SK58994A3

SK58994A3 - Tube

Info

Publication number: SK58994A3
Application number: SK589-94A
Authority: SK
Inventors: Jan Ageheim; Thomas Andersson
Original assignee: Petro Technik Ltd; Kungsoers Plast Ab
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 1995-04-12
Also published as: EP0613419B1; FI108530B; HU215753B; SE9103472L; DE69231277T2; BG62643B1; FI942347A0; SE9103472D0; NO300881B1; JPH07508471A; SK280169B6; BG98782A; CZ284170B6; DK0613419T3; WO1993009948A1; ES2150921T3; ATE194798T1; CZ125494A3; NO941908D0; EP0613419A1

Description

(57) Anotácia:

Rúra z vrstveného materiálu, ktorá má najmenej hlavnú vrstvu a hradlovú vrstvu, na použitie pri preprave a skladovaní uhľovodíkov, aiko benzín, petrolej, motorová nafta, vykurovací olej, zemný plyn, Skvapalnený ropný plyn a iných podobných uhľovodíkov vyznačujúcich sa podobnými chemickými alebo fyzikálnymi vlastnosťami, ako sú difúzia cez plastové materiály, v ktorej hlavná vrstva v podstate obsahuje polyetylén alebo polypropylén, napr. polyetylén so strednou objemovou hmotnosťou a hradlová vrstva obsahuje polyetylén alebo polypropylén, napr. polyetylén s vysokou špecifickou hmotnosťou. V kombinácii s ktoroukoľvek z nasledujúcich zložiek, butylkaučuk, polyamid a polyester.

TV

RÚRA

Vynález sa býka rúr a nádrží na prepravu a skladovanie benzínu a benzínu podobných uhľovodíkov. Špeciálne pre použitie v InStaláciach benzínových staníc a Iných podobných lnStaládach. kde ea benzín alebo Iné uhľovodíky ako napr. petrolej, motorová nafta. vykurovací olej. zemný plyn. skvapalnený ropný plyn. alebo podobne skladu id v cisternách a odtiaľ ea privádzajú napr. k Čerpadlám na Čerpacej stanici. Spomedzi oblastí využitia týchto rúr sa môžu uviesť nasledovné· potrubia pre odvzdušňovanie a spätné vedenie plynov, alebo pre Iné dlstrlbuCné oblasti.

V horeuvedenom type InStaláclí sa bežne používa jú pozinkované rúry. z ktorých každá má dĺžku 6 metrov. Co znamená, že sa rúry musia spolu spájať. Spoj vždy predstavuje nebezpečenstvo úniku. Toto nebezpečenstvo sa zvyšuje skutočnosťou, že sa poCasle v priebehu roCných období mení.

v pôde a týmto úClnkom sa i'udá úplne samozrejme podotknúť. že 1 keď sú rúry nepretržitej hadice z plastu, vhodného na vyvoláva pohyby zabrániť. Treba uložené formou použitie. sily pohybu zeme zostávajú. ale kvOli prísluSným vlastnostiam materiálu sa mOžu dôsledky exlstu iúclch síl podstatne eliminovať. AvSak riziko úniku uhľovodíkov rozptylom zostáva.

Únik z rúr vSeobecne používaných pre tento úCel sa môže odhadovať približne na O. 4 g/meter a mesiac, t.j. 2. 5 1/meter a rok. Tento odhad sa týka polyetylénových rúr bežných typov, □krém polyetylénových rúr sa používajú 1 rúry z plastu spevneného skleným vláknom.

Predmetom vynálezu sú teda rúry alebo nádrže na prepravu a/alebo skladovanie benzínu alebo uhľovodíkov podobných vlastností, rúry vyrobené z materiálu chemicky kompatibilného s uvedenými uhľovodíkmi. prlCom uvedený materiál má zníženú absorpciu pokiaľ Ide o prepravované alebo skladované

-2uhľovndíkv. Navvše oú rúry ndoLné vnči difúzii do t.ike i miery, že môžu ti v Ľ inštalované v zemi s vvššlm stupňom bezpečnosti než doteraz existujúce rúry.

Vo všeobecnosti. väčšina polyolefínov na môže použit na prepravovanie benzínu, pričom treba mat na pamäti, že väčšina polyolefínov sa vyznaču ie odolnosťou voči benzínu vo v.'ičše i alebo menšej miere, ľledzl nimi sú polyetylén a polypropylén. ktoré materiály sú chemicky inertné a ma jú tiež výhodné vlastnosti keď sa použijú v spojitosti s uhľovodíkmi. Najbežnejšie využitie v tejto súvislosti sú palivové nádrže pre Inštalovanie v autách, ktoré sa viac než desať rokov vyrábali z polyetylénu.

Avšak základná hmota polyetylénu (t.j. molekulárna štruktúra materiálu) nepatri k difúzne najodolnejším plastom, pretože cez tento materiál dlfunduje a do materiálu sa absorbujú určité množstvá rozpúšťadiel napr. benzínu. Hrúbka vyrábaných výrobkov má podstatný význam kvOll okolitým poveternostným podmienkam, zvlášt teplote, pretože či ie rúra Inštalovaná nad zemou alebo v zemi. pôsobiace faktory sú v podstate rovnaké. V technike je dobre známe, že rôzne typy plastov sa vyznačujú rôznou priepustnosťou a táto skutočnosť sa využíva v rôznych aplikáciách.

V iných oblastiach použitia je známe obaľovanie rúr zvonka. aby sa zabránilo difúzii plynných prvkov alebo zlúčenín zvonka do rúry. pre porovnanie napr. obaľovanie vonkajších strán vodovodných rúr. aby sa zabránilo prístupu kyslíka do clrkulu júce j horúce j vody v radiátorových okruhoch.

Známe je tiež izolovanie vnútra palivových nádrži aut ich lakovaním, aby sa zadržali výpary z difúzie benzínu. Tento -typ úpravy sa z prirodzených dOvndnv nemôže použiť na kontinuálne ťahané rúry.

Výrobok odolný voči plynnej difúzii, ktorý je známy z

-:3ΕΡ Α2 00311139!, sa skíadá z 3 vrstiev, z ktorých jedna ie medzlvrstva zvolená tak. aby tvorila spojivo pre obidve vrstvy a takáto vrstva tiež nahrádza relatívne koeficienty dĺžkovej rozťažnosti medzi medzivrstvou a priľahlými vrstvami. Tieto rúry sa môžu tvarovať súbežne vytláčaním. Táto rúra Je určená pre systémy ústredného vykurovania a tieto teda musia byť schopné odolávať rôznym teplotám, oveľa vyšším než je tepelný rozsah pre rúry podľa vynálezu.

Tu je celý rad spisov uvádza júclch príklady predchádzajúcej techniky v príslušnej oblasti· JP A 2035290. JP A 3197034. JP A 3224735.

Predmet vynálezu sa dosiahne použitím rúry podľa vynálezu.

Horepopísané problémy sme riešili tak. že sme vnútornú stranu polyetylénovej rúry vybavili bradlovou vrstvou kompatibilnou tak s polyetylénom ako 1 uhľovodíkmi, ktoré sa majú prepravovať alebo skladov.-ť. pričom uvedená rúra je typu bežného pre tento účel a vyrobená z polyetylénu typu FID-PD (polyetylén so strednou objemovou hmotnosťou). Ako hradlnvá vrstva sa môže použiť pnivety Lén alebo polypropylén. Vrstva tiež obsahu je druhú substanciu, ktorá ie vybraná medzi polyamldom. pol. y es térom a buty lkaučukom. ktoré substancie sa zda.jú byť vhodné pre tento účel. Etylénalkohol a vlnylalkohol. ako EVOH a EVAL oú tiež vhodné pre tento účel. Táto druhá substancia je buď vmiešaná do polyetylénu typu ΓΙΟ-PD (polyetylén so strednou ob iemovou hmotnosťou), alebo je do polyetylénu naočkovaná.

PlOže sa použiť jeden príklad hradlovej vrstvy podľa vynálezu. Zvolená hradlová vrstva môže byť napr. polyetylén s vysokou špecifickou hmotnosťou obsahujúci butylkaučuk. ktorý má takú štruktúru, v ktorej zložka butylkaučuku kolíše medzi 5 hmotnostnýml percentami a 50 hinotnostnýini percentami a uprednostňované množstvo .je as.1. 30 hmotnostných percent a

-4zvyčnk je u podstate polyetylén s vysokou špecifickou hmotnosťou, ktorý môže byt zosletovaný. Zistili sme. že keď sa použi.jú percentné podiely vyššie než HO X vzniknú problémy so spracovateľnostou a keď sa puužliú nízke adície, zmenšia sa účinky butylkaučuku a adícia mene i ako 5 X nedáva uspokojivý účinok. Ukázalo sa. že rovnaké podiely fungujú 1 pri iných substanciách zmienených hore ako druhé substancie.

Jeden dôležitý aspekt tohto vynálezu je. že medzi dve vrstvy, t.j. hlavnú vrstvu a hradlovú vrstvu, nie je potrebné dávať Žiadnu ďalšiu vrstvu ani žiadny druh lepidla. Tieto dve vrstvy sa jednoducho môžu súbežne vy tlač j. t. pretože sú vzájomne kompatibilné.

Hradlový materiál je drahý materiál. čo znamená, že použitie materiálu je obmedzené na množstvo potrebné pre dosiahnutie stanovených cieľov. Podľa nášho názoru, keď sa použi je hradlová vrstva hrúbky 10-15 X celkového materiálu, zníži sa difúzia na *>2dnu desatinu hodnoty, s ktorou sa dnes zvyča ine počíta pri používaných materiáloch. Zistili sme. že z praktických príčin je ťažké robiť hradlovú vrstvu tenšiu ako 0. 3 mm - uprednostňovaná hrúbka vrstvy je L až 2 mm. Keď sa vrstva urobí hrubšia ako je táto. nepridá to nič na kvalite hradlovej vrstvy a tiež by to narušilo priestor v rúre. ktorý je k dispozícii. Pomerne tenká vnútorná vrstva nezmení drasticky cenu a úspešné skúsenosti v používaní polyetylénu v tejto súvislosti sa z dlhodobého hľadiska nemenia, pretože nemeníme materiál v polyetylénovej rúre. ale pridávame malé množstvo materiálu na Jej vnútornú stranu. Ak by sme sl namiesto toho zvolili, že vrstvu uložíme na vonka jšlu stranu rúry, všetky mechanické vlastnosti, ako ťahová pevnosť armatúr rúry a pod. by sa museli testovať a prehodnocovať počas dlhého obdobia. Pri horeuvedenom postupe sme schopní používať armatúry bez ďalšieho testovania a vývo ja a navyše sl byť isti, že sa zachova jú všetky

-5normallzované hodnoty pre Miestnosti polyetylénu ako tlakovej rúry.

Preprava plynných látok n kvapalín cez rúry spCsobu je statickú elektrinu, ktorú treba vždy odvádzaĽ. V technike spracovania je dobre známe pridávat sadze do plastového materiálu. aby sa vytvorila vodivosť plastového materiálu. Pridané množstvo Je závislé od kvality sadzi a plánovanej oblasti použitia, t.j. stupňa vodivosti. ktorý sa vyžaduje pre získanie želaných výsledkov. Zdá sa, že vhodná hodnota Špecifického odporu na zabránenie statickej elektriny Je v rozsahu 5 až 500 S/cm. Táto zložka sa mOže pridať k hlavnej vrstve.

Aby sa navySe vylepšila bezpeCnosť v spojitosti s týmto typom rúrových InStaláclí. môže sa pozdĺžne usporiadať Istý typ detektora netesnosti. ako úzky pás na rúre vo forme vodivé.j vrstvy, ktorý by umožňoval meranie množstva odporu v páse spOsobom. ktorý Je dobre známy skúsenému technikovi. Mechanizmus tohto spoCíva v tom. že keď plastový materiál absorbuje rozpúšťadlá, tak sa rozšíri a vzájomné vzdialenosti medzi Časticami sadzí sa zvýSla a v dOsledku toho 1 odpor v páse. ktorý bude Jasne Indikovať únik rozpúšťadiel z rúry.

Je mimoriadne praktické súbežne vytláčať tento pás pri tvarovaní rúr. pretože Inštalácia bude potom pozostávať len z Jednej rúry namiesto ešte ďalSej v blízkosti bej prvej, ako Je to v súčasnosti.

Boli urobené porovnávacie testy s tromi typmi polyetylénových rúr s priemermi 66 mm. Rúry pozostáva iú zo Štandardnej rúry Cl) typu SA 1-1-2305-5. rúry C23 s hradlovou vrstvou z polyetylénu s vysokou špecifickou hmotnosťou rúry (3). ktorá má hradlovú vrstvu s vysokou Špecifickou hmotnosťou naoCkovaného butylom a obsahujúcu polyetylén zmleSaný s termoplastlckým polyesterom.

Rúry boli naplnené syntetickým benzínom v súlade s AB

-6Svenska Anláqgnlngsprovnlngs Technlcal Instruction TA 14-01. Benzín pozostával z lzooktánu 50 X. toluénu 30 X a ortoxylénu 20 X všetko v objemových percentách.

Rúry bolí odvážené a zakopané do debny naplnenej štrkom, okrem štandardnej rúry. Debna mala rozmery 30 x 30 x 200 mm. Zvyšné tri rúry bolí vonku. Všetky testy bolí robené pri priestorové, j teplote. Po 30 dňoch boli zaznamenané nasledujúce výsledky·

Vzorka	Úbytok hmotnosti za v štrku	30 dni v gramoch/meter rúra vonku
1	- -	0. 00
2	0. 00	0. 05
3	0. 00	0. 00

Rúry s hradlovou vrstvou z polyetylénu s vysokou špecifickou hmotnosťou, očkovaného butylom, boli tiež testované na tlakovú odolnosť a odolnosť voči chemikáliám. Testované rúry mail priemer 66 mm a hrúbku steny 5 mm pre vonkajšiu vrstvu a 1.2 mm pre hradlovú vrstvu.

V tlakovom teste C80°C. 170 hodín podlá SS 3362.7 a .8) boli na rúrach 400 mm zaznamenané nasledujúce výsledky*

Vzorka Stredný vonk. Celková hrúbka P Čas porušenia

	priemer mm	min. mm	max. mm	MPa	l*IPa	materiálu hodín
1	66. 4	6. 50	7. 00	4.6	0. 749	>170
2	66. 4	6. 40	7.10	4.6	0. 749	>170
3	66. 4	6. 40	7.10	4. 6	0. 749	>170
4	66. 4	6. 30	7.10	4.6	0. 749	>170
5	66. 4	6. 50	7. 00	4.6	0. 749	>170

Tlaková skúška CP) Je vypočítaná na hrúbku steny 5.00 mm

-7a týka sa tej Časti hrúbky steny, ktorá nie je hradlovou vrstvou.

Axiálna deformácia sa merala na 3 vzorkách a boli zaznamenané nasledujúce výsledky·

Axiálna deformácia

Vzorka	Zmena v X	dĺžky	Stredná hodnota -1.1 Požadovaná ± 3
1	-1.0
2	-1.0
3	-1.2
Ťahová	skúška	bola tiež	uskutočnená na 3 vzorkách.
Ťahová	skúška	-23°C

Rýchlosť ťahu 25 mm/mln. Vzorka kN

9.9

9.7

Ťahová skúška bola uskutočnená na kusoch rúrového materiálu. ktorý bol udržovaný v teplote +80°C. Kusy boli vysústružené na hrúbku 1 mm s nepoškodenou vnútornou stenou rúry. Testované vzorky boli narezané ako skúšobná tyč podľa DIN 53455. Štyri vzorky boli držané 14 dní pri +23°C v kvapaline pozostávajúcej z jednej časti syntetického benzínu (viď dolu) a jednej časti metanolu.

Syntetický benzín pozostával zo* častíc lzooktánu častíc benzénu 20 častíc toluénu 15 častíc oxylénu

-8Vzorky boli odvážené hneď pred a po horeuvedenom postupe.

Vzorka Zmena hmotnosti X	Medza prleťažnostl MPa	Predĺženie pri medzi prleťaž.
Neupravené
1	14.7	2. 0
2	15.1	1. 4
3	15. 3	1. 6
4	15. 2	1. 4
5	14. 7	1. 6

Stredná	hodnota	15. 0	1. 6
Upravené
6	15. 1	13. 5	4.0
7	15. 0	13. 3	3. 8
8	15. Q	13. 4	3. 8
S	15. 2	13. 3	3. 8
10	15. a	13. 0	4.0

Stredná hodnota
15.1	13. 3	3. 9

Zmena v X +15.1 +144

-9Tlaková skúSka

Rúra bola wbauená armatúrami a potom vložená do vodného kúpeľa pri 20°C a aplikoval sa tlak 25 barov. Po jednej hodine bol test prerušený a rúra nepraskla.

Hore popísaná rúra bola vyrobená súbežným vytláčaním z dvoch vrstiev. Nie .ie samozrejme úplne nemožné aplikovať bradlovú vrstvu na vnútornú stranu rúry po jej vytlačení. Ale pretože rúry sa majú vyrábať formou kontinuálnych rúr. zdá sa byť súbežné vytláčanie najvhodnejším spôsobom výroby.

Vo výrobe nádrží pre skladovanie častíc väčších rozmerov než tie. ktoré sú tu popísané. sa môže prirodzene aplikovať hradlová vrstva na hotové výrobky.

Vynález bol popísaný s odvolaním sa na testované vzorky. Je samozrejme možné vynález modifikovať v rozsahu priložených patentových nárokov.

PATENTOVE φιζ

NÁROKY

Claims

Rúra z vrstveného materiálu. ktorá má najmenej hlavnú vrstvu a hradlovú vrstvu. na použitie pri preprave a skladovaní uhľovodíkov ako benzín. petrolej. motorová nafta, vykurovací ole.j, zemný plyn. skvapalnený ropný plyn a Iných podobných podobnými chemickými difúzia cez plastové uhľovodíkov. ktoré sa vyznaCujú a fyzikálnymi vlastnosťami ako Je materiály. vyznaCuJúca sa tým, že uvedená hlavná vrstva v podstate obsahuje polyetylén alebo polypropylén, napr. polyetylén so strednou objemovou hmotnosťou a uvedená hradlová vrstva obsahuje polyetylén alebo polypropylén, napr. polyetylén s vysokou špecifickou hmotnosťou v kombinácii s ktoroukoľvek z nasledu júclch zložiek. butylkauCuk. polyamld a polyester, uvedená hlavná vrstva a uvedená hradlová vrstva sú vzájomne kompatibilné. Rúra podľa nároku 1. vyt.naCuJúca sa tým. že hradlová vrstva má prednostne hrúbku 1 mm až 2 mm.

Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 2. vyznaCuJúca sa tým. že hradlová vrstva pozostáva zo zmesi polyetylén alebo polypropylén a jedne i z uvedených zložiek.

Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 2. vyznaCuJúca sa tým. že hradlová vrstva obsahu je polyetylén alebo polypropylén. naoCkovaný ktoroukoľvek z uvedených zložiek. Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznaCuJúca sa týi·. že hradlová vrstva Je umiestnená na vnútornej stene rúry.

Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5. vyznaCuJúca ea tým. že rúra Je vyrobená súbežným vytláčaním hlavnej vrstvy a hradlovej vrstvy.

Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6. vyznaCuJúca sa tým. že hradlová vrstva obsahuje zmes polyetylénu alebo polypropylénu napr. polyetylén s vysokou špecifickou

44hmotnosťou a jednu z uvedených zložiek, pričom pridané množstvo jedne i z uvedených zložiek môže kolísať od 5 do 50 hmotnostných percent vzhľadom na hmotnosť polyetylénu alebo polypropylénu, prednostne asi 30 hmotnostných percent.

8. Rúra podľa nároku 7. vyznačujúca sa tým. že hradlová vrstva obsahuje zmes polyetylénu alebo polypropylénu, napr. polyetylén s vysokou' špecifickou hmotnosťou a butylkaučuk. pričom pridané množstvo butylkaučuku môže kolísať od 5 do 50 hmotnostných percent vzhľadom na hmotnosť polyetylénu alebo polypropylénu, prednostne asi 30 hmotnostných percent.

9. Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8. vyznačujúca sa tým. že sa do uvedenej hlavnej vrstvy pridá množstvo vhodnej elektricky vodivej substancie, prednostne sadze.

10. Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúca sa tým. že hradlová vrstva má hrúbku 10 až 15 X celkove t hrúbky rúry, prednostne medzi 1 až 2 mm.

11. Rúra podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10. vyznačujúca sa elektricky vodivým úzkym pásom plastu usporiadaným pozdĺž celej dĺžky rúry a prednostne tvarovaným v spojitosti so súbežným vytláčaním rúry ako celku.