Definicja HDPE
HDPE to skrót najczęściej używany w odniesieniu do polietylenu o wysokiej gęstości. Mówimy również o płytach PE, LDPE lub PE-HD. Polietylen to materiał termoplastyczny należący do rodziny tworzyw sztucznych.
Istnieją różne rodzaje polietylenów. Różnice te wynikają z procesu produkcji, który może się różnić. Mowa tu o polietylenie:
• niska gęstość (LDPE)
• wysoka gęstość (HDPE)
• średniej gęstości (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 to właśnie efekt procesu o wysokiej gęstości: polietylen wysokiej gęstości. Z niego możemy produkować zabawki dla dzieci, torby plastikowe, a nawet rury do transportu wody!
Tworzywo HDPE jest wytwarzane w procesie syntezy ropy naftowej. Jego produkcja obejmuje kilka etapów:
• destylacja
• kraking parowy
• polimeryzacja
• granulacja
Po tej przemianie produkt jest mlecznobiały i półprzezroczysty. Można go bardzo łatwo formować i barwić.
Przykłady zastosowań HDPE w przemyśle
Ze względu na swoje właściwości i zalety HDPE znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu.
Otacza nas wszędzie, w naszym codziennym życiu. Oto kilka przykładów:
Produkcja butelek i opakowań z tworzyw sztucznych
HDPE jest dobrze znany w przemyśle spożywczym, zwłaszcza w produkcji butelek plastikowych.
To doskonały pojemnik na żywność i napoje, a także do produkcji kapsli do butelek. Nie ma ryzyka stłuczenia, jak w przypadku szkła.
Dodatkowo opakowania z tworzywa sztucznego HDPE mają ogromną zaletę: nadają się do recyklingu.
Oprócz przemysłu spożywczego, HDPE można znaleźć także w innych gałęziach przemysłu:
• do robienia zabawek,
• plastikowe osłony na notebooki,
• pudełka do przechowywania
• w produkcji kanadyjek-kajaków
• tworzenie boi sygnalizacyjnych
• i wiele innych !
HDPE w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym
Przemysł chemiczny i farmaceutyczny wykorzystuje HDPE ze względu na jego odporność chemiczną. Mówi się, że jest chemicznie obojętny.
Będzie więc służyć jako pojemnik:
• do szamponów
• produkty gospodarstwa domowego, których należy używać ostrożnie
•mycie
• olej silnikowy
Używa się go również do produkcji butelek na leki.
Ponadto zauważyliśmy, że butelki wykonane z polipropylenu są jeszcze trwalsze w konserwacji produktów, gdy są kolorowe lub pigmentowane.
HDPE dla budownictwa i transportu płynów
Wreszcie, kolejnym obszarem, w którym HDPE jest masowo stosowane, jest sektor rurociągów i szerzej sektor budowlany.
Specjaliści od spraw sanitarnych i budowlanych wykorzystują je do budowy i instalacji rur, które będą wykorzystywane do przesyłu płynów (wody, gazu).
Od lat 50. XX wieku rury HDPE zastąpiły rury ołowiane. Rury ołowiane zostały stopniowo zakazane ze względu na ich toksyczność dla wody pitnej.
Z kolei rury z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) umożliwiają dystrybucję wody pitnej i należą do najczęściej stosowanych rur do przesyłu wody pitnej.
HDPE ma tę zaletę, że jest odporny na wahania temperatury wody w rurze, w przeciwieństwie do LDPE (polietylenu o niskiej rozdzielczości). Do dystrybucji ciepłej wody o temperaturze powyżej 60°C lepiej sprawdzą się rury PERT (polietylen odporny na temperaturę).
HDPE umożliwia również transport gazu rurami, tworzenie kanałów lub elementów wentylacyjnych w budynku.
Zalety i wady stosowania HDPE na obiektach przemysłowych
Dlaczego HDPE jest tak łatwo stosowany na budowach rurociągów przemysłowych? I odwrotnie, jakie są jego wady?
Zalety HDPE jako materiału
HDPE to materiał posiadający szereg korzystnych właściwości uzasadniających jego stosowanie w przemyśle lub do przesyłu płynów w rurociągach.
HDPE to niedrogi materiał o wzorowej jakości. Jest wyjątkowo wytrzymały (nietłukący), a jednocześnie lekki.
Może wytrzymać różne poziomy temperatur, zależnie od procesu produkcyjnego (niskie i wysokie temperatury: od -30 °C do +100 °C), a ponadto jest odporny na działanie większości kwasów rozpuszczalnikowych, które może zawierać, bez ryzyka uszkodzenia, zwiotczenia lub odkształcenia.
Przyjrzyjmy się bliżej jego zaletom:
HDPE: materiał łatwo modułowy
Dzięki procesowi produkcyjnemu, w którym powstaje HDPE, HDPE jest odporny na bardzo wysokie temperatury.
W trakcie procesu produkcyjnego, gdy materiał osiągnie temperaturę topnienia, może przyjąć specjalny kształt i dostosować się do potrzeb producentów: czy to w celu stworzenia butelek na artykuły gospodarstwa domowego, czy też rur do dostarczania wody, które będą odporne na bardzo wysokie temperatury.
Dlatego rury PE są odporne na korozję i odporne na wiele reakcji chemicznych.
HDPE jest bardzo odporny i wodoodporny
Kolejną, ale nie mniej ważną zaletą, HDPE jest bardzo odporny!
• HDPE jest odporny na korozję: dzięki temu rury transportujące agresywne płyny nie będą narażone na „korozję”. Grubość rur ani jakość kształtek nie zmienią się z upływem czasu.
• Odporność na agresywne gleby: w ten sam sposób, jeśli gleba jest kwaśna i rurociąg jest zakopany, jego kształt raczej nie ulegnie zmianie
• HDPE jest również wyjątkowo odporny na wstrząsy zewnętrzne, które mogą wystąpić: energia przenoszona podczas wstrząsu spowoduje deformację elementu, a nie jego zniszczenie. Podobnie, ryzyko uderzenia hydraulicznego jest znacznie zmniejszone w przypadku HDPE.
Rury HDPE są nieprzepuszczalne: zarówno dla wody, jak i powietrza. Norma NF EN 1610 pozwala na przykład na sprawdzenie szczelności rury.
Wreszcie, po zabarwieniu na czarno, HDPE może wytrzymać promieniowanie UV
HDPE jest lekki, ale wytrzymały
W przypadku rurociągów przemysłowych lekkość HDPE jest niezaprzeczalną zaletą: rury HDPE są łatwe w transporcie, przenoszeniu i przechowywaniu.
Na przykład, jeden metr rury polipropylenowej o średnicy mniejszej niż 300 waży:
• 5 kg w HDPE
• 66 kg w żeliwie
• 150 kg betonu
W rzeczywistości, jeśli chodzi o ogólną obsługę, montaż rur HDPE jest prostszy i wymaga lżejszego sprzętu.
Rury HDPE są również odporne, ponieważ są trwałe, a ich żywotność może być bardzo długa (szczególnie HDPE 100).
Żywotność rury zależy od różnych czynników: rozmiaru, ciśnienia wewnętrznego i temperatury płynu w środku. Mówimy o 50 do 100 latach żywotności.
Wady stosowania polietylenu o wysokiej gęstości na placu budowy
Z drugiej strony istnieją również wady stosowania rur HDPE.
Możemy na przykład podać:
• warunki montażu na placu budowy muszą być skrupulatne: nieostrożne obchodzenie się z nimi może mieć fatalne skutki
• nie ma możliwości łączenia dwóch rur HDPE za pomocą klejenia lub skręcania
• istnieje ryzyko owalizacji rur przy łączeniu dwóch rur
• HDPE pochłania dźwięk bardziej niż inne materiały (np. żeliwo), co utrudnia wykrycie
• i w ten sposób monitorować wycieki. Do monitorowania sieci stosuje się wówczas bardzo kosztowne procesy (metody hydrofonowe).
• rozszerzalność cieplna ma znaczenie w przypadku HDPE: rura może się odkształcać w zależności od temperatury
• ważne jest przestrzeganie maksymalnych temperatur roboczych zgodnie z właściwościami HDPE
Czas publikacji: 11 września 2022 r.