RU2630057C1 - Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture - Google Patents
Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630057C1 RU2630057C1 RU2016118614A RU2016118614A RU2630057C1 RU 2630057 C1 RU2630057 C1 RU 2630057C1 RU 2016118614 A RU2016118614 A RU 2016118614A RU 2016118614 A RU2016118614 A RU 2016118614A RU 2630057 C1 RU2630057 C1 RU 2630057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- pipe
- polyethylene
- thermal insulation
- protective layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/147—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems the insulation being located inwardly of the outer surface of the pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к полимерным трубам, а именно, к теплоизолированной многослойной полимерной трубе для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, и способу ее изготовления.The invention relates to polymer pipes, namely, to a thermally insulated multilayer polymer pipe for heat supply systems and hot water supply, and a method for its manufacture.
Уровень техникиState of the art
Теплоизолированные трубы широко используются в трубопроводах теплоснабжения и горячего водоснабжения и состоят из центральной трубы (или тела трубы), поверх которой размещен слой теплоизоляции, например, из пенополиуретана, который в свою очередь покрыт слоем гидроизоляции, обычно, из полиэтилена, для защиты материала теплоизоляции от внешней среды. В качестве тела трубы в современных теплоизолированных трубопроводах применяют трубы из полимерных материалов, которые не подвержены коррозии и обладают химической стойкостью, что позволяет значительно снизить издержки по сравнению с традиционными трубами из металла. Кроме этого полимерные трубы отличаются гибкостью, поэтому их легче обрабатывать и монтировать. Полимерные трубы для горячей воды обычно изготавливают из полиолефинов, например из поперечно сшитого полиэтилена (РЕХ), полиэтилена повышенной термостойкости (PERT), полипропилена или полибутилена. Однако теплоизолированные полимерные трубы имеют и свои недостатки.Thermally insulated pipes are widely used in heating and hot water pipelines and consist of a central pipe (or pipe body), on top of which a layer of thermal insulation is placed, for example, polyurethane foam, which in turn is covered with a waterproofing layer, usually made of polyethylene, to protect the thermal insulation material from the external environment. As a pipe body, modern thermally insulated pipelines use pipes made of polymer materials that are not susceptible to corrosion and have chemical resistance, which can significantly reduce costs compared to traditional metal pipes. In addition, polymer pipes are flexible, making them easier to handle and install. Polymer pipes for hot water are usually made of polyolefins, for example, cross-linked polyethylene (PEX), high temperature resistant polyethylene (PERT), polypropylene or polybutylene. However, thermally insulated polymer pipes have their drawbacks.
Одной из известных проблем, решаемых производителями полимерных труб, является проницаемость полимерного тела трубы для кислорода, который, попадая в теплоноситель из окружающей среды, способен вызывать коррозию металлических компонентов в составе трубопровода, а также ускорять процессы старения тела трубы, снижая прочностные характеристики полимерного материала, особенно при повышенных температурах. Для предотвращения диффузии кислорода из окружающей среды в теплоноситель на наружную поверхность полимерного тела трубы наносят кислородозащитный слой из материала, обладающего барьерными свойствами по отношению к кислороду, например из сополимера этилена с виниловым спиртом (EVOH), полиамида или алюминия, как описано, например, в патенте РФ на полезную модель №132857 (опубликован 27.09.2013). Кроме того, при высоких температурах (выше 60°С) может проявляться проницаемость полимерного тела трубы для воды и паров воды, приводящей к разрушению слоя теплоизоляции. Известное решение этой проблемы состоит в нанесении на полимерное тело трубы (и/или размещении внутри тела трубы) барьерного слоя из жидкокристаллического полимера (LCP), обладающего барьерными свойствами против диффузии воды и кислорода, как описано в патенте РФ на изобретение №2224160 (опубликован 20.02.2004). Таким образом, известны различные технологии для создания барьерных слоев вокруг полимерного тела трубы.One of the known problems solved by manufacturers of polymer pipes is the permeability of the polymer body of the pipe for oxygen, which, getting into the coolant from the environment, can cause corrosion of metal components in the composition of the pipeline, as well as accelerate the aging process of the pipe body, reducing the strength characteristics of the polymer material, especially at elevated temperatures. To prevent diffusion of oxygen from the environment into the coolant, an oxygen-protective layer is applied to the outer surface of the polymer body of the pipe from a material having barrier properties with respect to oxygen, for example, a copolymer of ethylene with vinyl alcohol (EVOH), polyamide, or aluminum, as described, for example, in RF patent for utility model No. 132857 (published September 27, 2013). In addition, at high temperatures (above 60 ° C), the permeability of the polymer body of the pipe for water and water vapor may occur, leading to the destruction of the insulation layer. A known solution to this problem is to apply a barrier layer of a liquid crystal polymer (LCP) to the polymer body of the pipe (and / or to place inside the pipe body) having barrier properties against diffusion of water and oxygen, as described in RF patent for invention No. 2224160 (published on 20.02 .2004). Thus, various techniques are known for creating barrier layers around the polymer body of a pipe.
С другой стороны, не менее важной проблемой, стоящей перед производителями теплоизолированных многослойных полимерных труб, является защита слоя теплоизоляции от внешней среды. Как упоминалось выше, традиционно, материалом теплоизоляции является жесткий или полужесткий вспененный полиуретан, для защиты которого слой теплоизоляции покрывают наружным слоем гидроизоляции из полиэтилена средней или высокой плотности. Также, традиционно, между слоями тепло- и гидроизоляции размещают технологическую полиэтиленовую пленку, обычно, из полиэтилена низкой плотности, например, как описано в патенте ЕР 0897788 А1 (опубликован 24.02.1999). Однако полиэтилен, будучи неполярным, является хорошим барьером против воды (которая является полярной), но не обладает достаточными барьерными свойствами против неполярных газов, таких как кислород и азот. Поэтому в теплоизолированных трубах воздух (кислород и азот) из окружающей среды с течением времени проникает через защитные слои полиэтилена в ячейки пенополиуретана, а первоначальная газовая смесь из ячеек пенополиуретана (вспенивающие агенты и углекислый газ) постепенно выходит наружу. Происходя в течение длительного времени, эти процессы приводят к окислению и разрушению пенополиуретана слоя теплоизоляции, отслоения его от тела трубы, и далее, к потере прочности и разрушению структуры трубопровода. Кроме того, воздух, проникающий извне в ячейки пенополиуретана, имеет большую теплопроводность, чем первоначальная газовая смесь внутри пенополиуретана, что ухудшает теплоизоляционные свойства трубопровода. Указанные процессы, оказывая долгосрочное негативное воздействие на материал теплоизоляции, снижают срок службы теплоизолированного трубопровода, который в настоящее время должен превышать 30 лет, а предпочтительно, быть более 50 лет.On the other hand, an equally important problem facing manufacturers of thermally insulated multilayer polymer pipes is the protection of the insulation layer from the external environment. As mentioned above, traditionally, the insulation material is rigid or semi-rigid foamed polyurethane, to protect which the insulation layer is covered with an outer layer of waterproofing made of medium or high density polyethylene. Also, traditionally, technological polyethylene film is usually placed between the layers of thermal and waterproofing, usually from low density polyethylene, for example, as described in patent EP 0897788 A1 (published on 02.24.1999). However, polyethylene, being non-polar, is a good barrier against water (which is polar), but does not have sufficient barrier properties against non-polar gases such as oxygen and nitrogen. Therefore, in heat-insulated pipes, air (oxygen and nitrogen) from the environment over time penetrates through the protective layers of polyethylene into the cells of the polyurethane foam, and the initial gas mixture from the cells of the polyurethane foam (foaming agents and carbon dioxide) gradually comes out. Having taken place for a long time, these processes lead to the oxidation and destruction of the polyurethane foam layer of thermal insulation, peeling it from the body of the pipe, and further, to the loss of strength and destruction of the structure of the pipeline. In addition, air entering from the outside into the polyurethane foam cells has a higher thermal conductivity than the initial gas mixture inside the polyurethane foam, which affects the thermal insulation properties of the pipeline. These processes, having a long-term negative impact on the insulation material, reduce the service life of the insulated pipeline, which at present should exceed 30 years, and preferably more than 50 years.
Для решения этой проблемы между слоем теплоизоляции и слоем гидроизоляции размещают барьерный слой против диффузии газов. Так, известна водопроводная труба с теплоизоляцией, содержащая внутреннюю трубу, слой теплоизоляции из пенополиуретана, окружающий внутреннюю трубу, пленку, окружающую слой теплоизоляции, и внешнюю оболочку из термопластичного полимера, которая описана в патенте РФ на изобретение №2339869 (опубликован 27.11.2008). Для повышения гибкости известная труба содержит промежуточный слой из мягкой полимерной пены, размещенный между слоем теплоизоляции и пленкой, которая склеена с промежуточным слоем с помощью адгезива и обладает барьерными свойствами по отношению к воде, водяному пару и вспенивающим агентам. Теплоизолированные трубы с барьерным слоем между слоями тепло- и гидроизоляции доступны на рынке, для примера, можно указать трубу «ИЗОПЛОФЛЕКС», производства ООО Труппа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (см. http://www.polymerteplo.ru/products/ISOPROFLEX/), содержащую как барьерный слой поверх слоя теплоизоляции, так и кислородно-защитный слой поверх тела трубы. Различие в назначениях указанных слоев позволяет сделать вывод, что барьерный слой данной трубы обладает барьерными свойствами не в отношении кислорода, как кислородно-защитный слой, а в отношении, например, паров воды.To solve this problem, a barrier layer against gas diffusion is placed between the thermal insulation layer and the waterproofing layer. Thus, a water pipe with thermal insulation is known that contains an inner pipe, a polyurethane foam insulation layer surrounding the inner pipe, a film surrounding the thermal insulation layer, and an outer shell of thermoplastic polymer, which is described in the RF patent for invention No. 2338969 (published on November 27, 2008). To increase flexibility, the known pipe contains an intermediate layer of soft polymer foam, placed between the thermal insulation layer and the film, which is glued to the intermediate layer with an adhesive and has barrier properties with respect to water, water vapor and foaming agents. Heat-insulated pipes with a barrier layer between the layers of heat and waterproofing are available on the market, for example, you can specify the pipe "IZOPLOFLEKS", manufactured by Troupe POLIMERTEPLO LLC (see http://www.polymerteplo.ru/products/ISOPROFLEX/), containing both the barrier layer on top of the thermal insulation layer and the oxygen protective layer on top of the pipe body. The difference in the purpose of these layers allows us to conclude that the barrier layer of this pipe has barrier properties not with respect to oxygen, like an oxygen protective layer, but with respect to, for example water vapor.
Наиболее близкой к настоящему изобретению является известная конструкция предизолированной (т.е. теплоизолированной) многослойной полимерной трубы, содержащей тело трубы, окружающий его слой теплоизоляции, окружающий его барьерный слой из пленки сополимера этилена с виниловым спиртом (EVOH) торговой марки EVAL, слой адгезива, связывающий пленку EVOH с наружным слоем гидроизоляции, и наружный слой гидроизоляции из полиэтилена высокой плотности, соответственно, которая описана, например, в документе «Барьерные оболочки для предизолированных труб» (доступен в сети Интернет по ссылке http://www.evalevoh.com/media/129913/pip_ru_1510.pdf). Пленка EVOH является превосходным барьером для кислорода, азота, углекислого газа и вспенивающих агентов (например, циклопентана), поэтому известная конструкция трубы позволяет сохранить структуру слоя теплоизоляции неизменной в течение длительного времени.Closest to the present invention is a known construction of a pre-insulated (i.e. thermally insulated) multilayer polymer pipe containing a pipe body, a layer of thermal insulation surrounding it, a barrier layer of an EVAL brand ethylene vinyl alcohol copolymer film (EVOH), an adhesive layer, bonding the EVOH film to the outer layer of waterproofing, and the outer layer of waterproofing from high density polyethylene, respectively, which is described, for example, in the document “Barrier sheaths for pre-insulated rub "(available on the Internet at http://www.evalevoh.com/media/129913/pip_ru_1510.pdf link). The EVOH film is an excellent barrier to oxygen, nitrogen, carbon dioxide and foaming agents (for example, cyclopentane), therefore, the known pipe design allows you to keep the structure of the thermal insulation layer unchanged for a long time.
Обладая улучшенной защитой теплоизоляции, известная конструкция предизолированной трубы с барьерным слоем из пленки EVOH имеет и свои недостатки. Полиэтилен высокой плотности внешнего слоя гидроизоляции является твердым и прочным материалом, однако обладает сравнительно высокой хрупкостью и невысоким сопротивлением к деформации. Поэтому, при монтаже трубопроводов на основе таких труб нередко происходят нарушения однородности внешнего слоя гидроизоляции в виде разнообразных трещин и сколов, подвергающих пленку EVOH опасности прямых внешних воздействий. Обычно толщина пленки EVOH весьма мала, порядка 1 мм, поэтому ее очень легко повредить в случае разрушения внешнего слоя гидроизоляции, что сведет к нулю все преимущества конструкции данной трубы. Кроме того, необходимость населения слоя адгезива между барьерный пленкой и внешним слоем гидроизоляции для их склеивания усложняет процесс изготовления трубы и увеличивает ее стоимость.With improved thermal insulation protection, the well-known design of a pre-insulated pipe with a barrier layer of EVOH film has its drawbacks. High density polyethylene of the outer layer of waterproofing is a solid and durable material, but it has a relatively high brittleness and low resistance to deformation. Therefore, when installing pipelines based on such pipes, there is often a violation of the homogeneity of the outer waterproofing layer in the form of various cracks and chips, which expose the EVOH film to the risks of direct external influences. Usually the EVOH film thickness is very small, on the order of 1 mm, so it is very easy to damage it in case of destruction of the outer waterproofing layer, which will nullify all the advantages of the construction of this pipe. In addition, the need for the population of the adhesive layer between the barrier film and the outer layer of waterproofing for gluing complicates the manufacturing process of the pipe and increases its cost.
Таким образом, имеется необходимость создания теплоизолированной многослойной полимерной трубы с барьерным слоем против диффузии газов в и из слоя теплоизоляции улучшенной конструкции, позволяющей продлить срок службы трубопровода на основе таких труб, а также простого и технологичного способа изготовления указанной трубы.Thus, there is a need to create a thermally insulated multilayer polymer pipe with a barrier layer against diffusion of gases into and out of the thermal insulation layer of an improved design, which allows to extend the service life of the pipeline based on such pipes, as well as a simple and technologically advanced method for manufacturing this pipe.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретение стало создание теплоизолированной многослойной полимерной трубы с барьерным слоем против диффузии газов в и из слоя теплоизоляции улучшенной конструкции, а также простого и технологичного способа изготовления такой трубы, которые позволили бы устранить недостатки предшествующего уровня техники.The objective of the present invention was the creation of a thermally insulated multilayer polymer pipe with a barrier layer against diffusion of gases into and out of the thermal insulation layer of an improved design, as well as a simple and technologically advanced method of manufacturing such a pipe, which would eliminate the disadvantages of the prior art.
Поставленная в изобретении задача решена посредством создания теплоизолированной многослойной полимерной трубы, содержащей тело трубы из полимерного материала, по меньшей мере один барьерный слой, слой теплоизоляции из пенополиуретана и наружный защитный слой из полиэтилена, в которой по меньшей мере один барьерный слой расположен непосредственно между наружным защитным слоем и слоем теплоизоляции с прилеганием к ним и выполнен в виде пятислойной пленки, содержащей, в порядке расположения: первый слой полиэтилена высокого давления, первый слой адгезива, кислородозащитный слой, второй слой адгезива и второй слой полиэтилена высокого давления.The object of the invention is solved by creating a thermally insulated multilayer polymer pipe containing a pipe body of polymer material, at least one barrier layer, a polyurethane foam insulation layer and an outer protective layer of polyethylene, in which at least one barrier layer is located directly between the outer protective a layer and a layer of thermal insulation adjacent to them and made in the form of a five-layer film containing, in the order of arrangement: the first layer of high-pressure polyethylene, he first adhesive layer, oxygen barrier layer, a second adhesive layer and a second layer of high density polyethylene.
Барьерная пленка расположена в трубе непосредственно между наружным защитным слоем и слоем теплоизоляции, прилегая к ним, без промежуточных слоев адгезива. Кислородозащитный слой в составе пленки выполнен из полярного полимера, предпочтительно, из сополимера этилена с виниловым спиртом (EVOH) или полиамида. Таким образом, указанная пленка препятствует диффузии газов в и из слоя теплоизоляции. Внешние слои адгезива и полиэтилена повышают прочность барьерной пленки и защищают внутренний кислородозащитный слой (EVOH) от возможных внешних воздействий при монтаже трубопровода.The barrier film is located in the pipe directly between the outer protective layer and the thermal insulation layer, adjacent to them, without intermediate layers of adhesive. The oxygen barrier layer in the film is made of a polar polymer, preferably a copolymer of ethylene with vinyl alcohol (EVOH) or polyamide. Thus, this film prevents the diffusion of gases into and out of the thermal insulation layer. The external layers of adhesive and polyethylene increase the strength of the barrier film and protect the internal oxygen protective layer (EVOH) from possible external influences during installation of the pipeline.
Тело трубы согласно изобретению представляет собой напорную армированную трубу, предпочтительно, из поперечно сшитого полиэтилена (РЕХ), полипропилена или полибутилена, что позволяет применять трубу в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения.The pipe body according to the invention is a reinforced pressure pipe, preferably made of cross-linked polyethylene (PEX), polypropylene or polybutylene, which allows the pipe to be used in heating and hot water systems.
Кроме того, поставленная задача решается посредством способа изготовления теплоизолированной многослойной полимерной трубы, содержащего этапы, на которых на тело трубы из полимерного материала наносят слой теплоизоляции из пенополиуретана и покрывают слой теплоизоляции наружным защитным слоем из полиэтилена, в котором: нанесение слоя теплоизоляции на тело трубы выполняют после активации внешней поверхности тела трубы для обеспечением диффузионного взаимодействия пенополиуретана теплоизоляции с полимерным материалом тела трубы; и перед покрытием слоя теплоизоляции наружным защитным слоем на слой теплоизоляции наносят барьерный слой из пятислойной пленки, содержащей, в порядке расположения: первый слой полиэтилена высокого давления, первый слой адгезива, кислородозащитный слой, второй слой адгезива и второй слой полиэтилена высокого давления, которая была предварительно активирована с обеих сторон для обеспечения диффузионного взаимодействия пенополиуретана теплоизоляции с полиэтиленом первого слоя упомянутой пленки и полиэтилена наружного защитного слоя с полиэтиленом последнего слоя упомянутой пленки, соответственно.In addition, the problem is solved by a method of manufacturing a thermally insulated multilayer polymer pipe, comprising the steps of applying a layer of polyurethane foam insulation to the pipe body from a polymeric material and covering the insulation layer with an outer protective layer of polyethylene, in which: applying a layer of insulation to the pipe body is performed after activation of the outer surface of the pipe body to ensure diffusion interaction of the polyurethane foam thermal insulation with the polymer material of the pipe body; and before coating the insulation layer with an external protective layer, a five-layer film barrier layer is applied to the insulation layer, containing, in order: the first layer of high pressure polyethylene, the first adhesive layer, an oxygen protective layer, the second adhesive layer and the second high pressure polyethylene layer, which was previously activated on both sides to ensure diffusion interaction of the polyurethane foam thermal insulation with polyethylene of the first layer of the mentioned film and polyethylene of the outer protective layer with polyethylene of the last layer of said film, respectively.
Предложенный способ позволяет изготавливать теплоизолированные трубы, в которых барьерная пленка против диффузии газов расположена непосредственно между наружным защитным слоем и слоем теплоизоляции и связана с пенополиуретаном термоизоляции и полиэтиленом защитного слоя посредством диффузионного взаимодействия, а не за счет склеивания промежуточными слоями адгезива. Более того, пенополиуретан теплоизоляции также наносится на активированное тело трубы, связываясь с ним посредством диффузионного взаимодействия. Предложенный способ обеспечивает монолитность структуры трубы и упрощает ее изготовление.The proposed method allows to produce heat-insulated pipes in which the barrier film against gas diffusion is located directly between the outer protective layer and the thermal insulation layer and is connected with the thermal insulation polyurethane foam and the protective layer polyethylene by diffusion interaction, and not by gluing with intermediate layers of adhesive. Moreover, thermal insulation polyurethane foam is also applied to the activated body of the pipe, contacting it through diffusion interaction. The proposed method provides a monolithic structure of the pipe and simplifies its manufacture.
Достигаемый в изобретении технический результат состоит в улучшении защиты слоя теплоизоляции и повышении технологичности изготовления теплоизолированных многослойных полимерных трубы, а также в расширении диапазона имеющихся технических средств в области использования и изготовления теплоизолированных многослойных полимерных труб. Кроме того, изобретение обеспечивает возможность увеличения срока службы трубопровода из теплоизолированных труб.The technical result achieved in the invention consists in improving the protection of the thermal insulation layer and increasing the manufacturability of manufacturing thermally insulated multilayer polymer pipes, as well as expanding the range of available technical means in the field of using and manufacturing thermally insulated multilayer polymer pipes. In addition, the invention provides the possibility of increasing the life of the pipeline from insulated pipes.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение более подробно описывается ниже на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:The invention is described in more detail below on the example of preferred options for its implementation with reference to the attached drawings, in which:
фиг. 1 показывает схематичное изображение в поперечном сечении теплоизолированной многослойной полимерной трубы согласно изобретению;FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a thermally insulated multilayer polymer pipe according to the invention;
фиг. 2 показывает схематичное изображение пятислойной пленки барьерного слоя трубы согласно изобретению.FIG. 2 shows a schematic representation of a five-layer film of a barrier layer of a pipe according to the invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Структура теплоизолированной многослойной полимерной трубы согласно изобретению проиллюстрирована на чертеже трубы (1) в поперечном сечении на фиг. 1.The structure of the thermally insulated multilayer polymer pipe according to the invention is illustrated in the drawing of the pipe (1) in cross section in FIG. one.
Как видно на фиг. 1, труба (1) содержит, от сердцевины к оболочке: тело трубы (2), слой теплоизоляции (3), барьерный слой (4) и наружный защитный слой (5). В предпочтительном варианте тело трубы (2) представляет собой напорную армированную трубу из поперечно сшитого полиэтилена (РЕХ). Однако изобретение не ограничено в этом отношении, и тело трубы (2) может с равным успехом быть выполнено из полипропилена, полибутилена или другого подходящего полимерного материала, который позволяет применять трубу в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Кроме того, тело трубы может содержать, внутри или вокруг тела трубы кислородозащитный слой, например слой жидкокристаллического полимера (LCP) и/или сополимера этилена с виниловым спиртом (EVOH), обладающий барьерными свойствами против диффузии воды и кислорода, как известно в данной области техники.As seen in FIG. 1, the pipe (1) contains, from the core to the sheath: the pipe body (2), a thermal insulation layer (3), a barrier layer (4) and an outer protective layer (5). In a preferred embodiment, the body of the pipe (2) is a pressure reinforced pipe made of cross-linked polyethylene (PEX). However, the invention is not limited in this regard, and the pipe body (2) can equally well be made of polypropylene, polybutylene or other suitable polymeric material that allows the pipe to be used in heating and hot water systems. In addition, the pipe body may contain, in or around the pipe body, an oxygen barrier layer, for example a layer of liquid crystal polymer (LCP) and / or ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) having barrier properties against diffusion of water and oxygen, as is known in the art .
Слой теплоизоляции (3) выполнен из жесткого или полужесткого пенополиуретана, а наружный защитный слой (5), обеспечивающий гидроизоляцию слоя (3), выполнен из полиэтилена средней или высокой плотности (среднего или низкого давления). Как показано на фиг. 1, барьерный слой (4) в трубе (1) расположен непосредственно между наружным защитным слоем (5) и слоем (3) теплоизоляции с прилеганием к ним.The thermal insulation layer (3) is made of rigid or semi-rigid polyurethane foam, and the outer protective layer (5), which provides waterproofing of the layer (3), is made of medium or high density polyethylene (medium or low pressure). As shown in FIG. 1, the barrier layer (4) in the pipe (1) is located directly between the outer protective layer (5) and the thermal insulation layer (3) with abutment thereto.
Как далее показано на фиг. 2, барьерный слой (4) выполнен в виде пятислойной пленки, содержащей, в порядке расположения: первый слой полиэтилена высокого давления (6), первый слой адгезива (7), кислородозащитный слой (8), второй слой адгезива (9) и второй слой полиэтилена высокого давления (10). При этом кислородозащитный слой (8) в составе пленки упомянутого барьерного слоя (4) выполнен из полярного полимера, предпочтительно из сополимера этилена с виниловым спиртом (EVOH) или полиамида, который обеспечивает барьер по отношению к кислороду, азоту, углекислому газу и вспенивающим агентам, препятствуя диффузии газов в и из слоя теплоизоляции. Выполнение барьерного слоя (4) в виде описанной пятислойной пленки, где кислородозащитный слой (8) с двух сторон окружен слоями адгезива и полиэтилена высокого давления, существенно повышает прочность барьерной пленки и защиту слоя полярного полимера (EVOH) от возможных внешних воздействий при монтаже трубопровода.As further shown in FIG. 2, the barrier layer (4) is made in the form of a five-layer film containing, in the order of arrangement: the first layer of high pressure polyethylene (6), the first adhesive layer (7), the oxygen barrier layer (8), the second adhesive layer (9) and the second layer high pressure polyethylene (10). Moreover, the oxygen-protective layer (8) in the film composition of the said barrier layer (4) is made of a polar polymer, preferably a copolymer of ethylene with vinyl alcohol (EVOH) or polyamide, which provides a barrier to oxygen, nitrogen, carbon dioxide and foaming agents, preventing the diffusion of gases into and out of the thermal insulation layer. The implementation of the barrier layer (4) in the form of the described five-layer film, where the oxygen-protective layer (8) is surrounded on both sides by adhesive and high-pressure polyethylene layers, significantly increases the strength of the barrier film and the protection of the polar polymer layer (EVOH) from possible external influences during pipeline installation.
Способ изготовления трубы (1) согласно изобретению содержит этапы, на которых на тело трубы (2) из полимерного материала наносят слой теплоизоляции (3) из пенополиуретана и покрывают слой теплоизоляции наружным защитным слоем (5) из полиэтилена. При этом заявленный способ отличается тем, что нанесение слоя теплоизоляции (3) на тело трубы (1) выполняют после активации внешней поверхности тела трубы для обеспечения диффузионного взаимодействия пенополиуретана теплоизоляции с полимерным материалом тела трубы. Активация поверхности тела трубы (2) может выполняться любым известным способом, в частности с помощью химического или механического воздействия, или обработки коронным разрядом, однако, предпочтительным является осуществление активации тела трубы (2) пламенем.A method of manufacturing a pipe (1) according to the invention comprises the steps of applying a thermal insulation layer (3) of polyurethane foam to the pipe body (2) from a polymeric material and coating the thermal insulation layer with an outer protective layer (5) of polyethylene. Moreover, the claimed method is characterized in that the deposition of the thermal insulation layer (3) on the pipe body (1) is performed after activation of the external surface of the pipe body to ensure diffusion interaction of the thermal insulation polyurethane foam with the polymer material of the pipe body. The activation of the surface of the pipe body (2) can be performed by any known method, in particular by chemical or mechanical treatment, or by corona treatment, however, it is preferable to activate the pipe body (2) by flame.
Кроме того, согласно заявленному способу перед покрытием слоя теплоизоляции (3) наружным защитным слоем (5) на слой теплоизоляции (3) наносят барьерный слой (4) из пятислойной пленки, содержащей, как описано выше и показано на фиг. 2: первый слой полиэтилена высокого давления (6), первый слой адгезива (7), кислородозащитный слой (8), второй слой адгезива (9) и второй слой полиэтилена высокого давления (10), которая была предварительно активирована с обеих сторон для обеспечения диффузионного взаимодействия пенополиуретана теплоизоляции (3) с полиэтиленом первого слоя (6) упомянутой пленки и полиэтилена наружного защитного слоя (5) с полиэтиленом последнего слоя (10) упомянутой пленки, соответственно. Упомянутая активация пленки с двух сторон представляет собой активацию наружных поверхностей первого (6) и второго (10) слоев полиэтилена высокого давления в составе пленки. Эта активация может выполняться любым известным способом, в частности с помощью химического или механического воздействия, однако, предпочтительным является осуществление активации поверхностей пленки коронным разрядом.In addition, according to the claimed method, before coating the thermal insulation layer (3) with the outer protective layer (5), a barrier layer (4) of a five-layer film containing, as described above and shown in FIG. 2: a first layer of high pressure polyethylene (6), a first layer of adhesive (7), an oxygen barrier (8), a second layer of adhesive (9) and a second layer of high pressure polyethylene (10), which was previously activated on both sides to provide diffusion the interaction of the polyurethane foam thermal insulation (3) with polyethylene of the first layer (6) of said film and polyethylene of the outer protective layer (5) with polyethylene of the last layer (10) of said film, respectively. The mentioned activation of the film from two sides is the activation of the outer surfaces of the first (6) and second (10) layers of high-pressure polyethylene in the film. This activation can be performed by any known method, in particular by chemical or mechanical action, however, it is preferable to activate the surfaces of the film by corona discharge.
Благодаря тому, что все соединяемые поверхности функциональных слоев трубы согласно изобретению выполнены из родственных полимерных материалов, в предложенном способе обеспечивается возможность их непосредственного диффузионного связывания друг с другом, после активации, без использования промежуточных слоев адгезива. Таким образом, предложенный способ, отличаясь простотой и высокой технологичностью, позволяет изготовить теплоизолированную многослойную полимерную трубу с монолитной конструкцией и барьерным слоем от диффузии газов в и из слоя теплоизоляции повышенной прочности. Описанные преимущества теплизолированных полимерных труб согласно изобретению обеспечивают возможность существенно увеличить срок службы построенных на их основе трубопроводов для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения.Due to the fact that all the connected surfaces of the functional layers of the pipe according to the invention are made of related polymer materials, the proposed method provides the possibility of their direct diffusion bonding to each other, after activation, without the use of intermediate adhesive layers. Thus, the proposed method, characterized by simplicity and high manufacturability, allows us to produce a thermally insulated multilayer polymer pipe with a monolithic structure and a barrier layer from the diffusion of gases into and out of a layer of thermal insulation of increased strength. The described advantages of thermally insulated polymer pipes according to the invention provide an opportunity to significantly increase the service life of pipelines constructed on their basis for heat supply and hot water supply systems.
Описанные выше варианты осуществления представлены для пояснения сущности заявленного изобретения на конкретных примерах и не ограничивают объем правовой охраны изобретения, который определяется нижеследующей формулой изобретения.The embodiments described above are presented to clarify the essence of the claimed invention by specific examples and do not limit the scope of legal protection of the invention, which is determined by the following claims.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118614A RU2630057C1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118614A RU2630057C1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2630057C1 true RU2630057C1 (en) | 2017-09-05 |
Family
ID=59797517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118614A RU2630057C1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2630057C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
EP3812640A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-28 | Zaklad Produkcy Jno-Uslugowy Miedzyrzecz Polskie Rury Preizolowane Sp. z o.o. | Pre-insulated pipe |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0897788B1 (en) * | 1996-07-23 | 2001-10-31 | BRUGG Rohrsysteme GmbH | Method of manufacturing heat insulated pipe |
RU2224160C2 (en) * | 1998-05-06 | 2004-02-20 | Вирсбо Брукс АБ | Multilayer pipe and system of pipes for water in water and heat supply systems |
RU2339869C1 (en) * | 2006-06-14 | 2008-11-27 | Бругг Рор Аг, Холдинг | Water-supply pipe with thermal insulation |
RU124627U1 (en) * | 2012-11-06 | 2013-02-10 | Дмитрий Ильич Лихтарев | MULTILAYER PIPE FOR WATER SUPPLY AND HEAT SUPPLY |
RU132857U1 (en) * | 2013-01-25 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО") | POLYMER PIPE |
-
2016
- 2016-05-13 RU RU2016118614A patent/RU2630057C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0897788B1 (en) * | 1996-07-23 | 2001-10-31 | BRUGG Rohrsysteme GmbH | Method of manufacturing heat insulated pipe |
RU2224160C2 (en) * | 1998-05-06 | 2004-02-20 | Вирсбо Брукс АБ | Multilayer pipe and system of pipes for water in water and heat supply systems |
RU2339869C1 (en) * | 2006-06-14 | 2008-11-27 | Бругг Рор Аг, Холдинг | Water-supply pipe with thermal insulation |
RU124627U1 (en) * | 2012-11-06 | 2013-02-10 | Дмитрий Ильич Лихтарев | MULTILAYER PIPE FOR WATER SUPPLY AND HEAT SUPPLY |
RU132857U1 (en) * | 2013-01-25 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО") | POLYMER PIPE |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
EP3812640A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-28 | Zaklad Produkcy Jno-Uslugowy Miedzyrzecz Polskie Rury Preizolowane Sp. z o.o. | Pre-insulated pipe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2630057C1 (en) | Thermal insulated multi-layer polymer pipe and method of its manufacture | |
EP1113208B1 (en) | Impermeable hose and a process for manufacturing the same | |
DK2340929T4 (en) | Process for manufacturing a plastic jacket tube | |
RU2224160C2 (en) | Multilayer pipe and system of pipes for water in water and heat supply systems | |
US4593853A (en) | Plastic pipe having an oxygen-impermeable casing | |
WO2005090847A1 (en) | Resin tube for fuel piping | |
MY150182A (en) | Thermal insulation of flexible pipes | |
PL1743761T3 (en) | Composite pipe for house installation | |
JP2007125694A (en) | Fuel hose and its manufacturing method | |
JP2004270943A (en) | Thermal insulation conduit | |
DK2378173T3 (en) | A method of connecting jacketed pipe enveloped by placing a diffusionsspærrelag and a plastkapperør | |
DK1355103T3 (en) | Preinsulated pipe | |
US10290881B2 (en) | Hydrogen supply piping and method of manufacturing hydrogen supply piping | |
WO2017090240A1 (en) | Vacuum heat insulator; and heat-insulating container, heat-insulating wall, and refrigerator using same | |
US20140373954A1 (en) | Pipe Insulation System and Method | |
BR112017015616B1 (en) | METHOD OF COATING A FIELD JOINT JOINING UNCOATED ENDS AND COATED FIELD JOINT JOINING ENDS OF TWO TUBULAR SECTIONS | |
JP2588577B2 (en) | Multi-layer hose | |
CN203240256U (en) | Plastic composite tube internally clamped with stainless steel pressure bearing layer | |
ATE329192T1 (en) | DIFFUSION-PROOF PLASTIC TUBE | |
CN221258141U (en) | Heat-insulating plastic-coated structure for stainless steel pipe | |
CN216479377U (en) | Prefabricated PPR plastic aluminum steady state composite insulation pipe | |
DK201400032Y4 (en) | Shrink sleeve with diffusion barrier | |
CN109280364B (en) | Prefabricated direct-buried heat insulation pipeline with ultrahigh axial shear strength and composite heat insulation composition | |
JPS6119009Y2 (en) | ||
TWM594093U (en) | Tube thermal insulation structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180528 |