CZ368491A3

CZ368491A3 - process of forming inner corrosion-resistant protective layer of rotational hollow bodies and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ368491A3
Application number: CS913684A
Authority: CZ
Inventors: Josef Ing Mracek; Karel Ing Fuxa; Jiri Jandera; Pavel Sturak; Josef Rychtarik; Jiri Hosek; Jan Zima; Milos Sotl
Original assignee: Kralodvorske Zelezarny A S
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1993-06-16

Abstract

Korozivzdomá ochranná vrstva se vytváří nejméně jednovrstvým nanášením vytvrdiielné směsi na očištěný vnitřní povrch otáčejícího se tělesa, přičemž vytvrditelná směs se nanáší na základní povrch nebo povrch předchozí nanesené vrstvy ve formě roztoku o hustotě 0,80 až 1,4 Be šroubovité nejméně jednoproudým kontinuálním litím, načež se roztírá a hladí do vrstvy o tloušťce 0,3 až 0,5 mm. Před nanášením jednotlivých vrstev se základní povrch nebo povrch předchozí nanesené vrstvy po jejím vytvrzení ohřívá na povrchovou teplotu 15 až 40 °C. Zařízení sestává z rosného lože (12) s otočnými kladkami (11) a z pojezdového lože (10) manipulátoru (8) se zásuvným ramenem (1), na jehož konci je kyvně uložen výměnný zásobník (3) se soustavou licích hubic (4) a hladící stěrka (5)The corrosion-resistant protective layer is the least single-layer application of the cured mixture to the cleaned the inner surface of the rotating body being curable the mixture is applied to a base surface or a previous surface the deposited layer in the form of a solution having a density of 0.80 to 1.4 Be with at least one continuous continuous casting, whereupon it is spread and smoothed into a layer of 0.3 to 0.5 mm thick. Before applying the individual layers, the base surface or the surface of the previous coating after curing to a surface temperature of 15 to 40 ° C. The device consists of from a dew bed (12) with swivel castors (11) and a traverse the bed (10) of the manipulator (8) with the insertion arm (1), at the end of which the replaceable cartridge (3) is pivotally mounted casting nozzle system (4) and smoothing spatula (5)

Description

(57) Korozivzdomá ochranná vrstva se vytváří nejméně jednovrstvým nanášením vytvrdiielné směsi na očištěný vnitřní povrch otáčejícího se tělesa, přičemž vytvrditelná směs se nanáší na základní povrch nebo povrch předchozí nanesené vrstvy ve formě roztoku o hustotě 0,80 až 1,4 Be šroubovité nejméně jednoproudým kontinuálním litím, načež se roztírá a hladí do vrstvy o tloušťce 0,3 až 0,5 mm. Před nanášením jednotlivých vrstev se základní povrch nebo povrch předchozí nanesené vrstvy po jejím vytvrzení ohřívá na povrchovou teplotu 15 až 40 °C. Zařízení sestává z rosného lože (12) s otočnými kladkami (11) a z pojezdového lože (10) manipulátoru (8) se zásuvným ramenem (1), na jehož konci je kyvně uložen výměnný zásobník (3) se soustavou licích hubic (4) a hladící stěrka (5).(57) The corrosion-resistant protective layer is formed by at least one-layer application of the hardening composition to the cleaned inner surface of the rotating body, the curable composition being applied to the base surface or surface of the previously applied layer in solution. by continuous casting and then wiped and smoothed to a thickness of 0.3 to 0.5 mm. Before application of the individual layers, the base surface or the surface of the previously applied layer is heated to a surface temperature of 15 to 40 ° C after curing. The device consists of a dew bed (12) with swivel castors (11) and a traveling bed (10) of a manipulator (8) with a plug arm (1), at the end of which a replaceable magazine (3) with a set of casting nozzles (4); smoothing trowel (5).

Způsob vytváření vnitřní korozi vzdorné ochranné vrstvy rotačních dutých těles a zařízení k jeho provádění as t_ t e c hn_i k ΣMethod for the formation of an internal corrosion resistant protective layer of rotary hollow bodies and apparatus for its implementation as t_ t e c hn_i k Σ

Vynález se týká způsobu vytváření korozivzdorné ochranné vrstvy na vnitřním povrchu rotačních dutých těles, zejména litinových trub na dopravu pitné vody o vnitřním průměru 3oO až 1200 mm a délkách až 6 m, a zařízení k jeho provádění.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a corrosion-resistant protective layer on the inner surface of rotary hollow bodies, in particular cast iron pipes for conveying drinking water having an inner diameter of 30 to 1200 mm and lengths up to 6 m.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud se na těchto troubách používají pro ochranu vnitřního povrchu povlaky asfaltové, povlaky z umělých hmot například na bázi polyuretanů, povlaky tvořené smaltovou vrstvou a povlaky betonové. Nevýhodou asfaltových povlaků je jejich nízká životnost a při použití u trub určených pro dopravu pitné vody i hygienická závadnost. Nevýhodou povlaků z umělých hmot je rovněž z hygienických důvodů jejich omezená použitelnost v potravinářském průmyslu a ve vodohospodářských zařízeních, nevýhodou je dále i jejich nízká životnost při použití v chemickém průmyslu a vyšší výrobní náklady spojené s nanášením těchto povlaků. Nevýhodou smaltových povlaků je jejich křehkost a praskavost při manipulaci a provozu. U betonových povlaků jsou nevýhodou rovněž výrobní náklady spojené se zvýšenou pracností. Známé jsou i povlaky vytvořené nanesením různých vy tvrdítelných směsí, například na bázi cementu a kaseinu, které jsou vyráběny jako dvousložkové, jejichž základní složka se před použitím homogenizuje ve vodě a poté smísí s příslušným tvrdidlem. Tyto směsi jsou vesměs určeny pro nanášení nátěrem nebo nástřikem, což u trub pro dopravu pitné vody vzhledem k jejich válcové ploše, průměru a délce a dále nutné tlouštce nanášené vrstvy 0,5 až 1 mm v zájmu potřebné životnosti je problematické. Nátěry, zejména u trub malých průměrů, jsou neproveditelné, nástřiky je možno provádět prostřednictvím různých známých manipulačních přípravků, například zaváděcích tyčí, které jsou centrovány uvnitř vnitřního prostoru trub středícími kladkami a na jejichž konci je roztříkovací hubice nebo stříkací pistole.Up to now, asphalt coatings, plastic coatings such as polyurethane coatings, enamel coatings and concrete coatings have been used on these pipes to protect the inner surface. The disadvantage of bituminous coatings is their low lifetime and when used in pipes intended for drinking water transport also hygienic defects. The disadvantages of the plastics coatings are also their limited applicability in the food industry and water management facilities for reasons of hygiene, their disadvantage is their low durability in the chemical industry and the higher production costs associated with the coating. The disadvantage of enamel coatings is their brittleness and cracking during handling and operation. In the case of concrete coatings, production costs associated with increased labor are also a disadvantage. Also known are coatings formed by the application of various curable compositions, for example based on cement and casein, which are manufactured as two-component compositions whose base component is homogenized in water before use and then mixed with the respective hardener. These mixtures are generally intended for coating or spraying, which is problematic for drinking water pipes due to their cylindrical surface, diameter and length, and the required coating thickness of 0.5 to 1 mm. Coatings, especially in small diameter tubes, are not feasible, and can be sprayed by various known handling means, for example guide rods, which are centered within the interior of the tubes by centering pulleys and end with a spray nozzle or spray gun.

Způsob nástřiku je ale vhodný zejména v případě aplikace klasických nátěrových hmot, u těchto vytvrditelných směsí dochází při jejich stříkání ke stékání nanášené směsi z válcové plochya nástřik je nutno pro dosažení potřebné tlouštky vrstvy provádět opakovaně, přičemž dochází k nadměrné spotřebě materiálu při nízké produktivitě práce. Další známé povlaky a způsoby jejich nanášení se pro ochranu vnitřního povrchu trub nepoužívají, a to zejména vzhledem k vysokým požadavkům na čistotu povrchu základního materiálu, na který se povlak nanáší, a složitým technologickým podmínkám postupu nanášení. Tyto požadavky například při výrobě trub pro dopravu pitné vody nelze zajistit a nebo znamenají podstatné zvýšení pracnosti a neefektivní výrobní náklady.However, the method of spraying is particularly suitable in the case of application of conventional paints, in these curable mixtures the sprayed mixture flows down from the cylindrical surface when spraying and it is necessary to repeat the spraying to achieve the required layer thickness and excessive material consumption with low labor productivity. Other known coatings and coating methods are not used to protect the inner surface of the tubes, especially due to the high purity requirements of the surface of the base material to which the coating is applied and the complex technological conditions of the coating process. For example, these requirements cannot be ensured in the production of drinking water pipes, or they entail a substantial increase in labor and inefficient production costs.

P o d s t a t a_ v^n á l^esz uP o d s t a t a_ v n á l l esz u

Tyto nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny způsobem vytváření vnitřní korozivzdorné ochranné vrstvy rotačních dutých těles a zařízením k jeho provádění podle vynálezu. Vnitřní korozivzdorná ochranná vrstva se vytváří nejméně jednovrstvým nanášením vytvrditelné směsi na bázi cementu a kaseinu a tvrdidla na bázi čpavku na jejich vnitřní povrch, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že na vnitřní povrch otáčejícího se rotačního dutého tělesa se po jeho mechanickém očištění nanáší šroubovité nejméně jednoproudým kontinuálním litím vytvrditelná směs ve formě roztoku o hus.totě 0,8 Be až 1,4 Be , načež se nanesená vytvrditelná směs rovnoměrně po celém vnitřním povrchu rotačního dutého tělesa roztírá a hladí do vrstvy o tloušťce 0,3 až 0,5 mm. Před nanášením jednotlivých vrstev se základní povrch rotačního dutého tělesa nebo předcházející nanesená vrstva po jejím vytvrdnutí ohřívá na povrchovou teplotu 15 až 40 °C. Podstata zařízení dle vynálezu spočívá v tom, že zařízení sestává z nosného lože s otočnými kladkami pro uložení rotačního dutého tělesa, v jehož prodloužené podélné ose je umístěno pojezdové lože manipulátoru, k němuž je připevněno zásuvné rameno do vnitřního prostoru rotačního dutého tělesa. Na konci zásuvného ramene je kyvně uložen výměnný zásobník nanášené směsi, který je spojen spojovací tyčí, otočně uloženou na zásuvném ramenu, s manipulátorem a je opatřen ve směru otáčeníThese drawbacks of the prior art are overcome by the method of forming the inner corrosion-resistant protective layer of the rotary hollow bodies and the device for carrying out the invention. The inner corrosion-resistant protective layer is formed by at least one-layer application of a curable cement-casein-based composition and an ammonia-based hardener to their inner surface, the invention being based on the fact that the mechanical surface of the rotating hollow body a single stream continuous casting composition in the form of a solution having a density of 0.8 Be to 1.4 Be, whereupon the applied curable composition is uniformly spread over the inner surface of the rotary hollow body and smoothed into a layer of 0.3 to 0.5 mm thickness . Before application of the individual layers, the base surface of the rotary hollow body or the preceding applied layer is heated to a surface temperature of 15 to 40 ° C after curing. The principle of the device according to the invention consists in that the device consists of a bearing bed with swivel castors for receiving a rotary hollow body, in whose extended longitudinal axis a traversing bed of the manipulator is attached, to which an insertion arm is fixed into the inner space of the rotating hollow body. At the end of the insertion arm there is a pivotable dispenser for the application mixture which is connected by a connecting rod rotatably mounted on the insertion arm to the manipulator and provided in the direction of rotation

J spojovací tyče soustavou licích hubic. Pod výměnným zásobníkem je na zásuvném ramenu upevněna hladící stěrka. S výhodou je zásuvné rameno ve svislé rovině uloženo kyvně na čepu a je opatřeno polohovacím šroubem.J connecting rods by casting nozzle system. A scraper is attached to the insertion arm under the cartridge. Preferably, the plug arm is pivoted on a pivot in a vertical plane and is provided with a positioning screw.

Výhodou řešení dle vynálezu je vysoce produktivní a ekonomické vytváření korozi vzdorných ochranných vrstev na vnitřním povrchu rotačních dutých těles a u trub na dopravu pitné vody i její hygienická nezávadnost při dostatečné životnosti. Způsob a zařízení podle vynálezu umožňují nanášení dílčích vrstev až do dosažení konečné vrstvy jakékoli tlouštký, přičemž pro dosažení optimální vrstvy 0,5 až 1 mm pro ochranu vnitřního povrchu trub pro dopravu pitné vody je plně dostačující nanesení jedné až dvou jednotlivých vrstev.The advantage of the solution according to the invention is the highly productive and economical formation of corrosion resistant protective layers on the inner surface of the rotary hollow bodies and, in the case of drinking water conveying pipes, its hygienic safety and sufficient durability. The method and apparatus of the present invention allow the deposition of sub-layers up to the final layer of any thickness, wherein one to two individual layers are fully sufficient to achieve an optimum layer of 0.5 to 1 mm to protect the inner surface of drinking water pipes.

Přehled obrázků na výkresuOverview of the drawings

Na přiloženém výkresu je znázorněno konkrétní provedení zařízení dle vynálezu.A specific embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing.

Přík_l£.É Provedení vynálezuAn embodiment of the invention

Příkladně byla způsobem podle vynálezu nanášena korozivzdorná ochranná vrstva o celkové tlouštce 1 mm na vnitřní povrch litinové trouby o vnitřním průměru 400 mm a délce 5 m. Vytvřditelná směs se připraví mícháním základní složky s obsahem cementu a kaseinu o hmotnosti 40 kg v 15 1 vody po dobu 1 hodiny, načež se za 16 hodin podrobí míchání po dobu 1 hodiny s 0,75 1 tvrdidla na bázi čpavku, Čímž se dosáhne hustoty směsi 0,80 Be. Vnitřní povrch litinové trouby se vybrousí od nekovových částí, vysuší se její vnitřní povrch a při povrchové teplotě 25 °C se na něho nanáší ve šroubovici připravená směs. Nanášení se provádí při otáčení litinové trouby rychlostí 19 ot/min kontinuálním osmiproudým litím při postupové rychlosti ve směru osy litinové trouby 3,6 m/min, načež se nanesená vytvřditelná směs po celém vnitřním povrchu roztírá a hladí do vrstvy tlouštký 0,5 mm. Po jejím vytvrzení se celý postup opakuje, čímž je dosaženo celkové tlouštký konečné vrstvy 1 mm.For example, a 1 mm thick corrosion-resistant protective layer was applied to the inner surface of a cast iron pipe having an inner diameter of 400 mm and a length of 5 m. The curable composition was prepared by mixing a 40 kg cement and casein base component in 15 liters of water. The mixture is stirred for 1 hour with 0.75 L of an ammonia-based hardener for a mixture density of 0.80 Be. The inner surface of the cast iron pipe is ground from non-metallic parts, the inner surface is dried and at the surface temperature of 25 ° C the prepared mixture is applied in a helix. The application is carried out by rotating the cast iron tube at a speed of 19 rpm by continuous eight-stream casting at a forward speed in the direction of the axis of the cast iron tube of 3.6 m / min. After curing, the whole process is repeated to give a total final layer thickness of 1 mm.

Celková spotřeba směsi na vytvoření vrstvy činila 5,9 1 při využití materiálu 0,75 %. Nanášení je možno provádět při povrchové teplotě v rozsahu 15 až 40 °C , která se docílí například nuceným ohřevem.The total consumption of the composition to form the layer was 5.9 L using a material of 0.75%. The application can be carried out at a surface temperature in the range of 15 to 40 ° C, which is achieved, for example, by forced heating.

Při vyšší teplotě dochází k nadměrně rychlému vytvrzování směsi, která se špatně roztírá. Při nižší a rovněž i vyšší teplotě, než je stanovený rozsah, dochází i k nedostatečnému přilnutí směsi k nanášenému povrchu a k následnému odlupování vrstvy.At a higher temperature, the mixture cures excessively quickly, which is poorly spread. At lower and also higher temperatures than the specified range, insufficient adhesion of the mixture to the applied surface and subsequent peeling of the layer occurs.

Zařízení dle příkladného provedení sestává z nosného lože 12 s otočnými kladkami 1_1^ pro uložení litinové trouby 13, v jehož prodloužené podélné ose je umístěno pojezdové lože 10 manipulátoru 8, k němuž je ve směru nosného lože 1^2 připevněno zásuvné rameno 1. Na konci zásuvného ramene _1 je kyvně uložen výměnný zásobník 3 nanášené směsi, který je spojen spojovací tyčí 2, otočně uloženou v podpěrách 1^5 na zásuvném ramenu s manipulátorem 8. Výměnný zásobník 3 je opatřen ve směru otáčení spojovací tyče 2 soustavou licích hubic 4, přičemž pod výměnným zásobníkem 3 je na zásuvném ramenu 1 upevněna stavitelně pomocí upevňovacích šroubů 16 hladící stěrka 5. Výměnný zásobník 3 je spojen se spojovací tyčí 2 pomocí spojky 14 a zásuvné rameno 1 je ve své svislé rovině uloženo kyvně prostřednictvím nosné desky 9, spojené s manipulátorem 8 čepem 7 a polohovacím šroubem 6. Nosné lože 12 je dále opatřeno odpadovým žlabem 17. S výhodou je hladící stěrka 5 lichoběžníkového tvaru.The apparatus according to the exemplary embodiment consists of a support bed 12 with rotatable rollers 11 for accommodating a cast iron pipe 13, in the extended longitudinal axis of which a travel bed 10 of a manipulator 8 is located, to which a plug arm 1 is attached in the direction of the support bed 1. of the insertion arm 1 there is a pivotably mounted exchange container 3 of the application mixture which is connected by a connecting rod 2 rotatably mounted in supports 1 5 on the insertion arm with a manipulator 8. The changeable container 3 is provided with a system of casting nozzles 4 under the cartridge 3, a trowel 5 is adjustable on the insertion arm 1 by means of fastening screws 16. The cartridge 3 is connected to the connecting rod 2 by means of a coupling 14 and the insertion arm 1 is pivoted in its vertical plane by a support plate 9 connected to the manipulator 8 with pin 7 and positioning screw 6. Supporting l Preferably, the smoothing scraper 5 is trapezoidal in shape.

Při nanášení směsi se zásuvné rameno 1_ postupně zasouvá do vnitřního prostoru litinové trouby 1^3, přičemž se současně vyklápí výměnný zásobník 3 a směs se v jednotlivých proudech z licích hubic 4 nanáší na její vnitřní povrch. Hladící stěrka 5 zároveň roztírá nanesenou vrstvu a uhlazuje její povrch a po dosažení protilehlého konce litinové trouby £3 vytlačí přebytečnou směs do odpadového žlabu 17. Při zpětném pohybu dochází pouze k dalšímu roztírání a uhlazování vrstvy. Podle průměru a délky litinové trouby se volí velikost výměnného zásobníku 3, ustavení výměnného zásobníku 3 do vodorovné polohy se provádí polohovacím šroubem 6.During the application of the mixture, the plug arm 7 is gradually inserted into the interior of the cast iron tube 13, at the same time the exchange container 3 is tilted and the mixture is applied in individual streams from the casting nozzles 4 to its inner surface. At the same time, the scraper 5 wipes out the applied layer and smoothes its surface and, after reaching the opposite end of the cast iron pipe 3, pushes the excess mixture into the waste trough 17. Upon retraction, only further spreading and smoothing of the layer occurs. Depending on the diameter and length of the cast iron pipe, the size of the cartridge 3 is selected, the positioning of the cartridge 3 in the horizontal position is done by the positioning screw 6.

Claims

PATENTOVÉ

A method for forming an internal corrosion-resistant protective layer of rotary hollow bodies, in particular cast-iron pipes for conveying drinking water, by at least one-layer application of a curable cement-casein-based composition and an ammonia-based hardener to their inner surface. After mechanically cleaning the rotary hollow body, a curable mixture in the form of a solution having a density of 0.80 Be to 1.4 Be is applied helically by at least one-stream continuous casting, after which the applied curable mixture is spread evenly over the inner surface of the rotary hollow body. a thickness of 0.3 to 0.5 mm, wherein before the application of the individual layers, the base surface of the rotary hollow body or the preceding applied layer is heated to a surface temperature of 15 to 40 ° C after curing.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists of a supporting bed (12) with rotating rollers (11), in the longitudinal longitudinal axis of which the traveling bed (10) of the manipulator (8) is located. attached to the direction of the supporting bed (12) is a sliding arm (1), at the end of which a pumping container (3) is pivotably mounted, which is connected by a connecting rod (2) rotatably mounted on the sliding arm (1) with a manipulator (8) and is provided in the direction of rotation of the connecting rod (2) with a plurality of casting nozzles (4), wherein a smoothing squeegee (5) is fastened to the insertion arm (1) below the cartridge (3).

Device according to claim 2, characterized in that the sliding arm (1) is mounted in a vertical plane on the pivot (7) and is provided with a positioning screw (6).