SE445581B - Forfarande for bekledning av ror med ett skyddsskikt ovanpa ett korrosionsskyddande skikt - Google Patents

Description

10 15 20 25 3G 35 40 7908352-3 läggningen är i huvudsak helt fri från porer och tunnare fläckar för uppnående av effektivt rostskydd. Detta gäller även för de fall där en likströmsspänning upprätthâlles på röret efter nedläggningen för att åstadkomma ett katodskydd mot korrosion, eftersom man har funnit att närvaron av po- rer vanligtvis resulterar i bildandet av vätgas och vätejo- ner genom elektrolytisk påverkan, vilka båda tenderar att angripa klisterfogen, vilket innebär att beläggningen skiljes från röret. Nödvändigheten att undvika tunna partier och po- rer i beläggningen har gjort det mycket svårt att utnyttja epoxibaserat pulver såsom beläggning på rör med helt tillfreds- ställande resultat, även om en sådan beläggning ger en anmärk- ningsvärd god vidhäftning på ett stålrörs yta. Om en första be- läggning bestående av ett spirallindat förformat arkmaterial användes, blir det nödvändigt, för undvikande av porer i det korrosionsskyddande skiktet,att endast utnyttja dyra och höga kvaliteter av termoplastiskt material vid framställningen av arkmaterialet för den första lindningen, vilket innebär en starkt minskad möjlighet att använda mindre dyrbara spillmate- rial, eftersom dessa tenderar att bilda porer under arkform- ning.

Föreliggande uppfinning avser ett förbättrat sätt för be- klädnad eller beläggning av rör genom att påföra ett konven- tionellt korrosionsskyddande första skikt, varefter ett yttre skikt anordnas som effektivt skyddar mot mekanisk skavning och nötning och samtidigt reducerar antalet porer och tunna ytpar- tier.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att sättet erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Genom att direkt spruta ut ett skikt innehållande harts, företrädesvis innehållande polyolefin, exv polyetylen eller polypropylen i uppvärmt mjukgjort tillstánd.direkt i ark- el- ler rörform på det underliggande skiktet, uppnås ovannämnda fördel.

I ett föredraget utförande av uppfinningen bildar det ut- sprutade polyolefinskiktet en del av ett samtidigt utsprutat kompositark, vars inre parti eller skikt innehåller lätt poly- etylenmaterial, medan den yttre delen eller skiktet innehål- ler tungt polyetylenmaterial.

Vid ett annat föredraget utförande av uppfinningen bildas 10 20 25 30 35 40 7soaas2-3 det underliggande skiktet på röret genom smältning och stel- ning av åtminstone en del av ett skikt bestående av epoxi- harts i pulverform för bildande av ett tunt korrosionsskyddan- de skikt, varefter en kompositbeläggning sprutas ut på det korrosionsskyddande skiktets yta, vilket skiktsinre parti el- ler ytbeläggning innehåller en copolymer av eten och akryl- syra, och vars yttre parti eller beläggning innehåller poly- eten,företrädesvis med hög täthet. Epoxihartsen bildar en starkt vidhäftande förbindning med stålrörets yta, eftersom copolymeren reagerar kemiskt med den icke helt härdade epoxi- hartsen för bildande av en starkt vidhäftande förbindning med denna. Den samtidiga utsprutningen av polyeten med copolymeren ger en stark förbindning mellan de två samtidigt utsprutade skikten, vilket får till följd att alla delar av den färdiga beläggningen fästes mycket starkt vid stålrörets yta. Dessutom kommer eventuella porer eller tunnare ytpartier i det underlig- gande korrosionsskyddande skiktet att täckas av det vidhäftan- de utsprutade polyolefinskiktet. Eftersom själva polyolefinskik- tet kan ha porer, så är risken mycket liten att dessa porer kommer att sammanfalla med de porer som finns i det underlig- gande korrosionsskyddande skiktet. Polyolefinskiktet kan ut- sprutas antingen i rörform direkt på det belagda röret när det- ta förflyttas genom det ringformade sprutmunstycket, eller det kan sprutas ut i form av ett band eller remsa som omedelbart och direkt placeras på och spirallindas runt det belagda röret när detta samtidigt roteras och förflyttas längs sin axel i för- hållande till sprutmunstycket.

Sättet enligt föreliggande uppfinning åstadkommer vidhäft- ning mellan det eller de yttre utsprutade polyolefinmaterialet och det underliggande korrosionsskyddande skiktet längs det yttre polyolefinmaterialets hela inneryta och sänker därvid kostnaden för att skydda röret, eftersom det blir möjligt att tolerera ett avsevärt antal porer i det underliggande korrosions- skyddande skiktet samt i det skyddande termoplastiska materia- let hos den yttre spirallindningen utan att skyddseffekten för- loras och utan att det skyddande skiktets motståndskraft sänkes.

Sättet enligt föreliggande uppfinning innebär att en be- läggning eller ett skikt av korrosionsskyddande material fäs- tes vid ytan, vilket kan utföras på så sätt att en epoxibelägg- ning i pulverform tillföres, en uppvämm klisterbeläggning till- 10 15 20 25 30 35 40 7908352-3 föres, eller att en butylbaserad kontaktklisterbeläggning tillföres rörytan. Om en epoxibeläggning i pulverform utnytt- jas innebär detta att röret uppvärmes, att det uppvärmda röret bringas i kontakt med epoxihartsen för att överföra hartspartik- lar till rörytan, varefter hartspartiklarna ytterligare uppvär- mes till smältpunkten, varefter de åtminstone delvis härdas på plats på rörytan. Om ett värmeaktiverbart klister användes så måste röret också värmas upp tillräckligt för att klisterbelägg- ningen skall behålla sin klistrande förmåga under den efterföl- jande utsprutningsbeläggningen med polyolefinskiktet. Om en bu- tylbaserad kontaktklisterbeläggning utnyttjas, så måste belägg- ningen tillföras röret vid rumstemperatur eller något däröver och kvarhållas vid denna temperatur.

Det yttre polyolefinskiktet utsprutas ensamt eller ev tillsammans med ett annat skikt direkt på det korrosionskyddan- de materialets yta i uppvärmt och mjukgjort tillstånd, antingen i form av en slang inneslutande det belagda röret när detta matas fram i förhållande till sprutmunstycket, eller i form av ett band, varvid det belagda röret samtidigt roteras och matas fram längs sin axel för att åstadkomma en spirallindning av bandet kring röret. När det yttre polyolefinskiktet sprutas ut samtidigt med ett annat material för att bilda ett samman- satt band eller ark som vid ena ytan har ett eller flera ytt- re skikt av ett motståndskraftigt nötningsbeständigt och oömt skyddande icke-klistrande termoplastiskt material samt åtmins- tone ett skikt av termoplastiskt vidhäftande material vid in- nerytan, så lindas detta utsprutade kompositarket spiralfor- migt på röret som tidigare belagts med ett korrosionsskyddande material, varvid kompositarkets kantpartier företrädesvis över- lappar varandra under det att det inre vidhäftande skiktet be- finner sig i uppvärmt-mjukgjort tillstånd. Den ovan angivna samtidiga utsprutningen av olika material är en välkänd pro- cess, vilken beskrives, exv i TAPPI MONOGRAPH REPDRT NO. CA-43, Chapter 6 (1973). Kompositarket bildas antingen omedelbart in- nan eller omedelbart efter (inom någon eller några mm) ut- sprutningen från munstycksmynningen. Förbindningen mellan de tvâ utsprutade skikten blir mycket stark genom den intima kontakt som uppstår mellan de två smälta och samtidigt utspru- tade skikten. Dessutom kan ev förekommande porer tolereras bå- de i det underliggande korrosionsresistenta skiktet och i det 10 15 20 25 30 35 40 7908352-3 andra yttre skyddande spirallindade skiktet, eftersom det fort- löpande skiktet av termoplast vid vidhäftning efter applicering av kompositarket på det underliggande korrosionsskyddande skik- tet effektivt isolerar ev porer i det senare då sannolikheten för samverkande överlappande porer i de två separat påförda skikten blir mycket liten. Sättet enligt föreliggande uppfinning åstadkommer inte bara ett förbättrat skydd av den korrosions- moståndskraftiga beläggningen mot skavning och nötning, utan sättet möjliggör även en reduktion av kostnaderna för den kor- rosionsresistenta beläggningen genom eliminering eller begräns- ning av de negativa effekter som hittills har uppstâtt genom närvaro av porer i det underliggande korrosionsskyddande skik- tet. Genom sättet enligt uppfinningen är det även möjligt att erhålla en mycket fast anslutning av ytterskiktet utan hänsyn till beskaffenheten hos det inre korrosionsskyddande skiktet.

Rörets temperatur under applicering av det första korro- sionsskyddande skiktet beror till stor del på beskaffenheten av den beläggning som utnyttjas och vilket angivits ovan. Om det korrosionsskyddande skiktet består av epoxiharts i pulver- form, måste röret förvärmas till en temperatur som är till- räckligt hög (i storleksordningen 150-300°C) för att epoxi- hartsen skall fästa vid röret över dess hela yta genom att pul- verpartiklarna smälter, varefter skiktet härdas. Det korrosions- skyddande skiktet har företrädesvis en tjocklek på mellan 2-10 mm och härdas under 1-4 min. Lämpliga epoxiblandningar är väl kända inom tekniken och beskrives exv i amerikanska patentet nr 4,060 655. När det korrosionsbeständiga skiktet inte kräver uppvärmning för att häfta vid röret eller för att få skiktet att härda, kan röret hållas vid omgivningens temperatur, för- utsatt att röret är fritt från kondens och att det är rent.

Sättet enligt uppfinningen skall nu beskrivas i anslut- ning till utföringsexempel åskådliggjorda på bifogade ritnings- blad, där _ Fig 1 är en peßpektivvy áskådliggörande ett utnyttjande av sättet enligt uppfinningen, och där Fig 2 visar ett fragmentariskt tvärsnitt längs linjen 2-2 eniigt rig 1. ' Såsom visas i fig 1 har röret 10 först belagts med ett korrosionsskyddande skikt 11 som fått torka. Beläggningar med sämre kvalitet än vad som hittills har varit möjligt och vil- 10 15 20 25 30 35 40 7908352-3 ka kan uppvisa porer, kan utnyttjas i skiktet 11, utan att för den skull skyddseffekten blir sämre hos det färdigbeklädda röret. Vid ett utförande består det korrosionsskyddande skiktet 11 av en epoxiharts i pulverform som elektrostatiskt tillföres röret efter att detta har uppvärmts åtminstone 10°C ovanför epoxihartsens smältpunkt, varvid denna fås att smälta och täcka röret inom 5-35 sek, följt av en härdning under 1-4 min. När den efterföljande applicerade beläggningen innefattar ett skikt bestående av en eten-akrylsyra-copolymer, såsom närmare anges nedan, så härdas företrädesvis epoxihartsbeläggningen 11 endast delvis för att möjliggöra en efterföljande kemisk reak- tion med och bindning mellan epoxihartsen och copolymeren. Ef- ter applicering av det korrosionsskyddande skiktet, matas röret fram axiellt förbi utsprutningsmunstycket 16 under samtidig rotation, varvid ett band eller kompositark 18 samtidigt spru- tas ut genom munstycket 16 och där skiktets nedre eller inre yta har åtminstone ett skikt innehållande klister 20 och vid sin övre eller yttre yta åtminstone ett skikt innehållande värmemjukgjort polyolefin 22 för bildning av ett skyddande ytt- re skal. Det utsprutade bandet 18 lindas spiralformigt direkt på skiktets 11 yttre yta med en liten kantöverlappning, såsom framgår av fig 1. Eftersom klisterskiktet 20 förblir varmt och förhållandevis mjukt när det passerar direkt från munstycket 16 till kontakt med det belagda röret, och eftersom klister- skiktets yta är i direkt kontakt med det yttre polyolefinskik- tets 22 yta, uppnås en jämn och fullständig klistring över he- la kontaktytan mellan bandet 16 och skiktet 11 på det belagda röret 10, varvid samtidigt ev porer i skiktet 11 inneslutes när detta exv är framställt av epoxiharts i pulverform. Efter att röret kylts, innefattar beläggningen det korrosionsskyddan- I de skiktet 11 klistrat vid röret och det yttre kompositarkskik- tet 18 fäst vid det korrosionskyddande skiktets hela ytteryta.

För ernående av bästa resultat är det viktigt att utsprutnings- hastigheten och rotationshastigheten samt rörets matningshas- tighet regleras sinsemellan; så att storleken på kompositarket 18 och den spänning under vilket dettillföres till röret hålles i huvudsak likformiga. Spänningen eller sträckningen skall fö- reträdesvis hållas så hög som möjligt för att tillförsäkra en fullständig kontakt mellan det värmemjukgjorda termoplastiska klisterskiktet 20 och den yttre ytan hos det korrosionsskyddan- 10 15 20 25 30 35 40 79083-52-3 de skiktet 11, oberoende av ev oregelbundenheter i det senare.

Det klister som utnyttjas kan vara vilket som helst slags av de blandningar som vanligtvis användes för klistring mellan metall- eller plastytor och kan vara ett homogent material el- ler en blandning av två eller flera olika material. Lämpliga klistermaterial är butylbaserade klister, propylen-akrylsyra- copolymerer, e te n-akrylsyra-copolymerer, e te n-akrylat el- ler vinylacetat-copolymerer. Det yttre skyddande polyolefin- skiktet kan vara vilket som helst slags oöm och motståndskraf- tig polyolefin, vilken är värmemjukbar och utsprutbar inom samma temperaturomráde som det termoplastiska klistret. Poly- olefiner, såsom polyetener med normal eller stor densitet och motståndskraftiga polypropylener (innehållande elastiska eten- propylen-copolymer), är att föredraga. Kompositarkets 18 tjocklek kan varieras efter behov från ca 7 mm till ca 120 mm, varvid det termoplastiska klisterskiktets tjocklek kan variera från 2 till 20 mm och där tjockleken hos det skyddande termo- plastiska skiktet kan variera mellan 5 och 118 mm. Klister- skiktets tjocklek är företrädesvis inte mer än halva tjockle- ken av kompositarkets totala tjocklek, utan utgör företrädes- vis 5-30% av totala tjockleken, beroende på kompositarkets totala tjocklek, vilken i sin tur beror på rördiameter och vilken motståndskraft som önskas på beläggningen.

När det korrosionsskyddande skiktet 11 består av värme- aktiverbart klister eller av butylbaserat klister som är tryck- känsligt, kan det yttre skyddande polyolefinskiktet utsprutas ensamt utan samtidig utsprutning av klisterskiktet, så att kompositarket 18 ersättes av ett homogent ark bestående av po- lyolefin. Om det korrosionsskyddande skiktet 11 består av smält och härdat epoxipulver, innehåller det samtidigt utsprutade klisterskiktet företrädesvis en copolymer av eten eller propy- len tillsammans med akrylsyra, vilken copolymer reagerar med epoxihartsen, särskilt om den senare inte är fullständigt här- dad vid tidpunkten för utsprutningen av klistermaterialet. För att försegla den skarv som bildas mellan ytterskiktets intill- liggande varv, är det enligt uppfinningen även möjligt att på denna skarv, som antingen är en överlappande skarv eller en öppen skarv, tillföra en ytterligare remsa eller ett band 24 bestående av ett värmekrympbart termoplastiskt material, exv av polyeten eller polypropylen och innehållande gummi, exv 7908352-3 8 eten-polypropylen-gummi e dyl. En uppvärmningsanordning 26, exv en strålningsvärmare eller en värmare arbetande med öppen låga är anordnad att värma upp bandet efter att det har appli- cerats på skarven för att krympa bandet kring det belagda rö- ret längs skarven. Det belagda röret kan sedan kylas till rums- temperatur innan eller efter applicering av krympbandet 24.

Bandet 24 kan även vara en smält utsprutad blandning liknande den som finns i det yttre täckande skiktet 22, vilket i detta fall innebär att värmekällan 26 kan elimineras.

Claims (7)

10 l5 20 25 30 35 9 7903352-3 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för beklädning av rör varvid röret förses med ett korrosionsskyddande skikt, som är vidhäftande förbundet med rörets mantelyta, k ä n n e t e c k n a t av att för bildning av ett yttre skyddsskikt pá nämnda korrosionsskydds- skikt páföres genom sprutning ett polyolefinskikt som en i och för sig känd, överlappande spiralformig lindning.
2. 2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda korrosionsskyddsskikt bildas genom att på rörets mantelyta pàföra ett skikt av epoxihartspulver varefter röret uppvärmes för att smälta och härda epoxihartsen.
3. 3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda korrosionsskyddsskikt bildas genom att på rörets mantelyta pàföra ett självklistrande butylklister, företrädes- vis i form av ett klistret uppbärande band.
4. 4. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda korrosionsskyddsskikt bildas genom att ett värmee aktiverbart klister, företrädesvis i form av ett klistret upp- bärande band, páföres pà rörets mantelyta varefter röret upp- värmes för aktivering av klistret.
5. 5. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att för bildning av det yttre skyddsskiktet samsprutas ett kompositark, som invändigt uppvisar ett klistrande delskikt och utvändigt ett polyolefinhaltigt delskikt.
6. 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att kompositarkets klistrande delskikt består av ett copoly- merisat av akrylsyra med etylen eller propylen.
7. 7. Förfarande enligt krav l eller 5, k ä n n e t e c k_- n a t av att för bildning av det yttre skyddsskiktet sam- sprutas ett kompositark, som räknat från rörets yta består av polyetylen med lägre densitet och i riktning utåt av poly- etylen med högre densitet.