ПВХ-трубы, как открыть своё производство: бизнес идея

По официальной статистике, во всем мире из полиэтилена производится больше половины полимерных труб. В России полиэтилен занимает еще большую долю этого рынка. И с каждым годом цифры увеличиваются, поэтому производство полиэтиленовых труб – это одновременно проверенный и перспективой бизнес.

Я коротко и ясно разберу технологические, юридические, финансовые особенности полиэтиленового производства. Расскажу о лидерах рынка, подводных камнях, дам примерные списки оборудования и рабочего штата, необходимые для начала своего дела.

Основные характеристики труб из полиэтилена

Существует 2 основных вида полиэтилена:

1. ПНД – полиэтилен низкого давления. Применяется для изготовления труб, шлангов, фитингов, хозяйственных емкостей.
2. ПВД – полиэтилен высокого давления. В основном используется для производства гибкой тары и пакетов.

Для производства полиэтиленовых изделий нужна специальная машина – экструдер. В нем загруженное сырье под температурой размягчается и продавливается в отверстие, формирующие окончательный вид изделия. Марка и область применения труб определяется по следующим характеристикам:

• рабочее давление;
• диапазон температур эксплуатации;
• прочность;
• износостойкость;
• стойкость к агрессивным средам (грунт, грунтовые воды).

Что такое трубы ПНД

Полиэтиленовые трубы ПНД – это трубы для чистой, технической и загрязненной воды, а также химические активных и вязких жидкостей, производимые из полимеризованного под низким давлением этилена. В зависимости от числа связей и сополимеров в составе, различают три основных вида полиэтилена, которые применяются для производства труб: ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100. Материал имеет разную технологию производства и физические свойства, что определяет не только область применения, но и стоимость.

Полиэтилен ПЭ63

Полиэтилен первого поколения с полимерной цепью из одного только этилена. Имеет минимальную длительную прочность (MRS) не более 6,3МПа и нарастающей со сроком эксплуатации хрупкостью. Такая труба ПНД сегодня используется как кабель-канал при прокладке кабелей и иногда для дренажа сложных грунтов.

Полиэтилен ПЭ80

Широко применяемый сегодня полиэтилен второго поколения, производимый с включением бутена или гексена в молекулярную цепь. Эластичен, стоек к растрескиванию, отличается относительной легкостью, его MRS = 8,0 МПа. Труба ПНД ПЭ80 находит применение в монтаже безнапорной и слабонапорной канализации, организации напорного водоснабжения на малой площади, а сам пластик подходит также для изготовления соединительных элементов (отводы, фитинги), оболочек кабельной продукции и даже накопительных емкостей.

Полиэтилен ПЭ100

Полимер третьего поколения, тяжелый, эластичный, высокопрочный, применяемый при прокладке газовых магистралей и водонапорных коллекторов, включая подачу воды и канализацию. MRS = 10,0 МПа. Является биомодальным полимером, состоит из длинно – и короткоцепных молекул и целенаправленным введением сомономера в высокомолекулярную часть, что позволяет создавать эластичную оболочку для прочной кристаллической связи, образованных низкомолекулярной цепочкой. Также из него изготавливают части арматуры для монтажа полиэтиленовых труб, элементы для воздуховодов.

Большинство производителей сегодня предлагают только полиэтиленовые трубы марки ПЭ80 и ПЭ 100. Это связано с низкой популярностью ПЭ63 из-за его технических свойств и свободной заменяемостью на ПЭ80 при необходимости использования такой продукции. В ценовом соотношении ПЭ 100 дороже, поскольку на его производство уходит больше сырья.

Сферы применения, преимущества и недостатки полиэтиленовых труб

Кроме магистральной прокладки, ПНД трубы применяются для систем теплого пола, дренажных систем, гидрозащиты тепловых линий, транспортировки химически агрессивных жидкостей. Их основные преимущества:

1. Широкий диапазон рабочих температур (-60…+60 °С).
2. Экологичность. Полиэтиленовые изделия не токсичны, не оказывают губительного влияния на окружающую среду.
3. Антикоррозийные качества.
4. Устойчивость к механическим воздействиям.
5. Большой срок службы (до 50 лет).
6. Эластичность (легко сгибать).
7. Простота монтажа.
8. Удобства транспортировки и хранения (хранятся в смотанном виде бухтах).
9. Небольшой вес полиэтиленовых труб в сравнении с металлическими аналогами.
10. Низкая себестоимость по сравнению с другими материалами.

В то же время есть несколько свойств, ограничивающие применение ПНД:

1. Неустойчивость к УФ-лучам, поэтому для эксплуатации полиэтиленовых труб на открытом солнечном участке нужна дополнительная защита.
2. Не используются при монтаже пожарного водоотвода.
3. При очень высоких температурах (от +80 оС) полимер размягчается, деформируется.
4. Плохо сопрягается с изделиями из других материалов.

Преимущества труб ПНД

Популярность любой продукции определяется ее характеристиками. Плюсами систем водо-газоснабжения и канализации из ПНД являются:

• доступная цена: стоимость ниже аналогов из стали и чугуна в разрезе срока службы;
• продолжительный срок службы – оцененный период эксплуатации составляет 50 лет;
• стойкость к коррозии, воздействию химических веществ, абразивов;
• не требуют катодной защиты;
• легкий вес, удобство транспортировки (особенно для малых диаметров, поставляемых бухтами), хранения, монтажа;
• высокий радиус изгиба (до 20 диаметров), что позволяет обходить сложные участки без соединительных элементов;
• адаптивность к сложным грунтам (насыпным, просадочным);
• сохранение рабочего просвета, нарастание гладкости стенки по мере эксплуатации;
• неподверженность образованию биологических пленок внутри;
• отсутствие влияния на качество транспортируемой жидкости;
• устойчивость к расширению замерзшей жидкости, не лопаются на морозе;
• выносливость к ударам, допустимость монтажа до -40С0.

Важным плюсом является удобство использования при реставрации существующих трубопроводов. Полиэтиленовая труба просто протягивается внутри лопнувшей чугунной или стальной, что значительно сокращает трудозатраты и расходы, а также гарантирует качество.

Рентабельность производства пластиковых труб

При грамотно поставленном бизнес-процессе полиэтиленовое производство должно выйти на самоокупаемость в течение 2 лет. В самом начале важно определить товарную матрицу, позиционирование, целевую аудиторию. Например, некоторые компании ориентируются исключительно на конечного потребителя и частное домостроение.

Инвестиции и доход

Как правило, стартовый капитал для производства полиэтилена начинается от 8 миллионов рублей. Закупается оборудование, арендуются производственное помещение, нанимается персонал, формируются оборотные средства, создается подушка безопасности на первые полгода. Доходность предприятия зависит от региона расположения и наличия или отсутствия конкурентной среды. По статистике, рентабельность составляет от 2 до 20 % оборота.

Технология производства полиэтиленовых труб

Процесс изготовления труб основан на применении метода экструзии. Сущность заключается в гомогенизации сырья с целью его размягчения в специальном устройстве – экструдере.

С помощью фильеров оборудования осуществляется формирование трубы под установленный диаметр с их последующим охлаждением.

На первом этапе материал помещают в устройство приема экструдера. Далее сырье перемещается в заранее нагретый цилиндр. Постепенно материал переносится к самым горячим частям цилиндра, медленно прогреваясь.

Таким образом, цилиндр состоит из трех составных частей: податчик, зона сжатия сырья, зона выдачи. Важно высокое качество фильеры экструдера, так как именно от него зависит соответствие размеров готовых труб. В ней должна поддерживаться фиксированная температура.

После прохождения сырья через цилиндр и получения заготовок, их помещают в емкость для вакуумной формовки под давлением. Затем трубы вынимают из охлаждающей камеры и для предотвращения ее деформации сразу передают в конвейер.

На заключительном этапе трубы нарезают и укладывают в подготовленные бухты.

Для нарезания применяют специальные пилы или резаки (зависит от выбранного диаметра).

Подбор персонала

Прежде чем запустить производство и нанять команду, нужно найти помещения площадью не менее 200 м2 с потолками от 10 метров. Это обусловлено габаритами оборудования, необходимостью складирования полиэтиленового материала, устройством дополнительной вентиляции, подсобных помещений и «бытовок» (мест приема пищи и отдыха).

Для обслуживания стандартной линии понадобится следующая команда:

• 6 рабочих, если производство будет работать в 3 смены, т.е. по 2 человека на каждую смену;
• 2 оператора станков;
• 1 технолог;
• 1 бухгалтер;
• не менее 2 подсобных рабочих, которые могут работать по 8 часов в пятидневку;
• 2 уборщика помещений;
• 1 водитель;
• не менее 1 менеджера.

Желателен маркетолог – он будет заниматься продвижением полиэтиленовых изделий на рынке.

Помещение

Для начала нужно арендовать небольшой завод или часть производственного помещения за городом. Обязательные условия: хорошая транспортная доступность, удобные подъездные пути, площадь не менее 200 кв. м.

Должно быть проведено электричество на 380 вольт, канализация, водоснабжение.

Важно предусмотреть несколько отделенных друг от друга зон:

1. производственный цех;
2. складской комплекс;
3. санузел;
4. помещения для сотрудников.

С учетом того, что линия по производству труб включает в себя высокое и тяжелое оборудование, высота потолков должна составлять не менее 10 м.

В цеху должны быть установлены мощные кондиционеры, системы противопожарной защиты. В складском помещении должна быть нормальная влажность и комнатная температура.

Схема получения сертификата соответствия

В зависимости от товарной номенклатуры получают сертификационные документы, которые подтверждают качество изготавливаемой продукции. Для получения сертификата необходимо обратиться в уполномоченные органы с заявлением и обязательным пакетом технической документации производства. Заявку может подавать производитель либо дистрибьютор.

Перед выдачей сертификата полиэтиленовая продукция проверяется на соответствие качеству согласно ГОСТам. Испытания при проверке регламентируются государственными нормами, стандартами.

Ценовой диапазон труб из сшитого полиэтилена

В зависимости от наружного диаметра, толщины стенок, наличия специальной обработки, цена полиэтиленовых труб (средняя) колеблется в широком диапазоне.

Продукция, применяемая для водопроводных сетей, обозначается нанесением вдоль наружной поверхности нескольких синих полос, производится в соответствии с ГОСТ 18599-2001 и выдерживает максимальную температуру 40о С, рабочее давление 6-16 атм. Цены различаются от 66 руб./м пог. (d 63 мм) до 29 тыс. руб./м пог. (d 1200 мм).

Трубная продукция, предназначенная для транспортировки жидкого газа (ГОСТ Р 50838-2009) под давлением 3-12 атм, отмечается продольными желтыми полосами. Диапазон цен на данную категорию – в пределах 210 руб./м пог. (d 63 мм) – 16,5 тыс. руб./м пог. (d 1200 мм).

Для технических ПЭ труб допускается добавка вторсырья, выпускаются по ТУ изготовителя. Из-за смешанного состава и недостаточной свариваемости применение ограничивается транспортировкой технических вод, прокладкой кабелей.

Необходимое оборудование

Существенная статья расходов при собственном производстве – это оборудование. Цены на него зависят от страны-производителя, функциональных возможностей станков, а также времени их использования, если покупаются б/у машины.

Для производства полиэтиленовых труб водо- и газоснабжения, оболочек для кабелей понадобится:

• сушилка для гранул;
• автопогрузчик;
• экструдер;
• вакуумный калибратор;
• ванна для охлаждения в ней заготовок;
• конвейер;
• коронатор;
• пилы планетарные;
• маркировщик;
• автоматический укладчик;
• автоматическая система контроля.

Оборудование для производства

Применяемые в производстве полиэтиленовых труб экструдеры, по принципу работы, подразделяют на шнековые, дисковые и комбинированные.

Чаще всего в производстве изделий из полиэтилена низкого давления применяют шнековые экструдеры различных конструкций. Основной элемент такого рода экструдера — винт Архимеда (шнек). Принцип работы таких экструдеров напоминает обычную винтовую мясорубку. Экструдеры этого типа могут иметь один или несколько шнеков работающих с сонаправленным или противонаправленным вращением.

Дисковые экструдеры относительно редки на современных предприятиях. Подразделяются они на однодисковые и многодисковые. Принцип действия этого типа экструдеров основан на перемещении сырья путем адгезии с использование специальных дисков. Преимущество этого типа экструдеров для производства полиэтиленовых труб – хорошее перемешивание гранулированного полимерного сырья. К недостаткам – можно отнести: низкое давление в зоне рабочей головки (фильеры), что не позволяет получать изделия с заданной точной геометрической формой и высокими прочностными характеристиками. Кроме того, дисковые экструдеры отличаются конструкционной сложностью и, как следствие, более высокой ценой.

Экструдеры, используемые в качестве рабочего органа шнековую и дисковую часть, принято называть комбинированными или червячно-дисковыми. Этот тип экструдеров позволяет добиться отличного перемешивания гранулированного полимерного сырья, в нашем случае полиэтилена. Применяются в работе с полимерами отличающимися низкой вязкостью и эластичностью.

Помимо этого, экструдеры могут быть специализированными и универсальными, двухступенчатыми или одноступенчатыми, различаться количеством и направленностью вращения шнеков, с зоной дегазациии иди без нее. Каждый год появляются новые инженерные решения, совершенствуется технология производства и растет разнообразие предлагаемых моделей.

Цены на линии для производства полиэтиленовых труб начинаются от 3 500 000 руб. Стандартная линия для изготовления ПНД труб обычно состоит из следующего оборудования:

• автоматический загрузчик гранулированного полиэтилена и бункер – сушилка;
• автоматизированная система контроля за текущими технологическими процессами производства;
• экструдер того или иного типа;
• съемные фильеры, различных диаметров;
• автоматизированный вакуумный формовщик полиэтиленовой трубы, ванна вакуумной калибровки и тянущее устройство;
• автоматизированная система охлаждения с ванной охлаждения;
• лента транспортера;
• отрезное устройство и резаки;
• автоматизированная система укладки готовой продукции в бухты.

Что используется в качестве сырья

Для производства используют:

• различные полимерные материалы;
• полиэтилен;
• ПВХ – поливинилхлорид;
• полипропилен.

Выбор сырья зависит от назначения производимой линейки товаров. Hastalen 5416 (Bazell) и Vestalen 9412 (SABIC) – это наиболее известные зарубежные бренды, которые поставляют продукцию в нашу страну.

Выбор сырья

При выборе сырья останавливают выбор на гранулированном полимере, но при этом нужно внимательно смотреть на срок его годности.

А полипропилен и полиэтилен этими показателями практически не ограничивают, что делает его более удобным для использования.

С экономичной точки зрения выгодный сополимер и ПНД.

ВАЖНО! При открытии собственного производства для изготовления полипропиленовых труб и фитингов, советуют поддерживать сотрудничество с одним поставщиком. Потому, что смена сырья требует смены оборудования для выпуска полипропиленовой продукции.

Процесс изготовления

Главное оборудование, которое занимается обработкой сырья и превращает его в полипропиленовую трубу или фитинг, называется экструдер. А непосредственно само изготовление проходит в такой последовательности:

• Сырье для изготовления труб и фитингов подают в специальную камеру. Он является мелкими гранулами или идет в форме стружки. Также часто берут в работу вторичный сырьевой материал, прошедший предварительную обработку (измельчение). Вторичное сырье смешивают с основным.
• Используя электрический или газовый нагрев, засыпанную массу расплавляют. Показатели температуры при этом составляют от 230 до 250 градусов. Но он при этом не превращается в жидкость, а только становиться тягучим. Чтобы эта тягучая разогретая масса не приставала к стенкам аппарата, их покрывают тефлоном.
• Далее экструдер из густой смеси выдавливает заготовки по выставленному размеру. Обычно длина заготовки равняется двум с половиной метров. Все эти действия оборудование выполняет очень оперативно и абсолютно в автономном режиме. Человеческое вмешательство требуется только для установки нужных параметров для работы. Самое хорошее оборудование для производства полипропиленовых труб и фитингов способно выпускать до 200 кг изделий за час работы.
• Дальнейший этап это охлаждение заготовок. Для этого их укладывают в емкость для охлаждения. Процесс остывания происходит за пару минут. Затем он превосходно держит заданные габариты. В емкости для охлаждения пластик поддается процессу формирования, в ходе процесса материал основательно округляется и набирает нужных форм.
• По окончании технологического процесса производства, на изделия наносится маркировка, которая отображает параметры эксплуатации изделий, здесь проставляют номер партии и дату производства изделия. Затем заготовки расфасовывают, упаковывают и направляют в складские помещения или к потребителям.

Видео

Кроме основных изделий (труб), нужно производить комплектующие детали. Зачастую их производят на тех предприятиях, что и трубы.

Только для производства полипропиленовых фитингов приходится ставить дополнительное оборудование (станок).

Он не занимает большое количество площади, зато дает возможность увеличить ассортимент продукции. Для компаний это становиться важным фактором, особенно в условиях высокой конкуренции.

Процесс изготовления

Производство полиэтиленовой трубы выглядит следующим образом:

1. После засыпки гранулированного сырья оно плавится и подается в головку экструдера.
2. В головке экструдера расплавленная масса под давлением продавливается в специальное отверстие, из «полимерного теста» формируется труба.
3. Заготовка слегка охлаждается и отправляется на вакуумную калибровку, где корректируется диаметр с точностью до миллиметра.
4. После калибровки заготовку опускают в охлаждающую ванну.
5. С помощью планетарной пилы полиэтиленовую заготовку разрезают на готовые изделия согласно техзаданию.

Готовую продукцию маркируют, поверяют ее качество, затем складируют, если никаких замечаний не обнаружено. При обнаружении несоответствий готовую продукцию бракуют.

Процесс производства

Большая часть предприятий использует для изготовления труб из полиэтилена метод экструзии. Весь процесс полностью автоматизирован, начиная от погрузчика, заканчивая современной ультразвуковой системой контроля качества.

Обратите внимание! Контролирует весь процесс оператор, кроме того, на производстве обычно организован визуальный осмотр продукции специальной комиссии, в которую включены ответственные за производство лица.

Изготовление труб проходит следующие этапы:

• Пластификация и формирование заготовки. Суть процесса заключается в подаче гранул в специальный бункер, где под воздействием термической обработки расплавляется и подается к головке экструдера, на которой имеется кольцевой зазор необходимого размера. Заготовка формируется, когда пластическая масса под высоким давлением проходит через этот зазор.
• Далее разогретая форма отправляется в ванну, где уже за счет понижения давления приобретает заданный диаметр, т.е калибруется. Второй метод калибровки труб — заготовка подается в цилиндр, диаметр которого соответствует диаметру будущего изделия, где благодаря высокому давлению растягивается и прижимается к стенкам цилиндра, за счет этого формируется необходимый диаметр трубы.
• От правильного охлаждения зависит качество изделий. Поэтому линия обычно оснащена сразу несколькими охлаждающими ваннами. Охлаждение трубы должно происходить постепенно.
• Планетарная пила — инструмент, который применяют для нарезки труб. Длина изделия зависит от его диаметра. Например, изделия с размером сечения до 160 мм обычно нарезаются на отрезки в 100-200 м, после чего скручиваются в бухты. Изделия большего сечения нарезают чаще всего двенадцатиметровыми отрезками.
• В принципе, можно изготовить трубы любой длины по желанию заказчика.
• Маркировка. Осуществляется по требованиям нормативной базы.

Рекомендуем ознакомиться: Способы выполнения перехода с трубы ПНД на металл

Правила транспортировки и хранения

Транспортировка и хранение – это те этапы производства, на которых стараются сэкономить, что часто означает испорченный материал. Помните, что правильно хранить и перевозить полиэтиленовую трубу так же важно, как и правильно ее изготовить.

При перевозке и хранении труб рекомендую:

1. Использовать только исправные транспортные средства с длинной базой, чтобы труба не висела в воздухе.
2. Складировать трубы на ровной и чистой поверхности, чтобы исключить их механическое повреждение.
3. Не делать штабеля выше 2 м. При кратковременном хранении до 2 месяцев высоту штабеля можно увеличить до 3 м.
4. При транспортировке водным транспортом использовать герметичную упаковку.
5. При перевозке товара ж/д транспортом соблюдать весовые нормы, аккуратно грузить продукцию в вагон.

Российские лидеры

На российском строительном рынке есть отечественная и зарубежная полиэтиленовая продукция. Лидеры в этой сфере:

1. «Евротрубпласт» – объединенная группа компаний. Занимает около 20% всего рынка трубной полиэтиленовой продукции.
2. «Казаньоргсинтез» – главный конкурент группы . Производит широкую линейку товаров, также удерживает около 20 % рынка. Изделия соответствуют современным мировым стандартам.
3. «ТехСтройПолимер» – компания широкого профиля, кроме полиэтиленовых труб, фасонных ПНД изделий производит сварочное оборудование.
4. «ПолиПластик» – объединение включает дочерние предприятия по всему СНГ, а также проектный институт и научно-технический ­– центр управления производства находится в северной столице. Компания организовала производство полного цикла от получения гранулята до поставки труб.