RU2220353C2 - Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe - Google Patents

Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe Download PDF

Info

Publication number
RU2220353C2
RU2220353C2 RU2002125815/06A RU2002125815A RU2220353C2 RU 2220353 C2 RU2220353 C2 RU 2220353C2 RU 2002125815/06 A RU2002125815/06 A RU 2002125815/06A RU 2002125815 A RU2002125815 A RU 2002125815A RU 2220353 C2 RU2220353 C2 RU 2220353C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rods
reinforcement
layer
longitudinal
polymer
Prior art date
Application number
RU2002125815/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002125815A (en
Inventor
А.П. Осипов
Original Assignee
Осипов Алексей Петрович
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 Осипов Алексей Петрович filed Critical Осипов Алексей Петрович
Priority to RU2002125815/06A priority Critical patent/RU2220353C2/en
Publication of RU2002125815A publication Critical patent/RU2002125815A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2220353C2 publication Critical patent/RU2220353C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of polymer pipes reinforced with strengthening framework for handling gaseous and liquid media, pulps including aggressive media at high pressure and considerable temperature differentials. SUBSTANCE: proposed reinforced polymer pipe includes reinforcing member located in monolithic polymer block made from high-modulus filaments or cords containing at least two layers of longitudinal and transversal reinforcement at shift of each subsequent layer relative to previous one by amount multiple of pitch of elements in layer divided by number of similar layers; transversal rods of reinforcement of adjacent layers have different diameters of winding in thickness of pipe wall and longitudinal rods are zigzag in shape beginning with second layer. Method of manufacture of polymer pipe includes placing longitudinal rods of first layer of reinforcement on external surface of preliminarily molded envelope of pipe after which transversal rods of reinforcement are wound. Subsequent layers of rods of transversal and longitudinal reinforcement are laid at shift of each subsequent similar layer relative to previous one by amount multiple of pitch of elements in layer divided by number of similar layers; transversal rods are wound at tension; first layer of rods of longitudinal reinforcement is fixed relative to external surface of inner polymer layer and longitudinal rods are bent beginning with second layer between turns of adjacent layers of transversal rods which are fixed relative to each other. Device proposed for realization of this method includes unit for forming inner polymer envelope before unit laying first layer of longitudinal rods of reinforcement; said envelope is used as mandrel; number of laying units of longitudinal and transversal rods of reinforcement is no less than two; each laying unit of transversal rods of reinforcement is provided with tensioner. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области производства полимерных труб, армированных упрочняющим каркасом, которые могут быть использованы для транспортирования газообразных и жидких сред, пульп, в том числе химически агрессивных, при высоких давлениях и перепадах температуры. The invention relates to the production of polymer pipes reinforced with a reinforcing cage, which can be used for transporting gaseous and liquid media, pulps, including chemically aggressive ones, at high pressures and temperature extremes.

Известна стеклопластиковая труба, содержащая усилитель прочности в виде стеклосот, сформированных методом намотки, помещенный в монолитный слой полимера (1). Known fiberglass pipe containing a strength enhancer in the form of glass cells formed by the method of winding, placed in a monolithic polymer layer (1).

Недостатком такой трубы является ее невысокая нагрузочная характеристика в осевом направлении, т.к. осевые нагрузки воспринимаются только сотовыми ячейками, несмотря на высокие прочностные характеристики стекловолокон. The disadvantage of this pipe is its low load characteristic in the axial direction, because axial loads are perceived only by cells, despite the high strength characteristics of glass fibers.

Известна стеклопластиковая труба, состоящая из пропитанного термоотверждающим связующим слоя из тканного материала, перекрестие намотанных слоев из лент стекложгутов и, по крайней мере, из одного слоя продольно расположенных стекложгутов, равномерно распределенных по поверхности трубы, при этом продольно расположенные стекложгуты переплетены с лентами перекрестно намотанного слоя, а перекрестно намотанный слой состоит из двух лент, расположенных под и над слоем продольных стекложгутов в одинаковом направлении, причем верхняя лента смещена относительно нижней на полшага (2). A fiberglass pipe is known, consisting of a layer of woven material impregnated with a thermosetting binder, a crosshair of wound layers of glass strand tapes and at least one layer of longitudinally arranged glass strands uniformly distributed over the surface of the pipe, while longitudinally arranged glass strands are intertwined with tapes of the cross-wound layer and the cross-wound layer consists of two tapes located under and above the layer of longitudinal glass bundles in the same direction, with the upper tape shifted relative to the bottom by half a step (2).

Эта труба имеет повышенную прочность. обусловленную наличием продольных стекложгутов и дополнительным механическим скреплением продольных и поперечных жгутов между собой за счет их переплетения. This pipe has increased strength. due to the presence of longitudinal glass strands and additional mechanical fastening of the longitudinal and transverse strands to each other due to their interweaving.

Эта конструкция позволяет изготавливать трубы конечной длины на дорне, непрерывный процесс не возможен, что является главным недостатком такой конструкции. This design allows to produce pipes of finite length on the mandrel, a continuous process is not possible, which is the main disadvantage of this design.

Кроме этого, нагрузочная характеристика трубы также невысока, а увеличение толщины конструкционного слоя с целью повышения упомянутых характеристик ведет к неоправданному расходу как армирующего материала, так и связующего, что повышает стоимость конечного продукта. In addition, the load characteristic of the pipe is also low, and an increase in the thickness of the structural layer in order to increase the mentioned characteristics leads to an unjustified consumption of both the reinforcing material and the binder, which increases the cost of the final product.

Известна полимерная армированная труба, содержащая усилитель прочности в виде сетчатого каркаса, состоящего из продольных и навитых на них поперечных стержней арматуры, скрепленных в точках их пересечения, например сваркой, размещенный в блоке монолитного полимера (3). A known polymer reinforced pipe containing a strength enhancer in the form of a mesh frame, consisting of longitudinal and wound transverse reinforcement rods fastened at their intersection points, for example by welding, is placed in a block of a monolithic polymer (3).

Эта конструкция позволяет изготавливать трубы бесконечной длины, однако она предполагает использовать в качестве продольной и поперечной арматуры металлические стержни, что приводит к снижению прочности трубы вследствие явления проковки в точках сварки и изменения структуры и прочностных характеристик металла в околошовной зоне. This design allows the production of pipes of infinite length, but it involves the use of metal rods as longitudinal and transverse reinforcement, which leads to a decrease in pipe strength due to forging at welding points and changes in the structure and strength characteristics of the metal in the heat-affected zone.

Кроме этого, дальнейшее увеличение нагрузочной характеристики трубы невозможно, т.к. для этого следовало бы увеличить диаметр стержней арматуры, а это ограничено возможной толщиной стенки трубы, т.к. увеличивается расход дорого полимера, и радиусом изгиба поперечных стержней. In addition, a further increase in the load characteristic of the pipe is impossible, because for this, the diameter of the reinforcement rods should be increased, and this is limited by the possible wall thickness of the pipe, since expensive polymer consumption increases, and the bending radius of the transverse rods.

Использование же стержней арматуры малого диаметра из высокомодульных волокон, например базальтовых или углеродных, что позволило бы уменьшить толщину стенки трубы, при одновременном увеличении прочности в данной конструкции трубы не представляется возможным из-за невозможности сохранения формы каркаса на выходе с оправки и трудности фиксации слоев арматуры относительно друг друга. The use of small diameter reinforcing bars of high modulus fibers, such as basalt or carbon, which would reduce the pipe wall thickness, while increasing the strength in this pipe design is not possible due to the inability to maintain the shape of the frame at the outlet of the mandrel and the difficulty of fixing the reinforcement layers relative to each other.

Известные способы изготовления стеклопластиковых труб (1, 2) имеют существенный недостаток: дискретность процесса, т.е. невозможность производства непрерывной трубы. Known methods for manufacturing fiberglass pipes (1, 2) have a significant drawback: the discreteness of the process, i.e. the inability to produce a continuous pipe.

Известен способ изготовления полимерной армированной трубы, включающий размещение на оправке продольных стержней арматуры, навивку на них по спирали витков поперечных стержней арматуры, скрепление слоев арматуры относительно друг друга, например, сваркой и формирование внутренней и наружной полимерной оболочки (3). A known method of manufacturing a polymer reinforced pipe, including the placement on the mandrel of the longitudinal rods of the reinforcement, winding on them a spiral of turns of the transverse rods of the reinforcement, bonding the layers of reinforcement relative to each other, for example, by welding and the formation of the inner and outer polymer shell (3).

Недостатком этого способа является невысокая нагрузочная характеристика получаемой трубы при малом расходе материалов и невозможности применения стержней арматуры из волокон высокомодульных материалов из-за невозможности сохранения формы каркаса при сходе его с оправки и трудности скрепления слоев и стержней арматуры между собой. The disadvantage of this method is the low load characteristic of the resulting pipe with low material consumption and the impossibility of using reinforcement rods made of fibers of high modulus materials due to the inability to maintain the shape of the frame when it leaves the mandrel and the difficulty of fastening the layers and reinforcement rods to each other.

Известно устройство для изготовления полимерной армированной трубы, содержащее оправку. установленные последовательно укладчик продольных стержней арматуры, накопители и укладчики поперечных стержней арматуры, экструдер для формирования внутренней и внешней полимерных оболочек (3). A device for manufacturing a polymer reinforced pipe containing a mandrel. sequentially installed stacker of longitudinal reinforcement rods, drives and stackers of transverse reinforcement rods, extruder for forming internal and external polymer shells (3).

Недостатком этого устройства является невозможность его работы с арматурой, стержни которой изготовлены из высокомодульных материалов, например углеродных или базальтовых. The disadvantage of this device is the inability to work with fittings, the rods of which are made of high modulus materials, such as carbon or basalt.

Группа технических решений (3) принята в качестве прототипа. The group of technical solutions (3) was adopted as a prototype.

Задачи, решаемые предлагаемой группой изобретений. заключаются соответственно в следующем. The tasks solved by the proposed group of inventions. are respectively as follows.

- Повышение нагрузочной характеристики трубы, получаемой при непрерывном процессе с одновременным сокращением расхода материалов путем использования в качестве арматуры волокон или жгутов из высокомодульных материалов, например углеродных. базальтовых и т.д. при сохранении формы каркаса за счет взаимной фиксации стержней, слоев арматуры и полимера. - Improving the load characteristics of the pipe obtained in a continuous process while reducing material consumption by using fibers or bundles of high modulus materials, such as carbon, as reinforcement. basalt etc. while maintaining the shape of the frame due to the mutual fixation of the rods, layers of reinforcement and polymer.

- Обеспечение возможности укладки и навивки нескольких слоев продольной и поперечной арматуры с образованием пространственной структуры усилителя прочности трубы. - Providing the possibility of laying and winding several layers of longitudinal and transverse reinforcement with the formation of the spatial structure of the pipe strength enhancer.

Эти задачи решаются следующим образом. These tasks are solved as follows.

В известной полимерной армированной трубе, содержащей усилитель прочности в виде сетчатого каркаса, состоящего из продольных и навитых на них поперечных стержней арматуры, скрепленных друг с другом, размещенный в блоке монолитного полимера, согласно изобретению усилитель прочности выполнен из высокомодульных волокон и содержит по крайней мере два слоя продольной и поперечной арматуры, размещенных попеременно по толщине стенки трубы со смещением каждого последующею одноименного слоя относительно соответствующего ему предыдущего на величину, кратную шагу элементов в слое, деленную на количество одноименных слоев, при этом продольные стержни слоев, начиная со второго, переплетены со стержнями поперечной арматуры, расположенными под и над ними по толщине стенки трубы. При этом витки поперечных стержней арматуры соседних слоев имеют отклонения от круга, а стержни смещены по толщине стенки трубы, продольные стержни, начиная со второго слоя, размещены между ними зигзагообразно. In the known polymer reinforced pipe containing a strength reinforcement in the form of a mesh frame, consisting of longitudinal and twisted transverse reinforcement rods fastened to each other, placed in a block of a monolithic polymer, according to the invention, the strength amplifier is made of high modulus fibers and contains at least two a layer of longitudinal and transverse reinforcement, placed alternately along the thickness of the pipe wall with the displacement of each subsequent layer of the same name relative to its corresponding previous elichinu multiple of step elements in the layer, divided by the number of like layers, wherein the layers of longitudinal rods, since the second, interwoven with transverse reinforcement rods disposed under and over the tube wall thickness. In this case, the turns of the transverse reinforcement rods of adjacent layers have deviations from the circle, and the rods are offset along the thickness of the pipe wall, longitudinal rods, starting from the second layer, are placed between them in a zigzag pattern.

В известном способе изготовления полимерной армированной трубы, включающем размещение на оправке продольных стержней арматуры, навивку на них по спирали витков поперечных стержней арматуры. фиксацию слоев арматуры относительно друг друга и формирование внутренней и наружной полимерной оболочки, согласно изобретению предварительно формируют внутреннюю полимерную оболочку трубы, стержни первого слоя продольной арматуры укладывают на наружную поверхность внутренней оболочки трубы, после чего производят навивку поперечных стержней арматуры, последующие слои продольной и поперечной арматуры укладывают попеременно по толщине стенки трубы, смещая каждый последующий одноименный слой относительно соответствующего ему предыдущего на величину, кратную шагу стержней в слое, деленному на количество одноименных слоев, при этом навивку поперечных стержней арматуры ведут с натяжением, посредством чего фиксируют первый слой стержней продольной арматуры относительно наружной поверхности внутренней полимерной оболочки трубы и изгибают продольные стержни, начиная со второго слоя, между витками соседних слоев поперечных стержней арматуры, фиксируя их, относительно друг друга. Кроме этого для дополнительной фиксации первого слоя стержней продольной арматуры на внутренней полимерной оболочке, на ее наружной поверхности выполняют продольные канавки, а продольные стержни первого слоя арматуры укладывают в эти канавки. In the known method of manufacturing a polymer reinforced pipe, including the placement on the mandrel of the longitudinal reinforcement rods, winding on them in a spiral spiral coils of the transverse reinforcement rods. fixing the reinforcement layers relative to each other and the formation of the inner and outer polymer shell, according to the invention, the inner polymer shell of the pipe is preliminarily formed, the rods of the first layer of longitudinal reinforcement are laid on the outer surface of the inner shell of the pipe, after which the transverse rods of the reinforcement are wound, the subsequent layers of longitudinal and transverse reinforcement stack alternately along the wall thickness of the pipe, displacing each subsequent layer of the same name relative to the corresponding pre which is a multiple of the step of the rods in the layer divided by the number of layers of the same name, while the winding of the transverse reinforcement rods is carried out with tension, whereby the first layer of longitudinal reinforcement rods is fixed relative to the outer surface of the inner polymer shell of the pipe and the longitudinal rods are bent, starting from the second layer , between the turns of adjacent layers of the transverse reinforcement rods, fixing them, relative to each other. In addition, for additional fixation of the first layer of rods of longitudinal reinforcement on the inner polymer shell, longitudinal grooves are made on its outer surface, and the longitudinal rods of the first layer of reinforcement are laid in these grooves.

В известном устройстве для изготовления полимерной армированной трубы, содержащем оправку, установленные последовательно укладчик продольных стержней арматуры, накопители и укладчики витков поперечных стержней арматуры, а также средства для формирования внутренней и внешней полимерных оболочек, согласно изобретению средство для формирования внутренней полимерной оболочки установлено перед укладчиком продольных стержнем арматуры, а оправкой служит упомянутая оболочка, при этом количество укладчиков продольных и поперечных стержней арматуры составляет не менее двух, а каждый укладчик витков поперечных стержней арматуры снабжен натяжным устройством. In a known device for manufacturing a reinforced polymer pipe containing a mandrel, a stacker of longitudinal reinforcing rods, stackers and stackers of turns of transverse reinforcing rods, as well as means for forming internal and external polymer shells, according to the invention, means for forming an internal polymer shell are installed in front of the longitudinal stacker the reinforcement rod, and the aforementioned shell serves as the mandrel, while the number of stackers of longitudinal and transverse rods her reinforcement is at least two, and each stacker of turns of the transverse reinforcement rods is equipped with a tension device.

На фиг.1 изображена труба полимерная армированная (разрез А-А на фиг.2). In Fig.1 shows a polymer reinforced pipe (section aa in Fig.2).

На фиг.2 изображен поперечный разрез трубы (разрез В-В на фиг.1). Figure 2 shows a transverse section of the pipe (section bb in figure 1).

На фиг.3 изображен поперечный разрез внутренней полимерной оболочки трубы с уложенными на нее стержнями продольной арматуры перед навивкой на них первого слоя поперечной арматуры (разрез С - С на фиг 1). Figure 3 shows a cross section of the inner polymer shell of the pipe with the longitudinal reinforcement rods laid on it before winding the first layer of transverse reinforcement onto them (section C - C in Fig. 1).

На фиг. 4 изображена труба полимерная армированная (исполнение по п.3 формулы изобретения, разрез Д-Д на фиг.5). In FIG. 4 shows a polymer reinforced pipe (execution according to claim 3 of the claims, section DD in figure 5).

На фиг.5 изображен поперечный разрез трубы (разрез F-F на фиг.4),
На фиг. 6 изображено поперечное сечение внутренней полимерной оболочки трубы с продольными стержнями арматуры, перед навивкой первого слоя поперечной арматуры (разрез Е-Е на фиг.4).
Figure 5 shows a transverse section of the pipe (section FF in figure 4),
In FIG. 6 shows a cross section of the inner polymer sheath of the pipe with longitudinal reinforcement rods, before winding the first layer of transverse reinforcement (section EE in FIG. 4).

На фиг. 7 изображено устройство для изготовления трубы полимерной армированной. In FIG. 7 shows a device for manufacturing a polymer reinforced pipe.

Труба полимерная армированная содержит усилитель прочности в виде сетчатого каркаса, размещенного в блоке полимера 1, состоящего из первого слоя продольных стержней 2, и навитых на него поперечных стержней 3. Продольные стержни 2 распределены по окружности с шагом t, шаг навивки поперечных стержней 3 составляет t1. На слой поперечных стержнем 3 уложен второй слой продольных стержней 4 также с шагом t, но со смещением относительно продольных стержней 2 первого слоя на t/2.The reinforced polymer pipe contains a strength amplifier in the form of a mesh frame placed in the polymer block 1, consisting of the first layer of longitudinal rods 2, and transverse rods wound on it 3. The longitudinal rods 2 are distributed around the circumference with a step t, the winding pitch of the transverse rods 3 is t 1 . A second layer of longitudinal rods 4 is laid on the layer of transverse rods 3 also with a step t, but with an offset relative to the longitudinal rods 2 of the first layer by t / 2.

На слой продольных стержней 4 навит второй слой поперечных стержней 5, также с шагом t1, но со смещением относительно поперечных стержней 3 на величину t1/2.A second layer of transverse rods 5 is wound onto the layer of longitudinal rods 4, also with a pitch of t 1 , but with an offset relative to the transverse rods 3 by a value of t 1/2 .

Поперечные стержни 3 и 5 расположены с изменением диаметров намотки по толщине стенки трубы, при этом продольные стержни 4, размещенные между ними, имеют зигзагообразную форму, образуя пространственною конструкцию каркаса, что обеспечивает надежную фиксацию стержней и слоев арматуры относительно друг друга. The transverse rods 3 and 5 are arranged with the winding diameters changing along the pipe wall thickness, while the longitudinal rods 4 placed between them have a zigzag shape, forming the spatial structure of the frame, which ensures reliable fixation of the rods and reinforcement layers relative to each other.

Последующие слои арматуры могут быть сформированы аналогичным образом, при этом величина смещения одноименных слоев арматуры относительно друг друга составит соответственно t/3 и t1/3, t/4 и t1/4 и т.д., в зависимости от количества одноименных слоев.Subsequent reinforcement layers may be formed in a similar manner, the amount of displacement of like reinforcement layers relative to each other will be respectively t / 3 and t 1/3, t / 4 and t 1/4, etc., depending on the number of layers of similar .

Продольные и поперечные стержни каркаса выполнены из высокомодульных материалов, например углеродных, базальтовых и др. волокон или жгутов, что обеспечивает высокую нагрузочную способность трубы в осевом и радиальном направлениях при минимальной толщине стенки трубы и, соответственно, при небольшом расходе дорогостоящих материалов. The longitudinal and transverse rods of the frame are made of high modulus materials, such as carbon, basalt, and other fibers or bundles, which ensures high loading capacity of the pipe in axial and radial directions with a minimum thickness of the pipe wall and, accordingly, with a low consumption of expensive materials.

Способ изготовления трубы полимерной армированном включает формирование внутренней полимерной оболочки 6 трубы, укладку на ее наружную поверхность стержней 2 первого слоя продольной арматуры с шагом t, навивку на стержни 2 поперечных стержней 3 арматуры с шагом t1 с натяжением, при этом стержни 2 надежно фиксируются на наружной поверхности внутренней полимерной оболочки 6.A method of manufacturing a polymer reinforced pipe includes forming an inner polymer shell 6 of the pipe, laying on its outer surface of the rods 2 of the first layer of longitudinal reinforcement with a step t, winding the rods 2 of the transverse rods 3 of the reinforcement with a step t 1 with tension, while the rods 2 are securely fixed to the outer surface of the inner polymer shell 6.

Затем на слой поперечных стержней 3 укладывают второй слой продольных стержней 4 со смещением по окружности на величину t/2 и навивают второй слой поперечных стержней 5 с шагом t1 также с натяжением и со смещением относительно витков стержней 3 первого слоя на величину t1/2, при этом продольные стержни 4 второго слоя приобретают зигзагообразную форму. образуя с поперечными стержнями 3, 5 пространственную конструкцию, что надежно фиксирует слои арматуры относительно друг друга.Then, on the layer of transverse rods 3 is placed a second layer of longitudinal rods 4 offset circumferentially by an amount t / 2 and is wound a second layer of transverse rods 5 increments t 1 is also tensioned and offset with respect to windings cores 3 of the first layer by an amount t 1/2 while the longitudinal rods 4 of the second layer acquire a zigzag shape. forming a spatial structure with transverse rods 3, 5, which reliably fixes reinforcement layers relative to each other.

Последующие слои каркаса формируют аналогичным способом, при этом смещение составит соответственно t/3 и t1/3, t/4 и t1/4 и т.д., в зависимости от количества одноименных слоев.Subsequent carcass layers are formed in a similar manner, the shift amount respectively t / 3 and t 1/3, t / 4 and t 1/4, etc., depending on the number of like layers.

После формирования пространственной арматуры осуществляют заливку наружного слоя полимерной оболочки 7 трубы. After the formation of spatial reinforcement, the outer layer of the polymer shell 7 of the pipe is filled.

Для обеспечения еще более надежной фиксации продольных стержней 2 на наружной поверхности внутренней полимерной оболочки 6 на ней выполняют продольные канавки 8, в которые укладывают продольные стержни 2. To ensure even more reliable fixation of the longitudinal rods 2 on the outer surface of the inner polymer shell 6, longitudinal grooves 8 are made on it, into which the longitudinal rods 2 are laid.

Предложенный способ изготовления полимерной армированной трубы обеспечивает непрерывность процесса при использовании в качестве стержней арматуры высокомодульных материалов например углеродных, базальтовых и др. The proposed method of manufacturing a polymer reinforced pipe ensures the continuity of the process when using high-modulus materials such as carbon, basalt, etc. as reinforcement rods.

Устройство для изготовления полимерной армированной трубы содержит средство для формирования внутренней полимерной оболочки трубы. выполненное в виде мундштука 9, жестко закрепленного в обойме 10, с установленным на нем дерном 11. В обойме 10 концентрично дорну 11 установлена втулка 12, при этом образованы кольцевой канал 13 и кольцевая щель 14, связанные с экструдером 15. Втулка 12 выполнена либо гладкой, либо с внутренними ребрами (в случае выполнения канавок 8 на наружной поверхности внутренней полимерной оболочки 6). За втулкой 12 установлен укладчик 16 первого слоя стержней 2 продольной арматуры и далее последовательно по ходу перемещения стержней 2 установлены накопитель 17 и укладчик 18 для первою слоя стержней 3 поперечной арматуры, смонтированные с возможностью вращения на барабане 19, соосном дорну 11, при этом укладчик 18 имеет натяжное устройство 20. A device for manufacturing a polymer reinforced pipe contains means for forming the inner polymer shell of the pipe. made in the form of a mouthpiece 9, rigidly fixed in a holder 10, with a core 11 mounted on it. In the holder 10, a sleeve 12 is mounted concentrically to the mandrel 11, and an annular channel 13 and an annular gap 14 are connected with the extruder 15. The sleeve 12 is made either smooth , or with internal ribs (in the case of grooves 8 on the outer surface of the inner polymer shell 6). Behind the sleeve 12, a stacker 16 of the first layer of rods 2 of longitudinal reinforcement is installed, and then in succession along the movement of the rods 2, a drive 17 and a stacker 18 for the first layer of rods 3 of the transverse reinforcement are mounted, mounted for rotation on the drum 19, coaxial to the mandrel 11, while the stacker 18 has a tension device 20.

Затем установлен укладчик 21 второго слоя продольных стержней 4, накопитель 22 и укладчик 23 с натяжным устройством 24 для второго слоя поперечных стержней 5, установленный с возможностью вращения на барабане 25, и средство для формирования наружной полимерной оболочки 7, которое имеет экструдер 26 и формирующую втулку 27, установленные на обойме 28. смонтированной на станине 29. Внутренняя поверхность втулки 27 образует с наружной поверхностью каркаса изготовляемой трубы кольцевой канал 30 и кольцевою щель 31. Then, a stacker 21 of the second layer of longitudinal rods 4, a drive 22 and a stacker 23 with a tension device 24 for the second layer of transverse rods 5, mounted for rotation on the drum 25, and means for forming the outer polymer shell 7, which has an extruder 26 and a forming sleeve, are installed 27 mounted on a holder 28. mounted on the frame 29. The inner surface of the sleeve 27 forms an annular channel 30 and an annular gap 31 with the outer surface of the frame of the pipe being manufactured.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Жидкий расплав полимера экструдером 15 подается но кольцевому каналу 13 в кольцевую щель 14, при этом формируется внутренняя полимерная оболочка 6 трубы. The liquid polymer melt is fed by the extruder 15 but to the annular channel 13 into the annular gap 14, and an inner polymer shell 6 of the pipe is formed.

Укладчиком 16 на наружную поверхность внутренней полимерной оболочки 6, как на оправку, укладывают первый слой продольных стержней 2 арматуры с шагом t распределения по окружности. В случае выполнения на внутренней полимерной оболочке 6 канавок 8 стержни 2 укладывают в эти канавки. Затем из накопителя 17 укладчиком 18 на первый слой продольных стержней 2 с натяжением навивают спиралью стержни 3 первого слоя поперечной арматуры с шагом t1. Витки стержней 3 при этом плотно прижимают продольные стержни 2 к наружной поверхности внутренней полимерной оболочки 6 и надежно фиксируют их.Stacker 16 on the outer surface of the inner polymer shell 6, as on the mandrel, lay the first layer of longitudinal rods 2 of the reinforcement with a pitch t distribution around the circumference. If grooves 8 are formed on the inner polymer shell 6, the rods 2 are laid in these grooves. Then from the drive 17, the stacker 18 on the first layer of the longitudinal rods 2 with tension spiral wound rods 3 of the first layer of the transverse reinforcement with a step t 1 . The turns of the rods 3 in this case tightly press the longitudinal rods 2 to the outer surface of the inner polymer shell 6 and securely fix them.

После этого укладчиком 21 на первый слой поперечных стержней 3 укладывают второй слой продольных стержней 4, смещая их относительно стержней 2 первого слоя на величину t/2, а затем из накопителя 22 укладчиком 23 с натяжением навивают второй слой поперечных стержней 5, смещая его относительно первого на величину t1/2.After that, the stacker 21 on the first layer of the transverse rods 3 lay the second layer of the longitudinal rods 4, displacing them relative to the rods 2 of the first layer by t / 2, and then from the drive 22 by the stacker 23 with tension pull the second layer of the transverse rods 5, displacing it relative to the first by the value of t 1/2 .

При этом, поскольку навивка ведется с натяжением. продольные стержни 4 изгибаются между витками поперечных стержней 3, 5, образуя пространственный каркас, и надежно фиксируют слои стержней арматуры между собой. Moreover, since the winding is carried out with tension. the longitudinal rods 4 are bent between the turns of the transverse rods 3, 5, forming a spatial frame, and reliably fix the layers of the reinforcement rods to each other.

Для предотвращения деформации внутреннего полимерного слоя трубы во время намотки поперечных стержней арматуры с большим натяжением предусмотрена возможность установки трубчатой оправки-обечайки 32 из теплопроводного материала, например алюминия. To prevent deformation of the inner polymer layer of the pipe during winding of the transverse reinforcement rods with high tension, it is possible to install a tubular mandrel-shell 32 of a heat-conducting material, such as aluminum.

По окончании формирования каркаса экструдером 26 расплав полимера по кольцевому каналу 30 подается в кольцевую щель 31, образуя внешнюю оболочку 7 трубы. Upon completion of the formation of the frame by the extruder 26, the polymer melt is fed through the annular channel 30 into the annular gap 31, forming the outer shell 7 of the pipe.

Готовая труба тянущим устройством 33 подается на разрезное устройство (не показано) и разрезается на мерные длины. The finished pipe by the pulling device 33 is fed to a cutting device (not shown) and cut into measured lengths.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 165366, МКИ F 16 L 9/12, 1963 г.
Sources of information
1. USSR author's certificate 165366, MKI F 16 L 9/12, 1963

2. Авторское свидетельство СССР 979776, F 16 L 9/12, 1980 г. 2. Copyright certificate of the USSR 979776, F 16 L 9/12, 1980

3. Патент России 2176348 МКИ, F 16 L 9/12, 2001 г. 3. Patent of Russia 2176348 MKI, F 16 L 9/12, 2001

Claims (5)

1. Труба полимерная армированная, содержащая усилитель прочности в виде сетчатого каркаса, состоящего из продольных и навитых на них поперечных стержней арматуры, зафиксированных относительно друг друга, размещенного в блоке монолитного полимера, отличающаяся тем, что усилитель прочности выполнен из высокомодульных волокон или жгутов и содержит по крайней мере два слоя продольной и поперечной арматуры, размещенных последовательно по толщине стенки трубы со смещением каждого последующего одноименного слоя относительно соответствующего ему предыдущего на величину, кратную шагу элементов в слое, деленную на количество одноименных слоев, при этом витки поперечных стержней арматуры соседних слоев имеют отклонения от круга, а стержни смещены по толщине стенки трубы, продольные стержни, начиная со второго слоя, размещены между ними зигзагообразно.1. The polymer reinforced pipe containing a strength amplifier in the form of a mesh frame, consisting of longitudinal and twisted transverse reinforcement rods fixed relative to each other, placed in a block of a monolithic polymer, characterized in that the strength amplifier is made of high modulus fibers or bundles and contains at least two layers of longitudinal and transverse reinforcement, placed sequentially along the wall thickness of the pipe with an offset of each subsequent layer of the same name relative to the previous one by a multiple of the element spacing in the layer divided by the number of layers of the same name, while the turns of the transverse reinforcing bars of adjacent layers have deviations from the circle, and the rods are offset along the pipe wall thickness, longitudinal rods starting from the second layer are placed between them zigzag. 2. Способ изготовления трубы полимерной армированной, включающий размещение на оправке продольных стержней арматуры, навивку на них по спирали витков поперечных стержней арматуры, фиксацию слоев арматуры относительно друг друга и формирование внутренней и наружной полимерной оболочки, отличающийся тем, что предварительно формируют внутреннюю полимерную оболочку трубы, стержни первого слоя продольной арматуры укладывают на наружную поверхность полученного внутреннего полимерного слоя, после чего производят навивку поперечных стержней арматуры, последующие слои стержней продольной и поперечной арматуры укладывают попеременно по толщине стенки трубы, смещая каждый последующий одноименный слой относительно соответствующего ему предыдущего на величину, кратную шагу элементов в слое, деленному на количество одноименных слоев, при этом навивку поперечных стержней арматуры ведут с натяжением, посредством чего фиксируют первый слой стержней продольной арматуры относительно наружной поверхности внутреннего полимерного слоя и изгибают продольные стержни, начиная со второго слоя между витками соседних слоев поперечных стержней арматуры, фиксируя их относительно друг друга.2. A method of manufacturing a polymer reinforced pipe, including the placement on the mandrel of longitudinal reinforcement rods, winding on them a spiral of turns of transverse reinforcement rods, fixing the reinforcement layers relative to each other and forming the inner and outer polymer shell, characterized in that the inner polymer shell of the pipe is preliminarily formed , the rods of the first layer of longitudinal reinforcement are laid on the outer surface of the obtained inner polymer layer, after which the transverse rods are wound reinforcement, subsequent layers of rods of longitudinal and transverse reinforcement are laid alternately along the thickness of the pipe wall, displacing each subsequent layer of the same name relative to its previous one by an amount multiple of the element pitch in the layer divided by the number of layers of the same name, while the winding of the transverse reinforcement rods is carried out with tension whereby the first layer of rods of longitudinal reinforcement is fixed relative to the outer surface of the inner polymer layer and the longitudinal rods are bent, starting with torogo layer between turns of adjacent layers transverse reinforcement rods, fixing them relative to one another. 3. Способ изготовления трубы полимерной армированной по п.2, отличающийся тем, что при формировании внутренней полимерной оболочки по ее наружной поверхности выполняют продольные канавки, а продольные стержни первого слоя арматуры укладывают в эти канавки.3. A method of manufacturing a polymer reinforced pipe according to claim 2, characterized in that when forming the inner polymer shell along its outer surface, longitudinal grooves are made, and the longitudinal rods of the first reinforcement layer are laid in these grooves. 4. Способ изготовления трубы полимерной армированной по п.2, отличающийся тем, что высокомодульные волокна или жгуты перед подачей на накопители продольной и поперечной арматуры подвергают обработке адгезионным составом и постоянным магнитным полем.4. A method of manufacturing a polymer reinforced pipe according to claim 2, characterized in that the high-modulus fibers or bundles are subjected to treatment with an adhesive composition and a constant magnetic field before being fed with longitudinal and transverse reinforcement to the drives. 5. Устройство для изготовления трубы полимерной армированной, содержащее оправку, установленные последовательно укладчик продольных стержней арматуры, накопители и укладчики витков поперечных стержней арматуры, а также средства для формирования внутренней и внешней полимерных оболочек, отличающееся тем, что средство для формирования внутренней полимерной оболочки установлено перед укладчиком первого слоя продольных стержней арматуры, а оправкой служит упомянутая оболочка, при этом количество укладчиков продольных и поперечных стержней арматуры составляет не менее двух, а каждый укладчик поперечных стержней арматуры снабжен натяжным устройством.5. A device for the manufacture of a polymer reinforced pipe, containing a mandrel, sequentially installed stacker of longitudinal reinforcement rods, drives and stackers of turns of the transverse reinforcement rods, as well as means for forming the inner and outer polymer shells, characterized in that the means for forming the inner polymer shell is installed before stacker of the first layer of longitudinal reinforcement rods, and said sheath serves as a mandrel, with the number of longitudinal and transverse stackers bo ttom reinforcement is not less than two, and each stacker is provided with a transverse reinforcing bar tensioner.
RU2002125815/06A 2002-09-30 2002-09-30 Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe RU2220353C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125815/06A RU2220353C2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125815/06A RU2220353C2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002125815A RU2002125815A (en) 2003-06-10
RU2220353C2 true RU2220353C2 (en) 2003-12-27

Family

ID=32067093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002125815/06A RU2220353C2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2220353C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007133102A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Valerij Nikolaevich Nikolaev Basalt fibers reinforced plastic bar with helix winding
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007133102A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Valerij Nikolaevich Nikolaev Basalt fibers reinforced plastic bar with helix winding
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1559939B1 (en) Composite tubular assembly and method of forming same
US7781040B2 (en) Flexible composite tubular assembly with high insulation properties and method for making same
CN101044284B (en) Cable composed of high strength fiber composite material
CN101523104B (en) Composite reinforced strip windable to form a helical pipe and method therefor
US7045210B2 (en) Reinforcing bar and method for the production thereof
CN101328993B (en) Glass fiber reinforced plastic pressure pipe and preparing method thereof
CZ89298A3 (en) Process for producing wire cord fabric and the wire cord fabric per se
RU2220353C2 (en) Reinforced polymer pipe, method and device for manufacture of such pipe
EP2507042A1 (en) Method and plant for producing a fiberglass profile to be used as reinforcing element for strengthening an excavation wall
FI76739B (en) FOERSTAERKNINGSSTAONG FOER VULSTEN AV ETT YTTERDAECK.
CN101292108B (en) Shaped spiral wound pipe
JPH04341133A (en) Line-passing fishing rod and its production
JP4362484B2 (en) High strength fiber composite cable
JP5588216B2 (en) Manufacturing method of band member with reinforcing material for pipe made of rehabilitation pipe
EP1446603A1 (en) A flexible pipe with a tensile reinforcement
CN102797917A (en) Pressure pipe wound by polyethylene sandwich reinforcement rib plate strips in reciprocating manner and machining method
KR101246463B1 (en) Method for producing hose
US4267630A (en) Method of fabrication of coreless hollow filament separatory module
JP2003300256A (en) Frp spring and manufacturing method therefor
RU2176348C1 (en) Polymer reinforced tube: method and device for manufacture of such tube
CN114134481B (en) Pipe forming die and preparation method of carbon/carbon composite pipe
SU1033350A1 (en) Shell manufacturing method
KR100306683B1 (en) FRP Light Pole for Tent and its Manufacturing Method
RU2257505C1 (en) Reinforced polymeric pipe and method of its making
RU2002125815A (en) Reinforced polymer pipe, method and device for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051001

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071001