ES2300443T3 - Tubo reforzado de materia plastica y procedimiento de fabricacion de dicho tubo. - Google Patents

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ES2300443T3 ES02730230T ES02730230T ES2300443T3 ES 2300443 T3 ES2300443 T3 ES 2300443T3 ES 02730230 T ES02730230 T ES 02730230T ES 02730230 T ES02730230 T ES 02730230T ES 2300443 T3 ES2300443 T3 ES 2300443T3
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Abstract

Tubo de capas múltiples reforzado con materia plástica constituido por un mandril tubular a base de una composición polimérica sobre el cual se enrollan cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada que comprende al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo, caracterizado porque el hecho de que las cintas de refuerzo confirman la relación siguiente: (Ver fórmula) donde: IR es un índice de resistencia de la cinta de refuerzo, calculado como sigue: (Ver fórmula) con: sigma que representa el valor máximo de la tensión alcanzada en una prueba de tracción de las cintas en el sentido de la orientación, para un alargamiento correspondiente al límite elástico del mandril o, en su defecto, al punto de ruptura de la cinta si el alargamiento en este punto de ruptura es inferior al del alargamiento del límite elástico del mandril, E que es el módulo elástico en tracción de las cintas orientadas; (Ver fórmula) es el índice de resistencia del mandril; sigma0 y E0 son respectivamente la tensión en el límite elástico y el módulo elástico en tracción del mandril; en el cual, sigma, E, sigma0 y E0 se expresan en las mismas unidades arbitrarias de tensión.

Description

Tubo reforzado de materia plástica y procedimiento de fabricación de dicho tubo.
La presente invención se refiere a un tubo de capas múltiples reforzado en materia plástica constituido por un mandril tubular a base de una composición polimérica sobre el cual se enrollan cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada, incluyendo el indicado tubo al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo.
Los tubos que deben resistir a solicitaciones mecánicas importantes tales como los tubos de gran diámetro y/o los tubos sometidos a alta presión interna pueden ser producidos de forma económica en fundición dúctil. Los tubos de materia plástica son sin embargo preferidos en numerosos casos a los de fundición debido a su ligereza mucho mayor y a su destacable resistencia a la corrosión.
Para resistir tan bien como los de fundición a las fuertes solicitaciones mecánicas, los tubos de materias plásticas tradicionales deben comprender un espesor de pared más elevado, lo cual grava el coste y los hace menos competitivos con relación a los tubos de fundición dúctil.
Por otro lado, los tubos de materia plástica presentan a menudo una baja resistencia a la deformación bajo tensión prolongada. Sin embargo es muy importante, en el caso de ciertos tipos de utilización, que la resistencia de estos tubos, por ejemplo la resistencia al reventado, no se degrade al cabo de un largo período de utilización que puede llegar a veces a varias decenas de años.
Para resolver este problema, varias soluciones han sido consideradas. Una primera solución ha consistido en la producción de tubos cuya materia plástica es biorientada en las direcciones paralela y perpendicular al eje del tubo. La operación de biorientación no puede sin embargo realizarse más que sobre el tubo previamente formado por extrusión, lo cual hace el procedimiento discontinuo y grava por ello el coste. Por otro lado, el mantenimiento de la biorientación de la materia en la colocación de empalmes necesita la observancia de precauciones particulares que implican la utilización de numerosos empalmes especiales. Además, el refuerzo obtenido según esta técnica es sobre todo eficaz en el sentido longitudinal y solo resuelve muy parcialmente el problema de la resistencia a las fuerzas radiales que representan las tensiones máximas en algunas aplicaciones, por ejemplo el transporte de fluidos a presión. Hasta ahora, las tentativas realizadas para hacer el procedimiento de biorientación continuo no han dado todavía plenamente sus frutos, debido a presiones tecnológicas y de sobrecoste importante que las mismas inducen, con respecto a la ganancia de resistencia aún insuficiente que se obtiene.
Otra solución ha sido colocar refuerzos sobre los tubos de materia plástica, como por ejemplo en enrollamiento, en continuo, de fibras (de vidrio, por ejemplo) impregnadas mediante una resina termoplástica o termoendurecible ("COFITS"). Sin embargo, esta solución no está tampoco exenta de defectos, pues estos enrollamientos son generalmente frágiles y aumentan fuertemente la densidad del tubo reforzado resultante así como su coste. Por otro lado, la eficacia de estos refuerzos no siempre es estable con el transcurso del tiempo y el reciclado del tubo al final de su vida resulta a menudo difícil debido a la imbricación en el polímero del tubo de materias extrañas delicadas de separar.
Se conoce también la patente US-A-4.093.004 que describe el principio del refuerzo de mandriles de diversas materias (cartón, papel, caucho, madera o materia plástica) por medio de cintas de poliolefina orientada. El tubo reforzado obtenido no presenta sin embargo una resistencia suficiente, en particular una resistencia al reventado, para ser utilizado con toda seguridad para tiempos de duración largos en el transporte de fluidos a presión.
El documento EP-A-0 697 553 describe un tubo de capas múltiples reforzado según el preámbulo de la reivindicación 1. Este tubo conocido se fabrica por enrollamiento de un plato anular de gran dimensión cuyo eje de rotación coincide don el del mandril, comprendiendo el plato anular una o varias devanaderas de haces de fibras de refuerzo. Se pueden enrollar varios haces de fibras de refuerzo utilizando dos de tales platos anulares, desplazados axialmente y girando en sentidos opuestos.
La invención tiene por objeto resolver los problemas planteados por los sistemas de refuerzo conocidos mencionados anteriormente, manteniendo el coste de producción en unos limites aceptables y competitivos con los tubos de función dúctil.
A este respecto, la invención se refiera a un tubo de capas múltiples reforzado en materia plástica constituido por un mandril tubular a base de una composición polimérica sobre el cual se enrollan cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada, según el cual se seleccionan las cintas entre las que confirman la relación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
1
donde:
IR es un índice de resistencia de la cinta de refuerzo, calculado como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
2
con:
\quad
\sigma que representa el valor máximo de la tensión alcanzada en una prueba de tracción de las cintas en el sentido de la orientación, para un alargamiento correspondiente al límite elástico del mandril o, en su defecto, al punto de ruptura de la cinta si el alargamiento en este punto de ruptura es inferior al del alargamiento del límite elástico del mandril,
\quad
E que es el módulo elástico en tracción de las cintas orientadas;
3 es el índice de resistencia del mandril;
\quad
\sigma_{0} y E_{0} son respectivamente la tensión en el límite elástico y el módulo elástico en tracción del mandril;
en la cual, \sigma, E, \sigma_{0} y E_{0} se expresan en las mismas unidades arbitrarias de tensión,
y porque comprende al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo.
En esta definición, el vocablo "ángulo similar" significa un ángulo al menos igual al mismo ángulo menos 5 grados de ángulo. El vocablo "ángulo similar" comprende también un ángulo como máximo igual al mismo ángulo más 5 grados de ángulo. De preferencia, este vocablo significa un ángulo al menos igual al mismo ángulo menos 2 grados de ángulo. De preferencia también, comprende un ángulo como máximo igual al mismo ángulo más 2 grados de ángulo.
Por límite elástico, se entiende designar el punto de la curva de ensayo en tracción: tensión - alargamiento de la materia plástica considerada a partir del cual la tensión a aplicar necesaria para la obtención de un alargamiento suplementario comienza a bajar con relación a las tensiones requeridas para obtener los alargamientos inferiores al correspondiente a este punto.
Por tubo reforzado, se entiende designar un tubo cuyas propiedades mecánicas intrínsecas de la composición de materia de base que lo constituye se modifican por la presencia de una composición de materia adicional diferente de esta materia de base y que aporta por su presencia un suplemento de resistencia mecánica. La composición de materia de base es una composición polimérica que representa al menos un 40% en peso del peso total del tubo reforzado. El mandril está constituido con la composición polimérica de base. La composición de material adicional se materializa por las cintas de refuerzo.
Por materia plástica se entiende designar toda materia que comprenda al menos un polímero de resina de síntesis.
Todos los tipos de materia plástica pueden ser adecuados. Materias plásticas que son adecuadas pertenecen a la categoría de las materias termoplásticas.
Por materia termoplástica, se designa cualquier polímero termoplástico, comprendidos los elastómeros termoplásticos, así como sus mezclas. Se designa por el término "polímero" tanto los homopolímeros como los copolímeros (binarios o ternarios particularmente). Ejemplos de tales copolímeros son, de forma no limitativa: los copolímeros de distribución aleatoria, los copolímeros en bloque y los copolímeros injertados.
Cualquier tipo de polímero o de copolímero termoplástico cuya temperatura de fusión sea inferior a la temperatura de descomposición es adecuado. Las materias termoplásticas de síntesis que presentan un margen de fusión extendido en al menos 10 grados Celsius son particularmente adecuadas. Como ejemplo de tales materias, se encuentran las que presentan una polidispersión de su masa molecular.
En particular, se pueden utilizar poliolefinas, polihalogenuros de vinilo, poliésteres termoplásticos, policetonas, poliamidas y sus copolímeros. Una mezcla de polímeros o de copolímeros puede también ser utilizada, al igual que una mezcla de materias poliméricas con cargas inorgánicas, orgánicas y/o naturales como, por ejemplo, pero no limitativamente: el carbono, las sales y otros derivados inorgánicos, las fibras naturales o poliméricas. Es igualmente posible utilizar estructuras de capas múltiples constituidas por capas apiladas y solidarias que comprendan al menos uno de los polímeros o copolímeros descritos anteriormente.
Un polímero a menudo utilizado es el polietileno. Excelentes resultados han sido obtenidos con polietileno de alta densidad (PEHD).
El constituyente de base del tubo reforzado según la invención es un mandril tubular, es decir un objeto hueco en forma de tubo. Está constituido, al menos parcialmente, por una composición polimérica.
Otros constituyentes del tubo reforzado según la invención son las cintas de refuerzo que comprenden una composición de materia adicional que aporta el suplemento de resistencia mecánica necesaria para conferir al tubo reforzado las propiedades mecánicas adecuadas para el uso al cual está destinado.
La materia adicional presente en las cintas de refuerzo del tubo según la invención comprende al menos una composición polimérica orientada. La misma puede comprender una sola composición polimérica orientada. Alternativamente, puede también comprender una mezcla de varias composiciones poliméricas y eventualmente aditivos no poliméricos de los cuales al menos uno de los polímeros está orientado. El polímero puede ser cualquier polímero termoplástico susceptible de poder estar presente en las cintas en forma orientada, es decir con al menos un 20% en peso de las cadenas moleculares que lo componen dispuestas según una misma dirección. De preferencia la dirección de la orientación es la de la longitud de la cinta. Se puede elegir por polímero orientado todo tipo de polímero termoplástico que se preste bien a la orientación de sus cadenas moleculares. Generalmente, se utiliza un polímero orientado cuya naturaleza sea la misma que la de los polímeros que sirven corrientemente para la producción de tubos que deben resistir a la presión. Ejemplos interesantes de tales polímeros en el caso de un mandril de polietileno de alta densidad (HDPE) son, no limitativamente, las resinas HDPE multimodales y las resinas reticulables.
Las resinas multimodales son las que presentan una distribución de masa molecular con varios extremos. Las resinas HDPE bimodales, de dos extremos, son preferidas.
Las resinas HDPE reticulables son resinas HDPE que se comportan en su utilización como resinas HDPE termoplásticas tradicionales y que pueden seguidamente, después de su conformación, ser reticuladas y endurecidas mediante un procedimiento cualquiera (acción de peróxidos, irradiación,...).
Si varios polímeros orientados están presentes, comparten la misma dirección de orientación. El polímero orientado de las cintas puede ser de la misma naturaleza que uno de los polímeros de la composición polimérica de base que constituye el mandril. Puede también, por el contrario, ser un polímero no presente en esta composición polimérica de base, si las circunstancias de utilización lo exigen o son poco compatibles con la utilización de un polímero idéntico.
Ventajosamente, el tubo reforzado según la invención comprende un número par de capas de cintas de refuerzo enrolladas sobre el mandril.
De preferencia, una capa de adhesivo se intercala entre el mandril y la capa de cintas adyacente, así como entre cada capa de cintas.
Por adhesivo, se entiende designar todo adhesivo compatible con la composición del mandril y la de las cintas de refuerzo. El adhesivo más utilizado es generalmente un adhesivo polímero que puede presentarse en forma de un poliuretano o de una poliolefina funcionalizada. Por poliolefina funcionalizada, se entiende designar toda poliolefina que comprenda, además de las unidades derivadas de olefinas, unidades monoméricas funcionales. Estas pueden ser incorporadas bien sea en la cadena principal de la poliolefina, o en sus cadenas laterales. Las mismas pueden igualmente ser incorporadas directamente en la estructura de estas cadenas principales y laterales, por ejemplo por copolimerización de uno o de varios monómeros funcionales con el o los monómeros olefínicos o también resultar del injertado de uno o de varios monómeros funcionales sobre las indicadas cadenas, ulteriormente a la fabricación de la poliolefina. Varias poliolefinas funcionalizadas pueden también ser utilizadas en mezcla.
Se eligen las unidades monoméricas funcionales de la poliolefina funcionalizada entre los ácidos carboxílicos, los diácidos carboxílicos y los anhídridos que corresponden a estos diácidos. Estas unidades monoméricas provienen generalmente de la copolimerización o del injertado de al menos un monómero insaturado que tiene las mismas funciones. Ejemplos de monómeros utilizables son, no limitativamente, el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido maléico, el ácido fumárico, el ácido itacónico, el anhídrido maléico, el anhídrido fumárico y el anhídrido itacónico. De preferencia, las unidades monoméricas funcionales provienen de la copolimerización o del injertado de anhídrido maléico.
De preferencia, el número de capas y los ángulos de las cintas de refuerzo se eligen de tal forma que confieran al tubo acabado una resistencia al menos suficiente para permitirle resistir de forma duradera a las tensiones ejercidas.
El tubo reforzado comprenderá en general al menos dos capas de cintas de refuerzo. Cuando comprende dos capas de cintas, presentan entre ellas, con relación a la dirección del tubo, un ángulo similar, pero de signo opuesto. El vocablo "similar" tiene aquí el mismo sentido que el explicado más arriba.
Cuando el tubo reforzado comprende más de dos capas de cintas de refuerzo, dos capas adyacentes cualesquiera de este tubo presentan, de preferencia, un ángulo similar y de signo opuesto con relación a la dirección del tubo.
Según una forma particular ventajosa de la invención, las cintas de refuerzo del tubo se enrollan en forma de espiras unidas. Más ventajosamente, estas cintas de refuerzo se protegen también mediante dos capas poliméricas no orientadas. El término "protegidas" se comprende aquí en el sentido de una protección mecánica en contra de cualquier alteración de origen mecánico que resultase de solicitaciones del entorno exterior al tubo reforzado. De preferencia, la composición polimérica de estas capas de protección es compatible con la composición polimérica orientada de la capa de refuerzo. De preferencia también, la primera de estas capas, la que es la más interna, está formada por cintas enrolladas también en forma de espiras unidas. Ventajosamente, la segunda capa de protección, situada en la periferia exterior del tubo reforzado es una capa sólida tubular formada por una sola pieza y que sirve de capa de acabado. Por composición polimérica compatible con una composición polimérica orientada, se entiende toda composición polimérica miscible en estado fundido con esta composición orientada, que no provoque reacción física o química indeseable susceptible de afectar a la orientación de al menos un polímero de esta última.
También es particularmente interesante que la naturaleza de cada uno de los constituyentes del tubo sea elegida juiciosamente con miras a permitir su reciclado y su reutilización, en mezcla en una de las capas de un nuevo tubo. Esta facultad debería en este caso poder ser garantizada tanto en la fabricación de un nuevo tubo (por la utilización de desechos de fabricación) como sobre un tubo usado, al final del periodo de utilización.
La invención se refiere también a un procedimiento para la producción de un tubo reforzado de materia plástica que comprende la aplicación por enrollamiento alrededor de un mandril tubular a base de una composición polimérica, de cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada, caracterizado porque las cintas son elegidas entre las que confirman la relación siguiente:
4
donde:
IR es un índice de resistencia de la cinta de refuerzo, calculado como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
5
con:
\quad
\sigma que representa el valor máximo de la tensión alcanzada en una prueba de tracción de las cintas en el sentido de la orientación, para un alargamiento correspondiente al límite elástico del mandril o, en su defecto, al punto de ruptura de la cinta si el alargamiento en este punto de ruptura es inferior al del alargamiento del límite elástico del mandril,
\quad
E que es el módulo elástico en tracción de las cintas orientadas;
6 es el índice de resistencia del mandril;
\quad
\sigma_{0} y E_{0} son respectivamente la tensión del límite elástico y el módulo elástico en tracción del mandril;
en el cual, \sigma, E, \sigma_{0} y E_{0} se expresan en las mismas unidades arbitrarias de tensión,
y porque comprende al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo.
El límite elástico y el vocablo "similar" tienen aquí los mismos significados que los ya explicados anteriormente para el tubo reforzado.
Las cintas de refuerzo pueden ser pegadas sobre el mandril y/o sobre la capa de cintas subyacente por medio de un adhesivo. Los adhesivos utilizados son los mismos que los descritos más arriba para el tubo reforzado.
Según una forma particular del procedimiento conforme a la invención, se preencolan las cintas de refuerzo utilizadas por medio de un adhesivo activable por calentamiento.
La utilización de un adhesivo de este tipo ofrece la ventaja de limitar el tiempo de calentamiento de las cintas de refuerzo a la estrictamente necesaria para el desarrollo del efecto adhesivo, con el fin de proteger mejor el mantenimiento de la orientación de la composición polimérica de las cintas de refuerzo, propiedad generalmente conocida por degradarse bajo el efecto del calor.
Según esta forma de realización particular del procedimiento conforme a la invención, se puede además mejorar también la protección de la orientación molecular del polímero de la composición de las cintas de refuerzo enrollando por encima de estas una cinta delgada de protección térmica que comprende una composición polimérica no orientada de naturaleza química compatible con la de la composición polimérica orientada de las capas subyacentes. Estas cintas de protección se pegan a las cintas orientadas por medio de una cola orgánica sin disolvente o por medio de una cola polímera que funde a una temperatura suficientemente baja para no alterar la orientación de las moléculas de estas cintas de refuerzo orientadas.
El espesor de esta cinta depende de la importancia de sus propiedades de pantalla protectora contra la radiación térmica y no sobrepase el que permite una relativamente buena estabilidad de la orientación molecular de las capas subyacentes. Resulta por otro lado ventajoso que esta cinta de protección térmica sea fuertemente transparente a la radiación infrarroja con el fin de permitir la activación de la cola por medio de una radiación de este tipo, con exclusión de otras fuentes de calor.
Según una variante al procedimiento particular conforme a la invención, se deposita según una técnica de extrusión-laminado por encima de la cinta delgada de protección térmica, una capa exterior de acabado que comprende una composición polimérica no orientada compatible con la de la cinta delgada de protección térmica subyacente. Este depósito puede ventajosamente realizarse con la ayuda de una matriz circular rodeando el tubo reforzado a través de la cual se hace pasar la capa de acabado.
La capa exterior de acabado tiene por objeto calibrar de forma precisa las dimensiones exteriores del tubo y permitir la compatibilidad con empalmes colocados mediante pegado o por termosoldadura.
Ventajosamente, se ajusta el espesor de la cinta delgada para que sirva de pantalla térmica eficaz, como se ha indicado anteriormente, en la extrusión-laminado de la capa de acabado con el fin de limitar al máximo la pérdida de orientación de la composición polimérica orientada de las cintas de refuerzo.
Los ejemplos que siguen se facilitan con miras a ilustrar la invención, sin limitar en modo alguno su alcance.
Se han comparado mediciones de tensión y los módulos elásticos en tracción de 4 polímeros diferentes que se han utilizado para fabricar cintas de 0,9 mm de espesor. Estas cintas han sido enrolladas alrededor de un mandril de polietileno de alta densidad (PEHD) en forma de tubo de 3,85 mm de espesor de pared (denominado TUB121 a continuación). Dos capas cruzadas de cada una de estas cintas se aplicaron sobre el mandril realizando un ángulo de + 55 grados y de - 55 grados con relación a la dirección del mandril, excepto para el polímero HDPE cristalino tipo "Leeds1" donde 4 capas de cintas (que presentan los mismos ángulos que las cintas de los otros tubos) fueron necesarias para realizar un enrollamiento coherente. En el caso de este último polímero HDPE cristalino, la inversión necesaria que debe realizarse para el dispositivo de enrollado se duplica con relación a la de otros polímeros examinados.
A continuación se midió la presión de reventado instantáneo del tubo según la norma ISO 9080.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página siguiente)
\newpage
Los resultados obtenidos se facilitan en la tabla siguiente:
7
Los ensayos Nº 1R, 2R y 5R son ensayos de referencia no conformes a la invención. Los ensayos 3 y 4 son conformes a la invención. Se aprecia que los tubos reforzados realizados en los ensayos 3 y 4, que son los únicos donde la relación de los índices IR/IR_{0} es superior al número 4, presentan presiones de reventado óptimas, por lo tanto son las más elevadas y las que responden a las especificaciones requeridas para el uso considerado por los tubos reforzados.

Claims (9)

1. Tubo de capas múltiples reforzado con materia plástica constituido por un mandril tubular a base de una composición polimérica sobre el cual se enrollan cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada que comprende al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo, caracterizado porque el hecho de que las cintas de refuerzo confirman la relación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
8
donde:
IR es un índice de resistencia de la cinta de refuerzo, calculado como sigue:
9
con:
\quad
\sigma que representa el valor máximo de la tensión alcanzada en una prueba de tracción de las cintas en el sentido de la orientación, para un alargamiento correspondiente al límite elástico del mandril o, en su defecto, al punto de ruptura de la cinta si el alargamiento en este punto de ruptura es inferior al del alargamiento del límite elástico del mandril,
\quad
E que es el módulo elástico en tracción de las cintas orientadas;
10 es el índice de resistencia del mandril;
\quad
\sigma_{0} y E_{0} son respectivamente la tensión en el límite elástico y el módulo elástico en tracción del mandril;
en el cual, \sigma, E, \sigma_{0} y E_{0} se expresan en las mismas unidades arbitrarias de tensión.
2. Tubo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un número par de capas de cintas de refuerzo enrolladas sobre el mandril.
3. Tubo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una capa de adhesivo está intercalada entre el mandril y la capa de cintas adyacente, así como entre cada capa de cintas.
4. Tubo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las cintas de refuerzo están protegidas por una primera capa delgada formada por cintas enrolladas en forma de espiras unidas que comprenden una composición polimérica no orientada compatible con la composición polimérica orientada de las capas de refuerzo subyacentes y por una segunda capa exterior sólida tubular y formada por una sola pieza de esta misma composición polimérica no orientada, que sirve de capa de acabado.
5. Procedimiento para la producción de un tubo reforzado de materia plástica que comprende la aplicación por enrollamiento alrededor de un mandril tubular a base de una composición polimérica, de cintas de refuerzo que comprenden una composición polimérica orientada, incluyendo el tubo al menos dos capas de cintas enrolladas sobre el mandril, estando cada capa constituida por cintas que presentan un ángulo similar y de signo opuesto a las cintas de la otra capa con relación a la dirección del tubo,
caracterizado porque las cintas son elegidas entre las que confirman la relación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
11
donde:
IR es un índice de resistencia de la cinta de refuerzo, calculado como sigue:
12
con:
\quad
\sigma que representa el valor máximo de la tensión alcanzada en una prueba de tracción de las cintas en el sentido de la orientación, para un alargamiento correspondiente al límite elástico del mandril o, en su defecto, al punto de ruptura de la cinta si el alargamiento en este punto de ruptura es inferior al del alargamiento del límite elástico del mandril,
\quad
y E que es el módulo elástico en tracción de las cintas orientadas;
13 es el índice de resistencia del mandril;
\quad
\sigma_{0} y E_{0} son respectivamente la tensión en el límite elástico y el módulo elástico en tracción del mandril;
en el cual, \sigma, E, \sigma_{0} y E_{0} se expresan en las mismas unidades arbitrarias de tensión.
6. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado porque se preencolan las cintas de refuerzo utilizadas por medio de un adhesivo activable por calentamiento.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque se enrollan por encima de las cintas de refuerzo una cinta fina de protección térmica que comprende una composición polimérica no orientada de composición química compatible con la de la composición polimérica orientada de las capas de refuerzo subyacentes.
8. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque se deposita según una técnica de extrusión-laminado por encima de la cinta delgada de protección térmica, una capa exterior de acabado que comprende una composición polimérica no orientada compatible con la de la cinta delgada de protección térmica subyacente, con la ayuda de una matriz circular a través de la cual se hace pasar la capa de acabado.
9. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado porque el espesor de la cinta delgada se ajusta para servir de pantalla térmica eficaz en la extrusión-laminado del acabado con el fin de limitar al máximo la pérdida de orientación de la composición polimérica orientada de las cintas de refuerzo.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1014146A3 (fr) * 2001-04-27 2003-05-06 Solvay Sociutu Anonyme Tube protege en matiere plastique et procede de fabrication dudit tube.
FR2836652B1 (fr) 2002-03-04 2005-02-11 Solvay Procede de soudage de bandes multicouches en matiere plastique a l'aide d'un rayonnement electromagnetique et tube composite en resultant
EP1593480A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-09 SOLVAY (Société Anonyme) Reinforcement of polymer bodies with oriented strips
PL1752276T3 (pl) * 2005-08-11 2016-04-29 Egeplast Werner Strumann Gmbh & Co Kg Sposób wytwarzania zorientowanych taśm polimerowych
DE102009010396A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-02 Egeplast Werner Strumann Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung und Ummantelung von Kunststoffrohren oder Metallrohren
WO2013071449A1 (en) 2011-11-16 2013-05-23 Flexpipe Systems Inc. Flexible reinforced pipe and reinforcement tape
EP2780619B1 (en) 2011-11-16 2018-09-05 Shawcor Ltd. Pipe connection assembly and method
CA2864762C (en) 2012-02-17 2019-06-04 8193053 Canada Ltd. Pipe, pipe connection and pipeline system
US10577440B2 (en) 2013-03-13 2020-03-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Radically coupled resins and methods of making and using same
US10654948B2 (en) 2013-03-13 2020-05-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Radically coupled resins and methods of making and using same
DE102013113133A1 (de) * 2013-11-27 2015-05-28 Egeplast International Gmbh Kunststoffformteil
NL1041586B1 (en) 2015-11-23 2017-06-30 Beele Eng Bv A multi-layered structure of at least a base-layer comprising glass fibers and a paint-based protective layer or a paste-based protective layer.

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2783173A (en) * 1954-07-01 1957-02-26 Resistoflex Corp Method of making laminated tubing
US4093004A (en) 1970-07-23 1978-06-06 Phillips Petroleum Company Armored conduit
US3847693A (en) * 1971-02-12 1974-11-12 Pirelli Buoyant hose and method for making same
US4262704A (en) * 1978-08-30 1981-04-21 Caterpillar Tractor Co. High pressure reinforced hydraulic hose
US4266579A (en) * 1979-08-06 1981-05-12 Dayco Corporation Hose and method of making same
US4347090A (en) * 1980-10-24 1982-08-31 Bunnell Plastics, Inc. Process for forming laminated pipe
CA1192510A (en) * 1981-05-27 1985-08-27 Lawrence E. Pelcher Rna plant virus vector or portion thereof, a method of construction thereof, and a method of producing a gene derived product therefrom
DE68923268T2 (de) * 1988-08-12 1995-11-16 Ube Industries Karbidfasern mit hoher festigkeit und hohem elastizitätsmodulus und polymerzusammensetzung dafür.
USRE35081E (en) * 1989-06-15 1995-11-07 Fiberspar, Inc. Composite structural member with high bending strength
US5188872A (en) * 1989-06-15 1993-02-23 Fiberspar, Inc. Composite structural member with high bending strength
NL9001653A (nl) * 1990-07-19 1992-02-17 Wavin Bv Samengestelde buis met een of meer lagen rond een binnenbuis gewikkeld bandvormig materiaal.
BE1008406A3 (fr) * 1994-07-20 1996-05-07 Polva Pipelife Bv Tuyau composite et procede pour sa fabrication.
CA2194788A1 (en) * 1996-01-30 1997-07-31 Exxon Research Engineering Co High Weeping Strength Polymer Fiber Glass Composite Laminates for Fluid Containment
ATE343751T1 (de) * 1998-10-09 2006-11-15 Sekisui Chemical Co Ltd Hochdruckverbundrohr
JP2001235070A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Kakuichi Technical Service Kk 可撓管、および可撓管の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
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