RU132857U1 - POLYMER PIPE - Google Patents

POLYMER PIPE Download PDF

Info

Publication number
RU132857U1
RU132857U1 RU2013103214/06U RU2013103214U RU132857U1 RU 132857 U1 RU132857 U1 RU 132857U1 RU 2013103214/06 U RU2013103214/06 U RU 2013103214/06U RU 2013103214 U RU2013103214 U RU 2013103214U RU 132857 U1 RU132857 U1 RU 132857U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer pipe
pipe according
polymer
threads
reinforcing system
Prior art date
Application number
RU2013103214/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Витальевич Коврига
Александр Юрьевич Шмелев
Сергей Васильевич Самойлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО")
Priority to RU2013103214/06U priority Critical patent/RU132857U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU132857U1 publication Critical patent/RU132857U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

1. Полимерная труба, характеризующаяся тем, что она имеет, по крайней мере, одну внутреннюю оболочку, причем внутренняя оболочка выполнена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом.2. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что внутренняя оболочка выполнена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом и имеющего сопротивление раздиру армирующим элементом при температуре 125°С не менее 25 Н/мм.3. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что сшивающий агент представляет собой пероксид.4. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что сшивающий агент представляет собой сочетание пероксида и ионизирующего излучения.5. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она снабжена армирующей системой, охватывающей внутреннюю оболочку.6. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что она содержит, по крайней мере, один фиксирующий слой.7. Полимерная труба по п.6, характеризующаяся тем, что, по крайней мере, один фиксирующий слой является защитным слоем.8. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что армирующая система выполнена из высокопрочных нитей.9. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити имеют удельную разрывную нагрузку не ниже 0,5 Н/текс.10. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити выполнены из синтетического волокна, преимущественно из арамидного волокна или из углеродного волокна или из стекловолокна.11. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити армирующей системы объединены в группы, формирующие ленты.12. Полимерная труба по п.11, характеризующаяся тем, что ленты выполнены из нитей из синтетического волокна, преимущественно из арамидного волок1. A polymer pipe, characterized in that it has at least one inner shell, and the inner shell is made of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the inner shell is made of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent and having a tear resistance by the reinforcing element at a temperature of 125 ° C of at least 25 N / mm. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is peroxide. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is a combination of peroxide and ionizing radiation. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it is equipped with a reinforcing system covering the inner shell. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that it contains at least one fixing layer. A polymer pipe according to claim 6, characterized in that at least one fixing layer is a protective layer. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made of high strength threads. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads have a specific breaking load of at least 0.5 N / tex. 10. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads are made of synthetic fiber, mainly from aramid fiber or carbon fiber or fiberglass. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads of the reinforcing system are combined into groups forming ribbons. The polymer pipe according to claim 11, characterized in that the tape is made of filaments of synthetic fiber, mainly of aramid fiber

Description

Полезная модель касается полимерных труб, предпочтительно для систем теплоснабжения и водоснабжения, в особенности, для транспортировки среды с температурой до 125°С.The invention relates to polymer pipes, preferably for heating and water supply systems, in particular for transporting media with temperatures up to 125 ° C.

До настоящего времени для систем тепло- и водоснабжения с рабочей используются металлические трубы, например медные или стальные с присущими им недостатками, такими как дороговизна, подверженность коррозии, отсутствие гибкости, затрудняющее строительство трубопроводов и др.To date, metal and steel pipes, for example, copper or steel, with their inherent disadvantages, such as high cost, corrosion susceptibility, lack of flexibility, making piping construction difficult, are used for heating and water supply systems with a worker.

Однако в последнее 25-30 лет широко нашли применение полимерные трубы, которые не подвержены коррозии и обладают химической стойкостью.However, in the last 25-30 years, polymer pipes, which are not subject to corrosion and have chemical resistance, have been widely used.

В частности, для изготовления полимерных труб используется полиэтилен. Однако его использование имеет температурные ограничения. Указанный недостаток преодолевается сшиванием полиэтилена, что приводит к расширению температурного диапазона -до 95°С, и прочностных характеристик труб, в том числе рабочего давления до 1 МПа.In particular, polyethylene is used for the manufacture of polymer pipes. However, its use has temperature limitations. This drawback is overcome by cross-linking of polyethylene, which leads to the expansion of the temperature range to 95 ° C, and the strength characteristics of pipes, including operating pressure up to 1 MPa.

Но изготовление труб из сшитого полиэтилена приводит к тому, что технологический процесс изготовления трубы дополняется операцией сшивания.But the manufacture of pipes from cross-linked polyethylene leads to the fact that the technological process of manufacturing the pipe is supplemented by a stitching operation.

В качестве альтернативы сшитому полиэтилену в качестве материала, из которого изготавливается полимерная труба, может быть использован полиэтилен повышенной температуростойкости - PERT. Свойства труб из PERT описаны в Стандарте ISO 22391-2. Основной характеристикой PERT является длительная прочность при температуре 110°С, которая для PERT первого тина составляет более 1 МПа после воздействия указанного давления более 10000 часов (на базе 10000 часов). Для PERT второго типа составляет более 2 МПа на базе 10000 часов. Такие высокие прочностные показатели при температуре 110°С достигнуты за счет преодоления склонности материала к хрупкому разрушению благодаря структуре, полученной при синтезе сополимера.As an alternative to cross-linked polyethylene, PERT can be used as the material from which the polymer pipe is made. The properties of PERT pipes are described in ISO 22391-2. The main characteristic of PERT is its long-term strength at a temperature of 110 ° C, which for PERT of the first tin is more than 1 MPa after exposure to the indicated pressure for more than 10,000 hours (based on 10,000 hours). For PERT, the second type is more than 2 MPa based on 10,000 hours. Such high strength characteristics at a temperature of 110 ° C were achieved by overcoming the tendency of the material to brittle fracture due to the structure obtained by the synthesis of the copolymer.

Известны полимерные трубы, содержащие, по крайней мере, одну внутреннюю оболочку для транспортировки среды, выполненную из PERT, в частности, из сополимера этилена с альфа-олефинами, (см. http://meto.ru/analiz/publ_4.htm). Такие трубы обладают прочностными характеристиками на уровне сшитого полиэтилена и работают при температуре 70-95°С. Однако эта труба не может использоваться для транспортировки среды с рабочей температурой превышающей 95-100°С. Ограничения обусловлены тем, что при повышении рабочей температуры транспортируемой среды выше указанного значения, материал внутренней оболочки превращается в расплав с потерей прочности вплоть до слипания стенок оболочки. Слипание стенок оболочки приводит к необратимым последствиям, заключающимся в потере транспортирующей способности трубопровода и невозможности его дальнейшего использования. В результате этого требуется полная замена трубопровода на всем участке, где произошло аварийное превышение температуры. Кроме того, такие аварийные ситуации крайне опасны для людей, особенно в местах с высокой плотностью населения.Polymer pipes are known containing at least one inner shell for transporting a medium made of PERT, in particular, a copolymer of ethylene with alpha-olefins, (see http://meto.ru/analiz/publ_4.htm). Such pipes have strength characteristics at the level of cross-linked polyethylene and operate at a temperature of 70-95 ° C. However, this pipe cannot be used to transport a medium with a working temperature exceeding 95-100 ° C. The limitations are due to the fact that with an increase in the operating temperature of the transported medium above the specified value, the material of the inner shell turns into a melt with a loss of strength up to the adhesion of the walls of the shell. Adhesion of the walls of the shell leads to irreversible consequences, consisting in the loss of the transporting ability of the pipeline and the impossibility of its further use. As a result of this, a complete replacement of the pipeline is required in the entire area where an emergency temperature rise occurred. In addition, such emergencies are extremely dangerous for people, especially in places with a high population density.

С учетом структуры материала внутренней оболочки, наиболее близким аналогом предложенной полезной модели является труба, содержащая внутреннюю оболочку для транспортировки среды из молекулярно сшитого полиэтилена типа RERT, известная под торговым названием «ThermoTech PERT» (см. http://www.teppol.ru/articles/detail.php?ID=10187).Given the structure of the material of the inner shell, the closest analogue to the proposed utility model is a pipe containing an inner shell for transporting a medium of molecularly cross-linked polyethylene of the RERT type, known under the trade name "ThermoTech PERT" (see http://www.teppol.ru/ articles / detail.php? ID = 10187).

Указанная труба обладает всеми преимуществами PERT, но имеет ограничения по рабочей температуре транспортируемой среды.The specified pipe has all the advantages of PERT, but has limitations on the operating temperature of the transported medium.

Применение в качестве материала внутренней оболочки полимерной трубы молекулярно сшитого PERT не обеспечивает требуемый уровень прочностных свойств, так как он не имеет поперечных химических связей между молекулами и превращается в жидкость в диапазоне температур плавления 130-135°С.The use of molecularly cross-linked PERT as the material of the inner shell of the polymer pipe does not provide the required level of strength properties, since it has no transverse chemical bonds between the molecules and turns into a liquid in the melting temperature range 130-135 ° С.

При этом рабочая температура транспортируемой среды, которая по условиям безопасности должна быть на 20-25°С ниже температуры плавления, не может превышать 110-115°С.At the same time, the operating temperature of the transported medium, which, according to safety conditions, should be 20-25 ° C lower than the melting temperature, cannot exceed 110-115 ° C.

Задачей полезной модели является создание полимерной трубы, имеющей рабочую температуру до 125°С.The objective of the utility model is to create a polymer pipe having an operating temperature of up to 125 ° C.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств и расширении диапазона рабочих характеристик трубы, в частности рабочей температуры и давления.The technical result consists in expanding the arsenal of technical means and expanding the range of pipe operating characteristics, in particular, operating temperature and pressure.

Указанный результат достигается за счет того, что в полимерной трубе, имеющей как минимум одну внутреннюю оболочку, внутренняя оболочка выполнена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом.This result is achieved due to the fact that in a polymer pipe having at least one inner shell, the inner shell is made of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent.

Возможно выполнение внутренней оболочки из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом, и имеющего сопротивление раздиру армирующим элементом при температуре 125°С не менее 25 Н/мм.It is possible to make the inner shell of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent, and having a tear resistance of the reinforcing element at a temperature of 125 ° C of at least 25 N / mm.

В одном из случаев выполнения полезной модели в качестве сшивающего агента может быть использован пероксид.In one embodiment of the utility model, peroxide may be used as a crosslinking agent.

В другом случае выполнения сшивающим агентом является пероксид и ионизирующее излучение.In another embodiment, the crosslinking agent is peroxide and ionizing radiation.

Полимерная труба может быть снабжена армирующей системой, охватывающей внутреннюю оболочку.The polymer pipe may be provided with a reinforcing system covering the inner shell.

Дополнительно полимерная труба может содержать, по крайней мере, один фиксирующий слой.Additionally, the polymer pipe may contain at least one fixing layer.

Возможно использование, по крайней мере, одного фиксирующего слоя как защитного слоя.It is possible to use at least one fixing layer as a protective layer.

Армирующая система может быть выполнена из высокопрочных нитей, имеющих удельную разрывную нагрузку не ниже 0,5 Н/текс, выполненных, преимущественно, из арамидного волокна или из углеродного волокна или из стекловолокна.The reinforcing system can be made of high-strength yarns having a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, made mainly of aramid fiber or carbon fiber or fiberglass.

Возможно объединение нитей армирующей системы в группы, формирующие ленты.It is possible to combine the threads of the reinforcing system into groups forming ribbons.

Ленты могут быть выполнены из нитей из арамидного волокна, или углеродного волокна или из стекловолокна или из различных сочетаний этих волокон.The tapes can be made of yarn of aramid fiber or carbon fiber or fiberglass or from various combinations of these fibers.

Армирующая система может быть образована нитями, навитыми под углом друг к другу и оси трубы или лентами, навитыми аналогичным образом.The reinforcing system can be formed by threads wound at an angle to each other and to the axis of the pipe or tapes wound in a similar manner.

В другом случае, армирующая система может быть образована переплетенными нитями, расположенными под углом друг к другу и к оси трубы.In another case, the reinforcing system may be formed by interwoven threads arranged at an angle to each other and to the axis of the pipe.

В отдельных случаях армирующая система полимерной трубы снабжается либо отдельными нитями, расположенными вдоль оси трубы, либо аналогичным образом расположенными лентами.In some cases, the reinforcing system of the polymer pipe is supplied either with individual threads located along the axis of the pipe, or similarly arranged tapes.

Возможно выполнение армирующей системы наложением, по крайней мере, одной пары слоев армирующих нитей или одной пары слоев армирующих лент.It is possible to perform a reinforcing system by applying at least one pair of layers of reinforcing threads or one pair of layers of reinforcing tapes.

Полимерная труба может быть снабжена кислородо-защитным слоем, выполненным из материала, обладающего барьерными свойствами по отношению к кислороду и выбранным из группы, включающей сополимер этилена с виниловым спиртом, полиамид, алюминий.The polymer pipe may be provided with an oxygen-protective layer made of a material having barrier properties with respect to oxygen and selected from the group comprising a copolymer of ethylene with vinyl alcohol, polyamide, aluminum.

При использовании трубы в условиях, требующих сохранения температуры теплоносителя, она может быть снабжена теплоизоляционным слоем, выполненным из ячеистого полимера, предпочтительно, из пенополиуретана или пенополиизоцианурата.When using the pipe under conditions that require maintaining the temperature of the coolant, it can be equipped with a heat-insulating layer made of a cellular polymer, preferably polyurethane foam or polyisocyanurate foam.

Один из защитных слоев (оболочек) является наружной оболочкой трубы и может быть выполнен полиэтилена или сополимеров этилена.One of the protective layers (shells) is the outer shell of the pipe and can be made of polyethylene or ethylene copolymers.

Теплоизоляционный слой и наружная оболочка могут быть выполнены гофрированными.The heat-insulating layer and the outer shell can be made corrugated.

Предпочтительно, полимерная труба может быть использована в сетях теплоснабжения с рабочей температурой до 125°С при давлении до 1 МПа.Preferably, the polymer pipe can be used in heat supply networks with an operating temperature of up to 125 ° C at a pressure of up to 1 MPa.

PERT, как термопластичный материал, имеет ясно выраженный недостаток - полную потерю механических свойств при температуре 135°С, поскольку при этой температуре материал плавится и превращается в жидкость.PERT, as a thermoplastic material, has a distinct drawback - a complete loss of mechanical properties at a temperature of 135 ° C, since at this temperature the material melts and turns into a liquid.

Теоретически преодолеть процесс плавления возможно путем сшивания полимеров, как это было сделано с другими видами полиэтилена. Однако, поскольку сшивание вносит большие изменения в структуру полимера, невозможно спрогнозировать сохранение сшитым PERT высокого уровня механических свойств при температуре выше 110-П5°С.It is theoretically possible to overcome the melting process by crosslinking polymers, as was done with other types of polyethylene. However, since crosslinking introduces major changes in the polymer structure, it is not possible to predict that a crosslinked PERT will retain a high level of mechanical properties at temperatures above 110 -5 ° C.

Экспериментально установлено, что при изготовлении внутренней оболочки из PERT второго типа сшитого сшивающим агентом, возможна транспортировка среды с рабочей температурой до 125°С без слипания стенок внутренней оболочки.It was experimentally established that in the manufacture of the inner shell of PERT of the second type crosslinked with a crosslinking agent, it is possible to transport a medium with a working temperature of up to 125 ° C without sticking the walls of the inner shell.

Использование PERT второго типа обусловлено тем, что он имеет большую долговременную прочность по сравнению с PERT первого типа, что обеспечивает требуемые прочностные характеристики трубы,The use of PERT of the second type is due to the fact that it has a greater long-term strength compared to PERT of the first type, which provides the required strength characteristics of the pipe,

Примерами PERT второго типа являются такие материалы как Hostalen 4731B, Dowlex 2388 и другие сополимеры этилена.Examples of the second type of PERT are materials such as Hostalen 4731B, Dowlex 2388 and other ethylene copolymers.

Преимущественно, внутренняя оболочка полимерной трубы может быть изготовлена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом, и имеющего сопротивление раздиру армирующим элементом при температуре 125°С не менее 25 Н/мм.Advantageously, the inner shell of the polymer pipe can be made of a PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent, and having a tear resistance of the reinforcing element at a temperature of 125 ° C. of at least 25 N / mm.

Показатель «Сопротивление полимера раздиру армирующим элементом при 125°С» 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 на две части. Сила, необходимая для раздира, прикладывается при помощи разрывной машины, работающей при постоянной скорости движения траверсы, обеспечивающей разрушение образца. Для расчета сопротивления раздиру используют среднюю достигнутую силу, в соответствии с ISO 6133: 1998 метод А.The indicator “Resistance of polymer to tear by a reinforcing element at 125 ° 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 into two parts is measured. The force required for tearing is applied using a tensile testing machine operating at a constant traverse speed, ensuring destruction of the sample. To calculate the tear resistance, the average achieved force is used, in accordance with ISO 6133: 1998 method A.

Сопротивление раздиру армирующим элементом, измеренное при температуре 125°С, позволяет оценить работоспособность трубы при температуре транспортируемой среды до 125°С.The tear resistance of the reinforcing element, measured at a temperature of 125 ° C, allows us to evaluate the performance of the pipe at a temperature of the transported medium to 125 ° C.

Экспериментальным путем установлено, что при показателе сопротивления раздиру 25 Н/мм и выше при 125°С, труба может эксплуатироваться при транспортировке среды с температурой до 125°С при давлении до 1 МПа.It has been experimentally established that with a tear resistance index of 25 N / mm and higher at 125 ° C, the pipe can be operated when transporting a medium with a temperature of up to 125 ° C at a pressure of up to 1 MPa.

В качестве сшивающего агента могут быть использованы пероксиды. Использование пероксидов на практике в качестве сшивающих агентов характеризуется двумя основными особенностями:Peroxides can be used as a crosslinking agent. The use of peroxides in practice as crosslinking agents is characterized by two main features:

- пероксиды должны распадаться на свободные радикалы, способные отрывать атомы водорода от макромолекулы полиолефина, тем самым приводя к образованию макрорадикалов, благодаря чему протекают все последующие необходимые реакции;- peroxides must decompose into free radicals capable of detaching hydrogen atoms from the polyolefin macromolecule, thereby leading to the formation of macroradicals, due to which all subsequent necessary reactions occur;

- процессы происходят в расплаве полимера, т.е., температура является высокой (130-300°С), а реакционное время - коротким (несколько минут).- the processes occur in the polymer melt, i.e., the temperature is high (130-300 ° C), and the reaction time is short (several minutes).

Примерами таких пероксидов являются Di-t-butylperoxide или 2,5 dimethyl-2,5di(t-butyl-peroxy)hexyne-3. В качестве сшивающих агентов может быть использовано ионизирующее излучение.Examples of such peroxides are Di-t-butylperoxide or 2,5 dimethyl-2,5di (t-butyl-peroxy) hexyne-3. As crosslinking agents, ionizing radiation can be used.

Использование этих сшивающих агентов обеспечивает стабильные поперечные связи между молекулами PERT, что повышает температуру экструдации материала внутренней оболочки и обеспечивает повышение рабочей температуры среды, транспортируемой по оболочке.The use of these cross-linking agents provides stable cross-links between PERT molecules, which increases the extrusion temperature of the material of the inner shell and provides an increase in the operating temperature of the medium transported through the shell.

Эксплуатация трубы из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом, при давлении 1 МПа, требует изготовления стенки трубы большой толщины, что приводит к снижению гибкости трубы и существенному увеличению ее веса. Армирующая система позволяет достичь прочности трубы достаточной для транспортировки среды при рабочем давлении до 1 МПа и рабочей температуре до 125°С, с существенным уменьшением толщины стенки, обеспечивающим гибкость трубы необходимую для намотки на барабан.The operation of a PERT pipe of the second type, crosslinked with a crosslinking agent, at a pressure of 1 MPa, requires the manufacture of a pipe wall of large thickness, which leads to a decrease in the flexibility of the pipe and a significant increase in its weight. The reinforcing system makes it possible to achieve a pipe strength sufficient for transporting the medium at an operating pressure of up to 1 MPa and an operating temperature of up to 125 ° C, with a significant reduction in wall thickness, providing the flexibility of the pipe necessary for winding onto a drum.

Возможно включение в конструкцию трубы, по крайней мере, одного фиксирующего слоя. Фиксирующий слой обеспечивает постоянство позиционирования нитей или лент армирующей системы в ходе технологического процесса изготовления и в процессе эксплуатации трубы. Четкое позиционирование нити обеспечивает повышение прочности трубы благодаря исключению дефектных зон в армирующей системе, и, в конечном итоге, позволяет транспортировать среду с более высокими параметрами (температура и давление).It is possible to include at least one fixing layer in the pipe structure. The fixing layer ensures constant positioning of the threads or tapes of the reinforcing system during the manufacturing process and in the operation of the pipe. Clear positioning of the thread provides increased pipe strength by eliminating defective areas in the reinforcing system, and, ultimately, allows transporting a medium with higher parameters (temperature and pressure).

Фиксирующий слой может быть расположен между внутренней оболочкой и армирующей системой. В этом случае он выполняет функции протектора, защищающего внутреннюю оболочку, нагреваемую транспортируемой средой, от режущего воздействия армирующей системы, что позволяет транспортировать среду с более высокой температурой и давлением.The fixing layer may be located between the inner shell and the reinforcing system. In this case, it acts as a tread that protects the inner shell heated by the transported medium from the cutting action of the reinforcing system, which allows transporting the medium with a higher temperature and pressure.

Если фиксирующий слой расположен поверх армирующей системы, то он служит для защиты системы от внешних воздействий, в частности, в процессе изготовления трубы.If the fixing layer is located on top of the reinforcing system, then it serves to protect the system from external influences, in particular, in the pipe manufacturing process.

Наличие указанных слоев повышает прочностные характеристики полимерной трубы и рабочую температуру транспортируемой среды.The presence of these layers increases the strength characteristics of the polymer pipe and the operating temperature of the transported medium.

Для равномерного распределения армирующих нитей по поверхности 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. Армирующая система 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, равное рабочему давлению, умноженному на коэффициент запаса прочности. Для обеспечения требуемых прочностных характеристик армирующая система может быть выполнена либо 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 трубы в целом, позволяя транспортировать среду с более высокими давлением и температурой, в том числе с температурой до 125°С.For a uniform distribution of reinforcing threads over the surface of the 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 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. The reinforcing system may also further comprise a longitudinal thread or tape, including woven into a weave of threads or tapes located at an angle to the axis of the pipe. 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 at least equal to the operating pressure multiplied by the safety factor. To ensure the required strength characteristics, the reinforcing system can be made either 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 pipe as a whole, allowing you to transport the medium with higher pressure and temperature, including temperatures up to 125 ° C.

Выполнение армирующей системы из высокопрочных синтетических нитей, имеющих удельную разрывную нагрузку не ниже 0,5 Н/текс, преимущественно, из арамидного волокна или из углеродного волокна или из стекловолокна позволяет транспортировать среду с высокой температурой и давлением.The implementation of the reinforcing system of high-strength synthetic yarns having a specific breaking load of at least 0.5 N / tex, mainly of aramid fiber or carbon fiber or fiberglass, allows the medium to be transported with high temperature and pressure.

Нити армирующей системы в группы, объединенные в группы, формируют ленты. Ленты могут быть выполнены из синтетических нитей, преимущественно, из арамидного волокна, или углеродного волокна или из стекловолокна или из различных сочетаний этих волокон. Ленты способствуют более равномерному распределению нагрузки на нити, что еще более повышает диапазон рабочих характеристик трубы, в том числе рабочее давление и температуру.The threads of the reinforcing system into groups, combined into groups, form ribbons. The tapes can be made of synthetic yarns, mainly of aramid fiber, or carbon fiber or fiberglass, or from various combinations of these fibers. Tapes contribute to a more even load distribution on the threads, which further increases the range of pipe performance, including operating pressure and temperature.

В отдельных случаях армирующая система полимерной трубы снабжается либо отдельными нитями, расположенными вдоль оси трубы, либо аналогичным образом расположенными лентами. Нити или ленты, расположенные таким образом, повышают продольную прочность трубы.In some cases, the reinforcing system of the polymer pipe is supplied either with individual threads located along the axis of the pipe, or similarly arranged tapes. Threads or tapes arranged in this way increase the longitudinal strength of the pipe.

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 полимерной трубы, приводящих к снижению прочностных характеристик полимерных материалов, особенно при повышенных температурах. Таким образом наличие кислородо-защитного слоя обеспечивает прочностные параметры трубы достаточные для транспортировки среды с температурой до 125°С и давлением до 1 МПа в течение длительного времени эксплуатации. Толщина данного слоя, преимущественно, составляет 0,1-0,35 ммThe 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 polymer pipe, leading to a decrease in the strength characteristics of polymer materials, especially at high 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 125 ° C and a pressure of up to 1 MPa for a long time of operation. The thickness of this layer is mainly 0.1-0.35 mm

Наличие теплоизоляционного слоя, выполненного предпочтительно из пенополи-уретана или пенополиизоцианурата, обеспечивает минимизацию изменения температуры транспортируемой среды и амортизацию внешних механических воздействий на трубу, что приводит к повышению прочности трубы в целом и обеспечивает возможность эксплуатации трубы при высоких температурах транспортируемой среды.The presence of a heat-insulating layer, preferably made of polyurethane foam or polyisocyanurate foam, minimizes changes in the temperature of the transported medium and dampens external mechanical stresses on the pipe, which leads to an increase in the strength of the pipe as a whole and makes it possible to operate the pipe at high temperatures of the transported medium.

Теплоизоляционный слой защищен от внешних воздействий наружной оболочкой, выполненной, например, из полиэтилена или сополимеров этилена. Наружная оболочка защищает трубу от воздействий окружающей среды и механических повреждений, что повышает прочность трубы и необходимо для обеспечения безопасной эксплуатации трубы при повышенных температурах транспортируемой среды.The heat-insulating layer is protected from external influences by an outer shell made, for example, of polyethylene or ethylene copolymers. The outer shell protects the pipe from environmental influences and mechanical damage, which increases the strength of the pipe and is necessary to ensure safe operation of the pipe at elevated temperatures of the transported medium.

Выполнение теплоизоляционного слоя и/или наружной оболочки гофрированными обеспечивает гибкость трубы, способствует устойчивому позиционированию трубы в траншее, что также способствует эксплуатации трубы при повышенных температурах транспортируемой среды без ее разрушения.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, which also contributes to the operation of the pipe at elevated temperatures of the transported medium without its destruction.

Полимерная труба предпочтительно используется в сетях теплоснабжения с рабочей температурой до 125°С при давлении до 1 МПа.The polymer pipe is preferably used in heat supply networks with an operating temperature of up to 125 ° C at a pressure of up to 1 MPa.

На фиг.1 показано продольное сечение одного из вариантов трубы согласно предлагаемой полезной модели.Figure 1 shows a longitudinal section of one of the variants of the pipe according to the proposed utility model.

Полимерная труба содержит внутреннюю оболочку 1, снабженную армирующей системой 2, кислородо-защитным слоем 3, первым и вторым фиксирующими слоями 4, теплоизоляционным слоем 5 и наружной защитной оболочкой 6. Теплоизоляционный слой 5 и наружная защитная оболочка 6 показаны гофрированными.The polymer pipe contains an inner shell 1 provided with a reinforcing system 2, an oxygen-protective layer 3, a first and second fixing layer 4, a heat-insulating layer 5 and an outer protective shell 6. The heat-insulating layer 5 and the outer protective shell 6 are shown corrugated.

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, включающая PERT второго типа, например, Hostalen 4731B или Dowlex 2388, и сшивающий агент, продавливается в кольцевой зазор между мундштуком и дорном, нагретыми до температуры выше температуры плавления композиции. В результате при движении по кольцевому зазору формируется внутренняя оболочка 1 из сшитого полимера, которая затем проходит через охлаждающую ванну, где калибруется и охлаждается ниже температуры плавления.Using a pultruder or extruder, a polymer composition in the form of a powder or a melt of granules, including a second type PERT, for example, Hostalen 4731B or Dowlex 2388, and a crosslinking agent, are 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 shell 1 of crosslinked polymer is formed, which then passes through a cooling bath, where it is calibrated and cooled below the melting temperature.

Далее, в соответствии со стандартной технологией изготовления многослойной трубы, на внутреннюю оболочку последовательно наносятся следующие слои: кислородо-защитный слой 3, один фиксирующий слой 4, поверх которого укладываются армирующие нити или ленты 2, и второй фиксирующий слой 4. Затем формируется слой теплоизоляции 5 и наружная защитная оболочка 6.Further, in accordance with the standard technology for manufacturing a multilayer pipe, the following layers are successively applied to the inner shell: an oxygen-protective layer 3, one fixing layer 4, over which reinforcing threads or tapes 2 are laid, and a second fixing layer 4. Then, a thermal insulation layer 5 is formed and outer protective shell 6.

Многослойная полимерная труба проходит через охлаждающую вакуумную ванну, где приобретает окончательные геометрические размеры, и наматывается на барабан.A multilayer polymer pipe passes through a cooling vacuum bath, where it acquires the final geometric dimensions, and is wound on a drum.

Реализация полезной модели может быть продемонстрирована на следующем примере.The implementation of the utility model can be demonstrated by the following example.

Пример 1.Example 1

Труба, изготовленная из сополимера этилена класса PERT тип 2, а именно HOS-TALEN 4731 В, имеющего сопротивление раздиру армирующим элементом при температуре 125°С не менее 25 Н/мм, сшитого сшивающим агентом, снабжена армирующей системой 2 из арамидных нитей, расположенной между фиксирующими слоями 4 из этиленпропиленового сополимера, и 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, кислородо-защитным слоем 3, выполненным из сополимера этилена с виниловым спиртом, пенополиуретановым теплоизоляционным слоем 5, и наружной оболочкой 6 из полиэтилена. Слои 5 и 6 - гофрированы. Труба характеризуется показателем долговременной прочности 2,0 МПа при воздействии среды с температурой 110°С в течении не менее 1000 часов и отсутствием слипания стенок трубы при температуре до 170 С. Труба может использоваться для транспортировки среды с температурой до 125°С при аварийном повышении температуры - до 170°С.A pipe made of a PERT type 2 ethylene copolymer, namely HOS-TALEN 4731 V, which has a tear resistance of a reinforcing element at a temperature of 125 ° C of at least 25 N / mm, crosslinked with a cross-linking agent, is equipped with aramid yarn reinforcing system 2, located between fixing layers 4 of ethylene-propylene copolymer, and made in the form of two layers of threads superimposed on one another, twisted at an angle to each other and to the pipe axis with threads interwoven along them along the pipe axis, an oxygen-protective layer 3 made of nozzles measure of ethylene with vinyl alcohol, polyurethane foam insulation layer 5, and the outer shell 6 of polyethylene. Layers 5 and 6 are corrugated. The pipe is characterized by a long-term strength index of 2.0 MPa when exposed to a medium with a temperature of 110 ° C for at least 1000 hours and the absence of sticking of the pipe walls at temperatures up to 170 C. The pipe can be used to transport a medium with a temperature of up to 125 ° C in case of an emergency temperature increase - up to 170 ° C.

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 125°С при давлении до 1 МПа. Возможно использование полимерной трубы и для транспортировки других сред, к воздействию которых труба химически устойчива.This utility model can be used in networks of cold and hot water supply and heat supply, however, its most appropriate use in the circuits of heating networks operating in the range up to 125 ° C at a pressure of up to 1 MPa. It is possible to use a polymer pipe for transporting other media to which the pipe is chemically resistant.

Claims (29)

1. Полимерная труба, характеризующаяся тем, что она имеет, по крайней мере, одну внутреннюю оболочку, причем внутренняя оболочка выполнена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом.1. A polymer pipe, characterized in that it has at least one inner shell, and the inner shell is made of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent. 2. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что внутренняя оболочка выполнена из PERT второго типа, сшитого сшивающим агентом и имеющего сопротивление раздиру армирующим элементом при температуре 125°С не менее 25 Н/мм.2. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the inner shell is made of PERT of the second type, crosslinked with a crosslinking agent and having a tear resistance of the reinforcing element at a temperature of 125 ° C of at least 25 N / mm 3. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что сшивающий агент представляет собой пероксид.3. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is peroxide. 4. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что сшивающий агент представляет собой сочетание пероксида и ионизирующего излучения.4. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is a combination of peroxide and ionizing radiation. 5. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она снабжена армирующей системой, охватывающей внутреннюю оболочку.5. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it is equipped with a reinforcing system covering the inner shell. 6. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что она содержит, по крайней мере, один фиксирующий слой.6. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that it contains at least one fixing layer. 7. Полимерная труба по п.6, характеризующаяся тем, что, по крайней мере, один фиксирующий слой является защитным слоем.7. The polymer pipe according to claim 6, characterized in that at least one fixing layer is a protective layer. 8. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что армирующая система выполнена из высокопрочных нитей.8. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made of high strength threads. 9. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити имеют удельную разрывную нагрузку не ниже 0,5 Н/текс.9. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads have a specific breaking load of at least 0.5 N / tex. 10. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити выполнены из синтетического волокна, преимущественно из арамидного волокна или из углеродного волокна или из стекловолокна.10. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads are made of synthetic fiber, mainly from aramid fiber or from carbon fiber or fiberglass. 11. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что нити армирующей системы объединены в группы, формирующие ленты.11. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the threads of the reinforcing system are combined into groups forming the tape. 12. Полимерная труба по п.11, характеризующаяся тем, что ленты выполнены из нитей из синтетического волокна, преимущественно из арамидного волокна, или углеродного волокна или из стекловолокна или из различных сочетаний этих волокон.12. The polymer pipe according to claim 11, characterized in that the tape is made of threads of synthetic fiber, mainly of aramid fiber, or carbon fiber or fiberglass or from various combinations of these fibers. 13. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что армирующая система образована нитями, навитыми под углом друг к другу и оси трубы.13. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the reinforcing system is formed by threads wound at an angle to each other and the axis of the pipe. 14. Полимерная труба по п.11, характеризующаяся тем, что армирующая система образована лентами, навитыми под углом друг к другу и оси трубы.14. The polymer pipe according to claim 11, characterized in that the reinforcing system is formed by ribbons wound at an angle to each other and to the axis of the pipe. 15. Полимерная труба по п.8, характеризующаяся тем, что армирующая система образована переплетенными нитями, расположенными под углом друг к другу и к оси трубы.15. The polymer pipe of claim 8, characterized in that the reinforcing system is formed by interwoven threads located at an angle to each other and to the axis of the pipe. 16. Полимерная труба по п.11, характеризующаяся тем, что армирующая система образована переплетенными лентами, расположенными под углом друг к другу и к оси трубы.16. The polymer pipe according to claim 11, characterized in that the reinforcing system is formed by interwoven tapes located at an angle to each other and to the axis of the pipe. 17. Полимерная труба по п.13 или 15, характеризующаяся тем, что армирующая система полимерной трубы снабжена нитями, расположенными вдоль оси трубы.17. The polymer pipe according to item 13 or 15, characterized in that the reinforcing system of the polymer pipe is equipped with threads located along the axis of the pipe. 18. Полимерная труба по п.14 или 16, характеризующаяся тем, что армирующая система полимерной трубы снабжена лентами, расположенными вдоль оси трубы.18. The polymer pipe according to 14 or 16, characterized in that the reinforcing system of the polymer pipe is provided with tapes located along the axis of the pipe. 19. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что армирующая система выполнена наложением, по крайней мере, одной пары слоев армирующих нитей.19. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made by superimposing at least one pair of layers of reinforcing threads. 20. Полимерная труба по п.5, характеризующаяся тем, что армирующая система выполнена наложением, по крайней мере, одной пары слоев армирующих лент.20. The polymer pipe according to claim 5, characterized in that the reinforcing system is made by superimposing at least one pair of layers of reinforcing tapes. 21. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она снабжена кислородо-защитным слоем, выполненным из материала, обладающего барьерными свойствами по отношению к кислороду, и выбранный из группы сополимера этилена с виниловым спиртом, полиамида, алюминия.21. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it is provided with an oxygen-protective layer made of a material having barrier properties with respect to oxygen, and selected from the group of a copolymer of ethylene with vinyl alcohol, polyamide, aluminum. 22. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она снабжена теплоизоляционным слоем.22. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it is provided with a heat-insulating layer. 23. Полимерная труба по п.22, характеризующаяся тем, что теплоизоляционный слой выполнен из ячеистого полимера, предпочтительно из пенополиуретана или пенополиизоцианурата.23. The polymer pipe according to item 22, wherein the heat-insulating layer is made of a cellular polymer, preferably polyurethane foam or polyisocyanurate foam. 24. Полимерная труба по п.7, характеризующаяся тем, что один из защитных слоев является наружной оболочкой трубы.24. The polymer pipe according to claim 7, characterized in that one of the protective layers is the outer shell of the pipe. 25. Полимерная труба по п.24, характеризующаяся тем, что наружная оболочка выполнена из полиэтилена или сополимеров этилена.25. The polymer pipe according to paragraph 24, characterized in that the outer shell is made of polyethylene or ethylene copolymers. 26. Полимерная труба по п.22, характеризующаяся тем, что теплоизоляционный слой выполнен гофрированным.26. The polymer pipe according to item 22, characterized in that the heat-insulating layer is made corrugated. 27. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она содержит наружную защитную оболочку.27. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it contains an outer protective sheath. 28. Полимерная труба по п.24 или 27, характеризующаяся тем, что наружная оболочка выполнена гофрированной.28. The polymer pipe according to paragraph 24 or 27, characterized in that the outer shell is corrugated. 29. Полимерная труба по п.1, характеризующаяся тем, что она предпочтительно используется в сетях теплоснабжения с рабочей температурой до 125°С при давлении до 1 МПа.
Figure 00000001
29. The polymer pipe according to claim 1, characterized in that it is preferably used in heat supply networks with a working temperature of up to 125 ° C at a pressure of up to 1 MPa.
Figure 00000001
RU2013103214/06U 2013-01-25 2013-01-25 POLYMER PIPE RU132857U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103214/06U RU132857U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 POLYMER PIPE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103214/06U RU132857U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 POLYMER PIPE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU132857U1 true RU132857U1 (en) 2013-09-27

Family

ID=49254384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103214/06U RU132857U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 POLYMER PIPE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU132857U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630057C1 (en) * 2016-05-13 2017-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "ИЗОЛА" Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture
WO2019112472A1 (en) * 2017-12-07 2019-06-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" Pipe
RU190049U1 (en) * 2017-12-07 2019-06-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" TRUMPET

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630057C1 (en) * 2016-05-13 2017-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "ИЗОЛА" Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture
WO2019112472A1 (en) * 2017-12-07 2019-06-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" Pipe
RU190049U1 (en) * 2017-12-07 2019-06-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" TRUMPET

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109153229B (en) Underwater pipe comprising a sheath comprising polypropylene homopolymer
RU120183U1 (en) MULTILAYER PIPE
US11054067B2 (en) Unbonded flexible pipe
US20030178082A1 (en) Composite high-pressure tube and method of manufacturing the tube
RU132857U1 (en) POLYMER PIPE
JP6457330B2 (en) Fiber reinforced resin composite tubular structure and method for producing the same
BRPI0804635B1 (en) FLEXIBLE PIPE BODY FOR A FLEXIBLE PIPE, FLEXIBLE PIPE, METHOD OF MANUFACTURING A FLEXIBLE PIPE BODY, METHOD OF PROVIDING A FLEXIBLE PIPE BODY PART
CN105508747A (en) Thermal-insulation thermoplastic reinforced composite tube and processing method thereof
RU2457388C2 (en) Multilayer reinforced polymer pipe and pipe system for water transportation
US10047203B2 (en) High performance cast power stretch films with enhanced application and end-use properties
RU2573334C1 (en) Pipe with multilayer coating, and method of its manufacturing
CN109153230B (en) Underwater pipe comprising a jacket comprising a polypropylene block copolymer
CN209722739U (en) Drag-line cable body with fire resistant layer
GB2473357A (en) Method of manufacturing a flexible tubular structure
DK2805823T3 (en) Plastic pipe having at least two layers
RU151868U1 (en) REINFORCED POLYMER PIPE, REINFORCING SYSTEM AND INTEGRATED REINFORCING THREAD FOR IT
JP5911766B2 (en) cable
RU168691U1 (en) Insulated pipe with multilayer working pipes
RU124627U1 (en) MULTILAYER PIPE FOR WATER SUPPLY AND HEAT SUPPLY
RU167304U1 (en) INSULATED MULTILAYER PIPE
RU2793376C1 (en) Multilayer polypropylene reinforced pipe
CN203500692U (en) Flexible composite high pressure delivery pipe
DK201670487A1 (en) Flexible tubular wire with resistant coating
KR20240078600A (en) Hydrogen transfer pipe having pressure resistance property
JP5187435B2 (en) Multi-coated steel pipe