PL189154B1

PL189154B1 - Układ zawierający przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną oraz sposób wytwarzania układu zawierającego przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną

Info

Publication number: PL189154B1
Application number: PL99347423A
Authority: PL
Inventors: Siegfried Schwert
Original assignee: Siegfried Schwert
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2005-06-30
Also published as: PL347423A1; JP2002528689A; ATE257927T1; DE59908320D1; DE19850227C1; NO20011897D0; WO2000025057A1; US6374862B1; EA002532B1; NO20011897L; AU6475199A; CA2348600A1; CN1163684C; CN1324439A; EP1125082B1; EA200100283A1; EP1125082A1; CA2348600C; CZ20011387A3; CZ297628B6

Abstract

1. Uklad zawierajacy przewód rurowy i ru- ry tworzace wykladzine wewnetrzna, sluzacy do przesylania czynnika plynnego pod wyso- kim cisnieniem, z rurami posiadajacymi pól- wyrób rurowy, który jest przyklejony do we- wnetrznej scianki przewodu rurowego, zna- mienny tym, ze wystepuje w nim zespolona razem z pólwyrobem rurowym (1a) warstwa barierowa (1b), która ma przenikalnosc mniej- sza niz 1 ml/10 5 Pa x d x m2 dla substancji ga- zowych o czasteczkach niespolaryzowanych oraz/lub przenikalnosc mniejsza niz 0,1 ml/105 Pa x d x m2 dla substancji gazowych o cza- steczkach spolaryzowanych. 19. Sposób wytwarzania ukladu zawieraja- cego przewód rurowy i rury tworzace wykla- dzine wewnetrzna w którym pólwyrób rurowy jest przyklejany do wewnetrznej scianki prze- wodu rurowego, znamienny tym, ze warstwe barierowy (1b) naklada sie na pólwyrób ruro- wy (1a), korzystnie wprowadza sie do we- wnatrz pólwyrobu rurowego (1a). Fig. 1 b PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ zawierający przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną oraz sposób wytwarzania układu zawierającego przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną.

Główną dziedziną stosowania są rurociągi, w których czynnik przepływający, na przykład gaz ziemny, jest transportowany pod wysokim ciśnieniem.

Znany jest sposób wprowadzania zewnętrznie powlekanych rur, służących do wykonywania wykładziny w przewodzie rurowym, przez otwór znajdujący się na początku przewodu rurowego z odwracaniem rur wewnątrz tego przewodu; powierzchnia zewnętrzna rur w stanie odwróconym jest przyklejana do ścianki wewnętrznej przewodu rurowego podlegającego wy4

189 154 łożeniu wykładziną. Rury mogą jednak być także wprowadzane do przewodu rurowego przez wciąganie ich (bez odwracania) i wtedy przyklejane.

Rodzaje rur wcześniej używanych do tego celu składają się głównie z powłoki. Zatem pory, które są zlokalizowane w samym kleju lub wewnątrz struktury tekstylnej, która nie jest całkowicie przesycona klejem, są pod działaniem takiego samego ciśnienia jakie panuje w przewodzie rurowym z wykładziną.

Tak długo jak ciśnienie robocze jest utrzymywane, występuje równowaga ciśnień i nie należy się spodziewać uszkodzenia, ale pewne prawdopodobieństwo wystąpienia nagłego spadku ciśnienia będzie w wypadku, na przykład uszkodzenia przewodu rurowego lub jakiejś innej awarii mającej związek z działaniem, a nawet czasami także wtedy, gdy przewód rurowy jest wyłączony planowo z eksploatacji. W tym przypadku, w porach opisywanych uprzednio, ciągle występuje pełne ciśnienie robocze, ponieważ ciśnienie to nie może nagle zaniknąć przez powłokę i wyrównać się z ciśnieniem w przewodzie rurowym, to jest z ciśnieniem w obszarze przepływu transportowanego czynnika płynnego. Podczas gdy w rejonie pomiędzy wewnętrzną ścianką przewodu rurowego i wykładziną ciągle się utrzymuje ciśnienie robocze z wysokociśnieniowego przewodu rurowego, w obszarze przepływu występuje, na przykład, tylko ciśnienie atmosferyczne. W rezultacie tego właśnie niskiego przeciwnego ciśnienia, następują wtedy procesy ekspansji gazów uwięzionych w porach, które są połączone z pękaniem rur wykładzinowych (tworzeniem się wybrzuszeń), albo nawet z zupełnym oddzieraniem osłony rurowej od ścianki przewodu rurowego.

Z dokumentu numer BE 886 312 A znane już są rury do transportowania gorących cieczy, szczególnie do gorącej wody. W celu zabezpieczenia przed uszkodzeniem materiału rur, w szczególności przed wzrostem przenikalności przez nie gorących cieczy podczas działania, wnętrze rur jest wykładane warstwą aluminium, która jest nieprzepuszczalna dla cieczy.

W dokumencie CH 675 287 A opisany jest sposób renowacji przekładanych rurociągów rurowych, w którym stosuje się trójwarstwowy wąż składający się z warstwy zewnętrznej i wewnętrznej, z których co najmniej jedna jest przepuszczalna dla promieniowania, a co najmniej jedna nie jest przepuszczalna dla gazu oraz z warstwy pośredniej impregnowanej żywicą, utwardzalną promieniami UV. Wąż ten umieszcza się wewnątrz rurociągu i rozpręża, a bezpośrednio po tym żywicę znajdującą się w warstwie pośredniej utwardza się za pomocą promieniowania UV wytwarzanego wewnątrz węża.

Dokument GB 1569675 opisuje sposób wytwarzania elastycznej konstrukcji rurowej stosowanej jako okładzina, w której materiał (filc/pilśń) jest pokryty na jednej stronie warstwą nieprzepuszczającą gazy wykonaną z syntetycznej żywicy, tak że żywica ta jest połączona z materiałem i powleczony materiał ma kształt rury z warstwą żywicy na zewnątrz. Powlekająca żywica jest z poliuretanu, a materiał z poliestru lub włókien poliuretanu. Warstwa poliuretanu jest połączona z materiałem poprzez kalandrowanie stopionej masy na materiale pod wpływem ciepła i ciśnienia.

Przedmiotem wynalazku jest układ zawierający przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną, służący do przesyłania czynnika płynnego pod wysokim ciśnieniem, z rurami posiadającymi półwyrób rurowy, który jest przyklejony do wewnętrznej ścianki przewodu rurowego, charakteryzujący się tym, że występuje w nim zespolona razem z półwyrobem rurowym warstwa barierowa, która ma przenikalność mniejszą niż 1 ml/10 ⁵ Pa x d x m²dla substancji gazowych o cząsteczkach niespolaryzowanych oraz/lub przenikalność mniejszą niż 0,1 ml/10 5 Pa x d x m2 dla substancji gazowych o cząsteczkach spolaryzowanych.

Przenikalność gazowa, dla substancji gazowych niespolaryzowanych i dla substancji gazowych spolaryzowanych, mieści się w przedziale wielkości pomiędzy 0,0001 ml/105 Pa x d x m² i 0,01 ml/105 Pa _χ d x m2.

Półwyrób rurowy jest wykonywany jako jednowarstwowy lub wielowarstwowy i przylega do dodatkowej warstwy, która jest wykonana jako warstwa barierowa.

Półwyrób rurowy zawiera tkaninę, dzianinę albo jakąś inną tekstylną strukturę.

Dwuwarstwowy półwyrób rurowy zawiera tkaninę, dzianinę albo jakąś inną tekstylną strukturę, powleczoną termoplastycznym tworzywem sztucznym znajdującym się na niej.

Korzystnie warstwa barierowa składa się z metalu.

189 154

Korzystnie warstwa barierowa składa się z aluminium, tytanu, miedzi, cynku, niklu, ołowiu, chromu, żelaza albo ze stopów żelazo-cynk i ołów-cyna.

Korzystnie warstwa barierowa posiada grubość pomiędzy 10 mp i 100 mp.

Korzystnie warstwa barierowa składa się z polialkoholi winylowych, polimerów ciekłokrystalicznych, poliamidów, poliakrylonitrylu, polichlorku winylidenu albo ze związków krzemoorganicznych.

Korzystnie warstwa barierowa składa się z termoplastycznego tworzywa sztucznego wymieszanego razem z drobinami aluminiowymi.

Korzystnie warstwa barierowa składa się z materiału nieorganicznego.

Korzystnie warstwa barierowa składa się z tlenku krzemu (SiOx przy x > 2) albo tlenku aluminium (A^Oj).

Na promieniowo wewnętrznej stronie warstwy barierowej jest nałożona warstwa zabezpieczająca ją.

Warstwa barierowa składa się z poliuretanu, poliestru, poliolefin, termoplastycznego styreno-butadienu, albo z kopolimeru styreno-etyleno-propylenowego lub z mieszaniny polipropylenu i usieciowionych kopolimerów etyleno-propyleno-dienowych. Klej formuje przynajmniej część warstwy barierowej. Tekstylna struktura jest przesycana materiałem, który formuje przynajmniej część warstwy barierowej, przy czym tekstylna struktura składa się z przędzy o niskich właściwościach dyfuzyjnych.

Korzystnie tekstylna struktura składa się włókien szklanych lub z włókien z poliamidów aromatycznych.

Przedmiotem wynalazku jest też sposób wytwarzania układu zawierającego przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną, w którym półwyrób rurowy jest przyklejany do wewnętrznej ścianki przewodu rurowego, charakteryzujący się tym, że warstwę barierową nakłada się na półwyrób rurowy, korzystnie wprowadza się do wewnątrz półwyrobu rurowego.

Warstwę barierową nakłada się na półwyrób rurowy przez naparowywanie próżniowe.

Korzystnie warstwę barierową składającą z metalu nakłada się na półwyrób rurowy w procesie galwanicznym.

Półwyrób rurowy naciąga się na powłokę rurową posiadającą niską przenikalność gazową i formującą warstwę barierową.

Korzystnie półwyrób rurowy wciąga się do powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową i formującej warstwę barierową.

Korzystnie formuje się warstwę barierową przez owijanie taśmy foliowej o niskiej przenikalności gazowej wokół półwyrobu rurowego, a następnie wprowadza się półwyrób rurowy do przewodu rurowego, korzystnie wprowadza się półwyrób rurowy do przewodu rurowego, następnie owija się całą wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego.

Korzystnie warstwę barierową nakłada się przez wyciskanie, korzystnie przez zanurzenie.

Korzystnie najpierw przewód rurowy wykłada się wewnętrznie półwyrobem rurowym posiadającym warstwę pokrycia o przenikalności gazowej większej niż 1 ml/10 ⁵ Pa x d x m²dla substancji gazowych o cząsteczkach spolaryzowanych i niespolaryzowanych, a następnie na powierzchnię wewnętrzną półwyrobu rurowego nakłada się warstwę barierową.

Korzystnie warstwę barierową natryskuje się w stanie ciekłym.

Korzystnie po wyłożeniu wnętrza przewodu rurowego półwyrobem rurowym, wierzchnią stronę powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową i formująca warstwę barierową, korzystnie wewnętrzną ściankę przewodu rurowego, wyposaża się w klej, następnie powłokę rurową wciąga się do wewnątrz przewodu rurowego i doprowadza się ciśnienie do wnętrza powłoki rurowej przyklejając do całej wewnętrznej powierzchni półwyrobu rurowego. Jako urządzenie pomagające przy wciąganiu powłoki rurowej stosuje się elastyczną rurę wciągającą.

Korzystnie po wyłożeniu wnętrza przewodu rurowego półwyrobem rurowym, powierzchnię wewnętrzną powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową, korzystnie wewnętrzną ściankę przewodu rurowego, wyposaża się w klej, następnie powłokę rurową nakłada się na całą wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego przy zastosowaniu sposobu z odwracaniem.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest przedstawienie układu zawierającego przewód rurowy i rury tworzące w nim wykładzinę wewnętrzną oraz odpowiedniego sposobu wykony6

189 154 wania takiego układu, przy których, jeśli występuje spadek ciśnienia w obszarze przepływowym, to nie pojawia się uszkodzenie wykładziny, nie obniża się bezpieczeństwo i nie powoduje to ryzyka ponoszenia kosztów z tym związanych.

Ponieważ z półwyrobem rury jest skojarzona warstwa barierowa, która ma przenikalność mniejszą niż 1 ml/10⁵Pa xdxm² dla substancji gazowych o cząsteczkach niespolaryzowanych oraz przenikalność mniejszą niż 0,1 ml/10⁵Pa x d x m² dla substancji gazowych o cząsteczkach spolaryzowanych (d = dzień), zapobiega to zapoczątkowaniu przenikania gazów przez rury lub dyfuzji gazów do przestrzeni pomiędzy rurami i wewnętrzną ścianką przewodu rurowego, a przepływ przez powierzchnię jest spowolniony w taki sposób, że nawet po wielu latach ciągłej eksploatacji, na przykład po 50 latach, nagły spadek ciśnienia we wnętrzu rur nie spowodowałby żadnego uszkodzenia wykładziny.

Zalecana jest warstwa barierowa, przez którą przenikalność substancji gazowych, niespolaryzowanych i spolaryzowanych, jest rzędu pomiędzy 0,0001 ml/105 Pa x d x m2 i 0,01 ml/10^ P^:xdx m2.

Szczególnie korzystny wariant wykonania rur przewiduje je jako rury wykonywane w postaci złożonej, to jest rury wielowarstwowe, przy czym jedna warstwa jest ukształtowana jako warstwa barierowa. To umożliwia również kontynuowanie stosowania tradycyjnych tkanych węży jako takich rur, które według dotychczasowej techniki zostały inaczej powleczone termoplastycznym tworzywem sztucznym w wytłaczarce i mają niewystarczającą odporność dyfuzyjną. Efekt przegrodowy rur jest powodowany w tym przykładzie po prostu przez warstwę barierową.

Warstwa barierowa składa się korzystnie z metalu, zwłaszcza z aluminium, tytanu, miedzi, żelaza, cynku, niklu, ołowiu, chromu albo ze stopów żelazo-cynk i ołów-cyna. Warstwa barierowa korzystnie ma grubość pomiędzy 10 mp i 100 mp.

Innymi odpowiednimi materiałami na warstwę barierową są substancje organiczne, takie jak poliąlkohole winylowe (PVA), polimery ciekłokrystaliczne (LCP), poliamidy (PA), poliakrylonitryl, polichlorek winylidenu (PVDC), żywice epoksydowe (EP) albo związki krzemoorganiczne i substancje nieorganiczne, takie jak tlenek krzemu (SiOx przy x = 2) albo tlenek aluminium (AhOj). Możliwe jest nawet, w celu obniżenia przenikalności gazowej, produkowanie warstwy barierowej nakładanej ewentualnie przez wytłaczanie jej z tworzywa sztucznego termoplastycznego, które jest wymieszane razem z drobinami aluminiowymi.

Dla zabezpieczenia warstwy barierowej przed starciem lub zdjęciem, można przewidzieć na jej promieniowo wewnętrznej stronie warstwę ochraniającą, która jest nałożona na przykład metodą wytłaczania lub przez powlekanie zanurzeniowe. Odpowiednimi materiałami na taką warstwę ochraniającą, na przykład w gazowych rurociągach i w niektórych przypadkach rurociągów wysokociśnieniowych do ścieków, są w szczególności: poliuretan, zwłaszcza w postaci termoplastycznego elastomeru poliuretanowego (TPU) oraz poliester, zwłaszcza w postaci polieterowego elastomeru estrowego (TPE); a do wody pitnej, wody użytkowej, rurociągów grzewczych dalekiego przesyłania oraz w niektórych przypadkach wysokociśnieniowych rurociągów do wód odpływowych - poliolefiny, włączając w to polietylen (PE) i kopolimery etylenu oraz inne a-olefmy i termoplastyczne elastomery poliolefmowe (TPO), termoplastyczny butadieno-styren lub termoplastyczne kopolimery styreno-etyleno-propylenowe (TPS) oraz mieszaniny. Wewnętrzna powierzchnia może być też owinięta.

Dalszych korzyści, wynikających z udostępnienia sposobu wytwarzania, dostarcza naciąganie na rurową powłokę o niskiej przenikalności gazowej półwyrobu rurowego, ewentualnie z tkanego węża nie powlekanego według techniki dotychczasowej albo wciąganie jej do wewnątrz i wtedy formowanie warstwy barierowej. Jeżeli półwyrób jest naciągany na powłokę rurową, uformowaną na przykład z folii aluminiowej, rury w ten sposób wykonywane mogą być wciągane do przewodu rurowego. Z drugiej strony, jeżeli rury są wprowadzane do przewodu rurowego sposobem ich odwracania, korzystnie jest wciągać półwyroby rurowe do powłoki rurowej, uformowanej ewentualnie z folii aluminiowej lub któregoś innego materiału o niskiej przenikalności gazowej.

W jeszcze dalszym korzystnym wariancie dostarcza się najpierw przewód rurowy podlegający wyłożeniu, z półwyrobem rurowym posiadającym przenikalność gazową większą niż 1 ml/105 pa x d x _m2 dla substancji gazowych spolaryzowanych i niespolaryzowanych, a na189 154 stępnie na wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego nakłada się warstwę barierową. W tym sposobie, rury są tylko składane podczas procesu wykładania tak, że nie jest konieczne wcześniejsze montowanie w zespół, lecz to po prostu odbywa się na placu budowy. Półwyrób rurowy musi jednak nie przekraczać konkretnego poziomu przenikalności gazowej, potrzebnej przy ewentualnym odwracaniu i klejeniu do ścianki wewnętrznej przewodu rurowego pod działaniem wysokiego ciśnienia.

W związku z tym, szczególnie jest korzystne, gdy warstwa barierowa jest natryskiwana w stanie ciekłym. Sposób ten umożliwia regulowanie grubości warstwy barierowej w sposób optymalizujący koszty, w odniesieniu do nominalnego ciśnienia roboczego w przewodzie rurowym i w odniesieniu do wymaganego okresu eksploatacji wewnętrznego wyłożenia przewodu rurowego.

Niniejszy wynalazek będzie teraz dalej objaśniany z pomocą rysunku.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia przekrój poprzeczny przez rury według wynalazku będące w układzie według wynalazku, fig. 1b - przekrój poprzeczny przez układ według wynalazku, fig. 2 - wciąganie powłoki rurowej do przewodu rurowego przy zastosowaniu pomocniczego urządzenia wciągającego, fig. 3 - schematycznie pokazany proces wykładania wewnętrznego przy zastosowaniu sposobu z odwracaniem.

Figura 1a przedstawia rurę 1, która zawiera półwyrób rurowy 1a i warstwę barierową ułożoną wewnątrz. Półwyrób rurowy 1a rury 1 jest mocno połączony z warstwą barierową 1b rury. Półwyrób rurowy składa się z tekstylnej tkaniny. Możliwe jest naturalnie użycie także tekstylnej dzianiny, albo jakiejś innej struktury tekstylnej, która korzystnie jest materiałem półwyrobu rurowego pozwalającym się przesycić klejem. Półwyrób rurowy może być jednak też wykonany jako wielowarstwowy. W tym wypadku, w dodatku do struktury tekstylnej może być przewidziana dodatkowa warstwa powłoki wykonana ewentualnie z tworzywa sztucznego termoplastycznego wyciśniętego na strukturze tekstylnej. W pozycji wpasowanej w rurę, pokazanej na fig. 1b, ta wyciśnięta powłoka byłaby ułożona w strefie granicznej pomiędzy półwyrobem rurowym 1a i warstwą barierową 1b. Wielowarstwowy półwyrób rurowy tego typu, który zawiera na przykład warstwę uformowaną z termoplastycznego elastomeru poliuretanowego, korzystnie posiada przenikalność < 250 ml/10 ⁵ Pa x d x m². Na figurach 1a i 1b warstwa barierowa składa się z aluminium. Grubość warstwy aluminiowej jest pomiędzy 50 mp i 200 mp. Warstwa barierowa może jednak być także złożona z wielu warstw, na przykład warstwa barierowa może być uformowana jako pokrycie z folii aluminiowej na jednej lub na obu stronach.

Figura 1b przedstawia układ rurowy lub wykładzinę wewnętrzną, uformowaną z rur 1, które są połączone na całej powierzchni z wewnętrzną ścianką przewodu rurowego lub rurociągu 2, za pomocą kleju. Półwyrób rurowy 1a jest przesycony klejem, a ponadto klej jest umieszczony w postaci warstwy klejowej 3. Warstwa klejowa 3 i półwyrób rurowy 1a przesycony klejem nie są zupełnie bez porów; w rzeczywistości występują tam miejscowe dość duże jamy 6 pomiędzy wewnętrzną ścianką przewodu rurowego i zewnętrznym obwodem powierzchniowym półwyrobu rurowego 1a. Te jamy są przyczyną występowania efektu rozsadzania tradycyjnych rur, opisywanego przy omawianiu w niniejszym zgłoszeniu patentowym wcześniejszego stanu techniki, który to efekt pojawia się, kiedy ciśnienie wewnętrzne P1 panujące w obszarze przepływowym 7 czynnika płynnego spada tak szybko, że kompensacja ciśnieniowa od warstwy klejowej lub od nasyconego klejem półwyrobu rurowego do wnętrza obszaru przepływowego jest poprzez ściankę rurową już dłużej niemożliwa. Rury 1 według wynalazku są szczególnie nadające się do wewnętrznych ciśnień P1 > 16 x 10? Pa.

Warstwa barierowa 1b rur 1 posiada wtedy gdy podczas działania rurociągu występują w nim same substancje gazowe niespolaryzowane, przenikalność gazową dla tych gazów mniejszą niż 1 ml/10^y Pa x d x m2 albo kiedy występują substancje gazowe spolaryzowane, ma dla nich przenikalność gazową mniejszą niż 0,1 ml/105 Pa x d x m2, to jest przenikalność gazów w kierunku promieniowym z obszaru przepływowego 7, które są tam pod ciśnieniem roboczym P1 jest bardzo mała w kierunku promieniowym w porównaniu z rurami według wcześniejszego stanu techniki. Dyfuzja gazów z obszaru przepływowego 7 do wewnątrz półwyrobu rurowego 1a lub do warstwy klejowej 3, zachodzi więc dostrzegalnie bardziej wolno

189 154 niż przy rurach według wcześniejszego stanu techniki. Jednakże korzystnie jest, jeżeli przenikalność gazowa mieści się w przedziale wielkości pomiędzy tylko 0,0001 ml/10 ⁵ Pa x d x m²i 0,01 ml/10⁵ Pa d x m² (d = dzień).

Możliwe są różne sposoby wytwarzania rur 1, które formują razem z klejem wewnętrzną wykładzinę przewodu rurowego 2 pokazaną na fig. 1b.

Warstwa barierowa 1b może być nakładana na półwyrób rurowy 1a przez naparowywanie próżniowe. Jest to szczególnie korzystne przy wykonywaniu warstw barierowych z aluminium.

Jednak możliwe jest również pokrywanie powłoką rurową posiadającą niską przenikalność gazową, która później formuje warstwę barierową przy półwyrobie rury 1a. Ten wariant może być rozważany przy wszystkich materiałach na warstwę barierową wspominanych w tym zgłoszeniu patentowym. Zatem półwyrób rurowy 1a może być naciągany na powłokę rurową 1b, uformowaną ewentualnie z folii aluminiowej i tworzącą warstwę barierową (wariant ten jest korzystny gdy rury nie są wprowadzane do wnętrza przewodu rurowego 2 sposobem odwracania ich). Jeżeli rurociąg 2 jest wykładany wewnętrznie sposobem odwracana rur 1 - a nie jest konieczne unikanie procesów technologicznych z odwracaniem - to półwyrób rurowy może być wciągany do powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową. Połączenie razem warstwy barierowej i półwyrobu rurowego jest uzyskiwane przez klejenie na styk spoiwem reaktywnym samoprzylepnym lub klejem topliwym.

Możliwe jest jednak również, przy stosowaniu folii w postaci taśmy posiadającej niską przenikalność gazową, owijanie jej dookoła półwyrobu rurowego 1a, przedtem zanim zostanie on wprowadzony do przewodu rurowego albo owiniętej wokół całej powierzchni wewnętrznej półwyrobu rurowego po jego wprowadzeniu, tworząc w ten sposób warstwę barierową 1b, na przykład w postaci spiralnej. W tym celu wcześniej jest pokrywana klejem albo taśma foliowa, albo zewnętrzna powierzchnia półwyrobu rurowego. Dla jasności: w niniejszym zgłoszeniu patentowym pod określeniem „niska przenikalność gazowa” rozumie się zawsze przenikalność gazową mniejszą niż 1 ml/105 Pa x d x m2.

Jednakowoż warstwa barierowa może być także nakładana na półwyrób rurowy poprzez wyciskanie. W tym celu, półwyrób rurowy przy nakładaniu warstwy barierowej jest przeciągany przez urządzenie wytłaczające, takie urządzenie jak stosowane w dotychczasowej technice. Jest to na przykład możliwe, przy nakładaniu takiej warstwy barierowej, która składa się z termoplastycznych tworzyw sztucznych wymieszanych razem z drobinami aluminium. Ponadto, możliwe jest tym sposobem wytwarzanie warstwy barierowej z PVA (polialkohol winylowy), polimerów LC (polimery ciekłokrystaliczne), PA (poliamid), poliakrylonitrylu, PVDC (polichlorek winylidenu) albo ze związków krzemoorganicznych. Wyciskanie warstwy barierowej może się odbywać na różnych rodzajach półwyrobu rurowego albo na półwyrobie rurowym jednowarstwowym uformowanym ewentualnie z tkaniny tekstylnej albo także na półwyrobie rurowym wielowarstwowym, który został już powleczony w procesie wytłaczania, na przykład termoplastycznym tworzywem sztucznym (wytłaczaniem współbieżnym, jednoczesnym lub w kolejnych zabiegach).

Figury 2 i 3 pokazują różne możliwe sposoby wykonywania wykładziny wewnętrznej z rur 1 albo z półwyrobów rurowych 1a lub też z powłoki rurowej formującej warstwę barierową, w przewodzie rurowym 2. Możliwe jest wciąganie rur 1 do przewodu rurowego 2, na przykład przy użyciu pomocniczego urządzenia wciągającego. Tutaj najpierw wierzch rur i/lub wewnętrzna ścianka przewodu rurowego są pokrywane klejem. Klej może tutaj być klejem nakładanym w postaci ciekłej albo może być warstwą kleju topliwego roztapianą pod działaniem ciepła. Po nałożeniu warstwy klejowej lub kleju, rury 1 są wciągane do przewodu rurowego 2 i przyklejane rzeczywiście do całej powierzchni wewnętrznej ścianki przewodu rurowego 2, pod działaniem ciśnienia doprowadzonego do wnętrza rur wykładzinowych.

Figura 3 pokazuje proces wprowadzania rur 1 przy wykonywaniu wykładziny wewnętrznej rurociągu 2 sposobem odwracania. Tutaj rury 1 są odwracane w przewodzie rurowym 2 względem otworu początkowego w przewodzie rurowym, poczynając od początku i idąc do końca przewodu rurowego. Przed procesem odwracania, rury 1 są wypełniane wewnątrz klejem 3, umieszczane jednym swym końcem mającym postać gazoszczelnej kształtki pierścieniowej przy wejściu do przewodu rurowego na przeciw jego otworu, gdzie ta rurowa kształtka pierścieniowa jest mocowana nieruchomo w miejscu 4, a z zewnątrz do przewodu

189 154 rurowego jest wprowadzany czynnik ciśnieniowy p powodujący wykładanie od wewnątrz przewodu rurowego wykładziną z rur 1, sposobem odwracania.

Zgodnie z tym rodzajem procesu wykładania wewnętrznego, to jest albo sposobem wciągania, albo sposobem odwracania, jest urzeczywistniane postępowanie przy nakładaniu warstwy barierowej na półwyrób rurowy. To nakładanie powinno odbywać się w taki sposób, że warstwa barierowa 1b tworzy najbardziej wewnętrzną warstwę rurową w finalnej pozycji układu rurowego (patrz fig. 1b).

Jednak możliwe jest także wprowadzanie pojedynczych warstw rur 1, jednej po drugiej, do wewnątrz przewodu rurowego 2. Tutaj proces wykonywania rur jest doczepiony do procesu wykonywania wykładziny wewnętrznej. W tym celu, najpierw przewód rurowy jest wykładany wewnętrznie półwyrobem rurowym posiadającym przenikalność gazową ścianki < 250 ml/105 Pa x d x m2. Ten proces wykładania wewnętrznego odbywa się albo sposobem wciągania, albo sposobem odwracania, jak objaśniano powyżej w przykładzie dotyczącym rur 1. Więc tak, że półwyrób rurowy jest dociskany do ścianki wewnętrznej przewodu rurowego 2, kiedy jest doprowadzone ciśnienie i ten półwyrób rurowy nie może wykazywać przekraczania wymaganego maksimum dla przenikalności gazowej. To wymaganie jest spotykane na przykład przy wielowarstwowych półwyrobach rurowych, które zawierają powłoki z termoplastycznych tworzyw sztucznych nakładane za pomocą wytłaczania. Ponieważ warstwa barierowa jest nałożona na wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego, który jest przyklejany całą tą powierzchnią do wewnętrznej ścianki przewodu rurowego, znowu wchodzi w rachubę albo sposób z wciąganiem, albo sposób z odwracaniem.

Tak więc, przy sposobie z odwracaniem, po tym jak przewód rurowy został wyłożony od wewnątrz półwyrobem rurowym, wewnętrzna powierzchnia rurowej powłoki posiadającej niską przenikalność gazową i/lub wewnętrzna powierzchnia półwyrobu rurowego, są/jest wyposażone w naniesiony na nie klej i wtedy powłoka rurowa jest nakładana sposobem odwracania według zasady pokazanej na fig. 3, w rzeczywistości na całkowitą powierzchnię wewnętrzną półwyrobu rurowego 1a. Materiałami, które mogą być brane pod uwagę przy stosowaniu ich na warstwę barierową (a dotyczy to zarówno sposobu z wciąganiem jak i sposobu z odwracaniem) są wszystkie materiały wymieniane w niniejszym zgłoszeniu patentowym dotyczące warstwy barierowej. Po procesie wykonywania wykładziny wewnętrznej, powłoka rurowa formuje warstwę barierową, a klej znajdujący się pomiędzy powłoką rurową i półwyrobem rurowym jest uważany jako dodatkowa warstwa półwyrobu rurowego.

Przy sposobie z wciąganiem, po tym jak przewód rurowy został wyłożony od wewnątrz półwyrobem rurowym, zewnętrzna powierzchnia rurowej powłoki tworząca warstwę barierową 1b posiadająca niską przenikalność gazową i/lub wewnętrzna powierzchnia przewodu rurowego 2 już wyłożonego od wewnątrz półwyrobem rurowym, są/jest wyposażone w naniesiony na nie klej i wtedy powłoka rurowa jest następnie wciągana do przewodu rurowego 2, a przez doprowadzenie ciśnienia do wnętrza powłoki rurowej jest przyklejana do całej wewnętrznej powierzchni półwyrobu rurowego 1a. Wciąganie powłoki rurowej do wewnątrz rurociągu 2 wyłożonego od wewnątrz półwyrobem rurowym, przy pomocy wciągającego urządzenia wspomagającego, które jest uformowane w postaci lekkiej niedużej elastycznej rury, jest pokazane na fig. 2. Tutaj powłoka rurowa jest najpierw uformowana w kształt litery U i ułożona na wciągającym urządzeniu wspomagającym 5, a wtedy wciągające urządzenie wspomagające jest wciągane razem z powłoką rurową do wnętrza przewodu rurowego 2 i po zdjęciu z wciągającego urządzenia wspomagającego znajdującej się wewnątrz przewodu rurowego 2 powłoki rurowej, wciągające urządzenie wspomagające jest usuwane z przewodu rurowego 2. Przy wprowadzaniu powłoki rurowej do przewodu rurowego 2 za pomocą wciągającego urządzenia wspomagającego, unika się marszczenia lub fałdowania powłoki rurowej, albo tarcia powierzchni powłoki rurowej o wewnętrzną ściankę półwyrobu rurowego 1a i występowania przy tym uszkodzeń.

189 154

Fig. 2

	-?—, , , -γ·	'~> 7 '·>' ;-r-r 71
u o	p-*3
G .Γ · '*	u i 1 1 1
	zzzzzzzzz?	Z Z Z Z Z Z Ał
	.1	2
	1	u**

Fig. 3

189 154

Fig. 1 a

Fig. 1 b

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ zawierający przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną, służący do przesyłania czynnika płynnego pod wysokim ciśnieniem, z rurami posiadającymi półwyrób rurowy, który jest przyklejony do wewnętrznej ścianki przewodu rurowego, znamienny tym, że występuje w nim zespolona razem z półwyrobem rurowym (1a) warstwa barierowa (1b), która ma przenikalność mniejszą niż 1 ml/10⁵ Pa x d x m² dla substancji gazowych o cząsteczkach niespolaryzowanych oraz/lub przenikalność mniejszą niż 0,1 ml/'ί O'^VPa xdxm² dla substancji gazowych o cząsteczkach spolaryzowanych.
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przenikalność gazowa dla substancji gazowych niespolaryzowanych i dla substancji gazowych spolaryzowanych mieści się w przedziale wielkości pomiędzy 0,0001 ml/10⁵ Pa x d x m² i 0,01 ml/10⁵ Pa x d x m2.
3. Układ według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że półwyrób rurowy (1a) jest wykonywany jako jednowarstwowy lub wielowarstwowy i przylega do dodatkowej warstwy, która jest wykonana jako warstwa barierowa (1b).
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że półwyrób rurowy (1a) zawiera tkaninę, dzianinę albo jakąś inną tekstylną strukturę.
5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że dwuwarstwowy półwyrób rurowy (1a) zawiera tkaninę, dzianinę albo jakąś inną tekstylną strukturę, powleczoną termoplastycznym tworzywem sztucznym znajdującym się na niej.
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z metalu.
7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z aluminium, tytanu, miedzi, cynku, niklu, ołowiu, chromu, żelaza albo ze stopów żelazo-cynk i ołów-cyna.
8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że warstwa barierowa (1a) posiada grubość pomiędzy 10 mp i 100 mp.
9. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z polialkoholi winylowych, polimerów ciekłokrystalicznych, poliamidów, poliakrylonitrylu, polichlorku winylidenu albo ze związków krzemoorganicznych.
10. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z termoplastycznego tworzywa sztucznego wymieszanego razem z drobinami aluminiowymi.
11. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z materiału nieorganicznego.
12. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z tlenku krzemu albo tlenku aluminium.
13. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że na promieniowo wewnętrznej stronie warstwy barierowej (1b) jest nałożona warstwa zabezpieczająca ją.
14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że warstwa barierowa (1b) składa się z poliuretanu, poliestru, poliolefm, termoplastycznego styreno-butadienu albo z kopolimeru styreno-etyleno-propylenowego lub z mieszaniny polipropylenu i usieciowionych kopolimerów etyleno-propyleno-dienowych.
15. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej część warstwy barierowej (1b) jest uformowana za pomocą kleju (3).
16. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że tekstylna struktura jest przesycona materiałem, który formuje przynajmniej część warstwy barierowej.
17. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że tekstylna struktura składa się z przędzy o niskich właściwościach dyfuzyjnych.

189 154
18. Układ według zastrz. 17, znamienny tym, że tekstylna struktura składa się włókien szklanych lub z włókien z poliamidów aromatycznych.
19. Sposób wytwarzania układu zawierającego przewód rurowy i rury tworzące wykładzinę wewnętrzną, w którym półwyrób rurowy jest przyklejany do wewnętrznej ścianki przewodu rurowego, znamienny tym, że warstwę barierową (1b) nakłada się na półwyrób rurowy (1a), korzystnie wprowadza się do wewnątrz półwyrobu rurowego (1a).
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że warstwę barierową (1b) nakłada się na półwyrób rurowy (1a) przez naparowywanie próżniowe.
21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że warstwę barierową (1b) składającą z metalu nakłada się na półwyrób rurowy (1a) w procesie galwanicznym.
22. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że półwyrób rurowy (1a) naciąga się na powłokę rurową posiadającą niską przenikalność gazową i formującą warstwę barierową (1b).
23. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że półwyrób rurowy (1b) wciąga się do powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową i formującej warstwę barierową (1b).
24. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że formuje się warstwę barierową (1b), przez owijanie taśmy foliowej o niskiej przenikalności gazowej wokół półwyrobu rurowego (1a), a następnie wprowadza się półwyrób rurowy (1a) do przewodu rurowego (2), korzystnie wprowadza się półwyrób rurowy (1a) do przewodu rurowego (2), a następnie owija się całą wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego (1a).
25. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że warstwę barierową (1b) nakłada się przez wytłaczanie, korzystnie przez zanurzenie.
26. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że najpierw przewód rurowy (2) wykłada się wewnętrznie półwyrobem rurowym (1a) posiadającym warstwę pokrycia o przenikalności gazowej większej niż 1 ml/10 ⁵ Pa x d x m² dla substancji gazowych o cząsteczkach spolaryzowanych i niespolaryzowanych, a następnie na powierzchnię wewnętrzną półwyrobu rurowego (1a) nakłada się warstwę barierową (1b).
27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że warstwę barierową (1b) natryskuje się w stanie ciekłym.
28. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że po wyłożeniu wnętrza przewodu rurowego (2) półwyrobem rurowym (1a), wierzchnią stronę powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową i formującej warstwę barierową (1b), korzystnie wewnętrzną ściankę przewodu rurowego wyposaża się w klej, następnie powłokę rurową wciąga się do wewnątrz przewodu rurowego (2) i doprowadza się ciśnienie do wnętrza powłoki rurowej przyklejając do całej wewnętrznej powierzchni półwyrobu rurowego (1a).
29. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że jako urządzenie pomagające przy wciąganiu powłoki rurowej stosuje się elastyczną rurę wciągającą (5).
30. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że po wyłożeniu wnętrza przewodu rurowego (2) półwyrobem rurowym (1a), powierzchnię wewnętrzną powłoki rurowej posiadającej niską przenikalność gazową, korzystnie wewnętrzną ściankę przewodu rurowego (1b) wyposaża się w klej, następnie powłokę rurową nakłada się na całą wewnętrzną powierzchnię półwyrobu rurowego (1a) przy zastosowaniu sposobu z odwracaniem.