DE4445083A1 - Elastic sheaths made of poly (trifluoroethene), their manufacture and their use, especially for corrugated metal hoses - Google Patents
Elastic sheaths made of poly (trifluoroethene), their manufacture and their use, especially for corrugated metal hosesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft elastische Ummantelungen aus Poly(trifluorethen) (PVF₃), Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung, insbesondere für Ummantelungen und Schutzschläuche für flexible Rohre bzw. Schläuche aus Metall, sowie für Kabel, insbesondere elektrische Kabel, Seile und dgl.The invention relates to elastic sheaths Poly (trifluoroethene) (PVF₃), process for their preparation and their use, especially for casings and Protective hoses for flexible pipes or hoses Metal, as well as for cables, in particular electrical cables, Ropes and the like
Flexible Rohre oder Schläuche werden üblicherweise bei der Gewinnung bzw. zum Transport von Erdöl und Erdgas verwendet, besonders im Off-Shore-Einsatz. Derartige flexible Rohre oder Schläuche bestehen aus einem flexiblen Innenrohr bzw. Innen schlauch aus Stahl, einer Ummantelung aus Kunststoff, die dazu dient, Dichtheit gegenüber Erdöl und Erdgas zu gewähr leisten, sowie Armaturen aus Metall. Derartige flexible Rohre sind beispielsweise in EP 166 385 beschrieben.Flexible pipes or hoses are usually used at the Extraction or transportation of crude oil and natural gas, especially in off-shore use. Such flexible pipes or Hoses consist of a flexible inner tube or inner steel hose, a plastic sheathing, the serves to ensure tightness against oil and natural gas afford, as well as fittings made of metal. Such flexible pipes are described for example in EP 166 385.
Für die Ummantelung aus einem thermoplastischen Kunststoff, die zur Abdichtung dient, werden Polyamide herangezogen, die hierfür geeignet sind, sofern die Einsatztemperatur bei die sen Fluids 80 bis 100°C nicht übersteigt.For sheathing from a thermoplastic, which is used for sealing, polyamides are used, which are suitable for this, provided the operating temperature at the fluid does not exceed 80 to 100 ° C.
Für höhere Temperaturen, beispielsweise Temperaturen von bis zu 130 oder 140°C, werden Ummantelungen aus Poly(vinyliden fluorid) verwendet. Da dieses Polymer aber semikristallin ist und hohe Härte aufweist, kann es nicht als solches für Struk turen verwendet werden, die bei sehr tiefen Temperaturen wie derholt aufgerollt und entrollt werden sollen; daher wird für diese Polymeren innere oder äußere Weichmachung angewandt.For higher temperatures, for example temperatures from to at 130 or 140 ° C, sheaths made of poly (vinylidene fluoride) used. Because this polymer is semi-crystalline and has high hardness, it cannot be used as such for structure tures are used that are at very low temperatures such as should be rolled up and unrolled repeatedly; therefore for these polymers applied inner or outer softening.
Ein Beispiel für innere Weichmachung ist in der obenerwähnten Druckschrift EP 166 385 angegeben: Vinylidenfluorid wird mit einem fluorierten Monomer copolymerisiert. Auf diese Weise wird die Elastizität der Ummantelung erhöht, jedoch werden hierdurch zugleich allgemein die Anwendungstemperatur verrin gert und die Permeabilität für Gase erhöht; ferner wird ein gegenüber dem entsprechenden Homopolymer erhöhtes Risiko des Platzens bei abrupter Druckverminderung festgestellt, weshalb der Einsatz dieses Materials bei bestimmten hohen Arbeitstem peraturen und Arbeitsdrucken gefährlich ist.An example of internal softening is in the above Document EP 166 385 indicated: vinylidene fluoride is with copolymerized with a fluorinated monomer. In this way the elasticity of the sheathing is increased, however this also generally reduces the application temperature device and gas permeability; furthermore a compared to the corresponding homopolymer increased risk of Bursting with an abrupt decrease in pressure, which is why the use of this material in certain high working conditions temperatures and working pressures is dangerous.
Die Verwendung von äußeren Weichmachern ist in FR 2 560 884, FR 2 592 655 und FR 2 618 791 angegeben. Bestimmte Weichma cher ermöglichen die Verwendung von Poly(vinylidenfluorid)- (PVDF-) Homopolymeren zur Ummantelung flexibler Metallschläu che aufgrund der Erhöhung der Elastizität. Im praktischen Einsatz wird jedoch festgestellt, daß entsprechende Ummantelungen durch Austritt des allgemein mit PVDF sehr kom patiblen Weichmachers allmählich ihre ursprüngliche Härte wieder annehmen. Dabei tritt nicht nur eine Erhöhung der Härte auf, sondern aufgrund der Ausbildung innerer Spannun gen, aufgrund des Austretens des Weichmachers und der Tendenz zu einer behinderten Schrumpfung der Ummantelung wird auch Brüchigkeit festgestellt.The use of external plasticizers is described in FR 2 560 884, FR 2 592 655 and FR 2 618 791. Certain Weichma enable the use of poly (vinylidene fluoride) - (PVDF) homopolymers for coating flexible metal sleeves che due to the increase in elasticity. In practical terms However, use is found to be corresponding Sheaths due to the emergence of the very com patible plasticizer gradually returns to its original hardness accept again. This does not just increase the Hardness, but due to the development of inner tension due to the leakage of the plasticizer and the tendency a handicapped shrinkage of the sheathing also becomes Fragility found.
Es wurde nun gefunden, daß alle diese Nachteile, die durch die notwendige innere oder äußere Weichmachung des PVDF be dingt sind, durch Verwendung eines Polymers vermieden werden können, das Trifluorethen-Einheiten enthält. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß sich durch Verwendung von Polymeren, die Trifluorethen-Einheiten enthal ten, besonders elastische Ummantelungen bzw. Rohre oder Schläuche herstellen lassen.It has now been found that all of these disadvantages are caused by the necessary internal or external softening of the PVDF must be avoided by using a polymer can, which contains trifluoroethene units. As part of the The present invention has been found to be characterized by Use of polymers containing trifluoroethene units ten, especially elastic sheaths or pipes or Have hoses manufactured.
Auf diese Weise sind Ummantelungen zugänglich, deren Einsatz temperatur erheblich über der Einsatztemperatur von PVDF liegt. Darüber hinaus sind entsprechende Ummantelungen erheb lich elastischer.In this way, jackets are accessible, their use temperature significantly above the operating temperature of PVDF lies. Corresponding jackets are also raised Lich more elastic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neuartige elasti sche Ummantelungen auf der Basis von fluorhaltigen Polymeren bzw. Copolymeren, bei denen die oben erläuterten Nachteile nicht auftreten und insbesondere kein Weichmacherzusatz zwin gend erforderlich ist, Verfahren zu ihrer Herstellung, damit ummantelte Substrate sowie die Verwendung entsprechender fluorierter Polymerer bzw. Copolymerer anzugeben.The invention is based, novel elasti the task cal jackets based on fluorine-containing polymers or copolymers in which the disadvantages explained above do not occur and in particular no plasticizer additive is necessary, processes for their preparation, so coated substrates and the use of appropriate to indicate fluorinated polymers or copolymers.
Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungs formen der Erfindungskonzeption. The task is solved according to the independent claims. The dependent claims relate to advantageous execution form the concept of the invention.
Die erfindungsgemäßen elastischen Ummantelungen bestehen aus einem Polymer, das Trifluorethen-Einheiten aufweist. Das Polymer ist vorzugsweise ein Trifluorethen-Homopolymer.The elastic sheaths according to the invention consist of a polymer containing trifluoroethene units. The Polymer is preferably a trifluoroethene homopolymer.
Neben Trifluorethen (VF₃) können die Polymeren der erfin dungsgemäßen Ummantelungen auch von Chlortrifluorethen, Tetrafluorethen, Hexafluorpropen, Vinylidenfluorid und/oder Ethen abgeleitete Einheiten enthalten.In addition to trifluoroethene (VF₃), the polymers of the inventions sheaths according to the invention also of chlorotrifluoroethene, Tetrafluoroethene, hexafluoropropene, vinylidene fluoride and / or Ethene derived units included.
Es ist im Rahmen der Erfindung ferner möglich, den Ummante lungen auch Füllstoffe, Pigmente oder sogar auch eine geringe Menge Weichmacher vom Estertyp oder vom Sulfonamidtyp zuzu setzen.It is also possible in the context of the invention, the Ummante also fillers, pigments or even a small amount Amount of plasticizer of the ester type or of the sulfonamide type put.
Die Erfindung betrifft ferner auch flexible Metallrohre bzw. Metallschläuche, die mit einer erfindungsgemäßen Ummantelung überzogen sind.The invention also relates to flexible metal pipes or Metal hoses with a casing according to the invention are covered.
Derartige ummantelte flexible Rohre eignen sich besonders für den Transport flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe bei höheren Temperaturen. Solche flexiblen Rohre oder Schläu che können ferner auch mit Schutzschichten, beispielsweise aus Kautschuk, Metallgeweben, Metallgeflechten oder Textilge weben, etc., überzogen sein.Such coated flexible pipes are particularly suitable for the transport of liquid or gaseous hydrocarbons at higher temperatures. Such flexible pipes or hoses che can also with protective layers, for example made of rubber, metal mesh, metal mesh or textile weave, etc., be covered.
Für den Transport von Gasen besteht das Polymermaterial der Ummantelung vorzugsweise im wesentlichen aus Trifluorethen- Homopolymer.The polymer material is used to transport gases Sheathing preferably consisting essentially of trifluoroethene Homopolymer.
Die Erfindung betrifft ferner auch Kabel, Seile, Taue und an dere vergleichbare Substrate, die mit der erfindungsgemäßen Ummantelung überzogen sind, insbesondere Elektrokabel.The invention also relates to cables, ropes, ropes and other comparable substrates with the invention Coating are covered, especially electrical cables.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ummantelungen bzw. damit überzogener Gegenstände, wie Metallrohre, Metallschläuche, Kabel, Seile, Taue und dgl., besteht darin, diese Gegenstände durch Extrusion mit dem entsprechenden Polymermaterial zu ummanteln.The process for the preparation of the invention Casings or objects covered with them, such as Metal pipes, metal hoses, cables, ropes, ropes and the like., consists of extruding these objects with the to coat the corresponding polymer material.
Metallkabel bestehen vorzugsweise aus einem oder mehreren Metalldrähten oder einer oder mehreren Litzen.Metal cables preferably consist of one or more Metal wires or one or more strands.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert.The invention is described below with reference to exemplary embodiments play explained in more detail.
Um ein flexibles Wellrohr aus Stahl von 32 mm Durchmesser, das aus ringförmigen Ausbuchtungen besteht, zwischen denen sich Ausnehmungen und Zwischenräume befinden, was Beweg lichkeit ergibt, wird eine thermoplastische Ummantelung von 5 mm Dicke extrudiert.Around a flexible corrugated tube made of steel with a diameter of 32 mm, which consists of annular bulges, between which there are recesses and gaps, which is moving results in a thermoplastic jacket of 5 mm thick extruded.
Zum Vergleich der Auf- und Abwickelbarkeit bei verschiedenen
Materialien, aus denen die Ummantelung besteht, wird wie
folgt verfahren:
Das ummantelte Wellrohr wird auf zwei feste Auflagen aufge
legt.To compare the windability and unwindability of different materials from which the sheathing is made, the procedure is as follows:
The coated corrugated pipe is placed on two fixed supports.
Eine Biegerolle mit einem Radius von 75 mm wird in gleichem Abstand von den Auflagepunkten an das Wellrohr angelegt. Dann wird die Biegerolle mit dem erforderlichen Druck beauf schlagt, um das ummantelte Wellrohr zu deformieren und auf den Krümmungsradius der Biegerolle zu biegen. Die Weglänge, über welche die Biegerolle beim Rohrbiegen vorgeschoben wer den kann, gibt die Deformierbarkeit des ummantelten Wellrohrs an. Die maximale Weglänge beträgt 170 mm: sie entspricht einem vollständigen Herumbiegen des ummantelten Rohrs um die Biegerolle. Wenn vor dem vollständigen Herumbiegen des umman telten Wellrohrs ein Bruch auftritt, wird die entsprechende Weglänge festgehalten. Je größer die Weglänge ist, desto biegsamer ist das flexible Rohr.A bending roll with a radius of 75 mm is in the same Distance from the support points to the corrugated pipe. Then the bending roll is pressurized strikes to deform the encased corrugated tube and open to bend the radius of curvature of the bending roll. The path length, over which the bending roller is pushed when bending pipes the ductility of the jacketed corrugated pipe at. The maximum path length is 170 mm: it corresponds a complete bending of the jacketed pipe around the Bending roll. If before the umman is completely bent over If there is a break in the corrugated pipe, the corresponding one Path length recorded. The longer the path, the more the flexible pipe is more flexible.
Der Test wird ferner bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt.The test is also carried out at different temperatures carried out.
Die 4 ummantelten Wellrohre wurden einer thermischen Alterung während einer Dauer von 3 Monaten bei 150°C unterzogen. An schließend wurden die Tests wie oben beschrieben durchge führt.The 4 jacketed corrugated pipes were subjected to thermal aging subjected to a period of 3 months at 150 ° C. On the tests were then carried out as described above leads.
Die 4 ummantelten Wellrohre wurden einer thermischen Alterung während einer Dauer von 3 Monaten bei 180°C unterzogen. An schließend wurden die Tests wie oben beschrieben durchge führt.The 4 jacketed corrugated pipes were subjected to thermal aging subjected to 180 ° C for 3 months. On the tests were then carried out as described above leads.
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Ipc: F16L 11/15 |
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