DE2335802C3

DE2335802C3 - Trennmittel für ein kunststoffbeschichtetes Stahlrohr

Info

Publication number: DE2335802C3
Application number: DE19732335802
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yokohama; Shima Noboru Kawasaki; Tanabe Hiroyuki Yokohama; Kanagawa Tsubouchi (Japan)
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1973-07-13
Publication date: 1976-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Trennmittel für ein kunststoffbeschichtetes Stahlrohr, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.

Das in F i g. 1 gezeigte herkömmliche kunststoffbeschichtete Stahlrohr besteht aus einem Stahlrohr 1, einer korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 aus Kunststoff, welche auf die Umfangsfläche des Stahlrohrs aufgebracht ist, und aus einer Schutzschicht 4 aus Kunststoff, welche die korrosionswiderstandsfähige Schicht 3 umgibt. Wenn die Enden zweier Stahlrohre 1 dieses Aufbaus miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen, so ist es notwendig, die Schutzschicht 4 von der korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 abzuschälen, die Endbereiche der korrosionswiderstandsfähigen Schichten zu entfernen, um die Enden der Stahlrohre freizulegen, um sodann eine neue 5<> korrosionswiderstandsfähige Schicht 5 aus Kunststoff aufzubringen, um die freigelegten Enden der Rohre und die Nahtstelle 6 abzudecken. Bei diesem herkömmlichen Aufbau der Beschichtung ist es jedoch außerordentlich schwierig, die Schutzschicht 4 abzuschälen, da diese infolge der Hitze, welche während der Ausbildung der Schutzschicht aufgebracht wird, mit der korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 verschmilzt. Wenn die Schutzschicht und die korrosionswiderstandsfähige Schicht aus verschiedenartigen Kunststoffen oder aus gleichartigen Kunststoffen, jedoch von unterschiedlichem Pölymerisationsgrad bestehen, oder wenn die Oberfläche der Schutzschicht ungleichmäßig ist, so wird darüber hinaus in dem verschmolzenen Bereich eine Spannung erzeugt, welche zu Spannungsbrüchen führt. Dies äußert sich jedoch darin, daß entweder die Schutzschicht oder die korrosionswiderstandsfähige Schicht oder sogar beide Schichten schadhaft werden.

Um das Abschälen zu erleichtern und um das Auftreten von Spannungsbrüchen- oder Rissen zu vermeiden, hat die Anmelderin bereits versucht, ein aus Polybuten bestehendes Trennmittel, welches eii.e Verschmelzung der beiden Schichten verhindert, zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht anzuordnen. Ein derartiges aus Polybuten bestehendes Trennmittel übt jedoch bei erhöhter Temperatur eine Schmierwirkung aus, so daß beim Transport oder beim vertikalen oder geneigten Anordnen des Stahlrohrs zwischen der Schutzschicht und der korrosionswiderstandsfähigen Schicht eine gleitende Bewegung hervorgerufen wird, was die Handhabung des Rohres schwierig und gefährlich macht. Darüber hinaus nimmt die Viskosität von Polybuten mit zunehmender Temperatur ab, so daß das am Ende des beschichteten Rohres austretende Poybuten diesen Endbereich beschmutzt Da das austretende Polybuten klebrig ist, läßt es sich auch nur schwer entfernen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trennmittel zu schaffen, das nicht nur eine Veränderung der Kunststoffschichten, eine Verschmelzung derselben und Spannungsbrüche in diesen verhindert sowie ein einfaches Abschälen der Schutzschicht erlaubt, sondern im Gegensatz zum bekannten zusätzlich eine Gleitbewegung zwischen den Schichten verhindert und stabil gegen eine Veränderung der Umgebungstemperatur ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das neuartige Trennmittel nach der Erfindung weist hinreichende Klebeeigenschaften auf. wie z. B. schweres Paraffinöl-Polybuten. Polypropylen und Polyäthylen. Durch die Verwendung eines derartigen Trennmittels ist es möglich, einen Schlupf zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht zu verhindern, was unvermeidbar ist, wenn ein Stahlrohr mit einer korrosionswiderstandsfähigen Schicht und einer Schutzschicht, welche unter Zwischenfügung eines Trennmittels in Form von Polybuten miteinander verbunden sind, transportiert, aufgehängt oder in geneigter Lage bewegt wird. Durch entsprechende Bestimmung des Erweichungspunktes des Trennmittels ist es möglich, eine Gleitbewegung zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht zu vermeiden, welche durch ein Ansteigen der Umgebungstemperatur und durch die Hitze des die Rohrleitung durchströmenden Fluids hervorgerufen werden könnte. Darüber hinaus lassen sich die erfindungsgemäßen Stahlrohre auch einfach verlegen.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße kunststoffbeschichtete Stahlrohr weist folgende Vorteile auf:

1. Da das Trennmittel eine erhebliche Viskosität aufweist und bei Raumtemperatur fest ist, tritt zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht keine Gleitbewegung auf, wenn die Rohre in üblicher Weise an der Baustelle installiert werden.

2. Bei normaler Umgebungstemperatur wird das Trennmittel nicht flüssig und tritt auch nicht aus.

3. Es treten keine Spannungsrisse auf, wenn Polyäthylen verwendet wird.

4. Da es möglich ist, derartige billige Kunstharze von niedrigem Molekulargewicht der Polyolefingruppe, wie Polypropylen, zu verwenden, sind die Ko-

sten des Trennmittels nieder, und sie sind besonders nieder, wenn schweres Paraffinöl verwendet wird.

5. Es ist möglich, eine Verschmelzung der korrosionswiderstandsfähigen Schicht mit der Schutzschicht vollkommen zu verhindern.

6. Da das Trennmittel aus einer Mischung von zwei oder mehreren Kunstharzen der Polyolefingruppe besteht, weist das Trennmittel selbst eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit auf, welche mit derjenigen der herkömmlichen korrosionsbeständigen Beschichtungsmaterialien vergleichbar ist.

7. Da die Trennschicht eine höhere Lichtdurchlässigkeit aufweist als die herkömmlichen Unterschichten, ist die Farbe der korrosionsbeständigen Schicht sichtbar, was das Aussehen des Rohres verbessert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt, welcher die Art def Verbindung von herkömmlichen kunststoffbeschichteten Stahlrohren veranschaulicht,

F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Stahlrohr und

F i g. 3 einen teilweisen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stahlrohrs.

Nach den F i g. 2 und 3 ist ein Stahlrohr 11 mit einer aus einem Klebstoff bestehenden Schicht 12 versehen, welcher durch ein geeignetes Beschichtungsverfahren aufgebracht wurde, eine korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aus Kunststoff ist beispielsweise im Strangpreßverfahren auf die Klebstoffschicht aufgebracht, eine aus einem Trennmittel bestehende Schicht 14 ist auf die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aufgebracht, und eine Schutzschicht IS aus Kunststoff ist auf die Trennschicht 14 aufgebracht. Die Ausführungsformen nach den F i g. 2 und 3 unterscheiden sich dadurch, daß die Oberfläche der Schutzschicht 15 im Fall der F i g. 2 glatt ist, wogegen sie im Fall der F i g. 3 gerippt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen bestehen die korrosionswiderstandsfähige Schicht und die Schutzschicht aus Polyolefin, dessen Molekulargewicht höher als 10 000 ist. Es könnten aber ebensogut irgendwelche andere gleichwertige Kunststoffe verwendet werden.

Nachfolgend werden einige bevorzugte Mischungen für das neuartige Trennmittel aufgeführt, ohne daß die Erfindung jedoch auf diese ausgewählten Mischungen beschränkt wäre.

Gewichtsprozent

Beispiel 1:
Beispiel 2:

Polybuten
Polypropylen.

Polybuten

Polypropylen

Polyäthylen

30 70

33
57
10

55 Beispiel 3:
Beispiel 4:

Polypropylen
Polyäthylen

Polypropylen
Polyäthylen
schweres
Parafönöl

70 30

45
5

50

Nachfolgend werden die Molekulargewichte der einzelnen Bestandteile des Trennmittels angegeben.

Bestandteil Molekulargewicht

Polyäthylen 500 bis 2000

Polypropylen 2000 bis 8000
Polybuten 200 bis 1500

Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stahlrohrs beispielsweise erläutert:

Zunächst wird die Klebstoffschicht 12 auf das Stahlrohr 11 aufgebracht, und sodann wird die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aus Polyäthylen unter hohem Druck extrudiert um die Klebstoffschicht 12 zu bedecken. Sodann wird eines der Trennmittel nach den Beispielen 1 bis 4 auf eine Temperatur von 100⁰C oder mehr erhitzt, und das geschmolzene Trennmittel wird in einer Dicke von 50 bis 300 πιμ auf die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aufgetragen. Sodann wird eine Schutzschicht 15 aus Polyäthylen unter hohem Druck extrudiert, um die Trennschicht 14 zu bedecken.

Stahlrohre, welche in der zuvor beschriebenen Weise mit Kunststoffschichten versehen worden waren, wurden in geneigter Lage aufgehängt und in Rohrknie verformt, deren Krümmungsradius jeweils 40mal größer als der Rohrdurchmesser war. In keinem Fall konnte irgendeine Gleitbewegung zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht festgestellt werden. Auch nachdem diese Rohre während eines längeren Zeitraums in einem auf 6O⁰C einregulierten Bad gehalten wurden, konnte kein Austreten des Trennmittels an den Enden der Rohre festgestellt werden. Bei der Montage ließ sich die Schutzschicht an den Rohrenden darüber hinaus auch leicht abschälen.

Die physikalischen Eigenschaften der Trennmittel nach den vorstehend genannten Beispielen sind die folgenden. Handelsübliches Polyäthylen wurde einem Bruchspannungstest unterzogen, und es wurde festgestellt, daß innerhalb von 1000 Stunden kein Riß auftrat.

Spezifisches Gewicht 0,87

Flammpunkt 240° C

Erweichungspunkt 133° C

Nadeleindringtiefe bei 25⁰C ... 80
bei 130⁰C ... 1250

Viskosität bei 150° C... 48OcP

bei 180° C... 19OcP

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: '

1. Trennmittel für ein kunststoffbeschichtetes Stahlrofir mit einer inneren korrosionsbeständigen Schicht aus Kunststoff und einer äußeren Schutzschicht aus Kunststoff, wobei zwischen diesen beiden Schichten das Trennmittel angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mischung von zwei oder mehreren Kunstharzen der Polyolefingruppe besteht, wobei diese Kunstharze ein ,niedrigeres Molekulargewicht aufweisen als die die korrosionsbeständige Schicht (13) unddie Schutzschicht (15) bildenden Kunststoffe und bei Raumtemperatur unter Bildung eines Rims verfestigen.

2. Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mischung von zwei oder mehreren Kunstharzen der Polyolefingruppe mit schwerem Paraffinöl besteht. *°

3. Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharze der Polyolefingruppe Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000. Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 8000 und/oder Polybuten mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500 sind.