Definicja HDPE
HDPE to akronim najczęściej używany w odniesieniu do polietylenu o dużej gęstości. Mówimy także o płytach PE, LDPE czy PE-HD. Polietylen to materiał termoplastyczny należący do rodziny tworzyw sztucznych.
Istnieją różne rodzaje polietylenów. Różnice te wynikają z procesu produkcyjnego, który będzie się różnić. Mówimy o polietylenie:
• niska gęstość (LDPE)
• wysoka gęstość (HDPE)
• średnia gęstość (PEMD).
Oprócz tego istnieją jeszcze inne rodzaje polietylenu: chlorowany (PE-C), o bardzo dużej masie cząsteczkowej.
Wszystkie te skróty i rodzaje materiałów są znormalizowane pod egidą normy NF EN ISO 1043-1
HDPE jest właśnie wynikiem procesu o wysokiej gęstości: polietylenu o dużej gęstości. Dzięki niemu możemy wykonać zabawki dla dzieci, torby plastikowe, a także rury służące do transportu wody!
Tworzywo HDPE produkowane jest w procesie syntezy ropy naftowej. Do jego produkcji HDPE obejmuje różne etapy:
• destylacja
• kraking parowy
• polimeryzacja
• granulacja
Po tej przemianie produkt jest mlecznobiały, półprzezroczysty. Bardzo łatwo jest wówczas nadać mu kształt lub kolor.
Przypadki zastosowania HDPE w przemyśle
Dzięki swoim właściwościom i zaletom HDPE znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu.
Można go znaleźć wszędzie wokół nas, w naszym codziennym życiu. Oto kilka przykładów:
Produkcja butelek i opakowań z tworzyw sztucznych
HDPE jest dobrze znany w przemyśle spożywczym, zwłaszcza do produkcji butelek plastikowych.
Jest to doskonały pojemnik na żywność lub napoje lub do tworzenia zakrętek do butelek. Nie ma ryzyka stłuczenia, jak to ma miejsce w przypadku szkła.
Ponadto opakowania z tworzyw sztucznych HDPE mają tę ogromną zaletę, że nadają się do recyklingu.
Poza przemysłem spożywczym HDPE występuje ogólnie w innych gałęziach przemysłu:
• do robienia zabawek,
• plastikowe zabezpieczenia do notebooków,
• pudełka do przechowywania
• w produkcji kajaków
• wykonanie boi sygnalizacyjnych
• i wiele innych!
HDPE w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym
Przemysł chemiczny i farmaceutyczny wykorzystuje HDPE, ponieważ ma on właściwości odporne chemicznie. Mówi się, że jest chemicznie obojętny.
Zatem będzie służyć jako pojemnik:
• do szamponów
• produkty gospodarstwa domowego, których należy używać ostrożnie
•mycie
• olej silnikowy
Służy również do tworzenia butelek po lekarstwach.
Ponadto widzimy, że butelki zaprojektowane z polipropylenu jeszcze skuteczniej konserwują produkty, gdy są kolorowe lub pigmentowane.
HDPE dla budownictwa i przewodzenia płynów
Wreszcie, jednym z innych obszarów, w którym masowo wykorzystuje się HDPE, jest rurociąg i ogólnie sektor budowlany.
Specjaliści z branży sanitarnej lub budowlanej wykorzystują go do budowy i montażu rur, które będą służyć do przewodzenia płynów (woda, gaz).
Od lat pięćdziesiątych XX wieku rury HDPE zastąpiły rury ołowiane. Rurociągi ołowiane były stopniowo zakazane ze względu na ich toksyczność dla wody pitnej.
Z drugiej strony rura z polietylenu o dużej gęstości (HDPE) to rura, która umożliwia zapewnienie dystrybucji wody pitnej: jest to jedna z najczęściej używanych rur do tej funkcji zaopatrzenia w wodę pitną.
HDPE ma tę zaletę, że jest odporny na zmiany temperatury wody w rurze, w przeciwieństwie do LDPE (polietylenu o niskiej rozdzielczości). Do rozprowadzania ciepłej wody o temperaturze wyższej niż 60° sięgniemy raczej po rury PERT (polietylen odporny na temperaturę).
HDPE umożliwia także transport gazu rurami, tworzenie kanałów czy elementów wentylacyjnych w budynku.
Zalety i wady stosowania HDPE na obiektach przemysłowych
Dlaczego HDPE jest tak łatwo stosowany w rurociągach przemysłowych? A wręcz przeciwnie, jakie byłyby jego negatywne punkty?
Zalety HDPE jako materiału
HDPE to materiał posiadający kilka korzystnych właściwości uzasadniających jego zastosowanie w przemyśle czy przewodzeniu cieczy w rurociągach.
HDPE to niedrogi materiał o wzorowej jakości. Jest wyjątkowo solidny (niezniszczalny), a jednocześnie lekki.
Wytrzymuje różne poziomy temperatur w zależności od procesu produkcyjnego (niskie i wysokie temperatury: od -30°C do +100°C) i wreszcie jest odporny na większość kwasów rozpuszczalnikowych, które może zawierać, bez uszkodzenia. zwisać lub przekształcać.
Wyszczególnijmy niektóre z jego zalet:
HDPE: materiał łatwo modułowy
Dzięki procesowi produkcyjnemu, w wyniku którego powstaje HDPE, HDPE jest odporny na bardzo wysokie temperatury.
W procesie produkcyjnym, gdy materiał osiągnie temperaturę topnienia, może następnie przyjąć specjalny kształt i dostosować się do potrzeb producentów: czy to do produkcji butelek na artykuły gospodarstwa domowego, czy też rur doprowadzających wodę, które wytrzymują bardzo wysokie temperatury.
Dlatego rury PE są odporne na korozję i odporne na wiele reakcji chemicznych.
HDPE jest wysoce odporny i wodoodporny
Kolejną i nie mniej ważną zaletą jest to, że HDPE jest bardzo odporny!
• HDPE jest odporny na korozję: dzięki temu rury transportujące agresywne płyny nie będą podatne na „korozję”. Grubość rur ani jakość złączek nie zmieni się z upływem czasu.
• Odporność na agresywne gleby: podobnie, jeśli gleba jest kwaśna, a rurociąg jest zakopany, jego kształt raczej nie ulegnie zmianie
• HDPE jest również wyjątkowo odporny na wstrząsy zewnętrzne, które mogą wystąpić: energia przekazywana podczas wstrząsu spowoduje wówczas odkształcenie części, a nie jej zniszczenie. Podobnie ryzyko uderzenia hydraulicznego jest znacznie zmniejszone w przypadku HDPE
Rury HDPE są nieprzepuszczalne zarówno dla wody, jak i powietrza. Jest to norma NF EN 1610, która pozwala na przykład na badanie szczelności rury.
Wreszcie, gdy jest zabarwiony na czarno, HDPE jest odporny na promieniowanie UV
HDPE jest lekki, ale mocny
W przypadku rurociągów przemysłowych lekkość HDPE jest niezaprzeczalną zaletą: rury HDPE można łatwo transportować, przenosić i przechowywać.
Na przykład polipropylen, jeden metr rury o średnicy mniejszej niż 300 waży:
• 5 kg w HDPE
• 66 kg w żeliwie
• 150 kg betonu
W rzeczywistości, ogólnie rzecz biorąc, montaż rur HDPE jest uproszczony i wymaga lżejszego sprzętu.
Rura HDPE jest również odporna, ponieważ wytrzymuje w czasie, ponieważ jej żywotność może być bardzo długa (szczególnie HDPE 100).
Żywotność rury będzie zależeć od różnych czynników: rozmiaru, ciśnienia wewnętrznego lub temperatury płynu wewnątrz. Mówimy o długości życia od 50 do 100 lat.
Wady stosowania polietylenu dużej gęstości na budowie
Wręcz przeciwnie, istnieją również wady stosowania rur HDPE.
Możemy przytoczyć na przykład:
• Warunki montażu na placu budowy muszą być bardzo dokładne: nieostrożne obchodzenie się z nimi może być śmiertelne
• nie ma możliwości zastosowania klejenia lub skręcania w celu połączenia dwóch rur HDPE
• istnieje ryzyko owalizacji rur podczas łączenia dwóch rur
• HDPE pochłania dźwięk bardziej niż inne materiały (np. żeliwo), co jest trudniejsze do wykrycia
• i w ten sposób monitorować wycieki. Do monitorowania sieci stosuje się wówczas bardzo kosztowne procesy (metody hydrofonowe)
• W przypadku HDPE ważna jest rozszerzalność cieplna: rura może odkształcać się w zależności od temperatury
• ważne jest przestrzeganie maksymalnych temperatur roboczych zgodnie z właściwościami HDPE
Czas publikacji: 11 września 2022 r