DE3046263C2 - Verfahren zum Ummanteln eines Metallrohres - Google Patents
Verfahren zum Ummanteln eines MetallrohresInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Außenbeschichtung eines Metailrohres mit mindestens
zwei organischen Verbundschichten und nachfolgenden Polyäthylen-Ummantelung durch Aufbringen mindestens
einer zum metallischen Untergrund haftvermittelnden und korrosionsschützenden Schicht und weiteres
Aufbringen mindestens einer zum nachfolgenden Polyäthylen haftvermittelnden Schicht.
Die Ummantelung von Metallrohren mit Polyäthylen erfolgt in der Praxis so, daß das Rohr zunächst eine
Schicht aus beispielsweise einem Acryl-Äthylen-Copolymerisat
erhält, das als Haftvermittler zwischen dem Metallsubstrat einerseits und der Polyäthylen-Ummantelung
andererseits dient. Die Applikation dieser Materialien erfolgt in der Praxis auf verschiedene
Weise, z. B. durch das Pulver-Aufstreu-Verfahren, durch Schlauchextrusion oder Folienwickelverfahren. Es können
auch Kombinationen aus diesen Applikationsverfahren angewendet werden.
Mit diesen praxisüblichen Verbundaufbauten läßt sich jedoch kein befriedigender Korrosionsschutz und keine
ausreichende Dauerhaftung bei Korrosionsbeanspruchung und bei einer Beschädigung der Ummantelung <r>
erreichen. Das bedeutet, daß die in der Praxis eingesetzte Ummantelung gegen bei Transport und
Verlegung unvermeidbar auftretende Beschädigungen empfindlich ist
Aufgabe der Erfindung war es, unter Vermeidung der obigen Nachteile ein verbessertes Verfahren mit
höherem Korrosionsschutz und verbesserter Dauerhaftung bei Korrosionsbeanspruchung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Außenbeschichtung eines Metallrohres mit mindestens
zwei organischen Verbundschichten und nachfolgenden Polyäthylen-Ummantelung durch Aufbringen mindestens
einer zum metallischen Untergrund haftvermittelnden und korrosionsschützenden Schicht, danach
Aufbringen mindestens einer zum nachfolgenden Polyäthylen haftvermittelnden Schicht, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die zum metallischen Untergrund haftvermittelnde Schicht als Pulver auf das
vorerhitzte Metallrohr aufgebracht wird und dort thermisch zu einem Film aufschmilzt und dabei
duroplastisch vernetzt
Auf diese vernetzende Schicht wird dann die zum nachfolgenden Polyäthylen haftvermitteinde Schicht
aufgebracht, die aus an sich bekanntem Acryl-Äthylen-Copolymer
besteht
Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Pulver, das die zum
me:allischen Untergrund haftvermittelnde Schicht bildet, mit den bekannten Applikationsgeräten für
Pulverlacke aufgebracht werden kann, bei einem hohen Wirkungsgrad, der durch Zwischenschaltung von
Puh'enückgewinnungseinrichtungen eine Materialausbeute
von ca. 99% erreicht.
Als Pulver, das die zum metallischen Untergrund haftvermittelnde Schicht bildet, eignen sich die in der
Wärme duroplastisch vernetzenden Pulverlacke auf der Basis von Polyacrylat, Epoxid-, Polyurethan-, Epoxy-Polyester-und
Polyesterbindemitteln.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten und deshalb bevorzugt vorgeschlagen werden Pulverlacke
auf der Basis von Epoxidbindemitteln, die als einen in der Wärme wirksam werdenden Vernetzer einen
Dicyan-Diamid-Härter oder dessen Derivate enthalten.
Hinsichtlich des Korrosionsschutzes und der Haftung nach Beanspruchung werden besonders gute Ergebnisse
erhalten mit einem Epoxidharz-Pulverlack auf Basis Bisphenol A, der auf
80 bis 98 Gew.-% Epoxidharz auf Basis Bisphenol A
20 bis 2Gew.-% Dicyandiamid-Hä/teroder
dessen Derivate
20 bis 2Gew.-% Dicyandiamid-Hä/teroder
dessen Derivate
enthält, wobei die Summe aus Epoxidharz und Härter stets 100% beträgt.
Zusätzlich können auf 100% des Epoxidharz-Härtergemisches
noch 5 bis 60Gew.-% Pigmente und/oder Füllstoffe kommen.
Die Schichtenfolge der Metallrohr-Ummantelung wird durch die Zeichnung dargestellt. Hierbei stellt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Rohrsegment mit dem bisher in der Praxis angewendeten Aufbau dar und
F i g. 2 einen Querschnitt durch das entsprechende Rohr.
Fig.3 stellt den Längsschnitt eines Rohrsegmentes
mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Aufbau dar und
Fig.4 einen entsprechenden Querschnitt durch ein
derartig ummanteltes Rohr.
In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 das Stahlrohr bezeichnet. Mit 2 ist die Acryl-Äthylen-Copolymerisat-Schicht und
mit 3 die danach folgende Polyäthylen-Ummantelung bezeichnet
Auch in den Fig.3 und 4 ist mit 1 das Stahlrohr gekennzeichnet Die duroplastisch vernetzte und thermisch
zu einem Film aufgeschmolzene Pu'verschicht ist mit 4 bezeichnet Darauf angeordnet ist dann wiederum
die Acryl-Äthylen-Copolymerisat-Schicht 2 und die
Polyäthylen-Ummantelung 3.
Zur Herstellung des gesamten Aufbaus wird in einem Ausführungsbeispiel so verfahren, daß ein Stahlrohr
eine Heizeinrichtung durchläuft, in der es bis auf 250° C erwärmt wird. Danach erfolgt das Aufbringen des
duroplastisch härtenden Pulvers mittels einer geeigneten elektrostatischen Auftragsvorrichtung. Auf die
aushärtende Schicht wird dann ein exirudiertes Folienband aus Acryl-Äthylen-Copolymerisat aufgewikkeli
und anschließend wird ein ebenfalls extrudiertes Folienband aus Polyäthylen aufgewickelt. Das Ganze
wird mit einer elastischen Anpreßrolle auf die Rohroberfläche gedrückt und das so ummantelte Rohr
anschließend abgekühlt.
Der in den F i g. 3 und 4 abgebildete Aufbau wurde in einer verschärften Kurzzei!prüfung in Anlehnung an
den ASTM-Test G8-72T (kathodischer Disbonding-Test) bei — 1,9VoIt mit dem in Fig. 1 und 2
dargestellten Aufbau verglichen. Hierbei wurde festgestellt daß der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Aufbau
nach zwei bis drei Tagen auf 30 mm Länge unterwandert war, während der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte und in den Fig.3 und 4 ju
dargestellte Aufbau erst nach 30 Tagen eine Unterwanderung von weniger als 5 mm zeigte.
Den Aufbau der Prüflinge für den vergleichenden Test zeigen die F i g. 5 und 6. In F i g. 6 wird eine in einer
Polyäthylenplatte 5 eingelegte Stahlplatte 6 gezeigt die eine gehärtete Pulverlackschicht 7, eine Acryl-Äthylen-Copolymerisatschicht
8 und eine Polyäthylenplatte 9 aufweist Die Beurteilung der Prüfplatte zeigt Fig.5,
wobei bei der angelegten Spannung von — 1,9 Volt die Unterwanderung von der Bohrung, die in dem Beispiel
einen Durchmesser von 6 mm hat und mit 10 bezeichnet ist ausgeht und entlang dem Pfeil 11 in Millimeter
gemessen wird.
In Fig.7 ist das Ergebnis der Prüfung des
verschärften Korrosionstestes nach ASTM G8-72T grafisch dargestellt. Als Ordinate sind die Millimeter
Unterwanderung aufgetragen und als Abszisse die Tage Prüfzeit
Die mit 8 bezeichnete Kurve zeigt die erhaltenen Vergleichswerte ohne erfindungsgemäß aufgebrachte
Pulverlackschicht und die mit 9 bezeichnete Kurve zeigt die Werte, die erhalten wurden mit einer nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ummantelung und unter Verwendung einer ersten Pulverlackschicht.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Verbesserung wirkt sich in der Praxis durch hohe
Unempfindlichkeit bei Transport und Verlegung der Rohre aus sowie durch eine wesentliche Erhöhung ihrer
Standfestigkeit und Verwendungssicherheit.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Außenbeschichtung eines Metallrohres mit mindestens zwei organischen Verbundschichten
und nachfolgende Polyäthylen-Ummantelung durch Aufbringen mindestens einer zum metallischen Untergrund haftvermittelnden und
korrosionsschützenden Schicht, danach Aufbringen mindestens einer zum nachfolgenden Polyäthylen
haftvermittelnden Schicht, dadurch gekennzeichnet,
daß die zum metallischen Untergrund haftvermittelnde Schicht als Pulver auf das vorerhitzte
Metallrohr aufgebracht wird und dort thermisch zu einem Film aufschmilzt und dabei
duroplastisch vernetzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver, das die zum metallischen
Untergrund haftvermittelnJe Schicht bildet, ein solches verwendet wird, das aus einem in der Wärme
duroplastisch vernetzenden Pulverlack auf der Basis von Polyacrylate Epoxid-, Polyurethan-Epoxid-Polyester-
und/oder Polyesterbindemitteln besteht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Epoxidharz-Pulverlack
verwendet wird, der als Härter einen Dicyandiamid-Härter oder ein Derivat des Dicyandiamids
enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver ein solches verwendet
wird, das 80 bis 98 Gew.-% Epoxidharz auf Basis j<> Bisphenol A und 20 bis 2 Gew.-% Dicyandiamid-Härter
oder dessen Derivate enthält wobei die Summe aus Epoxidharz und Härter 100% beträgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver ein solches verwen- π
det wird, das auf 100% des Epoxidharz-Härter-Gemisches noch 5 bis 60 Gew.-% Pigmente und/oder
Füllstoffe zusätzlich enthält.
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Family Applications (1)
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