Pipa polietilen ( pipa PE ) banyak digunakan dalam penyediaan air, drainase, transportasi gas alam, irigasi pertanian, pengolahan air limbah dan banyak bidang lainnya. Karena ketahanannya terhadap korosi, fleksibilitas yang kuat, ringan dan pemasangan yang mudah, bahan ini menjadi sangat diperlukan dalam proyek teknik. Salah satu pipa. Namun, dengan perluasan bidang penerapan dan peningkatan persyaratan teknis, pipa PE masih menghadapi hambatan teknis dalam beberapa skenario penerapan tertentu dan memerlukan perbaikan dan optimalisasi lebih lanjut. Artikel ini akan membahas keterbatasan teknis pipa PE dan mengusulkan kemungkinan perbaikan.
1. Kemacetan kinerja dalam aplikasi suhu tinggi
Pertanyaan: Karakteristik material pipa PE menentukan bahwa kisaran suhu pengoperasiannya biasanya antara -40°C dan 60°C. Di lingkungan bersuhu tinggi, kekuatan tarik dan kekakuan pipa PE akan menurun secara signifikan, sehingga mempengaruhi masa pakai dan keamanannya. Oleh karena itu, dalam aplikasi yang perlu menahan suhu tinggi dalam waktu lama atau mengangkut cairan bersuhu tinggi, seperti pipa air panas industri atau sistem panas bumi, kinerja pipa PE mungkin tidak memenuhi persyaratan.
Arah perbaikan: Untuk mengatasi hambatan ini, pengembangan bahan polietilen yang dimodifikasi menjadi kuncinya. Misalnya, ketahanan pipa terhadap panas dapat ditingkatkan dengan menambahkan aditif anti penuaan panas atau menggunakan polietilen ikatan silang (PEX) yang tahan suhu tinggi. Pipa PEX meningkatkan stabilitas termal rantai molekul melalui teknologi ikatan silang dan dapat mempertahankan sifat fisik yang sangat baik pada suhu yang lebih tinggi. Mereka adalah arah potensial untuk memecahkan masalah aplikasi suhu tinggi.
2. Masalah ketahanan di bawah beban tekanan jangka panjang
Masalah: Ketika pipa PE terkena beban tekanan jangka panjang, material dapat merambat, yaitu pipa secara bertahap berubah bentuk di bawah tekanan yang berkelanjutan, yang pada gilirannya mempengaruhi integritas struktural dan masa pakainya. Khususnya pada sistem pasokan air bertekanan tinggi atau transmisi gas alam, daya dukung tekanan jangka panjang dari pipa PE telah menjadi salah satu hambatan teknis.
Arah perbaikan: Untuk meningkatkan ketahanan mulur pipa PE, kekuatan tarik dan daya tahan dapat ditingkatkan dengan menyesuaikan struktur molekul resin polietilen atau mengembangkan bahan PE dengan kepadatan tinggi (seperti PE100). Selain itu, pipa PE yang diperkuat (seperti pipa PE yang diperkuat kerangka baja) juga merupakan arah perbaikan yang efektif. Jenis pipa komposit ini sangat meningkatkan ketahanan tekanan dan stabilitas struktural pipa dengan menyematkan jaring logam atau penguat serat pada bahan polietilen.
3. Keterbatasan ketahanan terhadap sinar UV
Masalah: Pipa PE rentan terhadap degradasi foto-oksidatif bila terkena sinar ultraviolet dalam waktu lama di luar ruangan, menyebabkan permukaan pipa retak, mengeras dan rapuh, sehingga mengurangi masa pakainya. Khususnya di lokasi yang memerlukan paparan jangka panjang, seperti irigasi pertanian dan sistem drainase luar ruangan, dampak sinar ultraviolet pada pipa PE lebih signifikan.
Arah perbaikan: Mengenai pengaruh sinar ultraviolet, arah perbaikan terutama difokuskan pada perawatan anti UV pada permukaan material. Misalnya, dengan menambahkan aditif anti-UV (seperti karbon hitam) ke pipa PE, ketahanannya terhadap cuaca dapat ditingkatkan secara efektif. Selain itu, penggunaan teknologi pelapisan permukaan khusus untuk membentuk lapisan pelindung yang menghalangi sinar ultraviolet juga dapat memperpanjang umur pipa PE di lingkungan luar ruangan.
4. Perlu meningkatkan kekuatan koneksi
Masalah: Meskipun pipa PE mudah dipasang dan memiliki sifat penyegelan yang baik karena sambungan lelehan panas dan sambungan elektrofusi, pada pipa berdiameter besar atau lingkungan bertekanan tinggi, kekuatan bagian sambungan dapat menjadi penghubung yang lemah dan ada risiko kebocoran atau pecah. , khususnya pada sistem perpipaan jarak jauh.
Arahan perbaikan: Untuk mengatasi masalah kekuatan sambungan, dapat dikembangkan teknologi sambungan yang lebih maju. Misalnya, gunakan teknologi crimping mekanis atau sambungan logam untuk meningkatkan kekuatan antarmuka pipa. Selain itu, mengoptimalkan kontrol parameter sambungan lelehan panas dan memastikan kontrol suhu dan tekanan pengelasan yang tepat dapat meningkatkan kualitas pengelasan dan mengurangi konsentrasi tegangan dan potensi cacat pada sambungan.
5. Keterbatasan ketahanan korosi kimia
Masalah: Meskipun pipa PE menunjukkan ketahanan korosi yang baik di lingkungan kimia umum, ketahanan korosi kimia pipa PE mungkin terhambat dalam beberapa skenario industri kimia tertentu atau lingkungan yang terpapar asam dan basa konsentrasi tinggi. Hal ini terutama terlihat pada pengolahan air limbah atau sistem pengangkutan media khusus dalam industri kimia.
Arah perbaikan: Untuk meningkatkan ketahanan korosi kimia pada pipa PE, perbaikan dapat dilakukan dari dua aspek. Pertama, ketahanan korosi pada pipa PE dapat ditingkatkan dengan menyesuaikan formula material dan menambahkan pengisi fungsional atau kopolimer yang tahan terhadap korosi kimia. Kedua, lapisan bahan pelapis dengan stabilitas kimia yang lebih kuat (seperti lapisan fluoroplastik atau PP) dapat ditambahkan ke dinding bagian dalam pipa untuk meningkatkan ketahanan pipa di lingkungan kimia yang ekstrim.
6. Tantangan persyaratan perlindungan lingkungan dan keberlanjutan
Pertanyaan: Ketika dunia semakin memperhatikan perlindungan lingkungan dan pembangunan berkelanjutan, daur ulang dan dampak produk plastik terhadap lingkungan telah menjadi isu utama industri. Meskipun pipa PE dapat didaur ulang, masih terdapat masalah konsumsi energi dan emisi karbon selama produksi dan penggunaannya, terutama dalam proyek infrastruktur skala besar.
Arah perbaikan: Untuk mengatasi tantangan ini, produksi pipa PE di masa depan dapat lebih memperhatikan manufaktur ramah lingkungan dan teknologi produksi rendah karbon. Misalnya, penggunaan energi terbarukan untuk menggerakkan proses produksi mengurangi penggunaan energi fosil. Pada saat yang sama, kami akan mengeksplorasi bahan polietilen berdasarkan bahan baku biomassa dan mengembangkan produk pipa PE yang lebih ramah lingkungan untuk lebih mengurangi dampak lingkungan. Selain itu, promosikan teknologi daur ulang dan penggunaan kembali pipa PE limbah untuk mengurangi limbah sumber daya dan mendorong pengembangan ekonomi sirkular.
