PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DΞ TUBERÍA PLANA PARA TRANSPORTE DE FLUIDO A ALTA PRESIÓN MANUFACTURING PROCEDURE DΞ FLAT PIPE FOR HIGH PRESSURE FLUID TRANSPORTATION
Y TUBERÍA ASI OBTENIDAAND PIPE SO GOT
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de tubería plana para el transporte de fluido a alta presión así como la tubería así obtenida, donde en el procedimiento se tiene en cuenta los factores que decrementan la resistencia de la tubería minimizando su efecto mediante un control adecuado del enfriamiento y el trabajo en caliente llevado a cabo sobre la tubería.The present invention relates to a manufacturing process of flat pipe for the transport of high pressure fluid as well as the pipe thus obtained, where the process takes into account the factors that decrease the resistance of the pipe minimizing its effect by means of a proper control of cooling and hot work carried out on the pipe.
El procedimiento está basado en una etapa inicial de extrusionado de plástico con boquilla de tubo de sección circular tras el que se dispone un conjunto de etapas de trabajo mecánico a temperaturas escalonadas y decrecientes.The procedure is based on an initial stage of plastic extrusion with a tube nozzle with a circular section after which a set of mechanical work stages are arranged at staggered and decreasing temperatures.
Estas etapas consisten en inmersiones en diversas secciones de una bañera con escalonamientos en la temperatura donde en la primera sección se lleva a cabo un aplastamiento de la tubería en caliente y a temperatura constante .These stages consist of immersions in various sections of a bathtub with temperature staggering where in the first section a hot and flat temperature crushing of the pipe is carried out.
En las dos etapas siguientes se enfría la estructura progresivamente escalonando la temperatura de enfriamiento.In the next two stages the structure is cooled progressively by staggering the cooling temperature.
La congelación de la estructura plástica interna permite establecer un efecto memoria sobre la tubería
para la recuperación de la configuración aplanada en el momento del almacenamiento cuando cesa la presión interna y se requiere nuevamente una reducción del volumen para su almacenamiento eficiente .The freezing of the internal plastic structure allows to establish a memory effect on the pipe for the recovery of the flattened configuration at the time of storage when the internal pressure ceases and a volume reduction is required again for efficient storage.
Igualmente es objeto de la invención la tubería obtenida por este procedimiento.Also the object of the invention is the pipe obtained by this procedure.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
El uso de tuberías de sección aplanada es una solución conocida ya que el almacenamiento de tuberías de sección circular no solo almacena la tubería sino todo el volumen interno.The use of flattened section pipes is a known solution since the storage of circular section pipes not only stores the pipe but the entire internal volume.
Al adoptar la tubería una forma aplanada se reduce la sección que corresponde a la cavidad interna de la tubería por lo que en un mismo volumen de arrollamiento es posible incorporar un mayor número de vueltas dando lugar a un almacenamiento más eficiente.By adopting the pipe a flattened shape the section corresponding to the internal cavity of the pipe is reduced so that in a same winding volume it is possible to incorporate a greater number of turns resulting in more efficient storage.
Este tipo de soluciones es especialmente válido cuando la tubería ha de transportar fluidos a baja presión.This type of solution is especially valid when the pipeline has to transport fluids at low pressure.
En las tuberías de sección circular la presión da lugar a un estado tensional uniforme donde la superficie de la tubería presenta únicamente tensiones tangentes que dan lugar a esfuerzos de tracción.In circular section pipes the pressure gives rise to a uniform tension state where the surface of the pipe has only tangent stresses that give rise to tensile stresses.
Por el contrario, si la sección es elíptica (o cercana a ésta configuración) con un cierto grado de aplastamiento, la presión interna tiende a deformar la tubería hacia una configuración final más cercana a la sección circular.
Esta deformación da lugar a un incremento de la tensión en las caras internas donde el grado de concavidad es mayor ya que sufren un grado de flexión que da lugar a un esfuerzo de tracción superior al de cualquier otro lugar.On the contrary, if the section is elliptical (or close to this configuration) with a certain degree of crushing, the internal pressure tends to deform the pipe towards a final configuration closer to the circular section. This deformation results in an increase in the tension in the internal faces where the degree of concavity is greater since they suffer a degree of flexion that results in a tensile stress greater than that of any other place.
La elaboración de tuberías especialmente reforzadas en estas paredes impide la adecuada deformación bien para permitir recuperar (en el momento de trabajo o circulación de fluidos a alta presión) la sección circular, bien para recuperar la configuración aplanada una vez cesa la presión interna dado que pueden haber aparecido deformaciones permanentes .The elaboration of specially reinforced pipes in these walls prevents adequate deformation either to allow the circular section to recover (at the time of work or circulation of fluids under high pressure), or to recover the flattened configuration once the internal pressure ceases since they can permanent deformations have appeared.
Son conocidos procedimientos de fabricación de tuberías planas para diversas aplicaciones . La Patente japonesa JP11218268 describe un procedimiento que hace uso de un cinturón de plástico para la fabricación de un doble tubo plano de alta resistencia y con pequeñas deformaciones. Este cinturón plástico trabaja en condiciones de fusión y se sitúa adecuadamente en torno a un cuerpo espiralado sobre el que realiza el trabajo sobre la tubería.Flat pipe manufacturing processes are known for various applications. Japanese patent JP11218268 describes a process that makes use of a plastic belt for the manufacture of a double flat tube of high resistance and with small deformations. This plastic belt works in melting conditions and is properly positioned around a spiral body on which it performs work on the pipe.
La Patente japonesa JP02127919 se refiere a un procedimiento de fabricación de un tubo plano sin necesidad de medios de doblado. La configuración aplanada se lleva a cabo empleando machos y moldes donde se fuerza el paso del tubo en determinadas relaciones de aplastamiento.Japanese patent JP02127919 refers to a method of manufacturing a flat tube without the need for bending means. The flattened configuration is carried out using males and molds where the passage of the tube is forced in certain crushing ratios.
Por último se cita la Patente japonesaFinally, the Japanese Patent is cited
JP61001417 en la que se describe un método de fabricación de tubos planos especialmente diseñado para
evitar la rotura de las paredes durante la fabricación por el uso de una horma interior flexible .JP61001417 describing a method of manufacturing flat tubes specially designed for avoid breaking the walls during manufacturing by using a flexible inner last.
La presente invención consiste en un procedimiento de fabricación que da lugar a una tubería resistente a las altas presiones y con efecto memoria para la recuperación de la forma original aplanada tras su utilización.The present invention consists of a manufacturing process that results in a pipe resistant to high pressures and with memory effect for the recovery of the original flattened form after use.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de tubería plana para transporte de fluido a alta presión y la tubería así obtenida.The present invention relates to a method of manufacturing flat pipe for high pressure fluid transport and the pipe thus obtained.
Este procedimiento consiste en la aplicación de trabajo en caliente de modo controlado sobre la tubería plástica de sección circular recién extruida.This procedure consists in the application of hot work in a controlled way on the plastic pipe of the newly extruded circular section.
Una vez que la tubería sale en caliente de la boquilla se aplica una secuencia de tres etapas. La primera etapa se encuentra a una temperatura situada entre 40 y 60° grados dependiendo del material y la sección de la tubería, a temperatura constante donde un tren de parejas de rodillos enfrentados aplican presión para su aplastamiento.Once the pipe is hot out of the nozzle, a three-stage sequence is applied. The first stage is at a temperature between 40 and 60 degrees depending on the material and the section of the pipe, at a constant temperature where a train of pairs of facing rollers apply pressure to crush them.
La inmersión en fluido permite disipar el calor generado por el trabajo sobre la tubería y a su vez evita enfriamientos rápidos e irregulares debidos la disipación de calor con el entorno. El fluido incrementa el grado de convección y por tanto asegura la temperatura de trabajo en un rango más estrecho. En esta etapa en caliente, la ductilidad de las paredes admite
grandes deformaciones aunque es necesario evitar que estas deformaciones lleguen a ser excesivas y se produzca una unión entre las paredes internas de la tubería.The immersion in fluid allows to dissipate the heat generated by the work on the pipe and in turn prevents rapid and irregular cooling due to the dissipation of heat with the environment. The fluid increases the degree of convection and therefore ensures the working temperature in a narrower range. In this hot stage, the ductility of the walls admits large deformations although it is necessary to prevent these deformations from becoming excessive and a union between the internal walls of the pipe.
Una vez terminada esta primera etapa, la tubería pasa a una segunda sección de la bañera que se encuentra entre 20° y 30° y por lo tanto más fría; temperatura también elegida dependiendo del material y el grosor de la tubería.Once this first stage is finished, the pipe goes to a second section of the bathtub that is between 20 ° and 30 ° and therefore colder; temperature also chosen depending on the material and the thickness of the pipe.
En esta segunda sección se produce un primer enfriamiento controlado en el que se comienza a congelar la estructura interna del material consiguiendo por un lado el efecto memoria y por otro lado la contracción controlada sin la aparición de fisuras.In this second section there is a first controlled cooling in which the internal structure of the material begins to freeze, obtaining on the one hand the memory effect and on the other hand the controlled contraction without the appearance of cracks.
Por último, la tubería se somete a un segundo enfriamiento entre G° y 8° para el total enfriamiento tras el cual se bobina para su manipulación.Finally, the pipe is subjected to a second cooling between G ° and 8 ° for the total cooling after which it is wound for handling.
En tuberías donde el grosor es mayor es necesario que el trabajo mecánico se lleve a temperaturas más elevadas para evitar un mayor grado de fluencia del material por efecto "creep" evitando pinzamientos o uniones localizadas entre las paredes internas de la tubería.In pipes where the thickness is greater it is necessary that the mechanical work is carried out at higher temperatures to avoid a greater degree of creep of the material due to the "creep" effect avoiding pinches or joints located between the internal walls of the pipe.
Igualmente es objeto de esta invención la tubería plana así obtenida.Likewise the object of this invention is the flat pipe thus obtained.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo
preferente y nunca limitativos de la invención.This descriptive report is complemented, with a set of drawings, illustrative of the example preferred and never limiting the invention.
La Figura 1 muestra un esquema de la realización preferente de esta invención sobre el proceso de fabricación de la tubería plana.Figure 1 shows a diagram of the preferred embodiment of this invention on the manufacturing process of the flat pipe.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
En esta realización preferente de la invención para la fabricación de tubería plana para transporte de fluido a alta presión se lleva a cabo una extrusión (1) del plástico en tubo de sección circular para ser trabajado principalmente en caliente y posteriormente congelar su estructura.In this preferred embodiment of the invention for the manufacture of flat pipe for high pressure fluid transport an extrusion (1) of the plastic in a circular section tube is carried out to be worked mainly hot and subsequently freeze its structure.
Una vez que el tubo (4) abandona el cabezal de extrusión (1.1) es sumergido en una bañera (2) diferenciada en tres secciones :Once the tube (4) leaves the extrusion head (1.1) it is submerged in a bathtub (2) differentiated into three sections:
• Una primera sección (2.1) de trabajo en caliente dispone de un tren (2.1.1) de parejas de rodillos enfrentados que trabajan sobre la tubería (4) comprimiéndola hasta alcanzar el grado de aplastamiento adecuado. En esta realización preferente se hace uso de un baño a 50° con un margen de 2°.• A first section (2.1) of hot work has a train (2.1.1) of pairs of facing rollers working on the pipe (4) compressing it until it reaches the proper crushing degree. In this preferred embodiment, a 50 ° bath is used with a margin of 2 °.
• Tras esta primera sección, el tubo (4) se encuentra conformado con la configuración plana final tras la cual entra en una segunda sección (2.2) de la bañera a• After this first section, the tube (4) is conformed to the final flat configuration after which it enters a second section (2.2) of the bathtub a
25° para someter a la tubería a un enfriamiento no excesivamente brusco y evitar así fuertes contracciones que den lugar a agrietamientos o tensiones permanentes que disminuyan la capacidad resistente posterior de la tubería (4) .
• Por último, se pasa a una tercera sección (2.3) a 8° para el enfriamiento final de la estructura interna del plástico -de las paredes del tubo de forma que éste mantiene por efecto memoria la configuración aplanada incluso tras ser sometida a alta presión.25 ° to subject the pipe to a not excessively sharp cooling and thus avoid strong contractions that give rise to permanent cracks or tensions that decrease the subsequent resistant capacity of the pipe (4). • Finally, a third section (2.3) is passed at 8 ° for the final cooling of the internal structure of the plastic - of the walls of the tube so that it keeps the flattened configuration by memory even after being subjected to high pressure .
Una vez enfriada la tubería (4) es bobinada (3) para su manipulación.Once cooled the pipe (4) is wound (3) for handling.
No alteran la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.
Variations in materials, shape, size and arrangement of the component elements, described in a non-limiting manner, do not alter the essentiality of this invention, being sufficient to proceed to its reproduction by an expert.