PL220249B1 - Osłona złącza termokurczliwa oraz sposób wytwarzania osłony złącza termokurczliwej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest osłona złącza termokurczliwa z tworzywa sztucznego usieciowanego radiacyjnie, mająca zastosowanie w ciepłownictwie przy wykonawstwie złącz w budowie sieci ciepłowniczych w systemie rur preizolowanych, ale także w gazownictwie i w podobnych zastosowaniach. Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania osłony złącza termokurczliwej.

Sieci ciepłownicze typowe buduje się z odcinków rur preizolowanych w postaci rur stalowych w otulinie ze sztywnej pianki poliuretanowej oraz płaszcza osłonowego z polietylenu. Końcówki stalowych rur pozbawione są izolacji cieplnej i płaszcza osłonowego. Odcinki rur, tworzące sieć ciepłowniczą łączone są w całość przez spawanie. Izolacja i płaszcz osłonowy w miejscu łączenia rur podlega odtworzeniu. Do tego celu stosuje się osłony złącza, nazywane też mufami, z polietylenu usieciowanego albo nieusieciowanego, czyli rurowe nasuwki, co do zasady o przekroju pierścienia kołowego lub wielokąta, które przed procesem spawania nasuwa się na zewnętrzną część otuliny odcinka rurociągu, zaś po operacji spawania właściwego przewodu instalacji, przesuwa się osłonę na miejsce łączenia rur właściwych. W przypadku zastosowania osłony z tworzywa termokurczliwego, końce osłony poprzez ogrzewanie na przykład przy użyciu palnika lub dmuchawy są obkurczane wokół rury osłonowej płaszcza izolacyjnego w sąsiedztwie miejsca spawania łączonej rury. Osłona osadzona z termicznie obkurczonymi końcami na krańcach otuliny rury ciepłowniczej, ogranicza przestrzeń wokół spawu. Przestrzeń ta może następnie zostać wypełniona pianką izolacyjną. Osłony mogą zawierać na swojej długości co najmniej jeden, częściej dwa otwory z korkami, przeznaczone do zadania do wnętrza osłony materiału izolacyjnego spieniającego się. Korki wciska się, wkręca lub zgrzewa (wtapia) w powłokę osłony złącza. Korki niezgrzewane zabezpiecza się dodatkowo klejoną łatką lub klejoną opaską termokurczliwą. Pozwala to uzyskać złącze rur o parametrach wytrzymałościowych, izolacyjnych oraz przeciwwilgociowych, nieodbiegających praktycznie od parametrów użytych rur preizolowanych.

Elementy składowe zespołu złącza rurowego w rurociągach ciepłowniczych, wykonane z polietylenu usieciowanego lub nieusieciowanego, łączone są ze sobą, za pomocą klejenia, spawania bądź zgrzewania (wtapiana). O wyborze sposobu wykonania trwałego, zapewniającego całkowitą szczelność zespolenia poszczególnych części, decydują wymagania, jakie powinno spełnić połączenie pod względem wytrzymałości i trwałości eksploatacyjnej. W wielu przypadkach najkorzystniejszym rozwiązaniem jest wykonanie złącza za pomocą zgrzewania. Metoda ta może być zastosowana tylko wtedy, gdy struktura zgrzewanych materiałów jest podobna lub kompatybilna oraz gdy po ogrzaniu osiągają one stan plastyczny umożliwiający powstanie złącza wskutek dyfuzji makrocząsteczek podczas docisku materiału w strefie spoiny.

Znany jest w stanie techniki proces sieciowania polietylenu, zarówno metodami chemicznymi jak i fizycznymi za pomocą promieniowania jonizującego. Wysoko usieciowane materiały wykazują lepsze właściwości mechaniczne, większą odporność na chemikalia, oleje i smary a po ogrzaniu nie ulegają topnieniu lecz miękną przechodząc w stan wysokoelastyczny, co powoduje, że wysoko usieciowany polietylen nie może być zgrzewany, gdyż nie przechodzi w stan plastyczny nawet w temperaturach znacznie przekraczających temperaturę topnienia polietylenu nieusieciowanego. Częściowo usieciowany polietylen może natomiast być poddawany procesowi zgrzewania, jeśli po ogrzaniu osiąga stan plastyczny umożliwiający tworzenie trwałego połączenia.

Znany jest w stanie techniki proces kontrolowania sieciowania radiacyjnego w taki sposób, aby wyodrębniony fragment wytworu charakteryzował się innym stopniem usieciowania niż pozostała jego część. Kontrolowanie stopnia usieciowania wybranego obszaru produktu poddanego działaniu promieniowania jonizującego polega na stosowaniu różnego typu osłon o grubości dostosowanej do osiągnięcia zamierzonego efektu. Dzięki temu uzyskuje się strefy, w których materiał w pewnych obszarach pozostaje nieusieciowany lub obszary, w których materiał jest częściowo usieciowany, w stopniu pozwalającym na jego zgrzewanie. Przeprowadzone badania nad sieciowaniem radiacyjnym polietylenu wykazały, iż materiał można usieciować z różnymi stopniami usieciowania i możliwe jest sieciowanie materiału w stopniu z góry założonymi. Do tej pory proces kontrolowania sieciowania radiacyjnego poprzez stosowanie osłon zabezpieczających całkowicie przed sieciowaniem, znalazł zastosowanie w przypadku osłon złączy jedynie dla powierzchni wokół otworów zadawania środka spieniającego, które pozostają nieusieciowane i w które następnie wtapiane są korki.

Wraz ze zmianą stopnia usieciowania zmienia się zdolność materiału do zgrzewania i osiągania stanu plastycznego. W zależności od rodzaju polietylenu i jego podatności na sieciowanie wynikającej ze stopnia krystaliczności, dyspersji makrocząsteczek, rodzaju i stężenia antyutleniaczy wraz ze wzroPL 220 249 B1 stem dawki absorpcyjnej wzrasta gęstość trójwymiarowej sieci aż do uzyskania wartości maksymalnej, zwykle osiąganej w zakresie 100-150 kGy. W szerokim przedziale niższych dawek współistnieją dwie fazy - usieciowana i nieusieciowana. W stanie stopionym taki polietylen charakteryzuje się lepkością wzrastającą wraz ze stopniem usieciowania, zaś po przekroczeniu określonej dla danego materiału gęstości sieci nie topi się, lecz przechodzi w stan lekko sprężysty. W obszarze niewielkiego stopnia usieciowania przekroczenie temperatury płynięcia powoduje znaczne zmniejszenie sił międzycząsteczkowych i łatwość trwałego przemieszczania się łańcuchów polimeru (dyfuzji), która w czasie zgrzewania zapewnia uzyskanie jednorodności materiałowej. Badania wykazały, iż niewielki stopień usieciowania rozszerza zakres użytecznej temperatury zgrzewania. Dla polietylenu nieusieciowanego po przekroczeniu temperatury topnienia lepkość stopionego materiału po przejściu do stanu plastycznego zmniejsza się skokowo, co w czasie zgrzewania wymaga zachowania ściśle określonego, wąskiego zakresu temperatur. Natomiast nieznaczne usieciowanie sprawia, że przejście do stanu płynnego przebiega stopniowo wraz z inicjowanym termicznie wzrostem ruchliwości makrocząsteczek ograniczanej częściowo przez powstałą sieć. Dlatego zależność lepkości od temperatury jest w tym przypadku słabsza, a zgrzewanie można przeprowadzić w szerszym zakresie temperatur.

Do tej pory proces zgrzewania elementów składowych złącza rurowego obejmował zgrzewanie korków z jednowarstwową lub dwuwarstwową osłoną złącza, gdzie obszar zgrzewania korka jest nieusieciowany a poszczególne warstwy osłony złącza były w całości usieciowane, przy czym stopień usieciowania każdej z warstw mógł być różny. Proces zgrzewania również obejmował zgrzewanie końców osłony ale wykonanej w całości z nieusieciowanego polietylenu. Takie rozwiązania nie dotyczyły monolitycznej budowy osłony z końcami charakteryzującymi się termokurczliwością usieciowanego polietylenu, z jednoczesną ich zdolnością do połączeń zgrzewanych. Występowanie zaś obok siebie w osłonie złącza materiału wysoce usieciowanego i nieusieciowanego skutkuje zróżnicowaniem właściwości wytrzymałościowych pomiędzy sąsiednimi obszarami materiału, co ma istotne znaczenie w produktach charakteryzujących się termokurczliwością, ponieważ powoduje wysokie ryzyko powstania pęknięć naprężeniowych w materiale. W takich przypadkach struktura materiału w pobliżu miejsca zgrzewu osiąga niezadowalającą wytrzymałość. Nadto zastosowanie w osłonach złącza w całości lub obszarów materiału nieusieciowanego skutkuje w praktyce częstym wadliwym wykonaniem połączeń zgrzewanych, ze względu na bardzo wąskie parametry procesu zgrzewania polietylenu nieusieciowanego w zakresie temperatury.

Niemożliwość zgrzania wysoko usieciowanego polietylenu została wykazana w sprawozdaniu z prac badawczych wykonanych w ramach projektu celowego „Technologia produkcji muf izolujących połączenia preizolowanych rur ciepłowniczych” (2002) Instytut Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie. W przedmiotowym sprawozdaniu stwierdzono dobrą wytrzymałość połączenia dla folii poddanych napromieniowaniu dawkami około 70 kGy (stopień sieciowania wynosił około 39%), Natomiast materiały poddane ekspozycji na promieniowanie jonizujące do 35 kGy osiągające stopień usieciowania około 17%, tworzyły po zgrzaniu bardzo dobre połączenie. W przypadku zastosowania dawki 100 kGy zgrzanie usieciowanego polietylenu okazało się niemożliwe.

W opisie patentowym nr PL 185 783 przedstawiono osłonę złącza (mufę) dwuwarstwową, w której jedna warstwa jest sieciowana, umożliwiając obkurczanie, a druga warstwa jest nieusieciowana umożliwiając wspawanie zatyczki. Otwory zatyczek przechodzą przez obie warstwy mufy. W przytoczonym rozwiązaniu zastosowano zgrzewanie (wspawanie) elementów wykonanych z polietylenu usieciowanego radiacyjnie. Warstwy polietylenu usieciowane w zakresie 0-40% łączy się poprzez stopienie, przy jednoczesnym zastrzeżeniu, że proces przebiega korzystnie przy stopniu usieciowania poniżej 25%. Według tego rozwiązania wytwory są usieciowane jednakowo na całej długości i nie występują obszary materiału niecałkowicie usieciowanego przypisane do warstwowej ścianki powodujące zróżnicowanie stopnia usieciowania w wytypowanym miejscu. Końce osłony są obkurczane wokół otuliny izolacyjnej z jednoczesną aktywacją materiału użytkowego.

Kolejne znane rozwiązanie przedstawiono w opisie patentowym nr PL 180 558. Według tego rozwiązania wykorzystano zwijane spiralnie taśmy, wykonane z blend polietylenu i jego kopolimerów do wytwarzania obudów. Materiał taśmy jest niehomogeniczny, jedna z jego powierzchni usieciowana jest w większym stopniu niż druga. Rozwiązanie to umożliwia zgrzewanie warstwowe taśm nawiniętych spiralnie, w wyniku czego powstaje element rurowy, który po promieniowym rozciąganiu zyskuje właściwości termokurczliwe. W rozwiązaniu tym nie występuje obszarowo wyodrębniony materiał niecałkowicie usieciowany. Końce osłony są obkurczane pod wpływem dostarczonego ciepła.

PL 220 249 B1

W innym rozwiązaniu znanym z opisu patentowego PL 194 780 przedstawiono osłonę złącza (mufę), w postaci elementu rury okładzinowej z tworzywa, które jest przynajmniej częściowo usieciowane ale z nakładką z tworzywa, które jest przynajmniej częściowo nieusieciowane. Otwory pod korki wtapiane przechodzą przez nakładkę w obszarze nieusieciowania i ściankę elementu rury okładzinowej. Końcowe elementy złącza obkurcza się pod wpływem ciepła i zespaja się je z przylegającymi częściami izolacji.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego PL 205 918 przedstawiono osłonę złącza (mufę) w postaci odcinka kształtki rurowej z polietylenu usieciowanego radiacyjnie, zawierającą co najmniej jeden otwór zadawania środka spieniającego dla celów izolacji cieplnej. Powierzchnia kształtki rurowej, wokół otworu zadawania środka spieniającego jest nieusieciowana. W rozwiązaniu tym korki łączone są z osłoną w miejscu, w którym powierzchnia jest nieusieciowana wokół otworów do wtapiania korków. Rozwiązanie to nie daje jednak możliwości połączenia końców osłony złącza bezpośrednio z rurą, zwłaszcza z płaszczem rury preizolowanej metodą zgrzewania, ponieważ osłona złącza, z wyjątkiem powierzchni nieusieciowanych pod korki, jest całkowicie usieciowana. Końce mufy, według rozwiązania, ogrzewa się w celu obkurczenia na osłonie preizolacji.

Do tej pory proces zgrzewania w osłonach złącza z polietylenu nie znalazł zastosowania w odniesieniu do osłon złącza monolitycznych i jednowarstwowych, w całości usieciowanych, w których jedynie określone obszary, takie jak końce osłony oraz miejsca przeznaczone na korki zostały w mniejszym, odpowiednim stopniu usieciowane, pozwalającym na zgrzanie końców osłony złącza bezpośrednio z inną rurą, a zwłaszcza osłonowym płaszczem rury preizolowanej oraz zgrzanie korków z materiałem osłony w miejscach otworów do zadawania środka spieniającego. Nie zgrzewano dotychczas końców osłony złącza oraz korków z materiałem osłony, gdzie dzięki odpowiedniemu usieciowaniu, polietylen zachowuje termokurczliwość zbliżoną do usieciowanego w całej osłonie, z jednoczesną zdolnością do zgrzewania. Dotychczas również nie wyodrębniano obszarów w osłonie, różniących się stopniem usieciowania w stosunku do całego produktu, przeznaczonych dla zgrzewania.

Głównym celem wynalazku jest uzyskanie wysokiej i trwałej hermetyzacji złącza rurowego, poprzez zwiększenie wytrzymałości i trwałości eksploatacyjnej połączeń z osłoną i elementów tworzących to złącze.

Osłona złącza termokurczliwa ma postać odcinka rury z polietylenu usieciowanego radiacyjnie w stopniu minimum 50% i według wynalazku zawiera co najmniej jeden obszar materiału o mniejszym stopniu usieciowania, nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%.

Korzystnie osłona zawiera co najmniej jedno miejsce przeznaczone na otwór zadawania środka spieniającego a obszar materiału odcinka rury wokół miejsca przeznaczonego na otwór zadawania środka spieniającego jest usieciowany w mniejszym stopniu niż pozostała część odcinka rury, nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%, korzystnie 20%.

Korzystnie końce odcinka rury zgrzewane z inną rurą, zwłaszcza płaszczem rury preizolowanej są usieciowane w mniejszym stopniu niż odcinek rury, nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%, korzystnie 40%.

Korzystnie osłona złącza zawiera co najmniej jeden otwór zadawania środka spieniającego do celów izolacji cieplnej. W innej korzystnej wersji rozwiązania osłona złącza zawiera dwa otwory zadawania środka spieniającego.

Odcinek rury stanowiący osłonę złącza termokurczliwą, w korzystnej postaci według wynalazku, może mieć w przekroju poprzecznym kształt pierścienia kołowego. W innej korzystnej wersji rozwiązania według wynalazku odcinek rury ma w przekroju poprzecznym kształt wielokąta.

Sposób wytwarzania osłony złącza termokurczliwej polega na tym, że rurę z polietylenu tnie się na odcinki, a następnie każdy odcinek przesuwa się z określoną jednostajną prędkością pod wiązką przyspieszonych elektronów akceleratora, po czym każdy odcinek kolejno się wygrzewa w piecu do osiągnięcia przez niego temperatury w której polietylen staje się elastyczny. Następnie orientuje się osłonę w kierunku promieniowym do założonych rozmiarów i szybko schładza się odcinek rury do temperatury otoczenia. Przed przesunięciem odcinka rury z polietylenu pod wiązkę elektronów akceleratora elektronowego, obszar materiału osłony, którego stopień usieciowania ma być mniejszy niż odcinka rury zabezpiecza się w założonym zakresie przed działaniem wiązki elektronów poprzez zastosowanie osłony, montowanej zarówno na powierzchni zewnętrznej jak i wewnętrznej odcinka rury, korzystnie z ołowiu, o określonej grubości i szerokości. Następnie odcinek rury poddawany jest czterokrotnej ekspozycji na promieniowanie elektronowe akceleratora, przy czym każda ekspozycja wyPL 220 249 B1 maga zmiany pozycji odcinka rury względem strumienia wiązki elektronów o 90°, w której materiał otrzymuje jednakową dawkę promieniowania.

Korzystnie obszar materiału pod każdy otwór zadawania środka spieniającego zabezpiecza się w założonym zakresie przed działaniem wiązki elektronów.

Korzystnie końce odcinka rury zgrzewane z inną rurą, zwłaszcza płaszczem rury preizolowanej zabezpiecza się w założonym zakresie przed działaniem wiązki elektronów.

Korzystnie schładza się odcinek rury do temperatury otoczenia a następnie w miejscach przeznaczonych na otwory zadawania środka spieniającego wykonuje się otwory do zadawania środka spieniającego.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala uzyskać podczas operacji sieciowania odcinka rury usieciowane w mniejszym stopniu obszary materiału odcinka rury, które zachowują właściwości termokurczliwe, zbliżone do pozostałego obszaru odcinka rury oraz mogą być zgrzewane. Obszarami tymi, w mniejszym stopniu usieciowanymi mogą być miejsca na otwory, przeznaczone do zgrzewania korków po zadaniu środka spieniającego jak również końce osłony złącza. Umożliwia to właściwe zgrzanie korków z materiałem osłony po operacji wypełnienia osłony materiałem spieniającym oraz optymalne zgrzewanie końców osłony złącza z inną rurą, zwłaszcza płaszczem rury preizolowanej z polietylenu nieusieciowanego. Tak zamontowana osłona zapewnia szczelne połączenie gwarantujące odporność na przenikanie wilgoci do wnętrza osłony złącza, a więc i do strefy właściwego stalowego przewodu ciepłowniczego przy zachowaniu właściwości materiału sieciowanego całości osłony złącza. Poprzez niecałkowite usieciowanie miejsca przewidywanego zgrzewu oraz jego otoczenia możliwe jest utworzenie strefy materiału o strukturze częściowo zbliżonej do właściwości polietylenu maksymalnie usieciowanego, z którego wykonana jest osłona złącza. Pozwala to na otrzymanie mniejszego zróżnicowania właściwości wytrzymałościowych pomiędzy sąsiednimi obszarami materiału, co ma istotne znaczenie ponieważ zmniejsza ryzyko powstania pęknięć naprężeniowych w materiale. Według wynalazku struktura materiału w miejscu zgrzewu osiąga wyższą wytrzymałość niż materiał całkowicie nieusieciowany pozbawiony takiej strukturalnej budowy. Właściwość ta wynika z wyższej spójności materiału częściowo usieciowanego niż dla materiału nieusieciowanego.

Rozwiązanie według wynalazku zwiększa wytrzymałość i trwałość eksploatacyjną osłony złącza. Nadto rozwiązanie według wynalazku ułatwia proces zgrzewania ponieważ pozwała na zastosowanie szerszego zakresu temperatur przy zgrzewaniu polietylenu usieciowanego w mniejszym stopniu, dzięki stopniowemu przechodzeniu materiału do stanu płynnego. W takiej sytuacji zgrzewanie staje się łatwiejsze z równoczesnym wzrostem spójności zgrzewu, w którym uczestniczy materiał o podwyższonej wytrzymałości, uzyskanej poprzez niewielki jego stopień usieciowania. Szerszy zakres temperatury pozwala na większą tolerancję parametrów procesu zgrzewania i eliminuje w większym stopniu ilość wadliwie wykonanych połączeń.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój podłużny osłony złącza, Fig. 2 przedstawia przekrój podłużny osłony złącza w zespole złącza rurowego.

Jak zostało to pokazane na Fig. 1 oraz Fig. 2 osłona złącza termokurczliwa ma postać odcinka rury 1 o przekroju pierścienia kołowego. Nie wyklucza to w innych przykładach wykonania realizacji osłony złącza o przekroju wielokąta lub o innych kształtach przekroju poprzecznego. Odcinek rury 1 wykonany jest z polietylenu usieciowanego radiacyjnie. Osłona złącza przedstawiona na rysunku w formie gotowej, zawiera dwa otwory 3 zadawania środka spieniającego. Nie wyklucza to innych przykładów wykonania osłony złącza według wynalazku, która może nie posiadać otworów zadawania środka spieniającego bo będą one wykonane w późniejszym czasie, na przykład na budowie lub może zawierać inną liczbę otworów, zwłaszcza jeśli jest to potrzebne dla procesu odpowietrzania wnętrza osłony złącza w trakcie spieniania środka spieniającego, szczególnie przy większych gabarytach osłony złącza według wynalazku. W przykładzie wykonania materiał odcinka rury 1 wokół otworu 3 zadawania środka spieniającego jest usieciowany w 20%, jest zawarty w obszarze ograniczonym wymiarem elipsy, której osie przecinają się w środku przyszłego otworu 3 do zadawania środka spieniającego, ich długość zapewnia osiągnięcie zamierzonego efektu dla każdej średnicy osłony złącza. W przykładzie wykonania według wynalazku przy średnicy osłony złącza 150 mm wymiar strefy materiału wokół otworu 3 jest około trzykrotnie większy od średnicy otworu 3 wynoszącej 25 mm. Obszar materiału końców 2 odcinka rury 1 w przykładzie wykonania jest usieciowany w 40% na szerokości 6 cm od krawędzi osłony złącza.

PL 220 249 B1

Pomiędzy końcami 2 odcinka rury 1 a rurą osłonową 6 znajdują się wkładki grzejne 9. Pomiędzy odcinkiem rury 1 a rurami osłonowymi 6 i rurą przewodzącą 7 znajduje się izolacja cieplna 8 w postacie pianki poliuretanowej.

Osłona złącza montowana jest wstępnie przed zespawaniem dwóch rur przewodzących 7 poprzez nasunięcie na jedną z nich. Następnie po zespawaniu rur umiejscawiana jest na połączeniu, tak aby końce jej ścianki tworzyły jednakową długość zakładu 11 z końcami dwóch polietylenowych rur osłonowych 6. Długość zakładu 11 w przykładzie wykonania według wynalazku wynosi 150 mm. W takiej pozycji następuje termiczne obkurczenie ścianek osłony na długości utworzonych zakładów 11. Następnie zgrzewane są przylegające do siebie powierzchnie 2 na długości 60 mm końcowych odcinków osłony. Łączone powierzchnie są nagrzewane do temperatury topnienia polietylenu, umiejsc owioną pomiędzy nimi polietylenową wkładką grzejną 9. Wkładka grzejna 9 w postaci taśmy z zatopionym elementem oporowym rozgrzewana jest prądem elektrycznym. W tym procesie na czas zgrzewania niezbędny jest zewnętrzny docisk promieniowy w miejscu łączonych materiałów.

Po wykonaniu połączenia do przestrzeni osłony złącza zostaje wprowadzona przez otwory 3 izolacja cieplna. Następnie otwory 3 są zamykane polietylenowymi nieusieciowanymi korkami 10. Połączenie korków 10 z otworem 3 osłony złącza przeprowadzane jest metodą zgrzewania. W tym celu jednocześnie nagrzewa się do temperatury topnienia materiał obu elementów w miejscu zgrzewu specjalnym aplikatorem temperatury.

Sposób wytwarzania osłony złącza termokurczliwej w przykładzie wykonania według wynalazku polega na tym, że rurę z polietylenu tnie się na odcinki 1 i w każdym z nich montuje się osłony pochłaniające promieniowanie jonizujące w strefie materiału końców 2 osłony złącza oraz materiału wokół przyszłych otworów 3 do zadawania środka spieniającego. Osłony w przykładzie wykonania według wynalazku są z ołowiu i montowane są zarówno na powierzchni zewnętrznej jak i wewnętrznej odcinka rury 1 oraz dopasowywane są do kształtu i średnicy odcinka rury 1. Przy powierzchni wokół otworu 3 osłona w przykładzie wykonania o grubości 3 mm ma kształt wycinka odcinka rury 1, której rzut na płaszczyznę będzie elipsą o długości głównej osi 70 mm dla wszystkich średnic. W końcach 2 odcinka rury 1 osłona jest kształtu opaski o szerokości 60 mm i grubości 1,5 mm dla zewnętrznej a dla wewnętrznej opaski grubość wynosi 0,5 mm.

Następnie odcinek rury 1 poddawany jest czterokrotnej ekspozycji na promieniowanie elektronowe akceleratora o mocy 80 kW i energii 10,0 MeV. Odcinek rury 1 przemieszczany jest pod wiązką elektronów z jednostajną prędkością, ukierunkowany swoją osią równolegle do dłuższej krawędzi okna wylotowego wiązki elektronów. Każda ekspozycja wymaga zmiany pozycji odcinka rury 1 względem strumienia wiązki elektronów o 90 stopni w której materiał otrzymuje jednakową dawkę promieniowania. Całkowita dawka jaką pochłonie materiał jest sumą dawek z wszystkich czterech pozycji. Miejsca osłaniane otrzymują całkowitą dawkę promieniowania dla obszaru materiału wokół otworów 3 wywołującą usieciowanie 20% a dla obszaru w końcach 2 odcinka rury dawkę promieniowania powodującą usieciowanie 40%.

W kolejnym etapie każdy odcinek rury 1 z polietylenu kolejno wygrzewany jest w piecu, do temperatury 160°C. Po wygrzewaniu odcinek rury 1 jest orientowany w kierunku promieniowym do założonych rozmiarów. W przedstawionym przykładzie wykonania po operacji orientacji osłona złącza ma średnicę 150 mm oraz długość całkowitą 670 mm. W stanie schłodzonym praktycznie do temperatury otoczenia usuwana jest siła wywołująca orientację osłony. W ten sposób osłona uzyskuje pamięć kształtu sprzed orientacji, do którego może powrócić po ponownym ogrzaniu do temperatury orientacji.

W przykładowej postaci sposobu wytwarzania osłony złącza według wynalazku, w trakcie orientacji nadaje się odcinkowi rury 1 formę cylindra o przekroju poprzecznym w kształcie pierścienia kołowego. Nie wyklucza to jednak wykonania osłony złącza według wynalazku w innym kształcie, na przykład w formie cylindra o przekroju wielokąta.

Następnie zostają wykonane otwory 3 w miejscach uprzednio zaznaczonych o średnicy 25 mm dla opcji osłony złącza z otworami. W innym wariancie sposobu wytworzenia osłony złącza otwory wykonywane zostają w terminie późniejszym, w zależności od potrzeb montażowych. Przedstawiony sposób wykonania w jednym wyrobie łączy możliwość zgrzewania korków 10 jak i zgrzewania końców 2 osłony złącza z rurą osłonową 6.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Osłona złącza termokurczliwa w postaci odcinka rury (1) z polietylenu usieciowanego radiacyjnie w stopniu minimum 50%, znamienna tym, że zawiera co najmniej jeden obszar materiału o mniejszym stopniu usieciowania, nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%.
2. 2. Osłona według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedno miejsce przeznaczone na otwór (3) zadawania środka spieniającego a obszar materiału odcinka rury (1) wokół miejsca przeznaczonego na otwór (3) zadawania środka spieniającego jest usieciowany w mniejszym stopniu niż pozostała część odcinka rury (1), nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%, korzystnie 20%.
3. 3. Osłona według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że końce (2) odcinka rury (1) zgrzewane z inną rurą, zwłaszcza płaszczem rury preizolowanej są usieciowane w mniejszym stopniu niż pozostała część odcinka rury (1), nie większym niż 45% i nie mniejszym niż 20%, korzystnie 40%.
4. 4. Osłona według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że zawiera co najmniej jeden otwór (3) zadawania środka spieniającego do celów izolacji cieplnej.
5. 5. Osłona według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że zawiera dwa otwory (3) zadawania środka spieniającego.
6. 6. Osłona według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienna tym, że odcinek rury (1) ma w przekroju poprzecznym kształt pierścienia kołowego.
7. 7. Osłona według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienna tym, że odcinek rury (1) ma w przekroju poprzecznym kształt wielokąta.
8. 8. Sposób wytwarzania osłony złącza termokurczliwej polegający na tym, że rurę z polietylenu tnie się na odcinki, a następnie każdy odcinek przesuwa się z określoną jednostajną prędkością pod wiązką przyspieszonych elektronów akceleratora, po czym każdy odcinek kolejno się wygrzewa w piecu do osiągnięcia przez niego temperatury, w której polietylen staje się elastyczny, następnie orientuje się osłonę w kierunku promieniowym do założonych rozmiarów i szybko schładza się odcinek rury do temperatury otoczenia, znamienny tym, że przed przesunięciem odcinka rury (1) z polietylenu pod wiązkę elektronów akceleratora elektronowego, obszar materiału osłony, którego stopień usieciowania ma być mniejszy niż odcinka rury (1) zabezpiecza się w założonym zakresie przed działaniem wiązki elektronów poprzez zastosowanie osłony, montowanej zarówno na powierzchni zewnętrznej jak i wewnętrznej odcinka rury (1), korzystnie z ołowiu, o określonej grubości i szerokości, następnie odcinek rury (1) poddawany jest czterokrotnej ekspozycji na promieniowanie elektronowe akceleratora, przy czym każda ekspozycja wymaga zmiany pozycji odcinka rury (1) względem strumienia wiązki elektronów o 90°, w której materiał otrzymuje jednakową dawkę promieniowania.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że przed działaniem wiązki elektronów zabezpiecza się w założonym zakresie obszar materiału pod każdy otwór (3) zadawania środka spieniającego.
10. 10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że przed działaniem wiązki elektronów zabezpiecza się w założonym zakresie końce (2) odcinka rury (1) zgrzewane z inną rurą, zwłaszcza płaszczem rury preizolowanej.
11. 11. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym, że schładza się odcinek rury (1) do temperatury otoczenia, a następnie w miejscach przeznaczonych na otwory (3) zadawania środka spieniającego wykonuje się otwory (3) do zadawania środka spieniającego.