Полимерные трубопроводы для горнодобывающей промышленности

Трубы для пульпопроводов, которые серийно применяются в России, традиционно изготавливаются из недорогих марок стали, которые подвержены химической коррозии, характеризуются высоким коэффициентом гидравлического сопротивления и достаточно быстро выходят из строя. Представленная диссертационная работа посвящена разработке технологии производства полимерных труб двухслойной конструкции: наружный слой, несущий давление, изготовлен из полиэтилена высокой плотности (HDPE), а внутренний слой, стойкий к гидроабразивному износу – из термопластичного вулканизата (TPV). Для производства таких труб предложен высокопроизводительный метод соэкструзии двух полимеров непосредственно в трубной формующей голове, что позволяет получить высокую адгезию между слоями. По результатам реологических исследований HDPE и TPV в диапазоне скоростей сдвига от 101 до 103 с-1 и температурном диапазоне от плюс 190 до плюс 230 ºС проведена оптимизация технологического режима изготовления труб с наружным диаметром от 110 до 1200 мм. Трубы данной конструкции сочетают в себе технологические и эксплуатационные преимущества напорных полиэтиленовых труб с износостойкостью и гидравлическими характеристиками эластомерных материалов, применяемых для гуммирования изделий. По результатам исследования установлена взаимосвязь между модулем механических потерь в динамическом режиме нагружения и величиной гидроабразивного износа для полиолефинов, термоэластопластов различного химического строения и их смесей. Проведенные исследования смесей полиолефинов и термоэластопластов на базе полиолефинов позволили выявить зависимость стойкости к гидроабразивному износу от жесткости полимерных композиций. Термопластичные вулканизаты и термопластичные полиуретаны характеризуются максимальной стабильностью к динамическим нагрузкам и более высокой стойкостью к изнашиванию при высокоскоростном воздействии гидросмесей. Экспериментально доказано наличие инкубационного периода процесса разрушения термопластичных вулканизатов и выявлено уменьшение в 1,5 раза удельных потерь напора в трубопроводе с внутренней поверхностью из термопластичного вулканизата Армлен ПП ТЭП 12-55А по сравнению с трубопроводом из углеродистой стали марки Ст3сп. Разработана конструкция полимерных труб и соединительных деталей, стойких к гидроабразивному износу.