Способ изготовления армированных труб из термопластов и поточная линия для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК н 9) .мЫ. термопластоную оболочкэлементы погревают, попты после налоболочку, согмироааниямопластичннаправленииложных учасвоположных ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ: СССР.(56) Автооское свидетельство СССРМ 1362645, кл. В 29 С 47 Ю 2, 1986.Патент Великобритании Ь 2113344,кл. Р 16 Е 11/08, 1983.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ И ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изготовление гибких армированных трубдля транспортировки агрессивных жидкостей и .газов в. нефтяной; нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности, Сущность. по.точная линия снабжена устройством для наложения продольных армирующих элементов, размещенным между отдающим устрой. ством и узлом для наложения поперечных Изобретение относится к области производства рукавных изделий и может быть использовано при изготовлении гибких армированных труб для транспортировки агрессивных жидкостей и газов в нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.Данное изобретение позволяет повысить прочность трубы.Достигается это тем, что в данном способе изготовления армированных труб из(51)5 В 29 С 63/00, 63/14 армирующих элементов, Устройство для наложения продольных армирующих элементов выполнено в виде. бобин дляпродольных армирующих элементов и монтажной головки, Ыонтажная головка выполкена в виде цилиндрической втулки с однойпарой упоров для сжатия оболочки и другойпары упоров для вдавливания продольныхармирующих элементов. Причем одна параупоров установлена относительно другой впоперечном сечении втулки во взаимно перпендикулярных плоскостях. Упоры размещены с возможностью радиальногоперемещения. При этом устройство для наложения продольных армируюгцих элементов снабжено нагревателем продольных Яармирующих элементов, расположеннымперед монтажной головкой. При работе устройства реализуется способ. при котором взоне армирования осуществляют сжатиетермопластичной оболочки в радиальномнаправлении на диаметрально противоположных участках. На диаметрально противоположных участках термопластичнойоболочки с наименьшим радиусом криоиз-ны в ее поперечном сечении производятвдавливание продольных армирующих элементов, 2 с. и 1 э.п,ф-лы,3 ил,в, при котором термопластичу и поперечные армирующие . дают в зону армирования и на- бд еречные армирующие элеменожения их на термопластичную ласно изобретению, в зоне аросуществляют сжатие терой оболочки в радиальномна диаметрально противопо- тках, а на диаметрально протиучастках термопластичной ,18192230,60 арм "3 "3оболочки с наименьшим радиусом кривизны .в ее поперечном сечении производят вдавливание продольных армирующих элементов, при этом .расстояние между продольными армирующими элементами на каждом участке термопластичной оболочки выбирают из условия;--- Оо и ОврмОа мЕо.ОоЕа и1 где Я - расстояние между продольными армирующими элементами на каждом участке термопластичной оболочки, м;барм - диаметр продольных армиру 1 О- щих элементов, м;и - колйчество продольных арйирующих элементов иа каждой участке термопластичной оболочки; .. аарм - предел текучести материала продольных армирующих элементов, Й/вР;Еари модул ь упругбсти мбтЩ 3 Юлэ щю дальных армирующих элвмвйтоа, Па;.Оо - исходный диаметр термаплмтичной оболочки, м;.о о - предел текучести автериала термопластичной оболочки. Н/и;Ео - модуль упругости материвлатермопластичной оболочки, Па.Причем перед вдавливанивм прододьных эрмирующих элементов производят их нагрев в диапазоне температур:Сдтаритрасгьгде ърм - температура нагрева продольных армирующих элементов, К;тд - температура термоокислительной деструкции материала термопластичной оболочки, К;трасп - температура расплава материала термопластичной оболочки, К.При этом поточная линия для изготовления армированных "труб из термопластов, содержащая установленные по ходу технологического процесса отдающее устройство, узел дия наложения поперечной арматуры, устройство для наложения за. щитного покрытия, нагреватель поперечной арматуры и приемное устройство, согласно изобретению, снабжена устройством для наложения продольных армирующих элементов, размещенных между отдающим устройством и узлом для наложения поперечных армирующих элементов и выполненным. в виде бобин для продольных армирующих элементов и монтажной головки, выполненной в виде цилиндрической втулки с одной парой упоров для сжатия оболочки и другой пары упоров для вдавливания продольных армирующих элементов, причем одна пара упоров установлена отно- .сительно другой в поперечном сечении втулки во взаимно перпендикулярных плоскостях и упоры размещены с возможностью радиального перемещения, при этом устройство для наложения продольных ар мирующих элементов снабжено нагревателем продольных армирующих элементов; расположенным перед монтажной головкой. Кроме того, приемное устройство выполнено в виде приводного барабана с 16 вертикальной осью вращения и укладчикавитков трубы, выполненного в виде цилиндрического ролика с вертикальной осью вра, щения, установленного с воэможностьюрегулирования угла его наклона в верти- .20 кальной плоскасти, параллельной продольной оси поточной линии..На фиг.1 представлен общий вид потачкой линии; иа фиг,2- общий видмонтажной головки; не фиг.З - сечение А-А на фиг,2.28 Пвачиая линия для изготовления арми- .рованных труб из термопластов содержит усзаноааиные по ходу технологического працеееа отдающее устройство 1, узел для ваажения поперечной арматуры, выпол- ЗО кеннцй в виде катушек 2 и 3, устройство 4для наложения защитного. покрытия, нагревательпоперечной арматуры и приемное устройство. При этом поточная линия снабжена устройством для наложения продоль ных армирующих элементов, размещенныммежду отдвющим устройством 1 и узлом для наложения поперечных.армирующих эле. ментов, и выполненным в виде бобин 6 имонтажной головки 7, выполненной в аиде 40 цилиндрической втулки 8 с одной парой упоров 9 для сжатия оболочки и другой парой упоров 10 для вдавливания продольных армирующих элементов. Упоры 9 и 10 снабжены износоустойчивыми элементами 11.46 Причем одна пара упоров 9 установлена от.носительно другой пары упоров 10 в поперечном сечении втулки 8 во взаимно перпендикулярных плоскостях, Упоры 9 и 10 размещены с возможностью радиального 50 перемещения посредством снабжения ихконтргайками 12.Кроме того, устройство для наложенияпродольных армирующих элементов снабжено нагревателем 13 продольных армиру ющих элементов, расположенным передмонтажной головкой 7,При этом приемное устройство выпол-нено в виде приемного барабана 14 с вертикальной осью вращения и укладчика витков трубы, выполненного в виде цилиндрического ролика 15 с вертикальной осью вращения, устайовленного с возможностью регулирования угла его наклона в вертикальной плоскости. параллельной продольной оси поточной линии, посредством талрепа 16. Барабан 14 соединен с приводом 17 его вращения.При работе устройства способ реализуется следующим образом.Готовая длинномерная термопластичная оболочка 18, например, из полиэтилена высокого давления разМатывается с отдающего устройства 1, а продольные армирующие элементы 19, например., стальная проволока, - с бобин 6, далее армирующие элементы 19 поступают в нагреватель 13, где производят их нагрев в диапазоне температур:тдЬрмтраспгде тарм - температура нагрева продольных армирующих элементов 19; К;1 д - температура термоокислительной деструкции материала термопластичной оболочки. 18, К;трасп - температура расплава материала термопластичной оболочки 18, К. О,ббарм с Б- " и - 1 где 3 - расстояние между продольными армирующими элементами на каждом участке термопластичной оболочки 18, м;барм - диаметр продольных армирующих элементов 19, м;п - количество продольных армирующих элементов 19 на каждом участке термопластичной оболочки 18; Р. а -- е -Л Об + бтрма винтовой линии труб гдеа- угол по на барабане. Например, для сохранения заданной прочности термопластичной оболочки 18 с тачкой плавления срасла. = 120-130 С и температурой термоокислительной деструкции тд140 С, температура продольных армирующих элементов 19 была выбрана в интервале 125-130 С. Термопластичная оболочка 18 с нагретыми продольными эрмирующимй элементами 19 пропускается через монтажную головку 7, в которой оболочка 18 деформируется упорами 9, а продольные армирующие элементы 19 вдавливаются в материал оболочки 18 под действием упоров 10. При этом расстояние между продольными эрмирующими элемен тамй 19 на каждом участке термопластичной оболочки 18 выбирают из условия:аарм - предел текучести материала продольных армирующих элементов 19, Н/м;г,Еарм.- модуль упругости материала продольных армирующих элементов 19, Па,5 Оо - исходный диаметр термопластичной оболочки 18, м;оо - предел текучести материала термопластичной оболочки 18, Н/м;2,Ео - модуль упругости материала термо 10 пластичной оболочки 18, Па.Например, при использовании трехпродольных армирующих злементов 19 изстальной канатной проволоки диаметром2,2 мм и начальном диаметре термопластич 15 ной оболочки 18 Оо = 90 мм, расстояниемежду элементами 19 на каждом участкеоболочки 18 не должно превышать 3 мм,Такие размеры расстояния обеспечивают заполнение выдавленным материалом20 оболочки 18 пространства между элементами арматуры 19 с.наименьшим усилиемвдавливания, и пропорциональность напряжений в материалах арматуры 19 и оболочки18 в случае работы в изогнутом состоянии.25 Из монтажной головки 7 термопластоваяоболочка 18 с внедренными продольнымиармирующими элементами 19 попадает вустройства 2, 3 наложения спиральной поперечной арматуры, выполненной из30 стальной ленты и наматываемой в противоположных напревлениях. На этот силовойкаркас с помощью устройства 4 накладывают слой термопластовой ленты с клеющимслоем, После этого термопластовая оболоч 35 ка 18 с впаянными продольными армирующими элементами 19 и намотанными.спиральными армирующими элементами снанесенным защитным покрытием попада. ет в индукционный нагреватель 5, в котором. 40 происходит нагрев спиральной арматурц винтервале температур 50 - 100 С. Выделяемое силовой арматурой тепло улучшает адгезию клеящего слоя термопластовой лентыс арматурой, образуя качественное защит 45 ное покрытие, Укладчик витков за счет тре- .ния готовой армированной трубы 20 и ролик15, установленный под соответствующим углом, равномерно наматывает готовое изделие на приемный барабан 14. Причем угол50 ф отклонения ролика 15 укладчика выбира., ется равным углуа подъема винтовой линиитрубы 20 на барабане 14 и определяется поформуле:/3- угол отклонения оси ролика.бтр - наружный диаметр готовой трубы;06 - диаметр барабана.После. заполнения барабана 14 труба 20 отрезается, барабан 14 с трубой 20 поступает для армирования трубы 20 концевыми соединениями и на гидроиспытания.На привод 17 устанавливается пустой барабан 14 и цикл повторяется.Изготовление труб из термопластов по данному способу обеспечивает экологически чистое производство без выделения вредных веществ в атмосферу помещения, таких как формальдегид, окись углерода и др. за счет исключения термоокислительной деструкции. Простым конструктивным решением обеспечивается снижение усилия вдавливания продольных армирующих элементов, В результате применения барабана с вертикальной осью вращения и укладчика витков трубы сокращаются занимаемые производственные .площади. В совокупности это повышает качество труб с продольными армирующими элементами,Формула изобретения 1. Способ изготовления армированных труб из термопластов, при котором термо. пластичную оболочку.и поперечные армирующие.злементы подают в зону армирования и нагревают поперечные армирующие элементы после наложений их на термопластичную оболочку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в зоне армирования осуществляют сжатие термопластичной оболочки в радиальном направлении на диаметрально противоположных участках, а на диаметрально противоположных участках термопластичной оболочки .с наименьшим радиусом кривизны в ее поперечном сечении производят вдавливание продольных армирующих элементов, при этом расстояние между продольными эрмирующими элементами на каждом участке термопластичной оболочки выбирают из условияО,ббарм5-Оо П барм ОамЕоОоЕам и - 1где Я - расстояние между. продольными армирующими элементами на каждом участке термопластичной оболочки, м;барм - диаметр продольных армирующих элементов, м;и - количество продольных армирующих элементов на каждом участке термо, .пластичной оболочки;. о,рм - предел текучести материала продольных армирующих элементовН м;Еарм - модуль упругости материала продольных армирующихэлементов, Па; .5 Оо - исходный диаметр термопластичной оболочки, м;(то - предел текучести материала термопластичной оболочки, Н/м;Ео - модуль упругости материала термо 10 пластичной оболочки, Па;причем перед вдавливанием продольныхармирующих элементов производят их нагрев в диапазоне температуртдтармтрасп,15 где Ьрм - температура нагрева продольныхармирующих элементов, К;тд - температура термоокислительнойдеструкции материала термопластичнойоболочки, К,20 трасп температура расплава материалатермопластичной оболочки,. К.2, Поточная линия для изготовленияармированных труб иэ термопластов, содержащая установленные по ходу техноло 25 гического процесса отдающее устройство,узел для наложения поперечной арматуры,устройство для наложения защитного покрытия, нагреватель поперечной арматурыи приемное устройство, о т л и ч а ю щ е е -,30 с я тем, что она снабжена устройством дляналожения продольных армирующих элементов; размещенным между отдающим устройством и узлом для наложения поперечныхармирующих элементов и выполненным в ви- .35 де бобин для продольных армирующих элементов и монтажной головки, выполненной ввиде цилиндрической втулки с одной паройупоров для сжатия оболочки и другой парыупоров для вдавливания продольных армиру 40 ющих элементов, причем одйа пара упоровустановлена относительно другой в поперечном сечении втулки во взаимно перпендикулярных плоскостях и упоры размещены свозможностью радиального перемещения,45при этом устройства для наложения продольных армирующих элементов снабжено нагре.вателем продольных армирующих элементов, расположенным перед монтажной головкой.50 . 3. Поточная линия по и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что приемное устройство, выполнено в виде приводного барабана свертикальной осью вращения и укладчика витков трубы, выполненного в виде цилинд рического ролика с вертикальной осью вращения, установленного с воэможностью регулирования угла его наклона в верти- кальной плоскости, параллельной продольнои оси поточной линии, 18192231819223 Составитель Л.ЛиаенцоваРедактор.Н.Егорова ТехредМ,МоргенталКорректор Н,Коро ательский комбинат "П нт", г., Ужгород, ул, Гагарина, 10 изводственЗаказ 1948 : - Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4(5.