PL183978B1 - Powłoka zabezpieczająca przewody rurowe - Google Patents

Abstract

1. Powloka zabezpieczajaca przewody rurowe, zwlaszcza wewnetrzne powierzchnie przewodów do transportowania mediów cieklych i gazowych, szczególnie przewody magi- stral cieplowniczych, zawierajaca substancje mineralne na bazie lepiszcza hydraulicznego oraz modyfikator, znamienna tym, ze ma utwardzalna. warstwe ochronna nalozona na we- wnetrzna powierzchnie zabezpieczanego przewodu rurowego z materialu bedacego mieszani- na skladnika cieklego w ilosci od 10% wagowo do 40% wagowo, zawierajacego od 10% do 70% lateksu naturalnego i skladnika stalego w ilosci od 60% wagowo do 90% wagowo, skladajacego sie z substancji mineralnej na bazie lepiszcza hydraulicznego, zwlaszcza ce- mentu i wypelniaczy oraz niejonowych substancji powierzchniowo czynnych w ilosci do 3% wagowo i ewentualnie ma dodatkowa warstwe z elastycznego tworzywa, polaczona z we- wnetrzna powierzchnia utwardzalnej warstwy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest powłoka zabezpieczająca przewody rurowe, zwłaszcza wewnętrzne powierzchnie przewodów do transportowania mediów ciekłych i gazowych, szczególnie przewody magistral ciepłowniczych.

Przewody rurowe do transportu gorących mediów oraz przewody kondensacyjne w magistralach ciepłowniczych, zwłaszcza ich wewnętrzna rura stalowa, są narażone na uszkodzenia spowodowane korozją. W wielu przypadkach z przewodów ciepłowniczych jest pobierana gorąca woda co zmusza użytkownika magistrali, do uzupełniania zamkniętego obiegu świeżą wodą. Zawarty w świeżej wodzie tlen, wpływa na przyspieszenie korozji wewnętrznej ścianki przewodu. W wyniku korozji zmniejsza się grubość ścianki przewodu, a zatem zmniejsza się również jej wytrzymałość.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 30 41 973 znany jest sposób pokrywania wewnętrznej powierzchni przewodu rurowego zaprawą cementową. Warstwa cementu z wypełniaczem włóknistym jest nakładana na wewnętrzną powierzchnię przewodu rurowego przez odwirowanie. Ta warstwa cementowa nie może być stosowana do naprawy i zabezpieczania przewodów magistral ciepłowniczych, ponieważ jest ona zbyt krucha i jej przyczepność

183 978 do wewnętrznej powierzchni przewodu jest zbyt mała, co powoduje, że warstwa ta nie jest odporna na działanie wysokiej temperatury oraz na duże wahania temperatury. Warstwa ta jest ponadto porowata, a przez jej pory do powierzchni rury przenika woda oraz inne szkodliwe substancje, powodujące występowanie niszczących tę powierzchnię reakcji chemicznych.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 44 24 643 jest znany sposób wytwarzania warstwy zabezpieczającej powierzchnię przewodu rurowego, polegający na tym, ze warstwę wykonaną z zaprawy cementowej pokrywa się dodatkowo tworzywem sztucznym. Istotną wadą tego sposobu jest to, że czas hydratyzacji zaprawy cementowej jaki musi upłynąć do momentu rozpoczęcia procesu pokrywania tworzywem sztucznym wynosi około kilka tygodni. Doświadczenia wykazały, że warstwa ochronna wytworzona tym sposobem, odznacza się występowaniem pęcherzy i odrywaniem się jej od powierzchni przewodu rurowego.

Z opisu patentowego WO nr 94/12820 znana jest zewnętrzna powłoka rurociągu, zwłaszcza rurociągu podmorskiego, zawierająca od 38% wagowo do 55% wagowo lepiszcza hydraulicznego, zwłaszcza cement, silikaty i modyfikator polimerowy stanowiący lateks poliakrylowy, butadienowy względnie styrenowe - butadienowy oraz od 25% wagowo do 40% wagowo popiołu lotnego i mikrokulek szklanych, a także od 18% do 22% wody. Skład powłoki, przedstawiony w przeciwstawionym opisie patentowym zapewnia jej odpowiednią sprężystość potrzebną podczas układania rurociągu na dnie morskim oraz wytrzymałość i odporność na ścieranie, niezbędną podczas przesuwania rurociągu po dnie morskim. Opisany skład materiału powłoki jest mało odporny na działanie wysokich temperatur oraz dynamicznych zmian temperatury medium przepływającego przez rurociąg.

Znane są również warstwy zabezpieczające wewnętrzne powierzchnie przewodów rurowych składające się rur, wykonanych z tworzywa sztucznego lub z włókna. Rury te nie są spojone z wewnętrzną powierzchnią przewodu lub są z nim połączone za pomocą klejenia. Jak wykazały doświadczenia, warstwy takie nie są odporne na działanie wysokiej temperatury.

Celem wynalazku jest opracowanie powłoki zabezpieczającej wewnętrzne powierzchnie przewodów rurowych, zwłaszcza przewodów magistral ciepłowniczych, eliminujących wady znanych powłok.

Cel ten według wynalazku zrealizowano przez opracowanie powłoki zabezpieczającej wewnętrzne powierzchnie przewodów rurowych, mającej utwardzalną warstwę ochronną nałożoną na wewnętrzną powierzchnię zabezpieczanego przewodu rurowego z materiału będącego mieszaniną składnika ciekłego w ilości od 10% wagowo do 40% wagowo, zawierającego od 10% do 70% lateksu naturalnego i składnika stałego w ilości od 60% wagowo do 90% wagowo, składającego się z substancji mineralnej na bazie lepiszcza hydraulicznego, zwłaszcza cementu i wypełniaczy oraz niejonowych substancji powierzchniowo czynnych w ilości do 3% wagowo i ewentualnie ma dodatkową warstwę z elastycznego tworzywa, połączoną z wewnętrzną powierzchnią utwardzalnej warstwy.

Korzystnie jako wypełniacz utwardzalna warstwa zawiera substancje włókniste względnie ługoodpome włókno szklane albo granulat gumowy lub piasek.

Wewnątrz utwardzalnej warstwy ochronnej korzystnie jest umieszczona warstwa tkaniny tekstylnej względnie rękaw z metalowego drutu.

Korzystnie powłoka jest wyposażona w przewody sygnalizacyjne do sygnalizacji nieszczelności zabezpieczanego przewodu rurowego.

Przewody sygnalizacyjne korzystnie są umieszczone wewnątrz utwardzalnej warstwy ochronnej względnie są umieszczone między utwardzalną warstwą ochronną i dodatkową warstwą z elastycznego materiału.

Powłoka wytworzona z materiału składającego się z naturalnych składników, zwłaszcza na bazie cementu charakteryzuje się odpornością na wysoką temperaturę oraz odpornością na ścieranie. Ponadto odznacza się przyczepnością do innych materiałów, takich jak stal, ceramika, guma, szkło i tworzywa bitumiczne.

Materiał powłoki charakteryzuje się wysoką zasadowością, co zapewnia znacznie lepszą ochronę przed korozją.

Szczególnie korzystne jest zastosowanie domieszek i wypełniaczy zwiększających wytrzymałość powłoki.

183 978

Zawartość w mieszaninie do wytwarzania powłoki niejonowych związków powierzchniowo czynnych o niskiej wartości pH, takich jakie są stosowane w płynnych środkach piorących, powoduje zwiększenie jej płynności, co ma istotny wpływ na dokładność wykonania powłoki.

Dzięki zastosowaniu dodatków zwiększających wytrzymałość powłoki i wypełniaczy, powłoka może znaleźć szerokie zastosowanie. Ponadto jest ona odporna na działanie temperatury do 250°C. Jest także odporna na zmiany temperatury.

Powłoka według wynalazku może być stosowana do zabezpieczania przewodów rurowych w szerokim zakresie średnic, a także do zabezpieczania kanałów, w których mogą pracować ludzie. Powłoka może mieć grubość od 1 mm do 30 mm i może pracować pod dużym ciśnieniem.

Powłoka według wynalazku charakteryzuje się dużą odpornością na działanie kwasów i ługów i niską zdolnością pochłaniania wody. Zaopatrzenie utwardzalnej warstwy powłoki w dodatkową warstwę z elastycznego tworzywa, znacznie poprawia jej własności. Grubość tej warstwy wynosi od 1 mm do 5 mm, co umożliwia umieszczenie wewnątrz niej przewodów sygnalizacyjnych.

Umieszczenie wewnątrz utwardzalnej warstwy powłoki tkaniny lub rękawa z drutu metalowego zwiększa wytrzymałość tej warstwy, zwłaszcza na rozciąganie. Szczególnie korzystne jest stosowanie drutów ze stali stopowej o średnicy od 0,1 mm do 0,5 mm.

Zespół utworzony z przewodu rurowego i powłoki zabezpieczającej charakteryzuje się małymi zmianami długości w zakresie temperatur od 20°C do 210°C. Dzięki temu luki wyrównujące wydłużenia przewodów rurowych mogą zostać zastąpione prostymi kompensatorami. Mechaniczne, udarowe oddziaływanie na powłokę lub uderzenie strumieniem wody o ciśnieniu 2000 bar nie powodują powierzchniowego uszkodzenia powłoki.

Utwardzalną warstwę powłoki nanosi się przez powlekanie na oczyszczoną powierzchnię wewnętrzną zabezpieczanego lub naprawianego przewodu rurowego, za pomocą mechanicznego urządzenia wyposażonego w lamelową głowicę narzucającą. Wewnętrzna powierzchnia przewodu rurowego może być oczyszczona za pomocą strumienia wody o wysokim ciśnieniu lub za pomocą draparki lub za pomocą piaskowania.

Przykład

Mieszanina do wytwarzania utwardzalnej warstwy powłoki zabezpieczającej składa się z:

- 1 części wagowo składnika stałego złożonego z 0,6 części cementu i 0,4 części granulatu gumowego (o ziarnistości 0,2) zmieszanych wstępnie w stanie suchym.

- 0,6 wagowo składnika płynnego złożonego z 0,24 części lateksu i 0,36 części wody.

Obydwa składniki mieszaniny zostały następnie zmieszane ze sobą, na przykład w betoniarce.

Tak wytworzoną mieszaninę nanosi się na oczyszczoną, przykładowo za pomocą urządzenia do wytwarzania strumienia wody, powierzchnię wewnętrzną przewodu rurowego. Długość przewodu rurowego wynosi 150 m. Mieszaninę nanosi się za pomocą płytkowej głowicy narzucającej wyposażonej w napęd pneumatyczny. Szybkość przesuwania się głowicy wzdłuż osi przewodu rurowego wynosi od 0,5 m/min do 1 m/min. Grubość powłoki wynosi od 3 mm do 5 mm. Czas utwardzania warstwy utwardzalnej powłoki wynosi od 3 godz. do 5 godz. Podczas procesu nakładania utwardzalnej warstwy prowadzi się ciągłą kontrolę jej grubości. Naprawianie nieprawidłowo nałożonej powłoki jest możliwe w okresie tygodnia od jej nałożenia. Próbę ciśnieniową nałożonej powłoki przeprowadza się po upływie tygodnia od jej nałożenia. Powłoka według wynalazku mocno przylega do pozbawionej luźnych cząstek materiału powierzchni przewodu rurowego. Dzięki swej elastyczności powłoka nie odrywa się od podłoża na skutek zmian długości przewodu rurowego spowodowanych zmianami temperatury.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Powłoka zabezpieczająca przewody rurowe, zwłaszcza wewnętrzne powierzchnie przewodów do transportowania mediów ciekłych i gazowych, szczególnie przewody magistral ciepłowniczych, zawierająca substancje mineralne na bazie lepiszcza hydraulicznego oraz modyfikator, znamienna tym, że ma utwardzalną warstwę ochronną nałożoną na wewnętrzną powierzchnię zabezpieczanego przewodu rurowego z materiału będącego mieszaniną składnika ciekłego w ilości od 10% wagowo do 40% wagowo, zawierającego od 10% do 70% lateksu naturalnego i składnika stałego w ilości od 60% wagowo do 90% wagowo, składającego się z substancji mineralnej na bazie lepiszcza hydraulicznego, zwłaszcza cementu i wypełniaczy oraz niejonowych substancji powierzchniowo czynnych w ilości do 3% wagowo i ewentualnie ma dodatkową warstwę z elastycznego tworzywa, połączoną z wewnętrzną powierzchnią utwardzalnej warstwy.
2. 2. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że utwardzalna warstwa zawiera substancje włókniste jako wypełniacz.
3. 3. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że utwardzalna warstwa zawiera ługoodpome włókno szklane jako wypełniacz.
4. 4. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że utwardzalna warstwa zawiera granulat gumowy jako wypełniacz.
5. 5. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że utwardzalna warstwa zawiera piasek jako wypełniacz.
6. 6. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz utwardzalnej warstwy ochronnej jest umieszczona warstwa tkaniny tekstylnej.
7. 7. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz utwardzalnej warstwy ochronnej jest umieszczony rękaw z metalowego drutu.
8. 8. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wyposażona w przewody sygnalizacyjne do sygnalizacji nieszczelności zabezpieczanego przewodu rurowego.
9. 9. Powłoka według zastrz. 9, znamienna tym, że przewody sygnalizacyjne są umieszczone wewnątrz utwardzalnej warstwy ochronnej.
10. 10. Powłoka według zastrz. 9, znamienna tym, że przewody sygnalizacyjne są umieszczone między utwardzalną warstwą ochronną i dodatkową warstwą z elastycznego materiału.