NO161208B - Fremgangsmaate for isolering av roer ved flertrinnspaafoeringav skumbar plast. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for anbrin-gelse av minst ett indre og ett ytre lag med skummet plastisolasjon på rør av den art som angitt i innledningen til kravet.

Til nå har det blitt forslått å isolere rør ved å spraye disse med ett eller flere lag av en skummende plastisolasjon slik som polyuretan med påfølgende herding og tildekking eller vikling av det isolerende lag med et beskyttende eller sperrelag som beskrevet f.eks. i US-patent nr. 3.480.493. Skumlagisolasjonen fra en slik prosess har vanligvis en tilsynelatende densitet av mellomliggende verdi, slik at den har egenskaper som er et kompromiss mellom krav for maksimale varmeisolerende karateristikker og krav for maksimal styrke, knusemotstand og slitasjemotstand. Det har også blitt foreslått i US-patent nr. 4.094.715 å spraye rørene med en skummende vaeskesammensetning og så vikle det oppståtte skummet med et beskyttende arkmateriale før det oppståtte skum har fullstendig satt seg for således å øke densiteten til skummet nær dens ytterste overflate. En hovedulempe med prosessen er at den er begrenset til et spiralviklet beskyttende ytre arklag, som er påført under spenning for å oppnå en tilsynelatende økning i densiteten til det ytre laget til rommet. En slik prosess er vanskelig å styre i kommersiell drift på grunn av omfanget av økningen i tilsynelatende densitet og tykkelsen til laget med høy densitet avhengig av flere forskjellige kritiske faktorer inklusiv temperaturen til den skummende plasten, hastigheten av skummingen av plastblandingen, herdehastigheten til plastskummet, tidsforløpet før anvendelsen av det beskyttende laget og spenningen tilført det beskyttende laget i løpet av overføringen. Alle disse faktorene influerer på omfanget av hvilke den skummende plasten har stivnet eller har satt seg før påføringen av det beskyttende laget. Tykkelsen til laget av øket densitet avhenger dessuten av tykkelsen og komprimer-barheten til massen til skummet med lav densitet som allerede er tilstede.

Foreliggende oppfinnelse løser ovenfornevnte problemer ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av kravet.

På grunn av at tykkelsen og densiteten til hvert lag er uavhengig av det andre og kan bli individuelt justert og styrt, gjør fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse det mulig å benytte et indre lag, som har en høy varmeisolerende verdi og en lav kostnad sammen med et ytre lag av høy styrke og høy densitet og derfor et lag med høyere kostnad. De to lagene sammen utgjør kombinerte egenskaper som er maksimale for rørisolasjon og beskyttelse til en minimal total kostnad.

Omfanget av forskjellen i densitet mellom de indre og ytre isolerende lag for optimale resultater varierer avhengig av rørets diameter, den relative tykkelsen til laget, dens minimale ønskede styrke og temperaturforskjellen mellom røret og omgivelsen blant andre ting. Som nevnt skal den tilsynelatende densitet til det ytre lag være i det minste 25% større enn densiteten til det indre og tykkelsen til det ytre laget fra 5 - 30% av total tykkelsen til lagene av skumlsolasjon. Dersom ønskelig kan det indre laget bli delt i to eller flere lag tilført i sekvenser og som har forskjellige fysikalske egenskaper.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av utførel-sesformer og henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av en utførelsesf orm av oppfinnelsen . Fig. 2 viser et tverrsnitt av en annen utførelsesform. Utførelsesformen på fig. 1 viser et metallrør 10 med et indre lag 12 med lav densitet på 0,032 til 0,096 g/cm3, hvor stivt polyuretanskum-isoleringen har en tykkelse fra omkring 2,54 til 15,24 cm, og et andre lag 14 av stivt polyuretanskummet isolasjon som har en densitet som er i det minste 25% større enn for laget 12 og som har en tykkelse på 5 - 30% av den totale tykkelsen til lagene 12 og 14 ti Isammen.

Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen adskiller det indre laget av skummet isolasjon seg fra det ytre lag eller lagene ved at de ikke bare har en lavere tilsynelatende densitet og da en høyere varmeisolasjonskapasitet, men også har en høyere varmemotstandsevne, dvs. de er stabile ved høyere temperaturer opp til 177° C enn det ytre laget eller lagene av skummet isolasjon som kun behøver å være stabile opp til en temperatur på 93,5°C. En annen utførelsesform er vist på fig. 2 hvor røret 10 er konstruert til å føre varme væsker ved temperaturer fra 149 - 177°C, og som er utført med et indre isolerende lag underdelt i et første lag eller del 20 med skummet polyuretanisolasjon av lav densitet dannet for å være stabile ved en temperatur så høy som 177°C og en andre del eller lag 22 av skummet polyuretan med den tilnærmet samme lagdensitet, men fremstilt til å ha stabilitet kun ved temperaturer opptil 99,5°. Det ytre lag 24 av skummet polyuretan av høy densitet har en densitet som er i det minste 25% større enn den til enten laget 20 eller 22 og som har en tykkelse 5 til 30% av den totale tykkelsen til lagene 20, 22 og 24. I en annen utførelsesform hvor røret 10 er konstruert til å transportere kryogenikk-blandingsvæsker ved svært lave temperaturer i størrelsesorden av -129°C, er laget 20 fremstilt slik at det er halvstivt i stedet for stivt for å unngå sprøhet og mulig sprekkdannelse i løpet av bruk, mens lagene 22 og 24 er utført stive.

Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse blir røret, som vanligvis er av stål, først oppvarmet for å fjerne kondenseringsfuktighet og renset for å fjerne smuss, avskallinger og rust. Enhver vanlig fremgangsmåte for rensing kan bli anvendt slik som sandblåsing eller slynge- rensing, børsting eller liknende. Om ønskelig kan to eller flere slike fremgangsmåter bli anvendt i kombinasjon.

I noen tilfeller kan det være ønskelig å anbringe et korrosjonsbeskyttende belegg på røroverflaten før påføringen av skumplasten, skjønt dette ikke er vesentlig. Ethvert vanlig korrosjonsbeskyttelsesbelegg kan bli anvendt, slik som viklet polyetylen/butyl-klebetape, epoksybelegg, varmepå-virket klebemiddel eller asfalt. Skumtermoplastmateriale kan bli påført direkte på selve røret eller på overflaten til ethvert korrosjonsbeskyttende belegg tidligere påført rør. Det er vanligvis ønskelig at temperaturen til røret blir hevet over romtemperaturen, hvor den nøyaktige temperaturen avhenger av arten og sammensetningen av denne skumplast-blandingen. Sistnevnte blir vanligvis påført i form av en spray fra en spraydyse, mens røret blir rotert og ført forbi de forskjellige dysene. Enhver av de mange forskjellige utføringer av den skumbare polyuretan-plastblandingen kan bli benyttet avhengig av hvilke karakteristikker man ønsker i sluttproduktet. En spesielt ønskelig sammensetning er en væskeblanding av ingredienser reagerbare for å danne et polyuretan og som inkluderer et alminnelig skumningsmiddel i en mengde tilstrekkelig til å frembringe et skum som har ønsket tilsynelatende densitet, som som nevnt er fra omkring 0,024 til 0,096 g/cm<3>. Det første lag av skumbar væske får heve seg ved påvirkning av skummemidlet. Tykkelsen av det første laget med skum kan variere over et vidt område avhengig av de samme faktorer beskrevet ovenfor i forbindelse med forskjellen i densiteten til de isolerende lag, slik som rørdiameteren og temperaturen ved hvilken røret med dets innhold er tenkt å bli drevet, og i alminnelighet kan det variere fra omkring 2,54 til 15,24 cm.

Det andre eller ytre lag 14 eller 24 av skumbar plastblanding blir så påført den ytre overflaten til det første skummede isoleringslaget ved å spraye det på vanlig måte på overflaten til det roterende fremførte røret. Det andre laget blir påført det første før eller etter at sistnevnte har stivnet, og også før skummingen av sistnevnte har blitt fullført. Fortrinnsvis blir det påført før det første laget er stivnet. Ved en utførelsesform er fremstillingen av den andre skumbare plastblandingen forskjellig fra den første kun i mengden av skummingsmiddel benyttet og blir justert slik for å frembringe et skummet isolerende plastlag som har en tilsynelatende densitet som er i det minste 25% høyere enn for det første laget og har en tykkelse fra 5-30$ av den totale tykkelsen til begge lagene ti Isammen. Ved en annen utførel-sesform kan det ytre lag 14 eller 24 ha en lavere varmemotstand enn det indre og større stivhet eller begge deler.

Den totale tykkelsen til den skummede isolasjon såvel som tykkelsen til det indre laget kan bli variert avhengig av temperaturforskjellen mellom rørets innhold og rørets omgivelse, rørets diameter, og den tilsynelatende densitet til skummet bl.a. For en temperaturforskjell på 41,5" - 150°C er det vanligvis tilstrekkelig med en tykkelse på omkring 2,54 til 15,24 cm. Jo større temperaturforskjellen mellom rørledningen og underlaget er, jo større skal i alminnelighet tykkelsen i isolasjonen være. F.eks. benytter kryogenikk-industrien vanligvis 7,6 til 15,24 cm med polyurentanskum på grunn av den store temperaturforskjellen. For varme oljeledninger er temperaturforskjellen vanligvis fra 55,5° - 89°C. For varme oljeledninger ville tykkelsen vanligvis være fra 2,54 til 6,5 cm. Et rør for leding av smeltet svovel vil bli utført med 6,3 til 7,65 cm med skummet isolasjon, hvor det indre laget 12 eller 20 er utført slik at det har høy varmemotstandsevne, dvs. er stabilt ved temperaturer opptil 149°C. Et rør for varm olje vil ved nedgraving normalt kreve en skumtykkelse på 5,1 cm eller mindre. Polyuretanskum har en ekstrem lav K-faktor i størrelsesorden på omkring 6,94 x 10"^ g/cal/cm^/sek/°C/cm, i motsetning til en K-faktor på omkring 0,39 for glass-skum. Ved et polyuretanskum som har en tilsynelatende densitet på 0,048 g/cm<3>, vil f.eks. et lag på 5,1 cm på et rør med en diameter på 15,24 cm som drives ved en temperaturforskjell på 69,7°C resultere i et varmetap (eller gevinst) på omkring 43,7 x 10"^ g/cal/sek/cm<2>.

Følgende er en egnet oppskrift for å fremstille tilfredsstil-lende stivt skum:

Alle disse ingredienser unntatt diisocyanat er forblandet, idet diisocyanat er blandet umiddelbart før skumming og sprayinger i vanlig utstyr for å danne et stivt skum som har en tilsynelatende densitet på 0,029 g/cm<3>. Økningen i forholdet med triklormonofluormetan - esemiddelet fører til økning i densitet. Økningen i faststoffet i den ovenfornevnte angivelsen, da ved tilleggelse av 30 deler metylcellulose uten økning i esemidlet øker også tilsynelatende densitet. Øket varmemotstand til skummet blir oppnådd ved vanlig utførelsesteknikk og valg av ingredienser, som f.eks. ved å reagere aromatisk amin-inneholdende blandinger med de resterende ingredienser som beskrevet i US-patent nr. 3.909.465. Øket motstandsevne mot sprøhet, som også er ønskelig for det ytre skumlag kan bli oppnådd ved valg av polyolingredienser som beskrevet f.eks. i US-patent nr. 3.928.257 og US-patent nr. 3.928.258.

Ethvert ønsket ytre lag eller belegg kan bli påført over det ytre skummede isolerende lag. Det ytre skummede isolerende lag kan f.eks. bli utført med en viklet eller ekstrudert beskyttelse eller fuktighetsbarrierelag av papir eller plast, dvs. polyetylen eller polypropylen, en omhylling eller et viklet lag av varmekrympbar plast som er krympet på plass for å tilpasse seg den skummede isolasjon, et belegg av væske-harpiks herdet på plass eller et belegg av bituminøst mastikk, eller et lag av et hvilket som helst annet vanlig beskyttelsesmateriale. På grunn av den solide knusemotstands-evnen og slitasjemotstandsevnen innebygget i det ytterste skumlaget av polyuretanplast ved foreliggende oppfinnelse må 1 de fleste tilfeller et ytterligere ytre beskyttelseslag kun utføres som en barriere mot punktering og funktighets-inntrengning.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for påføring av minst ett indre og ett ytre lag med skummet plastisolasjon på rør, idet det påføres på røret minst ett indre lag av en skumbar plastblanding, blandingen eller hver blanding skummes for å danne respektive lag med skummet plastisolasjon med en tilsynelatende densitet på 0,024 til 0,096 g/cm<3>, og deretter påføres på overflaten til det sist anbrakte laget et ytre lag av en skumbar plastblanding,karakterisert vedat det ytre lag skummes og herdes uten avgrensninger for å danne et separat ytre lag av stiv skumplast med en tilsynelatende densitet som er minst 25# større enn ethvert indre lag og med en tykkelse på 5- 30% av lagenes totale tykkelse.