HDPEおよびPEパイプの原材料のグレード

配管システムでのポリエチレン（PE）の使用は、 耐薬品性、耐久性、柔軟性、費用対効果などの特性の独自の組み合わせにより、かなりの牽引力を獲得しています。 PEの一種である高密度ポリエチレン（HDPE）は、特に給水、ガス分布、下水輸送、および産業用途の用途向けに、パイプ製造で最も一般的に使用される材料の1つです。 HDPEまたはPEの原料の適切なグレードを選択することは、パイプの性能と寿命を確保するために重要です。この包括的な議論は、HDPEおよびPEパイプ原材料のさまざまなグレードの分類、特性、およびアプリケーションを掘り下げています。

高密度ポリエチレン（HDPE）とは何ですか？

高密度ポリエチレン （HDPE）は、モノマーエチレンから作られた熱可塑性ポリマーです。強度と密度の比率が高いことを特徴としており、多数の産業用および消費者用途に適した材料となっています。 HDPEは、触媒を使用して低圧下で重合プロセスを通じて生成され、その結果、分子構造の分岐が最小限の材料が生成されます。この線形構造は、その密度と結晶性を高め、他のタイプのポリエチレンと比較してHDPEに優れた機械的特性を提供します。

HDPEのプロパティ

HDPEは、パイプの製造に適したいくつかの有利な特性を示しています。

• 高強度と密度の比： HDPEの密度は通常0.94〜0.965 g/cm³の範囲であり、過度の重量なしで優れた強度を提供します。

• 化学耐性： 酸、アルカリ、有機溶媒など、広範囲の化学物質に対して非常に耐性があります。

• 柔軟性： HDPEパイプは、衝撃や振動を吸収するのに十分な柔軟性があり、ストレス下で割れたり壊れたりする可能性を減らします。

• 耐久性： HDPEパイプは、環境ストレスの亀裂に耐性があり、厳しい条件下でも長いサービスの寿命を持っています。

• 熱安定性： 材料は、短期間で最大121°C（250°F）までの温度に耐えることができ、安定した場合はUV放射に耐性があります。

PEパイプ原材料の分類

ポリエチレンパイプグレードは、最小必要な強度（MRS）および標準寸法比（SDR）に基づいて分類されます。 MRSバリューは、長期間にわたって内部圧力に耐える材料の能力を定義しますが、SDRはパイプの直径と壁の厚さの比率に関連しています。

パイプアプリケーションの主要なPEグレード

パイプ製造に使用されるポリエチレンの一般的なグレードには、PE63、PE80、およびPE100が含まれます。各グレードは、その前身と比較して、強度とパフォーマンスの改善を表しています。

• PE63：

  6.3 MPaのMRS値を持つポリエチレンの古いグレード。 PE63から作られたパイプは、農業灌漑などの低圧アプリケーションに適していますが、高品質の材料が利用可能であるため、今日ではあまり使用されていません。

• PE80：

  このグレードは、8 MPaのMRS価値を提供し、給水やガス分布などの中圧アプリケーションに広く使用されています。 PE80パイプは、費用対効果を維持しながら、PE63よりも優れた強度と耐久性を提供します。

• PE100：

  MRS値が10 MPaの最も先進的なグレードであるPE100は、地方自治体の給水ネットワーク、ガスパイプライン、産業輸送システムなどの高圧システム向けに設計されています。その優れた強度と亀裂に対する抵抗は、アプリケーションを要求するのに理想的です。

HDPEおよびPEグレードの選択に影響を与える要因

パイプ製造のためのHDPEまたはPE原料の適切なグレードを選択するには、パフォーマンスの要件と環境条件に関連するさまざまな要因を考慮する必要があります。

1。アプリケーション要件

意図したアプリケーションは、必要なポリエチレンのグレードを決定する上で重要な役割を果たします。たとえば、給水システムは耐薬品耐性と長期耐久性を優先する可能性がありますが、ガス分布システムは圧力耐性と安全因子に焦点を当てることができます。

2。圧力評価

パイプの標準寸法比（SDR）と圧力定格は、運用上の需要と一致する必要があります。 PE100のようなより高いグレードは、強度と厚さの比率が向上しているため、高圧アプリケーションに好まれます。

3。環境条件

温度変動、UV暴露、土壌の特性などの環境要因は、材料の性能に影響を与える可能性があります。 UV阻害剤を備えた安定化されたグレードは、分解を防ぐために屋外用途に推奨されます。

4。規制基準

ISO 4427（給水用）やASTM D2513（ガス分布用）などの国内および国際基準のコンプライアンスにより、選択した材料が安全性と品質の要件を満たすことが保証されます。

HDPEおよびPEパイプのアプリケーション

HDPEおよびPE材料の汎用性により、幅広い産業とアプリケーションで使用できます。

• 給水システム： 耐久性と耐性耐性のHDPEパイプは、飲料水分布に広く使用されています。

• ガス分布ネットワーク： HDPEパイプの柔軟性と安全性の機能により、天然ガスの輸送に最適です。

• 下水および排水システム： HDPEパイプは、廃水アプリケーションにおける化学的分解に対して優れた耐性を提供します。

• 灌漑システム： 軽量で費用対効果の高いPEパイプは、農業灌漑システムで広く使用されています。

• 産業用途： HDPEパイプは、化学物質、スラリー、およびその他の産業用液体の輸送に採用されています。

結論

HDPEまたはPEの原料の適切なグレードを選択することは、パイプアプリケーションで最適なパフォーマンスを達成するために重要です。アプリケーション要件、圧力評価、環境条件、規制基準などの要因は、選択プロセス中に慎重に評価する必要があります。 PE63のような古いグレードの使用法は現在限られていますが、PE80やPE100などの高度なグレードは、最新の配管システムの優れた強度、耐久性、汎用性を提供します。

ポリマー技術の継続的な進歩により、HDPEおよびPEパイプのアプリケーションの範囲が拡大し続け、インフラストラクチャ開発と産業プロセスの重要な材料としての位置をさらに強化しています。