DE1965802B2

DE1965802B2 - Process for sheathing a steel pipe with thermoplastic material

Info

Publication number: DE1965802B2
Application number: DE19691965802
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 4136 Rumeln Landgraf; Walter Dipl.- Ing. 4034 Angermund Quitmann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE1965802A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohrs mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen, wobei vor dem Aufbringen des Kunststoffs in Form eines extrudierten Folienbands auf das erwärmte Stahlrohr ein unter Vernetzung härtendes Kunststoffharz aufgebracht wird.The invention relates to a method for sheathing a steel pipe with thermoplastic, in particular polyethylene, with prior application of the plastic in the form of an extruded foil tape onto the heated steel pipe, a hardening with crosslinking Plastic resin is applied.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, Stahlrohre, insbesondere solche, die im Erdboden verlegt werden, mit einem dem Schutz gegen Korrosion dienenden Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyaethylen oder Polyvinylchlorid zu versehen. Die Verbindung des Überzugs mit dem Stahlrohr erfolgt meistens durch Verkleben. Für das Überziehen der Rohre kann der Kunststoff bekanntlich in Form eines nahtlosen Schlauchs durch Extrudieren unter Verwendung einer ringförmigen Düse, durch die das Rohr hindurchgeführt wird, aufgebracht werden, nachdem die Rohroberfläche mit einem Klebstoff 1- ,. M. ^utet worden ist. Es ist auch bekannt, den Kuns·-·· '■' in Form eines Folienbands schraubenlinienförmig j:.i das Rohr zu wickeln (z. B. DT-PS 7 23 200 oder US-PS 27 00 631). Mit der deutschen Auslegeschrift 12 28 052 ist es bekanntgeworden, als Klebemittel eine auf das Stahlrohr aufgesinterte Polyaethylenpulverschicht zu verwenden, über welche eine aus einem Extruder austretende Polyaethylenfolie gewickelt wird.Numerous methods are known for providing steel pipes, in particular those which are laid in the ground, with a coating made of a thermoplastic material, such as polyethylene or polyvinyl chloride, which serves to protect against corrosion. The connection of the cover to the steel pipe is usually done by gluing. For covering the pipes, as is known, the plastic can be applied in the form of a seamless hose by extrusion using an annular nozzle through which the pipe is passed, after the pipe surface has been coated with an adhesive 1-,. M. ^u tet has been. It is also known to wind the pipe in the form of a foil strip in a helical manner j: .i (e.g. DT-PS 7 23 200 or US-PS 27 00 631). With the German Auslegeschrift 12 28 052 it has become known to use a polyethylene powder layer sintered onto the steel pipe as an adhesive, over which a polyethylene film emerging from an extruder is wound.

Aus der GB-PS 9 33 409 ist es ferner beim Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff bekannt, das Stahlrohr zunächst auf Verarbeitungstemperatur zu erwärmen, dann unter Vernetzung härtendes Kunstharz beispielsweise Epoxyharz aufzutragen und anschließend die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff im plastischen Zustand aufzubringen.'From GB-PS 9 33 409 it is also the sheathing of steel pipes with thermoplastic material known to first heat the steel pipe to processing temperature, then harden it with crosslinking To apply synthetic resin, for example epoxy resin and then the layer of thermoplastic Apply plastic in the plastic state. '

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Je bisher bekannten Verfahren, insbesondere die Haftung des Kunststoffüberzugs mit dem Stahlrohr zu verbessern. The invention has set itself the task, ever so far known methods, in particular to improve the adhesion of the plastic coating to the steel pipe.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäß zwischen die Schicht aus härtendem Kunststoffharz und die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff eine Schicht eines Äthylencopolymerisats eingebracht ⁶S wird.This object is achieved in that according to the invention inserted between the layer made of hardening plastic resin and the layer made of thermoplastic material, a layer of Äthylencopolymerisats ⁶ S is released.

Als härtendes Kunstharz wird in an slph bekannter Weise Epoxyharz verwendet. ■■ Epoxy resin is used as the hardening synthetic resin in a manner known to slph. ■■

Nach dem weiteren Merkmai der Erfindung empfiehlt es sich, das Auftragen der zweiten Schicht, d. h. des Äthylencopolymerisats, während der bei der Temperatur des vorgewärmten Rohrs erfolgenden Aushärtung des Epoxyharzes vorzunehmen.According to the further feature of the invention recommends the application of the second layer, d. H. of the ethylene copolymer, while at the temperature of the preheated pipe to cure the epoxy resin.

Mit der deutschen Auslegeschrift 12 61 431 ist es bekanntgeworden, Polyäthylenüberzüge auf Metalloberflächen mittels einer Zwischenschicht aus Epoxyharzen dadurch herzustellen, daß man zunächst auf die Metalloberfläche eine Epoxy-Härter-Mischung aufträgt und aushärten läßt und darauf mittels einer Flammspritzpistole etwas Polyaethylen und nach vollständigem Aushärten der Zwischenschicht weiteres Polyäthylen aufspritzt, wobei die Temperatur der Metalloberfläche 100~C nicht überschreiten soll. Mit diesem Verfahren wird bezweckt, in der Epoxyharzschicht Polyäthylenpulverteilchen zu verankern, die dann als Haftfläche für eine weitere aufgespritzte Polyaethylenschicht dienen sollen. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren dient das erfindungsgemäße, bei der Verarbeitungstemperatur unter Vernetzung härtende Kunstharz nicht ais eine Art mechanische Verklammerung für die Polyäthylenschicht, sondern als ein echter Haftvermittler. Außerdem erfolgt die erfindungsgemäße Auftragung der Schichten in einem Arbeitsgang, wobei die Metalloberfläche zweckmäßig auf Temperaturen oberhalb 100⁰C erhitzt und die Schicht des Äthylencopolymerisats auf das Epoxyharz vor diesem Aushärten aufgetragen wird.With the German Auslegeschrift 12 61 431 it has become known to produce polyethylene coatings on metal surfaces by means of an intermediate layer of epoxy resins by first applying an epoxy hardener mixture to the metal surface and allowing it to harden and then using a flame spray gun to add a little polyethylene and, after complete hardening, the Additional polyethylene is sprayed onto the intermediate layer, whereby the temperature of the metal surface should not exceed 100 ~ C. The aim of this method is to anchor polyethylene powder particles in the epoxy resin layer, which are then intended to serve as an adhesive surface for a further sprayed-on polyethylene layer. In contrast to this known method, the synthetic resin according to the invention, which cures with crosslinking at the processing temperature, does not serve as a kind of mechanical clamping for the polyethylene layer, but as a real adhesion promoter. In addition, the application of the invention the layers are produced in one working step, wherein the metal surface is heated suitably to temperatures above 100 ⁰ C and the layer of Äthylencopolymerisats is applied to the epoxy resin prior to this hardening.

Die Erfindung sei mit folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Das auf einem Schrägrollgang schraubenlinienförmig (d. h. mit Längsvorschub) rotierende Rohr durchläuft eine Heizeinrichtung, in der es z. B. durch Gasflammen oder induktiv auf Temperaturen von vorzugsweise 140 bis 200⁰C erwärmt wird. Nach der Erwärmung des Rohrs erfolgt die Aufbringung der Epoxyharzschicht. Eine geeignete Harzmischung besteht aus 70% Araldit N (Ciba AG) und 30% Versamid 140 (Schering AG). Diese Mischung kann mit einer ortsfest angeordneten Spritzpistole aufgetragen werden. Unmittelbar anschließend wird auf die aushärtende Epoxyharzschicht zunächst ein extrudiertes Folienband aus Acryl-Äthylen-Copolymerisat und dann ein ebenfalls extrudiertes Folienband aus Polyaethylen aufgewickelt. Vorzugsweise wird das Band aus Acryl-Äthyicn-Coporymerisat zwischen Polyaethylenband und der mit Epoxyharz versehenen Rohroberfläche eingeführt, wobei die Folienränder auf einer Seite zur Deckung kommen. Die Breite des Bands aus Acryl-Äthylen-Copolymerisat ist mindestens gleich der Steigung der schraubenlinienförmigen Bewegung des Rohrs. Die Breite des Polyaethylenbands kann ein Vielfaches dieser Steigung betragen. Beide Bänder werden gemeinsam mit einer elastischen Anpreßrolle auf die Rohroberfläche gedrückt. Die Anpreßkraft beträgt 0,3 bis 0,6 kp pro cm Rollenbreite. Nach der Aufbringung der Umhüllung wird das Rohr mit Wasser gekühlt. Die Aufbringung der frisch extrudierten Schicht erfolgt bei einer Wärme.The invention will be explained in more detail with the following exemplary embodiment: The tube rotating helically (ie with longitudinal feed) on an inclined roller table passes through a heating device in which it is, for. B. is heated to temperatures of preferably 140 to 200 ^{0 C by gas flames or inductively.} After the pipe has been heated, the epoxy resin layer is applied. A suitable resin mixture consists of 70% Araldit N (Ciba AG) and 30% Versamid 140 (Schering AG). This mixture can be applied with a stationary spray gun. Immediately thereafter, an extruded film tape made of acrylic-ethylene copolymer and then a likewise extruded film tape made of polyethylene is wound onto the hardening epoxy resin layer. The tape made of acrylic-ethylene copolymer is preferably inserted between the polyethylene tape and the pipe surface provided with epoxy resin, the edges of the film being congruent on one side. The width of the tape made of acrylic-ethylene copolymer is at least equal to the pitch of the helical movement of the pipe. The width of the polyethylene tape can be a multiple of this pitch. Both bands are pressed together with an elastic pressure roller onto the pipe surface. The contact pressure is 0.3 to 0.6 kp per cm of roll width. After the coating has been applied, the pipe is cooled with water. The freshly extruded layer is applied with heat.

Schälfestigkeitsmessungen, die entsprechend dem thermoplastischen Charakter des Acryl-Äthylen-Copolymerisates als Zeitstandversuche mit (verschiedenen) konstanten Belastungen durchgeführt werden, ergeben an einem in der geschilderten Weise ummantelten Rohr bei einer Schälgeschwindigkeit von 1 cm/min Haftfestigkeitswerte von 15 kp/cm.Peel strength measurements corresponding to the thermoplastic character of the acrylic-ethylene copolymer are carried out as creep tests with (different) constant loads on a tube sheathed in the manner described at a peeling speed of 1 cm / min Adhesive strength values of 15 kp / cm.

Beim Abschälen von Teilen der Umhüllung erfolgt die Trennung überwiegend zwischen der Acryl-Äthy-When peeling off parts of the cover, the separation occurs mainly between the acrylic-ethy-

len-Copolymerisatschicht und der Polyaethylenschicht. Bei einer in der erwähnten Weise mit einer aufgesinterten Zwischenschicht aus PE-Pulver (Lupolen 1800 S) aufgebrachten Umhüllung, beträgt bei einer Rohrtemperatur von 200° die entsprechende Schälfestigkeit 1,6 kp/cm. Bei höheren Rohrtemperaturen (300°), bei denen schon eine partielle Zersetzung des aufgebrachten Polyaethylens stattfindet, lassen sich unter gleichen Bedingungen gemessene Haftungswerte von etwa 7 kp/cm erzielen.len copolymer layer and the polyethylene layer. In the case of one with a sintered intermediate layer of PE powder (Lupolen 1800 S) applied coating, the corresponding peel strength is 1.6 at a pipe temperature of 200 ° kp / cm. At higher pipe temperatures (300 °), at which a partial decomposition of the applied Polyethylene takes place, adhesion values of about 7 can be measured under the same conditions achieve kp / cm.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ummantelung liegt in der guten Haftung zum Stahlrohr, die z. B. bei Durchstoßrohren von wesentlicher Bedeutung ir», und darin, daß notwendige Verfahrensschritte bei einem Durchgang des Rohrs ausgeführt werden können.The advantage of the casing according to the invention is the good adhesion to the steel pipe, which z. B. at Piercing tubes are of essential importance, and that necessary procedural steps in a Passage of the pipe can be carried out.

Claims

Patent claims:

1. A method for sheathing a steel pipe with thermoplastic material, in particular Polyethylene, before applying the plastic in the form of an extruded foil tape the heated steel pipe a plastic resin hardening with crosslinking is applied, thereby characterized in that between the layer of hardening plastic resin and the layer of thermoplastic plastic a layer of an ethylene copolymer is introduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that that epoxy resin is used as a hardening plastic resin in a manner known per se.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the application of the ethylene copolymer takes place during the curing of the epoxy resin.