DE3230955A1 - Verfahren zum ummanteln eines stahlrohres mit thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Verfahren zum ummanteln eines stahlrohres mit thermoplastischem kunststoff

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Description

Hoesch Werke AG, Eberhardstraße 12, 46oo Dortmund 1
Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1
Es sind zahlreiche Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit themoplastischem Kunststoff wie Polyäthylen bekannt, bei denen zunächst auf die Stahlrohroberfläche ein Epoxyharz und dann «ine Zwischenkleberschicht aufgebracht wird, bevor die Ummantelung mit Polyäthylen erfolgt.
In der DE-AS 19 65 8o2 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Stahlrohr zunächst auf 14o - 2oo 0C erwärmt, dann Epoxyharz aufgespritzt und anschließend eine Zwi,schenkleberfolie aus Äthylencopolymerisat sowie eine Deckfolie aus Polyäthylen unter Druck auf das Stahlrohr gewickelt wird.
Dieses Verfahren hat u.a. den Nachteil, daß die Temperatur während des Beschichtungsablaufs auf der gesamten Beschichtungsstrecke relativ hoch gehalten werden muß mit entsprechendem Einsatz eines Energieüberschusses für AbstrahlVerluste.
Nicht berücksichtigt wurde darüberhinaus, daß nicht allein eine bestimmte Temperatur des Stahlrohres an sich ausschlaggebend für eine optimale Verklebung der verschiedenen Kunststoff-Schichten
ist, sondern eine Reaktionszeit/Temperatur-Kombination erforderlich ist, die sowohl ein Aufschmelzen des Epoxyharzes als auch ein Durchreagieren auf den Zwischenkleber und die Polyäthylen-Deckschicht ermöglicht. Dazu gehört natürlich auch ein gezieltes Abkühlen nach der Ummantelungsphase.
Verringerte Energieverluste entstehen bei einem Verfahren nach der DE-AS 22 22 911. Hier wird zur Schonung einer wärmeempfindlichen Rohrinnenbeschichtung das Stahlrohr nur auf 7o - 9o 0C vorerwärmt und nach Aufbringen einer Eppxyharzschicht ein Doppel schlauch aus Äthylencopolymer-Zwischenkleber und Polyäthylen-Deckschicht auf das Stahlrohr extrudiert.
Es ist davon auszugehen, daß sich beide genannten Verfahren nicht bewährt haben, denn in der DE-AS 22 55 o84 wird von verminderter Haftfestigkeit unter bestimmten Bedingungen für diese Verfahren berichtet und daher nach Aufbringen einer warmaushärtenden ersten Epoxyharzschicht zunächst das Aufbringen einer zweiten kaltaushärtenden Epoxyharzschicht empfohlen.
Dieses letztere Verfahren ist wegen der erforderlichen Zwischenabkühlung sehr umständlich und teuer.
Die Erfindung hat von daher die Aufgabe, die an sich bekannten Verfahren des Aufbringens einer mehrschichtigen Ummantelung auf Stahlrohre mit Epoxyharz, Zwischenkleber und Polyäthylen-Deckschicht so zu verbessern, daß bei geringstmöglichem Energieaufwand unter Berücksichtigung einer an das Reaktionsverhalten der Ummantelungsstoffe angepaßte Wärmeeinbringung eine fest haftende Ummantelung mit thermoplastischem Kunststoff ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Hauptanspruches angegebene Verfahrenskombination. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine gezielte Wärmeeinbringung bis zum Schmelzpunkt des Epoxyharzes unter geringstnöglicher Energieaufwendung möglich ist.
Erst zu dem Zeitpunkt, an dem die Erwärmung tatsächlich benötigt wird zur Herstellung der Klebeeigenschaften von Epoxyharz und Zwischenkleber, ist die Energieeinbringung erforderlich.
Voraussetzung für die gute Haftfestigkeit auf dem Stahlrohr ist allerdings eine gute Reinigung der Stahlrohroberfläche z.B. durch Strahlanlagen. Dabei kommt es nicht nur auf die Rauhtiefe und das Rauhigkeitsprofil an, sondern auch auf die vollständige Entzunderung, Entrostung und Entstaubung, insbesondere jedoch auf die weitgehende Entfernung der Oberflächen-Oxidreste.
Durch elektrostatisches Auftragen des Epoxyharzes und des Zwischenklebers mit zwei vorzugsweise gegenläufig polarisierten Spritzpistolen wird ein genügendes vorübergehendes Haften der Beschichtungsmaterialien und eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung sowie saubere Trennung der Schichten auf der Oberfläche des Stahlrohres erreicht, bevor der Aufschmelzprozeß durch Erwärmung des Stahlrohres mit einem Induktor erfolgt.
Für den Fall, daß bestimmte Zwischenklebertypen in größerer Schichtdicke oder Zwischenklebertypen mit anderen Eigenschaften zusätzlich elektrostatisch vor der Erwärmung aufgebracht werden sollen, ist erfindungsgemäß nach dem Erwärmen des Stahlrohres das Aufbringen einer zweiten Zwischenkleberschicht möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles verdeutlicht:
Ein Stahlrohr mit 219 mm Außendurchmesser und 4,5 mm Wanddicke wird einer Strahlanlage zur Reinigung der Außenoberfläche zugeführt. Strahlmittel ist gemischtes rundes und dreieckiges Drahtkorn. Die Rauhtiefe der Stahlrohroberfläche beträgt nach dem Strahlen 5o loo fim; die Oberfläche wird anschließend entstaubt. In einer abgeschirmten Kabine wird mit Spritzpistolen elektrostatisch Epoxyharz in einer Schichtdicke von 5o um und unmittelbar dahinter in einer zweiten Kabine der Zwischenkleber Äthylencopolymer mit gegenläufig polarisierten elektrostatischen Spritzpistolen in einer Schichtdicke von 7ο um aufgebracht.
Das Stahlrohr durchfährt nun eine Ringinduktor-Erwärmungsanl'age, in der die Rohroberfläche auf 2oo 0C entsprechend der Schmelztemperatur des Epoxyharzes erwärmt wird, bevor es anschließend mit einer 2,5 mm dicken Polyäthylenschicht im Schlauchextrusionsverfahren . ummantelt wird.
Bei dem Erwärmungsprozeß wird die gesamte in das Stahlrohr eingebrachte Wärmemenge entsprechend der von dem Durchmesser, der Wanddicke und dem Reaktionsverhalten des Epoxyharzes und des Zwischenklebers abhängigen erforderlichen Wärmekapazität gesteuert.
Das Fertigprodukt wird abschließend im Durchlauf mit gesteuertem Kühlwasserstrom von außen auf Raumtemperatur abgekühlt.

Claims (6)

Hoesch Werke AG, Eberhardstraße 12, 46oo Dortmund Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff Patentansprüche
1. Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, wobei vor dem Aufbringen des Kunststoffes zunächst eine Schicht aus Epoxyharz und eine Schicht aus einem Zwischenkleber auf das Stahlrohr aufgebracht wi rd,
gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Verfahrensschritte:
a) Reinigen und entstauben der Stahlrohroberfläche
b) Aufbringen des Epoxyharzes
c) Aufbringen des Zwischenklebers
d) Erwärmen der Stahlrohroberfläche auf Schmelztemperatur des Epoxyharzes mit gezielter Steuerung der Wärmemengeneinbringung
e) Aufbringen des Polyäthylens
f) Abkühlen des ummantelten Stahlrohres
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz und/oder der Zwischenkleber in Pulverform elektrostatisch aufgebracht .wird.
3, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz in flüssigem kalten oder warmen Zustand aufgebracht wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkleber vor dem Reagieren des Epoxyharzes aufgebracht wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Stahlrohres auf die Reaktionstemperatur des Epoxyharzes und des Zwischenklebers induktiv erfolgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erwärmung des Stahlrohres und vor dem Aufbringen des Polyäthylens eine zweite Schicht eines Zwischenklebers auf die erste Zwischenkleberschicht aufgebracht wird.
DE3230955A 1982-08-20 1982-08-20 Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit einer Mantelschicht aus Polyäthylen Expired DE3230955C2 (de)

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DE3230955C2 (de) 1984-10-04

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