DE3104161A1 - Plastics hose or plastics pipe for transporting corrosive media - Google Patents
Plastics hose or plastics pipe for transporting corrosive mediaInfo
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Abstract
Description
Kunststoffschlauch oder Kunststoffrohr für den TransportPlastic hose or plastic pipe for transportation
korrosionsiördernder Medien Die Erfindung betrifft einen Kunststoffschlauch oder ein Kunststoffrohr aus zumindest bei Wärmezufuhr verformbarem thermoplastischem Material für den Transport korrosionsfördernder Medien.Corrosion-promoting media The invention relates to a plastic hose or a plastic pipe made of thermoplastic that is deformable at least when heat is supplied Material for the transport of corrosive media.
In der DE-OS 2 103 457 wird ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenheizung mit Einlegen eines Kunststoffschlauches in einen auf einem Unterboden angeordneten Verlegerechen und Aufbringen einer Estrichmasse beschrieben, wobei der Kunststoffschlauch während seines Einlegens in den Verlegerechen an einen Heißwasseranschluß angeschlossen wird. Bei Verwendung eines Polyäthylenschlauches bzw.DE-OS 2 103 457 discloses a method for producing floor heating with the insertion of a plastic tube into a tube arranged on a sub-floor Laying rake and application of a screed compound described, with the plastic hose connected to a hot water connection while it is being placed in the laying rake will. When using a polyethylene hose or
-rohres ist Jedoch im Dauerbetrieb die Sauerstoffpermeation durch das Kunststoffmaterial und damit die korrosive Belastung, zum Beispiel eines angeschlossenen Heizkessels bei einer Fußbodenheizung, sehr unangenehm.-rohres, however, the oxygen permeation is through in continuous operation the plastic material and thus the corrosive load, for example a connected one Boiler with underfloor heating, very uncomfortable.
Weiterhin stellen sich hohe Forderungen bezüglich der geforderten Lebensdauer der Rohre bzw. des verwendeten Werkstoffes, da besonders durch den Wasserinnendruck, durch die erhöhte Temperatur und vor allem durch die ständigen Temperaturwechsel ungünstige Komponenten gegeben sind. Bisher wurden für solche Fälle zum Beispiel Kupferrohre - wofUr sich wohl ein näherer Hinweis erübrigt - oder wie in der oben angegebenen DE-OS 2 103 457 erläutert wird, Polyäthylenrohre verwendet. Kupferrohre sind Jedoch sehr teuer und bei Polyäthylenrohren ist ohne besondere Zusatzmaßnahme ein negativer Langzeiteffekt zu erwarten, da Polyäthylen - wie alle Kunststoffe - für Gase permeabel ist. Es permeiert somit Sauerstoff in das Polyäthylenrohr, der vom Wasser gelöst wird und somit auf die Kesselwandung in verstärktem Maße korrodierend wirkt. Ein weiterer negativer Punkt ist bei der Verlegung solcher Rohre zu sehen, da diese in erwärmtem Zustand bei unsachgemäßer Behandlung sehr leicht einknicken können. Außerdem ist bei Verlegung im nichterwärmten Zustand die Rückfederung des Rohres sehr hinderlich.Furthermore, there are high demands with regard to the required Lifespan of the pipes or the material used, especially due to the internal water pressure, due to the increased temperature and above all due to the constant temperature change there are unfavorable components. So far, for example, for such cases Copper pipes - for which a more detailed reference is probably unnecessary - or as in the one above specified DE-OS 2 103 457 is explained, polyethylene pipes are used. Copper pipes However, they are very expensive and in the case of polyethylene pipes there is no special additional measure a negative long-term effect is to be expected, since polyethylene - like all Plastics - is permeable to gases. Thus oxygen permeates the polyethylene pipe, which is dissolved by the water and thus corrosive to a greater extent on the boiler wall works. Another negative point can be seen when laying such pipes, as these buckle very easily when they are warmed up if handled improperly can. In addition, the spring back of the Rohres very cumbersome.
Da sich die Verwendung von Kunststoffschläuchen oder Kunststoffrohren für derartige Einsatzfälle mit ihren doch recht positiven Eigenschaften anbietet, bestand für vorliegende Erfindung die Aufgabe, die Nachteile bezüglich der Permeation unter Berücksichtigung der Standzeitfestigkeit.zu beheben. Diese gestellte Aufgabe wurde nun mit einem Kunststo.ffschlauch oder Kunststoffrohr der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß eine Permeationssperre eingelagert ist.As the use of plastic tubing or plastic pipes offers for such applications with its quite positive properties, For the present invention, the object was to address the disadvantages with regard to permeation taking into account the durability. This given task was now with a Kunststo.ffschlauch or plastic pipe of the initially described Art solved in that a permeation barrier is incorporated.
Bei dem Kunststoffschlauch oder Kunststoffrohr nach der Erfindung ist nun von Vorteil, daß die Wandungen npermeationsdicht sind, das heißt das Eindringen von Gasen in das Rohrinnere ist kaum mehr möglich. Durch Vernetzung auf chemischem Wege oder durch Elektronenbestrahlung wird gewährleistet, daß das verwendete Kunststoffmaterial auch entsprechend "zeitstandfest" ist, das heißt' Veränderungen des Materials während der vorgesehenen Lebensdauer sind nur in so geringem Maße festzustellen, daß die geforderten Bedingungen noch erfüllt sind. Ein zusätzlicher Vorteil ist durch die leichte Montierbarkeit dieser Produkte gegeben. Infolge der Warmverformbarkeit des Kunststoffmaterials kann die Verlegung durch Wärmezufuhr wesentlich vereinfacht werden, da die Wärmezufuhr, zum Beispiel durch einen Brenner, kaum kritisch ist. Eine irreversible Verformung der Rohrwand ist bei einem vernetzten Werkstoff, der damit ein Erinnerungsvermögen hat, nicht zu befürchten.In the case of the plastic hose or plastic pipe according to the invention It is now advantageous that the walls are impermeable, that is, the penetration of gases into the inside of the pipe is hardly possible. By networking on chemical Paths or by electron beam irradiation ensures that the plastic material used is also correspondingly "creep resistant", that is to say 'changes in the material during the intended service life can only be ascertained to such a small extent that the required conditions are still met. An additional benefit is through the these products are easy to assemble. Due to the hot deformability of the Plastic material can significantly simplify laying by supplying heat since the supply of heat, for example from a burner, is hardly critical. An irreversible deformation the pipe wall is networked at a Material that thus has a memory is not to be feared.
Außerdem wird auch das Biegeverhalten der Kunststoffschläuche bzw. Kunststoffrohre durch die metallischen Permeationseinlagen günstig beeinflußt; insbesondere dann, wenn die Metalleinlage haftfest mit dem Kunststoffrohr verbunden ist. Selbstverständlich müssen die Metalleinlagen so verformbar sein, daß das Verlegen in Bogenform gewährleistet bleibt. Die neue Lösung nach der Erfindung könnte als Verbundrohr oder Schichtenrohr bezeichnet werden, da die Permeationssperre in der Wandung bzw. auf der Innenseite der Wandung festhaftend eingebracht ist. Es wird hier ein Rohr oder Schlauch aus thermoplastischem Ausgangsmaterial, zum Beispiel Polyäthylen, und als Permeationssperre eine Metallfolie, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, verwendet. Diese Folie mindert durch ihre hohe plastische Verformbarkeit auch das Rückfederungsvermögen nach dem Biegen, was beim Verlegen in Biegungen von großem Vorteil ist. Wie erwähnt wird durch die Metallfolie auch die Standfestigkeit erhöht, die weiter gesteigert werden kann, wenn der thermoplastische Werkstoff zusätzlich einem Vernetzungsprozeß ausgesetzt wird, denn durch die Vernetzung wird der Kaltfluß eines thermoplastischen Kunststoffes reduziert und das daraus hergestellte Rohr wird also druckfester. Bei Vernetzung durch Elektronenbestrahlung hat die Metallfolie den zusätzlichen Vorteil, daß sie als Ladungsrückleitung benutzt werden kann. Damit werden schließlich elektrische Durchschläge infolge Ladungsanhäufungen im Rohrinneren vermieden.In addition, the bending behavior of the plastic tubing or Plastic pipes favorably influenced by the metallic permeation inserts; in particular when the metal insert is firmly bonded to the plastic pipe. Of course the metal inlays must be deformable in such a way that they can be laid in arches remain. The new solution according to the invention could be a composite pipe or a layered pipe because the permeation barrier is in the wall or on the inside the wall is firmly attached. A pipe or hose is made here thermoplastic raw material, for example polyethylene, and as a permeation barrier a metal foil, for example made of aluminum or copper, is used. This slide Due to its high plastic deformability, it also reduces the resilience after bending, which is a great advantage when laying in bends. As mentioned the metal foil also increases the stability, which is further increased can be if the thermoplastic material is also a crosslinking process is exposed, because through the crosslinking the cold flow becomes a thermoplastic Plastic is reduced and the pipe made from it is therefore more pressure-resistant. at Crosslinking through electron irradiation, the metal foil has the additional advantage of that it can be used as a charge return. This will eventually become electrical Breakdowns due to accumulation of charges inside the pipe are avoided.
Diese Ladungsanhäufungen können auftreten, wenn der Elektronenstrahl eine Energie hat, die nicht ausreicht, die Wanddicke des Rohres hundertprozentig zweimal zu durchdringen. Die Metallfolie ist vorteilhafterweise auch mit einem Haftvermittler, zum Beispiel Äthylenacrylsäure-Copolymer beschichtet. Die Beschichtung dient der Verbindung der Längsnaht und eventuell dem Korrosionsschutz sowie auch der Haftvermittlung zwischen Folie und Kunststoffrohr. Unter Umständen können auch die Kanten mit einem solchen Schutz versehen werden.These accumulations of charges can occur when the electron beam has an energy that is insufficient, the wall thickness of the pipe one hundred percent to penetrate twice. The metal foil is advantageously also with an adhesion promoter, for example ethylene acrylic acid copolymer coated. The coating is used for link the longitudinal seam and possibly the corrosion protection as well as the adhesion promotion between foil and plastic pipe. Under certain circumstances, the edges can also be marked with a such protection should be provided.
Die Erfindung wird nun anhand von sieben Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to seven figures.
Figur 1 zeigt einen Kunststoffschlauch bzw. -rohr mit sich überlappender Permeationssperre.Figure 1 shows a plastic hose or pipe with overlapping Permeation barrier.
Figur 2 zeigt die Permeationssperre mit aufgeschweißter korrosionsverhindernder Beschichtung.FIG. 2 shows the permeation barrier with a welded-on corrosion preventive device Coating.
Figur 3 deutet den Schutz der Innenkante der Permeationssperre an.Figure 3 indicates the protection of the inner edge of the permeation barrier.
Figur 4 zeigt eine Falzung im Stoßbereich der Permeationssperre.FIG. 4 shows a fold in the joint area of the permeation barrier.
Figur 5 deutet an, daß die Permeationssperre im Stoßbereich geschweißt ist und auf der Innenwandung des Kunststoffrohres angeordnet ist.FIG. 5 indicates that the permeation barrier is welded in the joint area is and is arranged on the inner wall of the plastic pipe.
Figur 6 zeigt die Anordnung der Permeationssperre innerhalb der Wandung des Kunststoffrohres.Figure 6 shows the arrangement of the permeation barrier within the wall of the plastic pipe.
Figur 7 zeigt wie Figur 3 einen zusätzlichen Kantenschutz.Like FIG. 3, FIG. 7 shows an additional edge protector.
In Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Kunststoffschlauch oder -rohr 1 gemäß der Erfindung mit einer Permeationssperre 2 im Rohrinneren 3 dargestellt. Die Permeationssperre 2 ist als fortlaufendes Band, zum Beispiel aus einer Metallfolie, auf der Innenwandung aufgebracht, wobei die Längsränder 4 und 5 dieses Ban- des an ihrer gemeinsamen längsverlaufenden Stoßstelle gegenseitig überlappt sind. Das Band ist außen mit zum Beispiel Äthylenacrylsäure-Copolymer (PEAC) beschichtet, das einerseits die Bindung zum darüber extrudierten Polyäthylenrohr ergibt und andererseits die überlappende Naht verklebt. Um die Permeationssperre in Form eines Aluminiumbandes gegen Korrosion zu schützen, ist es zweckmäßigerweise auch innen mit einer Beschichtung aus PEAC versehen. Das Rohr ist vorteilhafterweise vernetzt.In Figure 1 is a cross section through a plastic tube or pipe 1 according to the invention with a permeation barrier 2 in the pipe interior 3. The permeation barrier 2 is a continuous band, for example made of a metal foil, applied to the inner wall, the longitudinal edges 4 and 5 of this band of are mutually overlapped at their common longitudinal joint. That The tape is coated on the outside with, for example, ethylene acrylic acid copolymer (PEAC), which on the one hand results in the bond to the polyethylene pipe extruded over it and on the other hand the overlapping seam glued. Around the permeation barrier in the form of an aluminum tape To protect against corrosion, it is also expedient to use a coating on the inside made of PEAC. The pipe is advantageously networked.
Es läßt sich im üblichen Durchlauf-Verfahren mit höheren Fertigungsgeschwindigkeiten herstellen als es zum Beispiel bei gewickeltem Metallband oder bei metallisch verschweißtem längseinlaufendem Band möglich wäre.It can be done in the usual continuous process with higher production speeds than, for example, with a wound metal strip or with a welded metal strip longitudinal tape would be possible.
In Figur 2 ist im Querschnitt eine bandförmige Permeationssperre 2 dargestellt, die beidseitig mit einer Folie zum Beispiel aus PEAC belegt und an den Enden 7 so verschweißt ist, daß die längsverlaufenden Bandkanten ebenfalls korrosionsgeschützt sind. Dies ist gerade an dem innen liegenden Rand 5 (Figur 1) nötig, da unter Umständen in diesem Bereich eine die Beschichtung unterwandernde Korrosion stattfinden kann.In FIG. 2, a band-shaped permeation barrier 2 is shown in cross section shown, which is covered on both sides with a film made of PEAC, for example, and attached the ends 7 is welded so that the longitudinal band edges are also protected against corrosion are. This is especially necessary at the inner edge 5 (FIG. 1), as it may be In this area, corrosion that infiltrates the coating can take place.
Die Figuren 3 und 7 zeigen weitere Lösungen dieses Problems.Figures 3 and 7 show further solutions to this problem.
Hier ist die Bandkante des innen liegenden Längsrandes 5 der bandförmigen Permeations#sperre 2 von einem zusätzlichen korrosionsfesten Schutzstreifen 7 umschlossen, der zum Beispiel aufgeklebt ist. Ansonsten sind die Verhältnisse wie bei dem-Beispiel nach Figur 1 gegeben. In Figur 7 wird durch den Schutzstreifen 7 zusätzlich der Längsschlitz überdeckt. Diese Lösungen sind Verbesserungen gegenüber der Lösung nach Figur 1. Von der Schnittkante bei 5 eventuell ausgehende Korrosionen' werden damit vermieden, ohne daß der Fertigungsprozeß wesentlich erschwert wird.Here the band edge of the inner longitudinal edge 5 is the band-shaped one Permeations # lock 2 enclosed by an additional corrosion-resistant protective strip 7, which is glued on, for example. Otherwise the conditions are as in the example given according to Figure 1. In Figure 7, the protective strip 7 is also the Longitudinal slot covered. These solutions are improvements over the solution According to FIG. 1. Corrosion possibly emanating from the cutting edge at 5 will be thus avoided without making the manufacturing process significantly more difficult.
In Figur 4 wird das Problem des Kantenschutzes durch Umfalzen des innen liegenden Längsrandes 5 nach außen gelöst. Durch das Umfalzen kommt die ungeschützte Kante in den Bereich des Kunststoffes der Wandung bzw. des dort eingelagerten Haftvermittlers oder Klebers. Damit ist auch in diesem Falle der Korrosionsschutz an der Kante gegeben, ohne daß zusätzliche Elemente benötigt werden.In Figure 4, the problem of edge protection by folding over the inside longitudinal edge 5 released to the outside. By folding over the unprotected one comes out Edge in the area of the plastic of the wall or the adhesion promoter stored there or glue. This ensures that the edge is protected against corrosion in this case too, without the need for additional elements.
In Figur 5 wird im Querschnitt ein Kunststoffrohr nach der Erfindung dargestellt, bei dem die Permeationssperre aus einem längsverschweißten Band 8, zum Beispiel aus Kupfer, besteht, das während der Herstellung einläuft und dessen Kanten an der Stoß stelle miteinander verschweißt werden. Dieses Band wird schließlich mit der umgebenden Wandung 1 aus dem entsprechenden Kunststoff verklebt, was ebenfalls durch eine vorherige PEAC-Beschichtung möglich ist oder durch Verwendung von PEAC als Rohrwerkstoff möglich wäre. Diese Lösung entspricht im Korrosionsverhalten dem bisher eingesetzten Kupferrohr, kann aber infolge des Verbundaufbaues mit wesentlich weniger Kupfer hergestellt werden.In Figure 5 is a plastic pipe according to the invention in cross section shown, in which the permeation barrier consists of a longitudinally welded band 8, for example made of copper, which is consumed during manufacture and its Edges at the joint are welded together. This tape will eventually glued to the surrounding wall 1 made of the corresponding plastic, which also possible through a previous PEAC coating or through the use of PEAC as a pipe material would be possible. This solution corresponds to the corrosion behavior Previously used copper pipe, but can be significantly due to the composite structure less copper will be produced.
Die Figur 6 zeigt im Prinzip die Einlagerung der Permeationssperre 9 innerhalb der Wandung 1 des Kunststoffrohres. Auf diese Weise gelangt das im Rohrinneren 3 fließende Medium nicht mehr in Berührung mit der Permeationssperre, so daß der Korrosionsschutz an den Kanten nicht mehr problematisch ist. Diese Art des Aufbaues mit der Permeationssperre innerhalb der Wandung 1 kann Jedoch zusätzlich auch nach den vorgenannten Beispielen erfolgen. Eine weitergehende Erläuterung diesbezüglich ist damit nicht mehr erforderlich.FIG. 6 shows in principle the incorporation of the permeation barrier 9 within the wall 1 of the plastic pipe. In this way it gets inside the pipe 3 flowing medium no longer in contact with the permeation barrier, so that the Corrosion protection on the edges is no longer problematic. This type of construction with the permeation barrier within the wall 1, however, can additionally also after the aforementioned examples. A further explanation in this regard is no longer necessary.
Auf der Außenseite der Wandung des Kunststoffrohres kann in vorteilhafter Weise eine Wärmeisolierung aufgebracht werden, durch welche die Wärmeverluste, zum Beispiel bei Leitungen zwischen dem Heizkessel und der Heizanordnung möglichst gering gehalten werden. Diese Wårmeisolierung kann beispielsweise aus einem geschlossen verzellten Polyäthylenschaum bestehen. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich, wenn auch diese Wärmeisolierung strahlenvernetzt wird, da sie dann auch bei Wärmeeinwirkungen, die den Erweichungspunkt überschreiten, formstabil bleibt.On the outside of the wall of the plastic pipe can be advantageous Way applied a thermal insulation through which the Heat losses, for example in the case of lines between the boiler and the heating arrangement are kept as low as possible. This thermal insulation can, for example, consist of consist of a closed cellular polyethylene foam. An added benefit results if this thermal insulation is crosslinked by radiation, since it then remains dimensionally stable even when exposed to heat that exceeds the softening point.
7 Figuren 19 Patentansprüche 7 Figures 19 claims
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