UA14677U

UA14677U - Method of manufacturing multi-laered polymeric tubes of large diameter by spiral winding

Info

Publication number: UA14677U
Application number: UAU200512017U
Authority: UA
Inventors: Oleh Pavlovych Petymko
Original assignee: Oleh Pavlovych Petymko
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-05-15

Abstract

The utility model relates to tube manufacturing, in particular to the technology of manufacturing spiral-seam polymeric tubes of large diameter. The method of manufacturing multi-layered polyethylene tubes of large diameter by means of spiral winding involves forming the base of tube wall of previously extruded polymeric material of preferably circular or oval section, feeding it to special rollers which form a spiral of selected diameter and direct under the angle to the tube's longitudinal axis of welding, welding the tube from the inside andoutside, winding an extra profile of extruded material over the joint between the coils of the main spiral from the inside and outside and welding over the extra profile. This significantly increases the strength of the tube and provides for saving polymeric material used for welding.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель стосується трубного виробництва, зокрема технології виготовлення спіральношовних 2 полімерних труб великого діаметра (від 160 до бО00Омм) і може знайти використання як в галузях народного господарства: хімічна, нафтогазова промисловість, трубопровідний транспорт, агрокомплекс та комунальне господарство; так і в структурах силових міністерств та відомств (оборона, надзвичайні ситуації).The useful model relates to pipe production, in particular the technology of manufacturing spiral seam 2 polymer pipes of large diameter (from 160 to bO00Omm) and can find use both in the sectors of the national economy: chemical, oil and gas industry, pipeline transport, agricultural complex and communal economy; as well as in the structures of power ministries and agencies (defense, emergency situations).

Відомий спосіб виготовлення спіральношовних труб, при якому полосу невеликої товщини подають до формуючого пристрою під кутом до повздовжньої осі, формують циліндричну трубну заготовку, між кромками 70 розміщують присадку, розігрівають та зварюють шовнообтискуючими роликами |1). Недоліком способу є те, що такі труби мають товщину стінки 2-3мм, що в свою чергу, обумовлює їхню недостатню жорсткість та пружність.There is a known method of manufacturing spiral seam pipes, in which a strip of small thickness is fed to the forming device at an angle to the longitudinal axis, a cylindrical pipe blank is formed, an additive is placed between the edges 70, heated and welded with seam pressing rollers |1). The disadvantage of this method is that such pipes have a wall thickness of 2-3 mm, which in turn causes their insufficient rigidity and elasticity.

Вони деформуються навіть під дією власної ваги. Збільшення товщини стінки подібних труб ускладнюється тому, що процес формування товстої полімерної стрічки пов'язано з крихкістю полімеру, що приводить до розривів та появи тріщин вже на стадії виготовлення труби. Запобігти цьому можна, якщо стрічку попередньо розігрівати до 79 пластичного стану, але така технологія буде технічно складною та економічно нерентабельною.They deform even under the influence of their own weight. Increasing the wall thickness of such pipes is complicated because the process of forming a thick polymer tape is associated with the fragility of the polymer, which leads to breaks and the appearance of cracks already at the stage of pipe production. This can be prevented if the tape is pre-heated to a plastic state, but this technology will be technically difficult and economically unprofitable.

Відомий спосіб виготовлення спіральношовних зварних полімерних труб з тонкою профільною стінкою |21, відповідно до якого попередньо екструдований матеріал стінки труби великого діаметра подають до спеціального пристрою, в якому формують спіраль вибраного діаметра, а зварювання витків спіралі між собою виконують з внутрішньої поверхні сформованої труби.There is a known method of manufacturing spiral seam welded polymer pipes with a thin profile wall |21, according to which the pre-extruded material of the pipe wall of a large diameter is fed to a special device in which a spiral of the selected diameter is formed, and the welding of the turns of the spiral is performed from the inner surface of the formed pipe.

Практика використання подібних конструкцій свідчить, що при укладанні подібних труб безпосередньо у грунт їхня жорсткість виявляється недостатньою вже на глибині від 5 метрів.The practice of using similar structures shows that when such pipes are laid directly in the ground, their stiffness is insufficient already at a depth of 5 meters.

В якості прототипу обрано спосіб виготовлення спіральношовних зварних полімерних труб великого діаметра з тонкою профільною стінкою підвищеної жорсткості |З), згідно з яким попередньо екструдований матеріал стінки, переважно круглого перерізу, подають до спеціальних валків, які формують спіраль вибраного діаметра та направляють її під кутом до повздовжньої осі зварюваної труби, зварювання виконують з внутрішньої та в зовнішньої поверхні труби, а стінку формують з попередньо екструдованого профілюAs a prototype, a method of manufacturing large-diameter spiral-seamed welded polymer pipes with a thin profile wall of increased rigidity |Z) was chosen, according to which the pre-extruded material of the wall, preferably of round cross-section, is fed to special rolls that form a spiral of the selected diameter and direct it at an angle to along the longitudinal axis of the welded pipe, welding is performed from the inner and outer surface of the pipe, and the wall is formed from a pre-extruded profile

Проте, недоліками прототипу є недостатня жорсткість та міцність такої труби, а також великі витрати полімерного матеріалу на заповнення швів при зварюванні витків.However, the disadvantages of the prototype are the insufficient stiffness and strength of such a pipe, as well as the large consumption of polymer material for filling the seams when welding turns.

Недоліки прототипу долаються за допомогою способу виготовлення багатошарових поліетиленових труб - великого діаметра спіральним навиванням, при якому основу стінки труби формують з попередньо ча екструдованого полімерного матеріалу, переважно круглого або овального перерізу, який подають до спеціальних валків, що формують спіраль вибраного діаметра та направляють Її під кутом до повздовжньої осі ее, зварюваної труби, зварювання виконують з зовнішньої і внутрішньої поверхні труби і, згідно корисній моделі, «І між витками основної спіралі з зовнішньої і внутрішньої сторони поверхні труби одночасно навивають профіль зThe shortcomings of the prototype are overcome by the method of manufacturing multi-layer polyethylene pipes - large-diameter spiral winding, in which the base of the pipe wall is formed from pre-extruded polymer material, preferably round or oval in cross-section, which is fed to special rolls that form a spiral of the selected diameter and guide it under at an angle to the longitudinal axis ee of the welded pipe, welding is performed from the outer and inner surface of the pipe and, according to the useful model, "And between the turns of the main spiral from the outer and inner sides of the pipe surface, a profile with

Зо екструдованого матеріалу і виконують зварювання. --Welding is performed from extruded material. --

Запропонований спосіб виготовлення багатошарових поліетиленових труб великого діаметра спіральним навиванням включає наступні етапи: - попередньо екструдований матеріал стінки, переважно круглого чи овального перерізу, подають до «Ф формуючих великий діаметр труби валків, які задають спіраль вибраного діаметра і направляють спіраль під З 50 кутом до повздовжньої осі зварюваної труби; с - перший етап зварювання витків спіралі між собою виконують з внутрішньої та зовнішньої поверхні труби з» екструдерами з частковим заповненням шва розплавом полімеру; - на розплав полімеру між витками основної спіралі з зовнішньої і внутрішньої сторони поверхні труби одночасно навивають профіль (переважно круглого, трикутного або іншого перерізу) з екструдованого матеріалу; - другий етап зварювання витків спіралі між собою виконують з внутрішньої та зовнішньої поверхні труби - екструдерами поверх профілю з заповненням швів розплавом полімеру. «» Новим у способі, що заявляється, є те, що з метою посилення міцності стінки труби і з метою зменшення витрат полімерного матеріалу на заповнення швів при зварюванні витків, між витками основної спіралі з б зовнішньої і внутрішньої сторони поверхні труби одночасно навивають профіль з екструдованого матеріалу і -І 20 виконують зварювання.The proposed method of manufacturing multi-layer polyethylene pipes of large diameter by spiral winding includes the following stages: - pre-extruded wall material, preferably of round or oval cross-section, is fed to the "F" forming large-diameter pipe rolls, which set a spiral of the selected diameter and direct the spiral at an angle of 50 to the longitudinal axes of the welded pipe; c - the first stage of welding the turns of the spiral to each other is performed from the inner and outer surface of the pipe with extruders with partial filling of the seam with molten polymer; - on the polymer melt between the turns of the main spiral from the outer and inner sides of the pipe surface, a profile (mainly round, triangular or other cross-section) of extruded material is simultaneously wound; - the second stage of welding the turns of the spiral to each other is performed from the inner and outer surface of the pipe - with extruders on top of the profile with filling of the seams with polymer melt. "" What is new in the proposed method is that in order to increase the strength of the pipe wall and to reduce the cost of polymer material for filling the seams when welding turns, between the turns of the main spiral from the outer and inner sides of the pipe surface, a profile made of extruded material and -I 20 perform welding.

Дослідження автора та практичне застосування доводять, що за рахунок навивання додаткового профілю між тм витками основної спіралі ззовні і зсередини поверхні труби значно підвищується жорсткість труби і економиться полімерний матеріал, що використовується для зварювання шва.The author's research and practical application prove that due to the winding of an additional profile between the turns of the main spiral from the outside and inside the surface of the pipe, the rigidity of the pipe is significantly increased and the polymer material used for welding the seam is saved.

Приклади деяких можливих варіантів набору стінки з використанням додаткового профілю між витками 29 основної спіралі наведено на Фіг.1 та Фіг.2. Приклад такої труби наведено на Фіг.3. с Таким чином, запропонований спосіб виготовлення багатошарових поліетиленових труб великого діаметра спіральним навиванням є технічно простим, а багатошарові поліетиленові труби, виготовлені з використанням способу, що заявляється, можуть використовуватись як самостійний кінцевий продукт при будівництві та ремонті трубопроводів чи бути використані при виготовленні різних ємностей, баків чи цистерн. 60 Джерела інформації 1. Зайцев К.І., Мацюк Л.Н. Зварювання пластмас. - М.: Машинобудування, 1978. - С.74-75. 2. Патент України на корисну модель Мо2669) від 13.10.2003р.Examples of some possible variants of the set of the wall using an additional profile between turns 29 of the main spiral are shown in Fig. 1 and Fig. 2. An example of such a pipe is shown in Fig.3. c Thus, the proposed method of manufacturing multi-layer polyethylene pipes of large diameter by spiral winding is technically simple, and multi-layer polyethylene pipes manufactured using the method claimed can be used as an independent final product in the construction and repair of pipelines or be used in the manufacture of various containers, tanks or cisterns. 60 Sources of information 1. Zaitsev K.I., Matsyuk L.N. Welding of plastics. - M.: Mashinobuduvaniya, 1978. - P.74-75. 2. Patent of Ukraine for utility model Mo2669) dated 10/13/2003.

З. Патент України на корисну модель Мо8072)И від 15.07.2005р. б5Z. Patent of Ukraine for utility model Mo8072)Y dated 07/15/2005. b5

Claims

The formula of the invention

The method of manufacturing multilayer polyethylene pipes of large diameter by spiral winding, in which the base of the pipe wall is formed from pre-extruded polymer material, preferably round or oval cross-section, which is fed to special rolls that form a spiral of the selected diameter and direct it at an angle to the longitudinal axis of the welded pipe, welding is performed from the outer and inner surface of the pipe, which differs in that between the turns of the main spiral from the outer and inner sides of the pipe surface, a profile made of extruded material is simultaneously wound and welding is performed. that 2 y y (Se) « yo

- and? - sh" (o) - and what 60 b5