Способ защиты наружной поверхности труб и оболочек полимерами

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1006852 А Г 16 1. 5800 Яу ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ИЛИМЕРАМИ, включающийвивку на поверхность трубмопластичных полимеровсваркой кромок ее смежнычающийся тем, что, с цельючества и эксплуатационнойтия, навивку полосы произмежду витками, а сваркувляютподачей в зазор расного с полосой состава.1 Н. Фоки В. П. К учно-исследовательскииметаллов от коррозии20607815.3868265,. 117 - 18 аей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный наинститут по защите(56) 1, Патент ФРГкл, Г 16 1. 58/00, 1972, Патент США1975 (прототип). Ы НАРУЖНОЙ ОБОЛОЧЕК ПО- спиральную наы полосы из терс последующей х витков, отли;повышения кастойкости покрыводят с зазором кромок осущестплава, однород 10068521Изобретение относится к способам получения защитных полимерных покрытий нанаружной поверхности труб и оболочек,изготавливаемых из углеродистых сталей,стекла, стеклопластиков и других материалов.Известен способ защиты наружной поверхности труб полосами из термопластичных полимеров, включающий навивку полосы по спирали внахлест с одновременнойотбортовкой одной ее кромки наружу волокнистым материалом и с последующим перекрытием этой кромки неотбортованной кромкой соседнего витка, при этом полоса скрепляется с поверхностью трубы в местах нахлеста витков клеящим полимером 1).Недостатками данного способа являются:отслоение и растрескивание покрытия из-заналичия воздушных включений и циклического изменения их объема, а также остаточных напряжений по месту нахлеста кромок; отслоение и разрушение клеевого соединения из-за более низкой коррозионнойстойкости клеящего полимера и наличиясвободных пор, через которые происходитпроникновение агрессивной среды.Известен также способ защиты наружной поверхности труб и оболочек полимерами, включающий спиральную навивку наповерхность трубы полосы из термопластичных полимеров с последующей сваркой кромок ее смежных витков 2.Этот способ имеет следующие недостатки: защитное покрытие способа имеет высокие остаточные напряжения, особенно вместах нахлеста витков и склонно к растрескиванию; осложнение процесса защиты трубы операциями по электростатическому напылению и оплавлению термопластичногопорошка; сложное аппаратурное оформление процесса по защите труб,Цель изобретения - повышение качества и эксплуатационной стойкости покрытия.Цель достигается тем, что согласно способу защиты наружной поверхности труб и оболочек полимерами, включающему спиральную навивку на поверхность трубы полосы из термопластичных полимеров с последующей сваркой кромок ее смежных витков, навивку полосы производят с зазором между витками, а сварку кромок осуществляют подачей в зазор расплава, однородного с полосой состава.Для покрытия могут применяться полосы из любых термопластичных полимеров пригодных для качественной сварки, в том числе из: полиэтилена низкой, средней и высокой плотности, полипропилена, поливинилхлорида, АВС-пластиков, плавких фторлонов и других, а также сополимеров термопластов,Предложенный способ имеет два исполнения.5 1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 При первом исполнении способа используют термопластичные полосы с адгезион ноактивной поверхностью, например в виде наплавленного волокнистого материала изсинтетических или стеклянных волокон, апри втором исполнении способа - обычныегладкие полосы.Толщина полос может быть различнойв пределах 1 - 6 мм, а ширина 0,1 - 0,3 диаметра защищаемой трубы.Технологический процесс защиты можетбыть непрерывным при вращательном и поступательном движении трубы и периодическим при вращательном движении трубыи поступательном движении устройства дляподачи полосы.На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема реализации предложенного способа;на фиг, 2 - труба с двумя участками - досварки и после сварки витков; на фиг, 3 -участок трубы, сваренный по первому исполнению; на фиг. 4 - участок трубы, сваренный по второму исполнению.Первое исполнение способа (фиг. ). Перед нанесением защитного покрытия труба 1подвергается очистке от загрязнений и дробеструйной обработке. На подготовленнуюповерхность трубы 1 и полосу 2 наносят слойтермореактивного клея 3, либо клей 3 наносят только на трубу 1 или только на полосу 2.Трубе 1 сообщается вращательное иливращательно-поступательное движение, Полоса 2 подается к трубе 1 горизонтальнона уровне нижней образующей или под углом к горизонту не более 15 при натяжении 1 - 10 кгс/см и навивается на трубупо спирали с зазором 4 между кромками витков 5 в пределах 0 2 - 4 0 мм, а в зазор 4подается расплав 6 однородного с полосойсостава. При подаче в зазор избытка расплава 6 образуются упрочняющие ребра 7 жест.кости заданного сечения,Температура расплава 6 назначается изусловий полного оплавления кромок витков5, например для полиэтилена низкой плотности 240 в 3 С.Прочность крепления полосы 2 к трубе1 зависит от многих факторов, но должнанаходиться в пределах 40 - 120 кгс/см,Второе исполнение способа (фиг. 1), Перед нанесением покрытия трубу 1 очищаютот загрязнения, подвергают дробеструйнойобработке и нагревают в зависимости отвида термопластовой полосы 2, например,из полиэтилена низкой плотности до 280 -320 С. Допустимо нагревать трубу 1 непосредственно в процессе навивки на нееполосы 2.Трубе 1 сообщается вращательное иливращательно-поступательное движение ина нее наносят слой термопластичного порошка 8 или термопластичного клея 9 однородных с полосой составов. Возвожно1006852 35 40 45 50 55 3слой порошка 8 или клея 9 наносить непосредственно на полосу 2 перед ее навивкой на трубу 1.Толщина слоя порошка 8 должна быть в пределах 0,6 - 2,0 мм при плотности 0,4 - 0,8 к/см, а термопластичного клея 9 0,4 - 0,8 мм.Полоса 2 без слоя порошка 8 или клея 9 или с ними подается к трубе 1 горизонтально на уровне нижней образующей, или под углом не более 15 с натяжением 1 - 5 кгс/см навивается на трубу 1 с равномерным прижимом 1 - 10 кгс/см по спирали с зазором 4 между кромками витков 5 в пределах 0,2 - 4,0 мм, а в зазор подается расплав 6 однородного с полосой .состава. При подаче в зазор 4 избытка расплава 6 образуются упрочняющие ребра жесткости 7 заданного сечения. Сформованное на трубе покрытие по мере готовности принудительно охлаждается.Прочность крепления полосы 2 к трубе 1 зависит от многих факторов, но должна быть в пределах 60 - 120 кгс/см.В результатет каждого исполнения способа на поверхности трубы 1 получают сплошное и монолитное покрытие с высокой прочностью связи, минимальными воздушными включениями и низкими остаточными напряжениями, что обеспечивает более высокое качество покрытия и высокую эксплуатационную стойкость.На фиг. 2 приведен внешний вид трубы1 с участками готового покрытия 10 и участком намотанных витков 11 с зазором 4 между кромками.На фиг. 3 показана в разрезе часть трубы 1, защищенной по первому исполнению способа полосой 2 с наплавленным на нее волокнистым материалом 12, зазором 4 между кромками витков 5, заполненным расплавом 6 однородного с полосой составом, и ребром жесткости 7 и клеем 3.На фиг. 4 показана в разрезе часть трубы 1, защищенной по второму исполнению способа гладкой полосы 2 зазором 4 между кромками витков 5, заполненным расплавом 6 однородного с полосой состава и реб.ром жесткостии клеем 8 или 9.Пример 1. На очищенную и дробеструйно обработанную поверхность трубы диаметром 1000 мм из углеродистой стали Ст.З и полосу из полиэтилена низкой плотности толщиной 2 мм, шириной 400 мм с наплавленным волокнистым материалом из синтетических волокон наносят клей 88 Н. Трубе сообщается вращательное движение. Полоса подается к трубе горизонтально и навивается по спирали с зазором между кромками витков 1 мм с натяжением 3 кгс/см 2. В зазор между кромками витков подается расплав однородного с полосой состава нагретого до 260 С для полного заполнения зазора и образования ребра жесткости шириной 6 и высотой 3 мм. Прочность крепления полосы к трубе составляет 40 кгс/см 2.Пример 2. По примеру 1 защищаетсятруба из технического стекла диаметром 5 100 мм той же полосой шириной 50 мм с полным заполнением зазора расплавом без образования ребер жесткости.Пример 3. По примеру 1 защищаетсятруба из стеклопластика диаметром 800 мм полосой шириной 300 мм.Пример 4. Трубы по примерам 1 - 3 защищаются полосой из полипропилена с наплавленным волокнистым материалом из стеклотрикотажа. На трубу и полосу наносят клей на основе полиэфирной ПН - 1 15 или эпоксидной ЭД - 20 смолы. Прочностькрепления полосы к трубам 120 кгс/см ,Пример 5. По примеру 1 клей 88 Н наносят только на трубу или только на полосу.Пример б. На очищенную и дробеструйно обработанную трубу из стали Ст. 3 диаметром 600 мм нагретую до 300 С наносят слой порошка из полиэтилена низкой плотности плотностью 0,6 г/смз, толщина 1 мм в виде непрерывной спиральной полоски шириной 220 мм. Полоса из того же поли этилена толщиной 2 мм, шириной 200 ммподается к трубе горизонтально с натяже,нием 2 кгс/см, навивается на трубу по спирали с равномерным прижимом 3 кгс/см и зазором между кромками витков 1,5 мм.В зазор подается расплав однородного с поЗо лосой состава с избытком для образованияребра жесткости шириной 8 мм, высотой 3 мм. Сваренные витки охлаждаются обдувкой воздухом. Прочность крепления полосы к трубе 100 кгс/см.Пример 7. По примеру 6 защищается труба при нанесении порошка непосредственно на полосу перед ее навивкой на трубу. Порошок предварительно на трубу не наносится.Пример 8. По примеру 6 или 7 защищается труба полосой из полипропилена.Пример 9., По примеру 6 или 7 защищается труба полосой из голиэтилена низкой плотности модифицированного поливинилацетатом (до 6%). Прочность крепления полосы к трубе 60 кгс/см.Пример 10. По примеру 6 или 7 вместо порошка на трубу или полосу наносят слой термопластичного клея в виде расплава. Прочность крепления полосы к трубе 60 кгс/см.Предлагаемый способ обладает повышенным качеством и эксплуатационной стойкостью покрытия, возможностью защиты труб и оболочек в заводских и монтажных условиях, возможность применения готовых полос из различных полимеров с адгезионноактивной поверхностью и неактивизированных, снижение энергетических затрат.1006852 70 Соста ва Тех редТираж ИПИ Государс по делам изоб 5, Москва, Ж - ППП Патент,витель Л И. Вере 923 твенного ретений 35, Рау г. Уж го