RU120183U1

RU120183U1 - MULTILAYER PIPE

Info

Publication number: RU120183U1
Application number: RU2012120580/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Шмелев; Владислав Витальевич Коврига; Дмитрий Александрович Островский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО")
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-09-10

Abstract

1. Многослойная труба, включающая внутреннюю полимерную трубу, армирующую систему из высокопрочных нитей, и наружную оболочку из олефинового полимера, отличающаяся тем, что она снабжена первым и вторым протекторными слоями и теплоизоляционным слоем, внутренняя труба выполнена из сшитого олефинового полимера, характеризующегося сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C не ниже 15 Н/мм, а армирующая система расположена между первым и вторым протекторными слоями, выполненными из полимера, выбранного из группы, включающей полипропилен, этиленпропиленовый сополимер, полибутен, сополимер этилена с октеном, сплавы олефиновых полимеров с различными полимерами, при этом первый протекторный слой расположен между наружной поверхностью внутренней трубы и армирующей системой, а второй протекторный слой расположен между армирующей системой и внутренней поверхностью теплоизоляционного слоя, покрытого наружной оболочкой. ! 2. Многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя труба выполнена из сшитого полиэтилена. ! 3. Многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя труба выполнена из сшитых сополимеров этилена с бутеном, гексеном или октеном. ! 4. Многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй протекторные слои выполнены из одинаковых или разных полимеров или сплавов полимеров. ! 5. Многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что армирующая система выполнена из высокопрочных нитей с удельной разрывной нагрузкой не ниже 0,5 Н/текс, преимущественно арамидных, полиэфирных. ! 6. Многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что нити армирующей системы объединены в группы, формиру� 1. A multilayer pipe comprising an inner polymer pipe, a reinforcing system made of high-strength filaments, and an outer sheath of an olefin polymer, characterized in that it is provided with first and second tread layers and a heat-insulating layer, the inner pipe is made of a cross-linked olefin polymer characterized by tear resistance of the reinforcing element at 115 ° C not lower than 15 N / mm, and the reinforcing system is located between the first and second tread layers made of a polymer selected from the group including polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-octene copolymer, alloys of olefin polymers with various polymers wherein the first tread layer is located between the outer surface of the inner pipe and the reinforcing system, and the second tread layer is located between the reinforcing system and the inner surface of the heat-insulating layer covered by the outer shell. ! 2. A multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the inner pipe is made of cross-linked polyethylene. ! 3. Multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the inner pipe is made of cross-linked copolymers of ethylene with butene, hexene or octene. ! 4. A multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the first and second tread layers are made of the same or different polymers or polymer alloys. ! 5. A multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the reinforcing system is made of high-strength threads with a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, mainly aramid, polyester. ! 6. Multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the threads of the reinforcing system are combined into groups, forming

Description

Полезная модель относится к многослойным трубам и может быть использована в трубопроводах для транспортировки жидких и газообразных сред, к которым материал трубы устойчив в условиях эксплуатации, в том числе в распределительных тепловых сетях коммунальных и промышленных предприятий, предпочтительно для транспортировки сред с рабочей температурой до 115°C.The utility model relates to multilayer pipes and can be used in pipelines for transporting liquid and gaseous media to which the pipe material is resistant under operating conditions, including in distribution heating networks of communal and industrial enterprises, preferably for transporting media with an operating temperature of up to 115 ° C.

Для систем теплоснабжения с рабочей температурой выше 95°C используются металлические (стальные) теплоизолированные трубы. Важнейшим недостатком этих труб является подверженность коррозии и отсутствие гибкости, вызывающее большие трудности при транспортировке труб и строительстве систем водоснабжения.For heat supply systems with an operating temperature above 95 ° C, metal (steel) heat-insulated pipes are used. The most important disadvantage of these pipes is their susceptibility to corrosion and lack of flexibility, which causes great difficulties in the transportation of pipes and the construction of water supply systems.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является многослойная труба, включающая внутреннюю полимерную трубу, армирующую систему, и наружную защитную оболочку, (RU 90523, кл. МПК F16L 9/00, опубл. 10.01.2010 г.). Такая труба характеризуется хорошей гибкостью, однако она имеет ограниченный температурный диапазон применения, поскольку может быть использована при температуре транспортируемой среды, не превышающей 95°C.The closest analogue of the claimed utility model is a multilayer pipe including an inner polymer pipe, a reinforcing system, and an outer protective sheath, (RU 90523, class IPC F16L 9/00, publ. 10.01.2010). Such a pipe is characterized by good flexibility, however, it has a limited temperature range of application, since it can be used at a temperature of the transported medium not exceeding 95 ° C.

Техническим результатом, достигаемым при создании настоящей полезной модели, является обеспечение прочностных параметров трубы достаточных для транспортировки среды с температурой до 115°C и давлением до 1 МПа.The technical result achieved when creating this utility model is to ensure the strength parameters of the pipe are sufficient for transporting a medium with a temperature of up to 115 ° C and a pressure of up to 1 MPa.

Указанный технический результат достигается за счет того, что многослойная труба, включающая внутреннюю полимерную трубу, армирующую систему из высокопрочных нитей, и наружную оболочку из олефинового полимера, снабжена первым и вторым протекторными слоями и теплоизоляционным слоем, внутренняя полимерная труба выполнена из сшитого олефинового полимера, характеризующегося сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C не ниже 15 Н/мм, а армирующая система расположена между первым и вторым протекторными слоями, выполненными из полимера, выбранного из группы, включающей полипропилен, этиленпропиленовый сополимер, полибутен, сополимер этилена с октеном, сплавы олефиновых полимеров с различными полимерами, при этом первый протекторный слой расположен между наружной поверхностью внутренней трубы и армирующей системой, а второй протекторный слой расположен между армирующей системой и внутренней поверхностью теплоизоляционного слоя, покрытого наружной оболочкой.The specified technical result is achieved due to the fact that the multilayer pipe, including the inner polymer pipe, a reinforcing system of high-strength filaments, and the outer shell of the olefin polymer, is provided with the first and second tread layers and a heat-insulating layer, the inner polymer pipe is made of a cross-linked olefin polymer, characterized tear resistance by the reinforcing element at 115 ° C not lower than 15 N / mm, and the reinforcing system is located between the first and second tread layers made of floor a measure selected from the group consisting of polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-octene copolymer, alloys of olefin polymers with various polymers, the first tread layer being located between the outer surface of the inner pipe and the reinforcing system, and the second tread layer is located between the reinforcing system and the inner surface of the insulating layer coated with the outer shell.

Внутренняя полимерная труба заявленной многослойной трубы может быть выполнена из сшитого олефинового полимера, предпочтительно из сшитого полиэтилена либо из сшитых сополимеров этилена с бутеном, гексеном или октеном.The inner polymer pipe of the inventive multilayer pipe may be made of a cross-linked olefin polymer, preferably cross-linked polyethylene or cross-linked copolymers of ethylene with butene, hexene or octene.

Первый и второй протекторные слои могут быть выполнены из одинаковых или разных полимеров.The first and second tread layers can be made of the same or different polymers.

Армирующая система может быть выполнена из высокопрочных полимерных нитей с удельной разрывной нагрузкой не ниже 0,5 Н/текс (ГОСТ 6611.2-73), преимущественно арамидных или полиэфирных. Нити армирующей системы могут быть объединены в группы, формирующие ленты на основе высокопрочных нитей с удельной разрывной нагрузкой не ниже 0,5 Н/текс, преимущественно арамидных, полиэфирных, углеродных, стеклонитей, а также лент на основе различных сочетаний перечисленных нитей.The reinforcing system can be made of high-strength polymer filaments with a specific breaking load of at least 0.5 N / tex (GOST 6611.2-73), mainly aramid or polyester. The threads of the reinforcing system can be combined into groups forming tapes based on high-strength threads with a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, mainly aramid, polyester, carbon, glass, and also tapes based on various combinations of the listed threads.

Армирующая система может быть выполнена в виде структуры из навитых в противоположном направлении под углом друг к другу и оси трубы нитей или лент или в виде структуры из переплетенных нитей или лент, а также дополнительно содержать продольные нити или ленты, в том числе вплетенные в переплетение нитей или лент, расположенных под углом к оси трубы. Армирующая система может быть выполнена наложением нескольких последовательных пар слоев из навитых и/или переплетенных нитей и/или лент.The reinforcing system can be made in the form of a structure of threads or tapes wound in the opposite direction at an angle to each other and the axis of the pipe, or in the form of a structure of interwoven threads or tapes, and also further comprise longitudinal threads or tapes, including those interwoven with weaving threads or tapes located at an angle to the axis of the pipe. The reinforcing system can be made by superimposing several successive pairs of layers of wound and / or interwoven threads and / or tapes.

Между первым протекторным слоем и внутренней трубой или между вторым протекторным слоем и теплоизоляционным слоем может располагаться барьерный кислородо-защитный слой для защиты от диффузии и насыщения теплоносителя кислородом воздуха. Барьерный слой может быть изготовлен из материала, обладающего барьерными свойствами по отношению к кислороду, предпочтительно из сополимера этилена с виниловым спиртом, полиамида или из алюминия.Between the first tread layer and the inner pipe or between the second tread layer and the heat-insulating layer, an oxygen-protective barrier layer may be arranged to protect against diffusion and saturation of the coolant with atmospheric oxygen. The barrier layer may be made of a material having barrier properties with respect to oxygen, preferably a copolymer of ethylene with vinyl alcohol, polyamide or aluminum.

Теплоизоляционный слой может быть выполнен из ячеистого полимера, предпочтительно, пенополиуретана, пенополиэтилена высокой плотности, а наружная оболочка трубы, защищающая от механических повреждений, может быть выполнена из олефинового полимера, предпочтительно из полиэтилена, сополимеров этилена. Теплоизоляционный слой и наружная оболочка могут быть гофрированными.The heat-insulating layer can be made of a cellular polymer, preferably polyurethane foam, high-density polyethylene foam, and the outer shell of the pipe, which protects against mechanical damage, can be made of an olefin polymer, preferably polyethylene, ethylene copolymers. The thermal insulation layer and the outer shell may be corrugated.

Использование в качестве материала внутренней трубы сшитого олефинового полимера, обладающего сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C не ниже 15 Н/мм, обеспечивает прочность трубы достаточную для транспортировки среды с температурой до 115°C при давлении до 1 МПа.The use of a cross-linked olefin polymer with a tear resistance of the reinforcing element at 115 ° C of at least 15 N / mm as the material of the inner pipe provides a pipe strength sufficient for transporting media with temperatures up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa.

Показатель «Сопротивление олефинового полимера раздиру армирующим элементом при 115°C» определяется по СТО 73011750-009-2012 и позволяет рассчитать давление во внутренней трубе, которое продавливает материал внутренней трубы через армирующую систему. Сущность метода заключается в измерении силы, необходимой для раздира образца проволокой, моделирующей армирующий элемент. При испытании измеряют силу, необходимую для раздира образца при разрастании в образце надреза или разреза, для поперечного раздира образца по всей толщине. Сила, необходимая для раздира, прикладывается при помощи разрывной машины, работающей без остановок при постоянной скорости движения траверсы обеспечивающей разрушение образца. Для расчета сопротивления раздиру используют среднюю по медиане достигнутую силу, в соответствии с ISO 6133: 1998 метод А.The indicator “Resistance of olefin polymer to tear by a reinforcing element at 115 ° C” is determined according to STO 73011750-009-2012 and allows you to calculate the pressure in the inner pipe, which pushes the material of the inner pipe through the reinforcing system. The essence of the method is to measure the force required to tear a sample with a wire modeling a reinforcing element. During the test, the force necessary for tearing the sample during growth in the notch or cut in the sample for measuring the transverse tearing of the sample over the entire thickness is measured. The force required for tearing is applied with the help of a tensile testing machine operating without stops at a constant speed of the traverse ensuring the destruction of the sample. To calculate the tear resistance, the median average achieved force is used, in accordance with ISO 6133: 1998 method A.

Однако использование в качестве материала внутренней трубы полимерного материала, а именно сшитого олефинового полимера, обладающего сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C не ниже 15 Н/мм, требует изготовления стенки внутренней трубы большой толщины, что приводит к нежелательной потере гибкости трубы и существенному увеличению веса трубы. Армирующая система из высокопрочных нитей или лент на основе высокопрочных нитей позволяет достичь прочности трубы достаточной для транспортировки среды с температурой до 115°C при давлении до 1 МПа с существенным уменьшением толщины стенки, обеспечивающим гибкость трубы необходимую для намотки на барабан.However, the use of a polymeric material as the material of the inner pipe, namely, a cross-linked olefin polymer having a tear resistance of the reinforcing element at 115 ° C of at least 15 N / mm, requires the manufacture of a wall of the inner pipe of large thickness, which leads to an undesirable loss of pipe flexibility and a substantial increase pipe weight. The reinforcing system of high-strength filaments or tapes based on high-strength filaments makes it possible to achieve a pipe strength sufficient for transporting a medium with a temperature of up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa with a significant reduction in wall thickness, which provides the flexibility of the pipe necessary for winding onto a drum.

При транспортировке по трубе среды с температурой выше 95°C при давлении до 1 МПа армирующая система может оказывать разрушающее воздействие на внутреннюю трубу из олефинового полимера, что приводит к снижению прочности трубы. С целью предотвращения этого воздействия и обеспечения должной прочности трубы для транспортировки среды, имеющей температуру до 115°C при давлении до 1 МПа в предлагаемой полезной модели используется первый протекторный слой из полимера, выбранного из группы, включающей полипропилен, этиленпропиленовый сополимер, полибутен, сополимер этилена с октеном, сплавы олефиновых полимеров с различными полимерами, и расположенный между наружной поверхностью внутренней трубы и армирующей системой.When transporting a medium with a temperature above 95 ° C through a pipe at a pressure of up to 1 MPa, the reinforcing system can have a destructive effect on the inner pipe made of olefin polymer, which leads to a decrease in pipe strength. In order to prevent this effect and ensure the proper strength of the pipe for transporting a medium with a temperature of up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa, the proposed utility model uses the first tread layer of a polymer selected from the group consisting of polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene copolymer with octene, alloys of olefin polymers with various polymers, and located between the outer surface of the inner pipe and the reinforcing system.

Второй протекторный слой из полимера, выбранного из группы, включающей полипропилен, этиленпропиленовый сополимер, полибутен, сополимер этилена с октеном, сплавы олефиновых полимеров с различными полимерами, покрывающий армирующую систему, необходим для обеспечения постоянства позиционирования нитей или лент армирующей системы в ходе технологического процесса изготовления многослойной трубы и в процессе эксплуатации трубы. Четкое позиционирование нити обеспечивает повышение прочности трубы благодаря исключению ослабленных зон в армирующей системе, и, в конечном итоге, повышения прочности трубы. По соображениям удобства технологического процесса изготовления предпочтительно выполнение второго протекторного слоя из того же полимера, из которого выполнен первый протекторный слой. Второй протекторный слой расположен между армирующей системой и внутренней поверхностью теплоизоляционного слоя. Таким образом, армирующая система располагается между двумя протекторными слоями.A second tread layer of a polymer selected from the group consisting of polypropylene, ethylene propylene copolymer, polybutene, ethylene octene copolymer, alloys of olefin polymers with various polymers, covering the reinforcing system, is necessary to ensure the constancy of the positioning of threads or tapes of the reinforcing system during the multilayer manufacturing process pipes and during operation of the pipe. Clear positioning of the thread provides increased pipe strength by eliminating weakened areas in the reinforcing system, and, ultimately, increasing pipe strength. For reasons of convenience of the manufacturing process, it is preferable to make the second tread layer of the same polymer from which the first tread layer is made. The second tread layer is located between the reinforcing system and the inner surface of the insulating layer. Thus, the reinforcing system is located between the two tread layers.

Для равномерного распределения армирующих нитей по поверхности внутренней трубы, а, следовательно, равномерного распределения нагрузки в процессе эксплуатации трубы, армирующая система выполнена в виде структуры из навитых в противоположном направлении, то есть «по часовой стрелке» и «против часовой стрелки» под углом друг к другу и к оси трубы нитей или лент или в виде структуры из переплетенных нитей или лент, а также может дополнительно содержать продольную нить или ленту, в том числе вплетенную в переплетение нитей или лент, расположенных под углом к оси трубы. Давление, которое выдерживает армирующая система, определяется прочностью нитей и их числом. Количество нитей выбирается из условия, что армирующая система должна выдерживать разрушающее давление, по меньшей мере, 3,0 МПа (с учетом трех кратного запаса прочности при рабочем давлении до 1 МПа). Для обеспечения требуемых прочностных характеристик армирующая система может быть выполнена либо, по крайней мере, в виде пары слоев армирующих нитей или лент, расположенных под углом друг к другу и к оси трубы с противоположным направлением навивки, либо наложением нескольких последовательных пар слоев из нитей и/или лент. Выполнение армирующей системы так, как указано выше, повышает прочность многослойной трубы в целом.For a uniform distribution of reinforcing threads over the surface of the inner pipe, and, consequently, a uniform distribution of the load during operation of the pipe, the reinforcing system is made in the form of a structure wound in the opposite direction, that is, "clockwise" and "counterclockwise" at an angle to each other to a friend and to the axis of the pipe of threads or tapes or in the form of a structure of interwoven threads or tapes, and may also optionally contain a longitudinal thread or tape, including woven into a weave of threads or tapes, arranged ennyh at an angle to the pipe axis. The pressure that the reinforcing system withstands is determined by the strength of the threads and their number. The number of threads is selected from the condition that the reinforcing system must withstand a destructive pressure of at least 3.0 MPa (taking into account three times the safety factor at a working pressure of up to 1 MPa). To ensure the required strength characteristics, the reinforcing system can be made either at least in the form of a pair of layers of reinforcing threads or tapes located at an angle to each other and to the axis of the pipe with the opposite direction of winding, or by applying several consecutive pairs of layers of threads and / or tapes. The implementation of the reinforcing system as described above increases the strength of the multilayer pipe as a whole.

Наличие теплоизоляционного слоя обеспечивает минимизацию потерь тепла при транспортировке высокотемпературной среды и амортизацию внешних механических воздействий на внутреннюю трубу, что приводит к повышению прочности конструкции многослойной трубы в целом.The presence of a heat-insulating layer ensures minimization of heat loss during transportation of a high-temperature medium and amortization of external mechanical stresses on the inner pipe, which leads to an increase in the structural strength of the multilayer pipe as a whole.

Теплоизоляционный слой защищен от внешних воздействий наружной оболочкой, выполненной, например из полиэтилена. Наружная оболочка защищает трубу от воздействий окружающей среды и механических повреждений, что повышает прочность трубы.The heat-insulating layer is protected from external influences by an outer shell made, for example, of polyethylene. The outer shell protects the pipe from environmental influences and mechanical damage, which increases the strength of the pipe.

Выполнение теплоизоляционного слоя и/или наружной оболочки гофрированными обеспечивает гибкость трубы, способствует устойчивому позиционированию трубы в траншее трубопровода, что также способствует повышению прочности трубы в процессе эксплуатации.The implementation of the insulating layer and / or the outer shell corrugated provides the flexibility of the pipe, contributes to the stable positioning of the pipe in the trench of the pipeline, which also helps to increase the strength of the pipe during operation.

Наличие барьерного кислородо-защитного слоя, выполненного например, из сополимера этилена с виниловым спиртом, полиамида или алюминия, защищающего от диффузии кислорода воздуха и насыщения им теплоносителя, обеспечивает уменьшение скорости процессов старения внутренней полимерной трубы, приводящих к снижению прочностных характеристик полимерных материалов, особенно при повышенных температурах. Таким образом наличие кислорода-защитного слоя обеспечивает прочностные параметры трубы достаточные для транспортировки среды с температурой до 115°C и давлением до 1 МПа в течение длительного времени эксплуатации.The presence of a barrier oxygen-protective layer made, for example, of a copolymer of ethylene with vinyl alcohol, polyamide or aluminum, which protects against diffusion of atmospheric oxygen and saturation of the coolant, provides a decrease in the rate of aging of the inner polymer pipe, leading to a decrease in the strength characteristics of polymeric materials, especially when elevated temperatures. Thus, the presence of an oxygen-protective layer provides the strength parameters of the pipe sufficient for transporting a medium with a temperature of up to 115 ° C and a pressure of up to 1 MPa for a long time of operation.

К достоинствам предлагаемой полезной модели следует также отнести гибкость трубы, позволяющую хранить и транспортировать трубу, намотанную на барабан.The advantages of the proposed utility model should also include the flexibility of the pipe, allowing you to store and transport the pipe wound on a drum.

На фиг.1 приведен общий вид трубы согласно предлагаемой полезной модели.Figure 1 shows a General view of the pipe according to the proposed utility model.

Высокотемпературная многослойная полимерная труба состоит из внутренней полимерной трубы 1, армирующей системы 2, первого протекторного слоя 3, второго протекторного слоя 4, теплоизоляционного слоя 6 и наружной защитной оболочки 7. Теплоизоляционный слой 6 и наружная защитная оболочка 7 показаны гофрированными. Позицией 5 показан один из вариантов расположения кислородо-защитного слоя.The high-temperature multilayer polymer pipe consists of an inner polymer pipe 1, a reinforcing system 2, a first tread layer 3, a second tread layer 4, a heat-insulating layer 6 and an outer protective sheath 7. The heat-insulating layer 6 and the outer protective sheath 7 are shown corrugated. Position 5 shows one of the options for the location of the oxygen-protective layer.

В зависимости от типа трубы (внешний диаметр от 50 до 225 мм): толщина внутренней трубы составляет 3,0-7,5 мм, толщина теплоизоляционного слоя не менее 15 мм, толщина наружной защитной оболочки не менее 2 мм, толщина протекторных слоев - 1-2 мм.Depending on the type of pipe (outer diameter from 50 to 225 mm): the thickness of the inner pipe is 3.0-7.5 mm, the thickness of the insulation layer is not less than 15 mm, the thickness of the outer protective shell is not less than 2 mm, the thickness of the tread layers is 1 -2 mm.

На фиг.2-5 показана теплоизолированная труба в разрезе, выполненном перпендикулярно оси трубы в различных вариантах реализации, а именно:Figure 2-5 shows a thermally insulated pipe in a section made perpendicular to the axis of the pipe in various embodiments, namely:

На фиг.2 изображена структура трубы в соответствии с примером 1 и примером 5,Figure 2 shows the structure of the pipe in accordance with example 1 and example 5,

На фиг.3 изображена структура трубы в соответствии с примером 2,Figure 3 shows the structure of the pipe in accordance with example 2,

На фиг.4 изображена структура трубы в соответствии с примером 3,Figure 4 shows the structure of the pipe in accordance with example 3,

На фиг.5 изображена структура трубы в соответствии с примером 4.Figure 5 shows the structure of the pipe in accordance with example 4.

Реализация полезной модели может быть продемонстрирована на следующих примерах трубы:The implementation of the utility model can be demonstrated by the following pipe examples:

Пример 1.Example 1

Многослойная труба (Фиг.2) состоит из внутренней трубы 1, изготовленной из сшитого полиэтилена с сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C - 21 Н/мм, армирующей системы 2 из арамидных нитей, выполненной в виде наложенных друг на друга двух слоев нитей, переплетенных под углом друг к другу и к оси трубы с вплетенными в них нитями, расположенными вдоль оси трубы, двух протекторных слоев 3 и 4, из этиленпропиленового сополимера, пенополиуретанового теплоизоляционного слоя 6, кислородо-защитного слоя, выполненного из алюминиевой фольги 5, и наружной оболочки 7 из полиэтилена. Слои 6 и 7 - гофрированы.The multilayer pipe (Figure 2) consists of an inner pipe 1 made of cross-linked polyethylene with tear resistance by a reinforcing element at 115 ° C - 21 N / mm, a reinforcing system 2 of aramid threads, made in the form of two layers of threads superimposed on one another, interwoven at an angle to each other and to the axis of the pipe with interwoven threads located along the axis of the pipe, two tread layers 3 and 4, of ethylene-propylene copolymer, polyurethane foam insulation layer 6, an oxygen-protective layer made of aluminum foil 5, the outer shell 7 made of polyethylene. Layers 6 and 7 are corrugated.

Пример 2.Example 2

Многослойная труба (Фиг.3) состоит из внутренней трубы 1, изготовленной из сополимера этилена с октеном с сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C - 30 Н/мм, армирующей системы 2, из полиэфирных нитей, выполненной в виде наложенных друг на друга 2-х слоев из навитых под углом друг к другу и к оси трубы нитей, двух протекторных слоев 3 и 4 из полипропилена, теплоизоляционного слоя 6 из пенополиэтилена высокой плотности, кислородо-защитного слоя, выполненного из сополимера этилена с виниловым спиртом и наружной защитной оболочки 7 из сополимера этилена.The multilayer pipe (Figure 3) consists of an inner pipe 1 made of a copolymer of ethylene with octene with tear resistance by a reinforcing element at 115 ° C - 30 N / mm, reinforcing system 2, made of polyester yarns made in the form of superimposed 2 layers of yarn wound at an angle to each other and to the axis of the pipe, two tread layers 3 and 4 of polypropylene, a heat-insulating layer 6 of high density foam, an oxygen-protective layer made of a copolymer of ethylene with vinyl alcohol and an outer protective shell 7 from sopo ethylene polymer.

Пример 3Example 3

Многослойная труба (Фиг.4) состоит из внутренней трубы 1, изготовленной из сшитого полиэтилена, с сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C - 21 Н/мм, армирующей системы 2. из арамидных нитей, выполненной в виде наложенных друг на друга 2-х пар слоев, навитых под углом друг к другу и к оси трубы в противоположном направлении с вплетенными в них нитями, расположенными вдоль оси трубы, первого протекторного слоя 3 из полибутена, второго протекторного слоя 4 - из сополимера этилена с октеном, пенополиуретанового теплоизоляционного слоя 6, и наружной оболочки из полиэтилена 7.The multilayer pipe (Figure 4) consists of an inner pipe 1 made of cross-linked polyethylene, with tear resistance by a reinforcing element at 115 ° C - 21 N / mm, reinforcing system 2. of aramid threads made in the form of superimposed 2- x pairs of layers wound at an angle to each other and to the pipe axis in the opposite direction with threads woven into them located along the pipe axis, the first tread layer 3 of polybutene, the second tread layer 4 of a copolymer of ethylene with octene, polyurethane foam insulation layer 6 , and outer shell made of polyethylene 7.

Пример 4Example 4

Многослойная труба (Фиг.5) состоит из внутренней трубы 1, изготовленной из сополимера этилена с октеном с сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C - 30 Н/мм, армирующей системы 2. из лент на основе углеродных нитей, намотанных под углом друг к другу в противоположном направлении, первого протекторного слоя 3 из сплава полиэтилена с полиамидом, второго протекторного слоя 4 - из этиленпропиленового сополимера, пенополиуретанового теплоизоляционного слоя 6 и наружной оболочки из полиэтилена 7. Слои 6 и 7 - гофрированы.The multilayer pipe (Figure 5) consists of an inner pipe 1 made of a copolymer of ethylene with octene with tear resistance by a reinforcing element at 115 ° C - 30 N / mm, a reinforcing system 2. of tapes based on carbon fibers wound at an angle to each other in the opposite direction, the first tread layer 3 is made of an alloy of polyethylene with polyamide, the second tread layer 4 is made of ethylene-propylene copolymer, the polyurethane foam insulation layer 6 and the outer shell are made of polyethylene 7. Layers 6 and 7 are corrugated.

Все описанные в примерах 1-4 многослойные трубы в процессе испытаний показали величину разрушающего давления не менее 3,5 МПа, что обеспечивает их использование для транспортировки воды с температурой до 115°C при давлении до 1 МПа. Следов коррозионного разрушения или зарастания внутренней трубы не выявлено. Расчетный срок службы составляет 40-50 лет. При этом предложенная многослойная труба обладает гибкостью, обеспечивающей ее намотку на барабан и облегчающей работы по монтажу трубопроводов.All the multilayer pipes described in examples 1-4 during the tests showed a breaking pressure of at least 3.5 MPa, which ensures their use for transporting water with a temperature of up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa. No traces of corrosion damage or overgrowing of the inner pipe were detected. The estimated service life is 40-50 years. Moreover, the proposed multilayer pipe has the flexibility to ensure its winding on the drum and facilitate the installation of pipelines.

Пример 5Example 5

Многослойная труба (Фиг.2) состоит из внутренней трубы 1, изготовленной из полибутена с сопротивлением раздиру армирующим элементом при 115°C - 9 Н/мм, армирующей системы 2 из арамидных нитей, выполненной в виде наложенных друг на друга двух слоев нитей, переплетенных под углом друг к другу и к оси трубы с вплетенными в них нитями, расположенными вдоль оси трубы, двух протекторных слоев 3 и 4, из этилен-пропиленового сополимера, пенополиуретанового теплоизоляционного слоя 6, кислородо-защитного слоя 5, выполненного из сополимера этилена с виниловым спиртом и наружной оболочки 7 из полиэтилена. Слои 6 и 7 - гофрированы.The multilayer pipe (Figure 2) consists of an inner pipe 1 made of polybutene with tear resistance by a reinforcing element at 115 ° C - 9 N / mm, a reinforcing system 2 of aramid yarns, made in the form of two layers of threads superimposed on top of each other, intertwined at an angle to each other and to the axis of the pipe with threads woven into them located along the axis of the pipe, two tread layers 3 and 4, of an ethylene-propylene copolymer, a polyurethane foam insulation layer 6, an oxygen-protective layer 5 made of a copolymer of ethylene and vinyl m alcohol and the outer shell 7 of polyethylene. Layers 6 and 7 are corrugated.

В такой трубе через 2-3 года эксплуатации в условиях транспортировки воды с температурой 115°C при давлении до 1 МПа происходит нарушение герметичности внутренней рабочей трубы. Труба подлежит замене.In such a pipe, after 2-3 years of operation under conditions of transporting water with a temperature of 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa, the tightness of the inner working pipe is violated. The pipe must be replaced.

Приведенные примеры не исчерпывают всех вариантов выполнения полезной модели. Указанный технический результат достигается при комбинации конструктивных элементов трубы из различных материалов, приведенных в формуле полезной модели. Например, армирующая оболочка может быть выполнена путем последовательного наложения двух слоев намотанных в противоположных направлениях арамидных нитей на два слоя намотанных в противоположных направлениях лент на основе стеклонитей.The given examples do not exhaust all variants of the utility model. The specified technical result is achieved with a combination of structural elements of the pipe from various materials given in the formula of the utility model. For example, a reinforcing sheath can be made by sequentially applying two layers of aramid yarns wound in opposite directions onto two layers of glass-based tapes wound in opposite directions.

Процесс производства трубы заключается в следующем:The pipe production process is as follows:

С помощью пултрудера или экструдера полимерная композиция в виде порошка или расплава гранул продавливается в кольцевой зазор между мундштуком и дорном, нагретыми до температуры выше температуры плавления композиции, в результате при движении по кольцевому зазору формируется внутренняя труба 1, которая затем проходит через охлаждающую ванну, где калибруется и охлаждается ниже температуры плавления. Далее внутренняя труба 1 проходит через угловую экструзионную головку, в которой на ее внешнюю поверхность наносится протекторный слой 3, возможно с предварительным нанесением кислородо-защитного слоя, поверх первого протекторного слоя в оплеточной машине или намоточной машине укладываются армирующие нити или ленты 2. Затем через угловую экструзионную головку наносится второй протекторный слой полимера 4. После чего внутренняя труба наматывается на барабан и поступает на теплоизоляцию, при которой наносится слой 6, а затем накладывается защитный слой 7. Многослойная труба проходит через охлаждающую вакуумную ванну, где приобретает окончательные геометрические размеры и наматывается на барабан. Перед нанесением теплоизоляционного слоя возможно наложение кислородо-защитного слоя 5.Using a pultruder or extruder, the polymer composition in the form of a powder or a melt of granules is pressed into the annular gap between the mouthpiece and the mandrel, heated to a temperature above the melting temperature of the composition, as a result, when moving along the annular gap, an inner pipe 1 is formed, which then passes through the cooling bath, where calibrated and cooled below the melting point. Further, the inner tube 1 passes through an angular extrusion head, in which a tread layer 3 is applied to its outer surface, possibly with a preliminary application of an oxygen-protective layer, reinforcing threads or tapes 2 are laid on top of the first tread layer in a braiding machine or a winding machine. Then, through the corner a second tread layer of polymer 4 is applied to the extrusion head. After that, the inner tube is wound onto the drum and fed to the thermal insulation, in which layer 6 is applied, and then applied a protective layer 7. The multilayer pipe passes through the cooling bath vacuum where acquires the final dimensions and is wound onto the drum. Before applying the heat-insulating layer, an oxygen-protective layer 5 may be applied.

Данная полезная модель может быть использована в сетях холодного и горячего водоснабжения и теплоснабжения, однако наиболее целесообразно ее использование в контурах тепловых сетей, работающих в диапазоне до 115°C при давлении до 1 МПа.This utility model can be used in cold and hot water supply and heat supply networks, however, its most appropriate use in the circuits of heating networks operating in the range up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa.

Claims

1. A multilayer pipe, comprising an inner polymer pipe, a reinforcing system of high-strength filaments, and an outer shell of olefin polymer, characterized in that it is provided with a first and second tread layers and a heat-insulating layer, the inner tube is made of a cross-linked olefin polymer, characterized by tear resistance of the reinforcing element at 115 ° C not lower than 15 N / mm, and the reinforcing system is located between the first and second tread layers made of a polymer selected from the group including polypro sawn, ethylene-propylene copolymer, polybutene, ethylene-octene copolymer, alloys of olefin polymers with different polymers, wherein the first tread layer is located between the outer surface of the inner pipe and the reinforcing system, and the second tread layer is located between the reinforcing system and the inner surface of the heat-insulating layer coated with the outer shell.

2. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the inner pipe is made of cross-linked polyethylene.

3. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the inner pipe is made of crosslinked copolymers of ethylene with butene, hexene or octene.

4. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the first and second tread layers are made of the same or different polymers or polymer alloys.

5. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the reinforcing system is made of high strength threads with a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, mainly aramid, polyester.

6. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the threads of the reinforcing system are combined into groups forming tapes consisting of high-strength threads with a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, mainly aramid, polyester, carbon, glass, and also tapes based on various combinations of these high-strength threads.

7. The multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made in the form of a structure formed by threads wound at an angle to each other and to the axis of the pipe.

8. The multilayer pipe according to claim 6, characterized in that the reinforcing system is made in the form of a structure formed by ribbons wound at an angle to each other and to the axis of the pipe.

9. The multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made in the form of a structure of interwoven threads located at an angle to each other and to the axis of the pipe.

10. The multilayer pipe according to claim 6, characterized in that the reinforcing system is made in the form of a structure of interwoven tapes located at an angle to each other and to the axis of the pipe.

11. The multilayer pipe according to claim 9 or 10, characterized in that the reinforcing system contains threads located along the axis of the pipe.

12. A multilayer pipe according to claim 9 or 10, characterized in that the reinforcing system comprises tapes located along the axis of the pipe.

13. A multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made by applying at least one pair of layers of reinforcing threads.

14. A multilayer pipe according to claim 6, characterized in that the reinforcing system is made by superimposing at least one pair of layers of reinforcing tapes.

15. The multilayer pipe according to item 13, wherein the reinforcing system is equipped with at least one pair of tapes.

16. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that it contains an oxygen-protective layer located between the insulating layer and the second tread layer.

17. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that it comprises an oxygen barrier layer located between the inner pipe and the first tread layer.

18. A multilayer pipe according to claim 16 or 17, characterized in that the oxygen-protective layer is made of a material having barrier properties with respect to oxygen.

19. A multilayer pipe according to claim 18, characterized in that the material having barrier properties with respect to oxygen is selected from the group of a copolymer of ethylene with vinyl alcohol, polyamide, aluminum.

20. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the insulating layer is made of a cellular polymer, preferably of polyurethane foam or high density polyethylene foam.

21. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the outer protective sheath is made of polyethylene or ethylene copolymers.

22. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the insulating layer and / or outer shell is made corrugated.

23. The multilayer pipe according to claim 1, characterized in that it is preferably used in heat supply networks with a coolant temperature of up to 115 ° C at a pressure of up to 1 MPa.