PL177929B1 - Element rurowy przewodu podziemnego i sposób zabezpieczania elementu rurowego przewodu podziemnego - Google Patents

Abstract

1. Element rurowy przewodu podziemnego z metalu na bazie zelaza, a w szczególnosci z zeliwa, znamienny tym, ze zabezpieczony jest powloka zewnetrzna, skladajaca sie z pier-- wszej porowatej warstwy stopu cynkowo-glinowego, zawierajacego 5-60% glinu, przy czym warstwa ta zawiera co najmniej 200 g/m2 stopu i nalozonej na tej pierwszej warstwie, drugiej porowatej warstwy, bedacej wypelniaczem porów, na podstawie spoiwa organicznego lub mi-- neralnego, w fazie wodnej, rozpuszczalnika lub proszku, o grubosci wynoszacej 100-140 µ m. 6. Sposób zabezpieczania elementu rurowego przewodu podziemnego, znamienny tym, ze najpierw naklada sie przez metalizacje lukiem pierwsza warstwe stopu cynkowo- glinowego, zawierajacego 5-60% glinu, przy czym operacje nakladania stopu prowadzi sie do uzyskania zawartosci stopu co najmniej 200 g/m2, a nastepnie naklada sie druga porowata wa- rstwe, bedaca wypelniaczem porów, dla ochrony przed korozja ziemna elementu rurowego z metalu na bazie zelaza, zwlaszcza zeliwa. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element rurowy przewodu podziemnego i sposób zabezpieczania elementu rurowego przewodu podziemnego, w szczególności mniejszy wynalazek odnosi się do przewodów podziemnych na bazie żelaza, zwłaszcza z żeliwa. Za „elementy rurowe” uważa się zarówno rury jak i osprzęt, taki jak kolanka, złączki itd.

Z opisu japońskiego nr 23 010 357 znany jest sposób wytwarzania powłok rur stalowych. W dokumencie tym omówiono nakładanie przez rozpylanie „poświęconego” stopu cynkowoglinowego, na który nakłada się żywicę epoksydową. Wydaje się, że warstwa żywicy powinna być szczelna.

Korozja ziemna metali żelaznych jest zjawiskiem o właściwościach odmiennych od korozji atmosferycznej i polega głównie na tworzeniu stref utleniania połączonych elektrycznie ze strefami redukcyjnymi, które mogą znajdować się w pewnej odległości. W wyniku tego powstają umiejscowione, a przez to znaczne uszkodzenia metalu żelaznego.

Sposób ten stosuje się do powlekania rur z pewną „przestrzenią suszenia”, a więc z pewnością dla rur napowietrznych, wykonanych z żelaza lub stali.

Korozja ziemna metali żelaznych jest zjawiskiem o właściwościach odmiennych od korozji atmosferycznej i polega głównie na tworzeniu stref utleniania połączonych elektrycznie ze

177 929 strefami redukcyjnymi, które mogą znajdować się w pewnej odległości. W wyniku tego powstają umiejscowione, a przez to znaczne uszkodzenia metalu żelaznego.

Ochrona antykorozyjna rurowych elementów podziemnych sprawia szczególne trudności, zwłaszcza z powodu niejednorodności gruntów i ich różnych właściwości, a także faktu, że elementy rurowe przenoszą płyny o różnych temperaturach, a manipulowanie elementami rurowymi przeznaczonymi do zakopania często prowadzi do uszkodzeń ich powierzchni zewnętrznej o różnych miejscach.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu osłonięcia elementu rurowego z metalu na podstawie żelaza, zakopanego w ziemi, który to sposób, przy koszcie możliwym do przyjęcia, może być przydatny niezależnie od przeznaczenia przewodu, a zwłaszcza w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych, w znacznej większości gruntów.

Element rurowy przewodu podziemnego według wynalazku z metalu na bazie żelaza, a w szczególności z żeliwa, charakteryzuje się tym, że zabezpieczony jest powłoką zewnętrzną, składającą się z pierwszej porowatej warstwy stopu cynkowo-glinowego, zawierającego 5-60% glinu, przy czym warstwa ta zawiera co najmniej 200 g/m² stopu i nałożonej na tej pierwszej warstwie, drugiej porowatej warstwy, będącej wypełniaczem porów, na podstawie spoiwa organicznego lub mineralnego, w fazie wodnej, rozpuszczalnika lub proszku, o grubości wynoszącej 100-140 pm.

Korzystnym jest, że spoiwem organicznym jest lakier bitumiczny, pak węglowy lub produkt syntezy organicznej.

Korzystnym jest, także że produktem syntezy organicznej jest żywica epoksydowa.

Korzystnym jest, również że warstwą wypełniacza porów jest farba wodna.

Ponadto korzystnym jest, że powłoka zawiera ponadto warstwę chromianu cynkowego i/lub fosforanu cynkowego usytuowaną między warstwą stopu a drugą warstwą, stanowiącą wypełniacz porów.

Sposób zabezpieczania elementu rurowego przewodu podziemnego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że najpierw nakłada się przez metalizację łukiem pierwsząwarstwę stopu cynkowo-glinowego, zawierającego 5-60% glinu, przy czym operację nakładania stopu prowadzi się do uzyskania zawartości stopu co najmniej 200 g/m2, a następnie nakłada się drugą porowatą warstwę, będącą wypełniaczem porów, dla ochrony przed korozją ziemną elementu rurowego z metalu na bazie żelaza, zwłaszcza żeliwa.

Korzystnym jest, że nakłada się drugą warstwę przez rozpylanie.

Korzystnym jest także, że po nałożeniu warstwy stopu cynkowo-glinowego, a przed nałożeniem porowatej warstwy, będącej wypełniaczem porów, dokonuje się konwersji powierzchniowej przez chromianowanie i/lub fosforanowanie.

Poniżej przedstawiono przykład wdrożenia wynalazku, zastosowanego do elementu rurowego przewodu wodociągowego lub kanalizacyjnego z żeliwa sferoidalnego.

W przykładzie tym opisana wyżej osłona jest zastosowana do żeliwa wyjętego po przepuście z pieca obróbki termicznej, mającego zatem powierzchnię zewnętrzną utworzoną z tlenków żelaza.

W pierwszym etapie nakłada się przez metalizację łukiem elektrycznym pierwsząwarstwę stopu cynkowo-glinowego, zawierającego 5-60% glinu, najkorzystniej 10-60% glinu.

Pod działaniem czynników korozyjnych gruntu warstwa ta przekształca się w ochronną warstwę produktów korozji, stałą w środowisku, w którym korozja ta powstała. Warstwa stopu jest zresztą nazywana „poświęconą” w stosunku do żeliwa, w tym znaczeniu, że może ona stopniowo zużywać się przez utlenianie pod działaniem ogniwa galwanicznego utworzonego przez żeliwo, stop i ziemię, aby przez utworzenie wspomnianej wyżej warstwy ochronnej chronić żeliwo, leżące pod nią lub odsłonięte w miejscach uszkodzeń warstwy stopu cynkowo-glinowego.

Z powodu nakładania przez metalizację łukiem, ta pierwsza warstwa utworzona jest z utwardzonych kropelek, jest zatem porowata i przez odpowiedni dobór wielkości porów i grubości warstwy, można regulować warunki, a zwłaszcza prędkość, wytwarzania się warstwy

177 929 ochronnej. Stwierdzono, że dwufazowa struktura stopu cynkowo-aluminiowego ułatwia wyłapywanie produktów korozji cynku.

W ten sposób ustalono, że pierwsza warstwa powłoki powinna być nakładana w ilości co najmniej 200 g/m².

Następnie przez rozpylanie nakłada się warstwę końcową, będącą wypełniaczem porów. Wypełniacz ten z jednej strony umożliwia opóźnienie korozji cynku, a z drugiej wzmacnia warstwę produktów korozji cynku, w celu podtrzymania ich działania ochronnego. Grubość wypełniacza porów musi być wystarczająca, aby zapewnić to zatrzymanie, lecz dostatecznie mała, aby wypełniacz pozostał porowaty, gdyż inaczej aktywne elementy nie mogłyby przemieszczać się aż do pierwszej warstwy powłoki, przez co nie spełniałaby ona swojej roli, wyjaśnionej powyżej. Ponadto zbyt duża grubość wypełniacza doprowadziłaby do zatrzymywania pod nim wody i tworzenia pęcherzy.

W ten sposób ustalono, że grubość wypełniacza winna wynosić 100-140 pm.

Wypełniacz porów jest wykonany na podstawie spoiwa organicznego lub mineralnego, w fazie wodnej, rozpuszczalnika lub proszku, spoiwem organicznym może być lakier bitumiczny, pak węglowy lub produkt syntezy organicznej. W tym ostatnim przypadku najchętniej wybiera się żywicę epoksydową. Wariantowo warstwą wypełniacza może być farba wodna.

Ewentualnie, po nałożeniu pierwszej warstwy, a przed nałożeniem drugiej stosuje się konwersyjną obróbkę powierzchniową, polegającą na chromianowaniu lub fosforanowaniu. Obróbka ta polega na nakładaniu na warstwę stopu cynkowo-glinowego produktu jedno- lub dwuskładnikowego na podstawie chromianowej lub fosforanowej.

Jako przykład wykonano powłokę rury żeliwnej wyjętej po przepuście z pieca obróbki cieplnej, w następujący sposób:

- nałożenie przez mclalizację łukicm elektrycznynywilości 2 0C) g/m², stopu Zn/Al o zawartości 85% cynku i 15% glinu; następnie

- nałożenia pisjoln-em najtyskowym, dz.iałającym bez stm sowania px)w·ieirza-un nz sprężone powietrze, produktu konwersji powierazhniownj, złożonego głównie z chromianu cynku, maślanu poliwinilowngo i kwasu fosforowego, o gnubdści na sucho 15 pm; następnie

- nałożema oisenie tem nalrnykoet'yrsy d2iaśaj ącym sś sow sms p2Wietrzd bib na -prb żone powietrze, żywicy epoksydowej, tworzącej warstwę wypełniacza porów, o grubości na sucho 120 pm.

Departament WaCewniztw UP RP Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Element rurowy przewodu podziemnego z metalu na bazie żelaza, a w szczególności z żeliwa, znamienny tym, że zabezpieczony jest powłoką zewnętrzną, składającą się z pierwszej porowatej warstwy stopu cynkowo-glinowego, zawierającego 5-60% glinu, przy czym warstwa ta zawiera co najmniej 200 g/m² stopu i nałożonej na tej pierwszej warstwie, drugiej porowatej warstwy, będącej wypełniaczem porów, na podstawie spoiwa organicznego lub mineralnego, w fazie wodnej, rozpuszczalnika lub proszku, o grubości wynoszącej 100-140 pm.
2. 2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że spoiwem organicznym jest lakier bitumiczny, pak węglowy lub produkt syntezy organicznej.
3. 3. Element według zastrz. 2, znamienny tym, że produktem syntezy organicznej jest żywica epoksydowa.
4. 4. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwą wypełniacza porów jest farba wodna.
5. 5. Element według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że powłoka zawiera ponadto warstwę chromianu cynkowego i/lub fosforanu cynkowego usytuowaną między warstwą stopu a drugą warstwą, będącą wypełniaczem porów.
6. 6. Sposób zabezpieczania elementu rurowego przewodu podziemnego, znamienny tym, że najpierw nakłada się przez metalizację łukiem pierwszą warstwę stopu cynkowo-glinowego, zawierającego 5-60% glinu, przy czym operację nakładania stopu prowadzi się do uzyskania zawartości stopu co najmniej 200 g/m2, a następnie nakłada się drugą porowatą warstwę, będącą wypełniaczem porów, dla ochrony przed korozją ziemną elementu rurowego z metalu na bazie żelaza, zwłaszcza żeliwa.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że nakłada się drugą warstwę przez rozpylanie.
8. 8. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że po nałożeniu warstwy stopu cynkowo-glinowego, a przed nałożeniem porowatej warstwy, będącej wypełniaczem porów, dokonuje się konwersji powierzchniowej przez chromianowanie i/lub fosforanowanie.