DE1965802C3

DE1965802C3 - Process for sheathing a steel pipe with thermoplastic material

Info

Publication number: DE1965802C3
Application number: DE19691965802
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 4136 Rumein; Quitmann Walter Dipl.-Ing. 4034 Angermund Landgraf
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1976-07-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohrs mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Potyaethylen. wobei vor dem Aufbringen des Kunststoffs in Form eines extrudieren 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 Potyaethylene. being before applying of the plastic in the form of an extruded foil tape onto the heated steel tube, a hardening with crosslinking Plastic resin is applied.

Fs sind /ahlreiche Verfahren bekannt. Stahlrohre, insbesondere solche, die im Erdboden verlegt werden, mit einem dem Schutz gegen Korrosion dienenden iJber/ug aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyaethylen oder Polyvinylchlorid zi; \ersehen. 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 de das Rohr hindurchgefuhr: wird, aufgebracht werden, nachdem die Rohroberfläche mit einem Klebstoff beschichtet worden ist. Es ist auch bekann;, den Kunststoff in Form eines F-olienbands schraubenlinienförmig um das Rohr yu wickeln (z. B. DT-PS 7 2i 200 oder US-PS 27 00b31). Mit der deutschen Auslegeschrift 12 28 052 ist es bekanntgeworden, als Klebemittel eine auf das Stahlrohr iiufgesinterte Polyaethylenpulverschichi /li verwenden, (über welche eine aus einem Extruder austretende Polvacth\lenfolie gewickelt wird.Numerous methods are known. Steel pipes, in particular those that are laid in the ground, with a cover made of a thermoplastic material such as polyethylene or polyvinyl chloride to protect against corrosion; \ see. The connection of the cover to the steel pipe is usually done by gluing. As is known, for covering the pipes, 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. It is also known to wrap the plastic in the form of a film band helically around the pipe (e.g. DT-PS 7 2i 200 or US-PS 27 00b31). 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 plastic film exiting from an extruder is wound.

Aus der CB-PS 9 33 409 ist es ferner beim Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff bekannt, das Stahlrohr zunächst auf Vcrarbeitungstemperatur zu erwärmen, dann unter Vernetzung härtendes Kunstharz, beispielsweise Epoxyharz aufzutragen Und anschließend die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff im plastischen Zustand aufzubringen.From the CB-PS 9 33 409 it is also in sheathing known from steel pipes with thermoplastic material, the steel pipe is initially at processing temperature to be heated, then hardened with crosslinking 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, die bisher bekannten Verfahren, insbesondere die Haftung des Kunststoffüberzugs mit dem Stahlrohr zu verbessern. The invention has set itself the task of 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 Kunststoffhar/ und die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff eine Schicht eines Älhyleneopolymerisuts eingebracht wird.This object is achieved in that according to the invention between the layer of hardening synthetic resin and the layer of thermoplastic synthetic material introduced a layer of an Alhyleneopolymerisuts will.

Als härtendes Kunstharz wird in an sich bekannter Weise Eooxvharz verwende!.As a hardening synthetic resin is known per se Wise use Eooxvharz !.

Nach dem weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich, das Auftragen der zweiten Schicht, d. h. des Äthylencopolymerisais, wahrend der bei der Tem peratur des vorgewärmten Rohrs erfolgenden Aushar tung des Epoxyharzes vorzunehmen.According to the further feature of the invention, it is advisable to apply the second layer, i. H. des Äthylencopolymerisais, while at the Tem temperature of the preheated pipe taking place Aushar device of the epoxy resin.

Mit der deutschen Auslegeschrift 12 bl 431 ist es bekanntgeworden. Polyäthylenüberzüge auf Metalloberflächen mittels einer Zwischenschicht aus Epoxyhar/en dadurch herzustellen, daß man zunächst auf die Metali ίο oberfläche eine Epoxy-Härter-Misehung auftragt und aushärten läßt und darauf mittels einer Flammspruzpi stole etwas Polyaethylen und nach vollständigem Aushärten der Zwischenschicht weiteres Polyäthylen auf spritzt, wobei die Temperatur der Metalloberfläche 100 "C nicht überschreiten soll. Mit diesem Verfahren wird bezweckt, in der Epoxyharzschicht Polyäthylen pulverteik-hen zu verankern, die dann als Haftfläche für eine weitere aufgespritzte Polyaethylenschicht dienen sollen. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren dient das erfindungsgemäße, bei der Vcrarbeiiuiigsiem peratur unter Vernetzung härtende Kunstharz nicht als eine Art mechanische Verklammerung für die Polyäthvlenschicht. sondern als ein echte, Haftvermittler Außerdem erfolgt die erfindungsgemäße Auftragung der Schichten in einem Arbeitsgang, wobei die Metall oberflache zweckmäßig auf Temperaturen oberhalb 100 C erhitzt und die Schicht des Älhylcneopolymerisats auf das Epoxyharz vor diesem Aushärten aufgetragen wird.It became known with the German Auslegeschrift 12 bl 431. Polyethylene coatings on metal surfaces by means of an intermediate layer of epoxy resin to produce by first applying an epoxy hardener mixture to the metal surface and let harden and then by means of a Flammspruzpi stole some polyethylene and after the intermediate layer has completely cured, add more polyethylene sprays, whereby the temperature of the metal surface should not exceed 100 "C. With this process The purpose is to use polyethylene in the epoxy resin layer anchoring pulverteik-hen, which is then used as an adhesive surface for Another sprayed-on polyethylene layer should serve. In contrast to this known method serves the invention, in the Vcrarbeiiuiigsiem The synthetic resin that cures at a temperature under crosslinking does not act as a kind of mechanical interlocking for the polyethylene layer. but as a real, adhesion promoter. In addition, the application according to the invention takes place of the layers in one operation, whereby the metal the surface is expediently heated to temperatures above 100 ° C. and the layer of ethylcneopolymer is applied to the epoxy resin prior to this curing.

Die Erfindung sei mit folgendem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert: Das auf einem Schragrollgang 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 200 C erwärmt wird Nach der Erwärmung des Rohrs erfolgt die Aufbringung der Epoxyharzschicht. Eine geeignete Harzmischung besteht aus 70% Araldil 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-Äthylen Copolymerisat 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 Binder werden gemeinsam mit einer elastischen Anpreßrolle auf die Rohroberfläche gedruckt. Die Anpreßkraft beträgt 0.3 bis 0,b 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 one on an inclined roller table helically (i.e. with longitudinal feed) rotating tube passes through a heater in which it z. B. is heated to temperatures of preferably 140 to 200 C by gas flames or inductively After the pipe has been heated, the epoxy resin layer is applied. A suitable resin blend consists of 70% Araldil N (Ciba AG) and 30% Versamid 140 (Schering AG). This mixture can be used with a stationary spray gun can be applied. Immediately afterwards, the hardening process is applied Epoxy resin layer first an extruded film tape made of acrylic-ethylene copolymer and then a likewise extruded film tape made of polyethylene wound up. The tape is preferably made of acrylic-ethylene copolymer between polyethylene tape and inserted the pipe surface provided with epoxy resin, with the foil edges on one side towards the Get cover. The width of the tape made of acrylic-ethylene copolymer is at least equal to The slope of the helical movement of the pipe. The width of the polyethylene tape can be multiple this slope. Both binders are together with an elastic pressure roller on the Printed pipe surface. The contact pressure is 0.3 to 0. b kp per cm of roll width. After application After the casing, the pipe is cooled with water. The freshly extruded layer is applied at a warmth.

Schälfestigkeitsmessungen, die entsprechend dem thermoplastischen Charakter des Acryl-Äthylen-Copolymerisates als Zeitstandversuche mit (verschiedenen) konstanten Belastungen durchgeführt werden, ergeben ar. einem in der geschilderten Weise ummantelten Rohr bei einer Schälgeschwindigkeit von 1 cm/min Hiiftfestigkcitswcrtc 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 ar. a tube sheathed in the manner described at a peeling speed of 1 cm / min Hiiftfestigkcitswcrtc of 15 kp / cm.

Heim Abschälen von Teilen der Umhüllung erfolgt die Trennung überwiegend zwischen der Acivl-Äthy-Home peeling of parts of the wrapping is done the separation mainly between the Acivl-Ethy-

len-CopoKmerisaischichi und der Polyaethyienschicht. Hei einer in der erwähnten Weise mit einer aufgeiinlerten Zwischenschicht aus PE-Pulver {Lupolen 1800 S) aufgebrachten Umhüllung, beiragt bei einer Rohnempcratur von 200 die entsprechende Schälfestigkeit l.b kp/cm. Bei höheren Rohrtemperaturen (300 ), bei de neu schon eine partielle Zersetzung des aufgebrachten Püi\aeth\iens stattfindet, lassen sich unter gleichen Bedingungen gemessene Haftungswerte von etwa 7 kp/cni erzielen.len-CopoKmerisaischichi and the polyethylene layer. Hei one in the manner mentioned with a merged one Intermediate layer made of PE powder (Lupolen 1800 S) applied coating, contributes at a raw temperature of 200 the corresponding peel strength l.b kp / cm. At higher pipe temperatures (300), at de If a partial decomposition of the applied substance already takes place, this can be done under the same conditions achieve measured adhesion values of about 7 kp / cni.

Der Vorteil der erfindungsgemäUen Ummantelung liegt in der guten Haftung /um Stahlrohr, die z. B. bei Durchstoßrohren von wesentlicher Bedeutung ist, und darin, daß notwendige Verfahrensschritte bei einem Durchgang des Rohrs ausgeführt werden können.The advantage of the inventive sheathing lies in the good adhesion / to steel pipe, which z. B. at Piercing tubes is essential, and that necessary process steps at a Passage of the pipe can be carried out.

Claims

Patent claims:

1. Method for sheathing a steel pipe with thermoplastic plastic, in particular Polyäihyle .. whereby before the application of the plastic in the form of an extruded foil tape onto the heated steel pipe with crosslinking Kunststoffhar. · Is applied, thereby marked. ϋ ·> 8 / wipe the layer from hardening synthetic resin and the layer thermoplastic plastic a layer of ethylene polyitwrisate is introduced * ird.

2. The method according to claim I, 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.