PL206604B1

PL206604B1 - Rura, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych i sposób wytwarzania rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych

Info

Publication number: PL206604B1
Application number: PL381993A
Authority: PL
Inventors: Czesław Spyra; Henryk Rydarowski
Original assignee: Spyra Primo Poland Spo & Lstro
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2010-08-31
Also published as: PL381993A1

Abstract

Rura, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych, jest wyposażona w rdzeń rurowy (2), wykonany z termoplastycznego tworzywa sztucznego i zawierającego antypiryny i antystatyki oraz całkowicie powiązane z tym rdzeniem elementy wzmacniające, mające postać co najmniej dwóch niezależnych zespołów (3, 4), z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający (3), a drugi wzdłużny zespół wzmacniający (4). Zgłoszenie dotyczy również sposobu wykonania rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206604 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 381993 (51) Int.Cl.

F16L 9/128 (2006.01) B29D 23/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 16.03.2007

Rura, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych i sposób wytwarzania rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 29.09.2008 BUP 20/08	(73) Uprawniony z patentu: SPYRA-PRIMO POLAND SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚ CIĄ , Mikołów, PL
	(72) Twórca(y) wynalazku: CZESŁAW SPYRA, Mikołów, PL HENRYK RYDAROWSKI, Gliwice, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2010 WUP 08/10	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Malcherek Piotr RZECZNICY PATENTOWI INVENT Sp. z o.o.

PL 206 604 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rura, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych i sposób wytwarzania rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych, w szczególności wieloskładnikowej, jednowarstwowej, trudnopalnej i antystatycznej rury z tworzywa termoplastycznego stosowanej przykładowo w przemyś le chemicznym, naftowym, wydobywczym oraz w budownictwie i w strefach zagroż onych wybuchem dla transportu cieczy i/lub gazów.

W wielu gałęziach przemysłu występuje konieczność transportu palnych i/lub wybuchowych cieczy i/lub gazów, co niesie za sobą wysokie ryzyko związane z możliwością zapłonu czy wybuchu. Dodatkowo częstokroć transport cieczy i gazów odbywać się musi w strefach czy środowiskach zagrożonych pożarem, przykładowo w kopalniach lub w rafineriach. W takich przypadkach z konieczności stosuje się rurociągi z materiałów trudnopalnych, a także z materiałów antystatycznych, przez co ogranicza się ryzyko pożaru lub wybuchu.

Powszechnie stosowano w tym celu rurociągi metalowe, niemniej obecnie odchodzi się od użycia rur metalowych ze względu na ich podatność na korozję i znaczny ciężar. Podatność takich rur na korozję skutkuje skróceniem czasu ich pracy i koniecznością dosyć częstych wymian, co w powiązaniu z ich znacznym ciężarem jest bardzo pracochłonne i tym samym kosztowne.

Znana jest, na przykład z polskiego patentu nr 166 747, rura warstwowa, zwłaszcza dla górnictwa. Przedmiotowa rura warstwowa ma rdzeń rurowy pokryty warstwą adhezyjną, korzystnie poliuretanową lub epoksydową i laminatową powłoką. Laminatowa powłoka składa się z co najmniej jednej warstwy wewnętrznej z włókna szklanego wysyconego poliestrową kompozycją chemoutwardzalną zawierającą samogasnącą nienasyconą żywicę poliestrową w ilości 100 części wagowych, co najmniej jeden antypiren, korzystnie sól i/lub ester kwasów fosforowych w ilości do 20 części wagowych, antystatyk w ilości od 3 do 5 części wagowych i katalizatory oraz z co najmniej jednej warstwy zewnętrznej z włókna szklanego wysyconego poliestrową kompozycją chemoutwardzalną zawierając ą samogasnącą nienasyconą żywicę poliestrową w ilości 100 części wagowych, co najmniej jeden antypiren, korzystnie sól i/lub ester kwasów fosforowych w ilości do 20 części wagowych, antystatyk w ilości od 3 do 5 części wagowych, katalizatory oraz sadzę przewodzącą i/lub pył magnetytowy w ilości od 5 do 15 części wagowych.

Rurę warstwową wytwarza się przez wstępne powlekanie rdzenia rurowego najpierw warstwą adhezyjną, a następnie nawijanie warstwy wewnętrznej i warstwy zewnętrznej laminatowej powłoki.

Znane są również konstrukcje rur, które w rdzeniu rurowym posiadają elementy wzmacniające wykonane z siatki metalowej, bądź spiralnie zwiniętego drutu.

Wynalazek dotyczy rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych, która wyposażona jest w rdzeń rurowy wykonany z tworzywa termoplastycznego zawierającego antypireny i antystatyki oraz związane z tym rdzeniem elementy wzmacniające. Istota wynalazku polega na tym, że całkowicie powiązane z rdzeniem rurowym elementy wzmacniające mają postać co najmniej dwóch niezależnych od siebie zespołów wzmacniających, z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający, a drugi wzdłużny zespół wzmacniający, przy czym każdy z tych zespołów zlokalizowany jest na różnej długości promienia rury.

W korzystnej postaci wynalazku promieniowy zespół wzmacniający usytuowany jest wewnę trznie w stosunku do wzdłużnego zespołu wzmacniającego.

W innej możliwej postaci wynalazku promieniowy zespół wzmacniający usytuowany jest zewnętrznie w stosunku do wzdłużnego zespołu wzmacniającego.

W przypadku koniecznoś ci wykonania rury o bardzo duż ej sztywnoś ci i wytrzymał o ś ci rura ma dwa promieniowe zespoły wzmacniające, usytuowane na różnych długościach promienia rury, pomiędzy którymi znajduje się jeden wzdłużny zespół wzmacniający.

W kolejnej postaci rura ma dwa wzdłuż ne zespoły wzmacniające, usytuowane na różnych długościach promienia rury, pomiędzy którymi znajduje się jeden promieniowy zespół wzmacniający.

Promieniowy zespół wzmacniający może być wykonany z niezależnych pierścieni, bądź też może mieć postać zbliżoną kształtem do sprężyny. W korzystnej odmianie pojedynczy promieniowy zespół wzmacniający ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny usytuowanych na jednakowej długości promienia rury, o identycznym kierunku skręcenia.

W kolejnej odmianie pojedynczy promieniowy zespół wzmacniają cy ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny usytuowanych na zbliżonej długości promienia rury, z których jeden jest prawoskrętny, a drugi jest lewoskrętny.

PL 206 604 B1

Wzdłużny zespół wzmacniający może być wykonany z niezależnych odcinków mających postać zbliżoną do prętów, bądź też może stanowić odcinek jednoelementowy.

Sąsiadujące ze sobą elementy promieniowego i/lub wzdłużnego zespołu wzmacniającego mogą stykać się ze sobą bądź też być oddalone od siebie na pewną odległość.

Celowym jest również, gdy elementy promieniowego i/lub wzdłużnego zespołu wzmacniającego wykonane są ze stali, tworzywa organicznego i/lub tworzywa nieorganicznego.

Sposób wykonania rury, zwłaszcza rury do zastosowań przemysłowych według wynalazku charakteryzuje się tym, że najpierw wytwarza się znanym sposobem jednowarstwowy rdzeń rurowy z termoplastycznego tworzywa sztucznego zawierającego antypiryny i antystatyki, a następnie do plastycznej masy na rdzeniu rury wprowadza się co najmniej dwa niezależne od siebie zespoły wzmacniające, z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający, a drugi wzdłużny zespół wzmacniający. Każdy z tych zespołów wzmacniających umiejscawia się na różnej długości promienia rury, po czym znanymi sposobami kończy się proces wytwarzania rury.

W korzystnym wykonaniu promieniowy zespół wzmacniają cy wprowadza się do uplastycznionej masy na rdzeniu rury poza głowicą wytłaczarską.

Nowa rura charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami wytrzymałościowymi, w tym odpornością na pękania i odpornością na ściskanie, przy stosunkowo niskich kosztach produkcji. Rura jest poza tym stosunkowo lekka, a jej średnica wewnętrzna może dochodzić do około 600 mm. Dodatkowo rura spełnia wszystkie kryteria wymagane do użycia w miejscach zagrożonych wybuchem, to znaczy jest trudnopalna, antystatyczna, odporna na korozję i wysoką temperaturę, a także ma długi okres eksploatacji.

Wynalazek został bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 ilustruje wzdłużny częściowy przekrój schodkowy przez rurę, fig. 2 - wzdłużny częściowy przekrój schodkowy przez rurę w innej postaci, fig. 3 - promieniowy zespół wzmacniający przedstawiony na fig. 1, fig. 4 - promieniowy zespół wzmacniający przedstawiony na fig. 2, fig. 5 do fig. 7 - schematyczne wzajemne usytuowanie zespołów wzmacniających rury w kolejnych postaciach, fig. 8-10 - kolejne postacie promieniowego zespołu wzmacniającego w ujęciu schematycznym, zaś fig. 11 - schemat blokowy sposobu wytwarzania rury według wynalazku.

Rura 1 posiada rdzeń rurowy 2 wykonany z tworzywa termoplastycznego zawierającego dodatki w postaci antypirenów i antystatyków. Wewnątrz rdzenia rurowego 2 zlokalizowane są niezależne od siebie dwa zespoły wzmacniające 3 i 4, całkowicie powiązane z rdzeniem rurowym 2. W postaci wynalazku przedstawionej na fig. 1 rura 1 ma zewnętrzny promieniowy zespół wzmacniający 3 utworzony przez odcinek stalowego drutu 3a zbliżony kształtem do sprężyny oraz wewnętrzny wzdłużny zespół wzmacniający 4 w postaci wzdłużnych stalowych prętów 4a.

W postaci przedstawionej na fig. 2 w rdzeniu rurowym 2 zlokalizowany jest zewnętrzny promieniowy zespół wzmacniający 3 utworzony przez szereg stykających się wzajemnie pierścieni 3a, zaś wewnętrzny wzdłużny zespół wzmacniający 4 utworzony jest przez szereg stykających się wzajemnie stalowych prętów 4b.

Figury 3 i 4 ilustrują promieniowe zespoły wzmacniające 3a i 3b przedstawione odpowiednio na fig. 1 i fig. 2.

Kolejne postacie układu zespołów wzmacniających zostały przedstawione w ujęciu schematycznym na fig. 5 do fig. 7, na których wzmacniające zespoły promieniowe oznaczono jako 3c, 3d i 3e, zaś wzdłużne zespoły wzmacniające oznaczono jako 4c, 4d i 4e. Promieniowe zespoły wzmacniające 3c, 3d i 3e mogą być utworzone zarówno przez stykające się ze sobą bądź oddalone od siebie elementy pierścieniowe, jak i elementy zbliżone kształtem do sprężyny, w których poszczególne zwoje stykają się ze sobą bądź też są od siebie oddalone.

W korzystnym wykonaniu (fig. 9) pojedynczy promieniowy zespół wzmacniający 3f ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny usytuowanych na jednakowej długości promienia rury 1, z których każdy jest skręcony w tym samym kierunku.

Na figurze 10 przedstawiono pojedynczy promieniowy zespół wzmacniający 3g, który ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny usytuowanych na zbliżonej długości promienia rury 1, z których jeden jest prawoskrętny, a drugi jest lewoskrętny. Wzdłużne zespoły wzmacniające 4c, 4d i 4e mogą być utworzone zarówno przez stykające się ze sobą bądź oddalone od siebie pręty, jak i przez jeden odcinek drutu (fig. 8). Zarówno promieniowe, jak i wzdłużne zespoły wzmacniające 3, 4 mogą być wykonane ze stali i/lub tworzywa organicznego i/lub tworzywa nieorganicznego.

PL 206 604 B1

Sposób wytwarzania rury według wynalazku obejmuje następujące etapy (fig. 11):

A - przygotowanie poszczególnych skł adników tworzywa termoplastycznego, w tym polimeru podstawowego, antystatyków i antypirenów, a następnie ich intensywne mieszanie z minimalną ilością polimeru; intensywne mieszanie prowadzone jest z wykorzystaniem znanych urządzeń; etap ten korzystnie przeprowadza się w podwyższonej temperaturze nie przekraczającej 300°C, korzystnie w przedziale 250-280°C, w atmosferze beztlenowej i przy co najmniej 10% obniżeniu ciśnienia w stosunku do ciśnienia atmosferycznego;

B - uformowanie rury podstawowej znaną metodą wytł aczania, przy czym korzystnym jest, gdy do leja wytłaczarki i do strefy uplastycznienia dozuje się kilka składników tworzywa;

C - wprowadzenie do plastycznego tworzywa na rurze podstawowej elementów wzmacniających w postaci co najmniej dwóch niezależnych od siebie zespołów wzmacniających, z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający, a drugi wzdłużny zespół wzmacniający; każdy z tych zespołów wzmacniających umiejscawia się na różnej długości promienia rury; wzdłużne elementy wzmacniające wprowadza się z wykorzystaniem głowicy wytłaczarskiej, natomiast wprowadzanie promieniowego zespołu wzmacniającego może odbywać się z wykorzystaniem przedmiotowej głowicy, jak i poza tą głowicą;

D - obróbka koń cowa rury znanymi sposobami.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Rura, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych, wyposażona w jednowarstwowy rdzeń rurowy wykonany z termoplastycznego tworzywa sztucznego zawierającego antypiryny i antystatyki, oraz związane z tym rdzeniem elementy wzmacniające, znamienna tym, że całkowicie powiązane z tym rdzeniem elementy wzmacniają ce mają postać co najmniej dwóch niezależ nych od siebie zespołów wzmacniających (3, 4), z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający (3), a drugi wzdłużny zespół wzmacniający (4), przy czym każdy z tych zespołów wzmacniających (3, 4) usytuowany jest na różnej długości promienia (r) rury (1).
2. Rura według zastrz. 1, znamienna tym, że promieniowy zespół wzmacniający (3c) jest usytuowany wewnętrznie w stosunku do wzdłużnego zespołu wzmacniającego (4c).
3. Rura według zastrz. 1, znamienna tym, że promieniowy zespół wzmacniający (3a, 3b) jest usytuowany zewnętrznie w stosunku do wzdłużnego zespołu wzmacniającego (4a, 4b).
4. Rura według zastrz. 1, znamienna tym, że ma dwa promieniowe zespoły wzmacniające (3e), pomiędzy którymi znajduje się jeden wzdłużny zespół wzmacniający (4e).
5. Rura według zastrz. 1, znamienna tym, że ma dwa wzdłużne zespoły wzmacniające (4d), pomiędzy którymi znajduje się jeden promieniowy zespół wzmacniający (4c).
6. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że promieniowy zespół wzmacniający (3) ma postać zbliżoną kształtem do sprężyny (3a).
7. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że pojedynczy promieniowy zespół wzmacniający (3f) ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny o identycznym kierunku skręcenia, usytuowanych na jednakowej długości promienia (r) rury (1).
8. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że pojedynczy promieniowy zespół wzmacniający (3g) ma postać dwóch elementów w postaci zbliżonej kształtem do sprężyny usytuowanych na zbliżonej długości promienia (r) rury (1), z których jeden jest prawoskrętny, a drugi jest lewoskrętny.
9. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że promieniowy zespół wzmacniający (3) ma postać niezależnych pierścieni (3b).
10. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że wzdłużny zespół wzmacniający wykonany jest z niezależnych odcinków mających postać zbliżoną do prętów (4a, 4b).
11. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienna tym, że wzdłużny zespół wzmacniający jest jednoelementowy (4f).
12. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 11, znamienna tym, że sąsiadujące ze sobą elementy promieniowe (3) i/lub wzdłużne elementy wzmacniające (4b) stykają się ze sobą.
13. Rura według jednego z zastrzeżeń od 1 do 12, znamienna tym, że zespoły wzmacniające wykonane są ze stali i/lub tworzywa organicznego i/lub tworzywa nieorganicznego.

PL 206 604 B1
14. Sposób wykonania rury, zwłaszcza do zastosowań przemysłowych, posiadającej jednowarstwowy rdzeń rurowy wykonany z termoplastycznego tworzywa sztucznego zawierającego antypiryny i antystatyki oraz związane z tym rdzeniem elementy wzmacniające, znamienny tym, ż e najpierw wytwarza się znanym sposobem rdzeń rurowy, a następnie do plastycznej masy na rdzeniu rurowym wprowadza się co najmniej dwa niezależne od siebie zespoły wzmacniające (3, 4), z których jeden stanowi promieniowy zespół wzmacniający (3), a drugi wzdłużny zespół wzmacniający (4), przy czym każdy z tych zespołów wzmacniających (3, 4) umiejscawia się na różnej długości promienia (r) rury (1), a następnie znanymi sposobami kończy się proces wytwarzania rury.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że promieniowy zespół wzmacniający wprowadza się do uplastycznionej masy na rdzeniu poza głowicą wytłaczarską.