Способ изготовления трубы для микротоннелирования

Изобретение относится к производству стеклопластиковых труб для микротоннелирования методом непрерывной намотки. В способе изготовления трубы смола с ускорителем загружаются в емкости-смесители, в которых обеспечивается равномерное перемешивание и термостатирование. Кварцевый песок загружается в накопительный бункер с системой пневмотранспорта. Предварительно ускоренная смола и катализатор посредством трубопроводов подаются на установку для изготовления стеклопластиковых труб в пневмосмесители, в которых обеспечивается их перемешивание. Полученный связующий состав через дозирующий лоток подается на поверхность оправки для формирования композита. Оправка представляет собой цилиндрическую поверхность, сформированную с помощью бесконечной стальной ленты шириной от 30 до 60 мм, намотанной на пространственный каркас стык в стык. В результате смешивания смолы и катализатора происходит экзотермическая химическая реакция полимеризации. Для формирования первого лайнерного слоя трубы одновременно со связующим составом на поверхность оправки подается стеклоткань типа «С» и рубленный стеклоровинг. За полный оборот оправки происходит осевое смещение ее поверхности на ширину ленты. Количество слоев формируемого композита в лайнерном слое трубы соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты. Полимеризация данных слоев происходит одновременно. При формировании структурного слоя одновременно с подачей связующего на поверхность лайнерного слоя подается кварцевый песок, рубленный ровинг и намоточный ровинг. Равномерная пропитка всех компонентов связующим и удаление воздуха из формируемого композита обеспечивается поддержанием постоянного натяжения нитей намоточного стеклоровинга и работой прикаточных валов на поверхности формируемого тела трубы. Сформированная заготовка трубы перемещается вместе с поверхностью оправки в осевом направлении. Для формирования внешнего защитного слоя на сформированный структурный слой подается стеклоткань типа «С» или типа «Е», пропитываемая структурной смолой. После схода с оправки фрезеруют посадочные места под муфту и распиливают трубу.

 

Изобретение относится к производству стеклопластиковых труб для микротоннелирования, изготовленных методом непрерывной намотки.

Известен способ изготовления изделий трубчатой формы, при котором его образуют слоями стекловолокна, уложенного с образованием полотна, связанного между слоями связующим, при этом изделие получают при намотке на оправку слоями поперечных, прижимных, продольных и уплотняющих нитей стекловолокна, а пропитку связующим производят при вращении оправки (RU №232069, В28В 21/48, 1963 г.).

Известен способ изготовления изделий трубчатой формы, при котором трубу выполняют в виде четырехслойной конструкции намоткой четырех слоев, при этом она содержит в качестве минерального наполнителя до 53% песка с максимальным размером зерен до 0,63 мм, а также 22% ровинга из стеклянных нитей марки РБН (ГОСТ 17139-79) и 25% связующего (авторское свидетельство СССР №1549773 С1, 1990 г.).

Известен способ производства труб из композиционных материалов на термореактивном связующем (Батаев А.А., Батаев В.А. "Композиционные материалы: строение, получение, применение". - М.: Университетская книга; Логос, - 400 с., 2006 г.). Сущность способа заключается в том, что на разъемную оправку многослойно спирально наматывают ровинговую нить, пропитанную связующим. В результате внутренняя поверхность трубы формируется за счет оправки, а наружная - за счет многослойной спиральной намотки ровинговой нити, пропитанной связующим. При таком способе производства диаметр изготавливаемой трубы и ее длина определяются размерами оправки. Помимо того что оправка представляет собой сложное изделие, пригодное для изготовления трубы одного типоразмера, использование способа для производства толстостенных труб требует длительного времени намотки, связанного с относительно тонким размером ровинговой нити. В этом случае время намотки вступает в противоречие с заданным фиксированным временем гелеобразования необходимого объема используемого связующего, и вследствие тепловыделений, сопровождающих отверждение смолы, возможен перегрев ламината трубы.

Из патента RU 2112652 (опублик. 10.06.1998) известен многослойный корпус, содержащий несколько слоев из смеси связующего и волокнистого наполнителя, взятых в различных соотношениях, внутренний из которых содержит углеродную ткань, а наружный - стекловолокнистый наполнитель, и промежуточный слой.

Недостатком аналога является:

- конструктивная сложность изготовления, заключающаяся в использовании термопластичных полимеров в промежуточных слоях для уменьшения возможности расслоения;

- необходимость отдельного просушивания слоев;

- введение дополнительного слоя из термопластичного полимера для использования, в том числе в системах холодного водоснабжения;

- сварка термопластичных полимеров с обязательным провариванием слоев с помощью прикатывания сварочным роликом при температуре 145-155°C.

Заявленный способ изготовления стеклопластиковой трубы для микротоннелирования позволяет обеспечить надежную связь между слоями композита, снизить конструктивную сложность изготовления и исключить возможность расслоения за счет адгезионных свойств связующего и сквозной пропитки армирующих компонентов в слоях и слоев между собой внутри стенки трубы. Производство труб по данной технологии не требует дополнительных операций для соединения слоев стеклокомпозита.

Указанный технический результат достигается следующим.

Физико-механические и химические свойства трубы определяются типом примененной для ее производства смолы и пропорциональным соотношением армирующих наполнителей по слоям.

Оправка для изготовления трубы представляет собой цилиндрическую поверхность длиной 6000 мм, сформированную с помощью стальной ленты шириной от 30 до 60 мм, намотанной на пространственный каркас стык в стык.

При вращении оправки происходит намотка стальной ленты на начало оправки, ее укладка и продвижение витков ленты вдоль оправки за счет работы толкателей на поверхности заходной план-шайбы, сход ленты с оправки и ее возврат в начало оправки через систему роликов возвратного и натяжного механизмов.

Данная конструкция обеспечивает непрерывное движение поверхности оправки в осевом направлении и непрерывное производство трубы.

Смола с ускорителем загружаются в емкости-смесители, в которых обеспечивается равномерное перемешивание и термостатирование, кварцевый песок загружается в накопительный бункер с системой пневмотранспорта, в котором обеспечивается его термостатирование.

Предварительно ускоренная смола из емкостей-смесителей и катализатор посредством трубопроводов подаются на установку для изготовления стеклопалстиковых труб в пневмосмесители, в которых обеспечивается их перемешивание и полученый связующий состав через дозирующий лоток подается на поверхность оправки для формирования композита.

В результате смешивания смолы и катализатора в определенных пропорциях через расчетное время происходит экзотермическая химическая реакция полимеризации.

Для предотвращения прилипания внутренней поверхности трубы к оправке применяется полиэтилентерефталатная разделительная пленка (ПЭТ).

Для формирования первого (лайнерного) слоя трубы одновременно со связующим составом на поверхность оправки подается стеклоткань типа «С» и рубленный стеклоровинг, который дает разнонаправленное армирование. Для обеспечения кольцевого напряженного армирования и удержания рубленного ровинга и применяется намоточный стеклоровинг.

Зона подачи связующего состава и стеклоровингов лайнерного слоя определяется в зависимости от диаметра изготавливаемой трубы, но не менее 200 мм.

С учетом того, что за полный оборот оправки происходит осевое смещение ее поверхности на ширину ленты, количество слоев формируемого композита в лайнерном слое трубы соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты. Полимеризация данных слоев происходит одновременно, в результате чего формируется монолитная структура стеклокомпозита.

При формировании структурного слоя одновременно с подачей связущего на поверхность лайнерного слоя подается кварцевый песок, рубленный ровинг и намоточный ровинг.

Равномерная пропитка всех компонентов связующим и удаление воздуха из формируемого композита обеспечивается поддержанием постоянного натяжения нитей намоточного стеклоровинга и работой прикаточных валов на поверхности формируемого тела трубы.

Количество слоев структурного слоя зависит от ширины зоны подачи сырья и соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты.

Минимальная ширина зоны подачи сырья составляет 760 мм.

Сформированная заготовка трубы перемещается вместе с поверхностью оправки в осевом направлении.

Для формирования внешнего защитного слоя на сформированный структурный слой подается стеклоткань типа «С» или типа «Е», пропитываемая структурной смолой.

Для полного отверждения сформированная труба подвергается нагреву в зонах с инфракрасными лампами.

После схода с оправки полимеризованная труба выходит на опорные столы, и при достижении необходимой длины производится фрезеровка посадочного места под муфту и распил трубы.

При производстве труб для питьевого водоснабжения трубы подвергаются термической обработке в печи постполимеризации - степень полимеризации после термообработки составляет 98-99%.

Использование армирующих наполнителей, кварцевого песка и различных видов полиэфирных смол обеспечивает повышенную жесткость, химическую стойкость и герметичность труб.

Получаемые характеристики труб для микротоннелирования:

- кольцевая жесткость 32000-1000000 Па;

- предел прочности при сжатии 90,3 МПА

позволяют применять для бестраншейной прокладки трубопроводов водоснабжения, канализации и инженерных сетей различных назначений.

Способ изготовления трубы для микротоннелирования, заключающийся в том, что при вращении оправки для изготовления трубы, которая представляет собой цилиндрическую поверхность длиной 6000 мм, сформированную с помощью стальной ленты шириной от 30 до 60 мм, намотанной на пространственный каркас стык в стык, происходит намотка стальной ленты на начало оправки, ее укладка и продвижение витков ленты вдоль оправки за счет работы толкателей на поверхности заходной план-шайбы, сход ленты с оправки и ее возврат в начало оправки через систему роликов возвратного и натяжного механизмов, посредством чего обеспечивается непрерывное движение поверхности оправки в осевом направлении и непрерывное производство трубы, причем смола с ускорителем загружаются в емкости-смесители, в которых обеспечивается равномерное перемешивание и термостатирование, кварцевый песок загружается в накопительный бункер с системой пневмотранспорта, в котором обеспечивается его термостатирование, при этом предварительно ускоренная смола из емкостей-смесителей и катализатор посредством трубопроводов подаются на установку для изготовления стеклопластиковых труб в пневмосмесители, в которых обеспечивается их перемешивание и полученный связующий состав через дозирующий лоток подается на поверхность оправки для формирования композита, таким образом в результате смешивания смолы и катализатора в определенных пропорциях через расчетное время происходит экзотермическая химическая реакция полимеризации, причем для формирования первого лайнерного слоя трубы одновременно со связующим составом на поверхность оправки подается стеклоткань типа «С» и рубленный стеклоровинг, причем за полный оборот оправки происходит осевое смещение ее поверхности на ширину ленты, количество слоев формируемого композита в лайнерном слое трубы соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты, причем полимеризация данных слоев происходит одновременно, в результате чего формируется монолитная структура стеклокомпозита, причем при формировании структурного слоя одновременно с подачей связующего на поверхность лайнерного слоя подается кварцевый песок, рубленный ровинг и намоточный ровинг, причем равномерная пропитка всех компонентов связующим и удаление воздуха из формируемого композита обеспечивается поддержанием постоянного натяжения нитей намоточного стеклоровинга и работой прикаточных валов на поверхности формируемого тела трубы, причем сформированная заготовка трубы перемещается вместе с поверхностью оправки в осевом направлении, для формирования внешнего защитного слоя на сформированный структурный слой подается стеклоткань типа «С» или типа «Е», пропитываемая структурной смолой, для полного отверждения сформированная труба подвергается нагреву в зонах с инфракрасными лампами, после схода с оправки полимеризованная труба выходит на опорные столы и при достижении необходимой длины производится фрезеровка посадочного места под муфту и распил трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для соединения двух труб друг с другом и, факультативно, с баком для текучей среды для трубопровода для текучей среды летательного или космического аппарата.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в конструкциях газовых, нефтяных и всех подобных трубопроводов с использованием труб из композиционных материалов, в частности стеклопластиковых, а также в системах вооружений, например транспортно-пусковых контейнерах или трубах ракетно-артиллерийских комплексов.

Изобретение относится к полимерной композиции для получения формованных изделий, для которых желательными являются хорошие оптические свойства. Полимерная композиция содержит, по меньшей мере, один полиамид и, по меньшей мере, одно соединение формулы I в котором х является 1, 2 или 3; R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из водорода, линейного С1-С7-алкила, разветвленного С3-С10-алкила, незамещенного или замещенного С3-С12-циклоалкила, незамещенного или замещенного С3-С12-циклоалкил-С1-С4-алкила, незамещенного или замещенного арила и незамещенного или замещенного арил-С1-С4-алкила; и Z является транс 1,4-циклогександиилом.

Изобретение относится к области изготовления комбинированных напорных труб из полимеров и композиционных материалов. Способ изготовления включает плазменную обработку внешней поверхности внутреннего герметизирующего слоя в виде трубной заготовки из полимерного материала, нанесение на него внешнего слоя из композиционного материала, включающего армирующие волокна и связующее, и отверждение связующего композиционного материала.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и емкостей, используемых в хлорной промышленности.
Изобретение относится к технологии полимерных материалов и касается непрерывного изготовления изолированной трубы. Способ включает внутреннюю трубу, трубу-оболочку, слой по меньшей мере из одного полиуретана между по меньшей мере одной внутренней трубой и трубой-оболочкой и пленочный рукав между по меньшей мере одним полиуретаном и трубой-оболочкой, включающего в себя стадии: (А) подготовки по меньшей мере одной внутренней трубы и непрерывно образующегося из пленки пленочного рукава на ленточном транспортере с зажимами, причем по меньшей мере одна внутренняя труба расположена внутри пленочного рукава таким образом, что между этой по меньшей мере одной внутренней трубой и пленочным рукавом образуется зазор, (В) введения в этот зазор полиуретановой системы, включающей в себя по меньшей мере один изоцианатный компонент (а) и по меньшей мере один полиол (b), (С) вспенивания и предоставления возможности отверждения этой полиуретановой системы и (D) нанесения слоя по меньшей мере из одного материала на пленочный рукав, чтобы образовать трубу-оболочку, причем эта полиуретановая система имеет тиксотропные свойства.

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции, предназначенной для изготовления труб. Композиция содержит от 40 до 55 мас.

Группа изобретений относится к теплоизолированной многослойной полимерной трубе для систем горячего водоснабжения и способу ее изготовления. Труба согласно изобретению содержит тело трубы из полимерного материала, например поперечно сшитого полиэтилена (РЕХ), по меньшей мере один барьерный слой, слой теплоизоляции из пенополиуретана и наружный защитный слой из полиэтилена.

Изобретение относится к композиции полипропилена, пригодной для применений в трубопроводах, и способу ее получения. Композиция содержит мультимодальный статистический сополимер пропилена, по меньшей мере, с одним сомономером, выбранным из альфа-олефинов с 2 или 4-8 атомами углерода, и нуклеирующий агент, который отличен от бета-нуклеирующего агента.

Изобретение относится к полипропиленовой композиции, предназначенной для труб и фитингов для труб, используемых при транспортировке жидкостей, например воды или природного газа, во время которой жидкость находится под давлением и/или нагрета.

Изобретение относится к композиции этилен/альфа-олефинового интерполимера и трубам, изготовленным из нее. Композиция содержит более 80 мас.% звеньев, произведенных из этилена, и не более 20 мас.% звеньев, произведенных из одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров. Причем этилен/альфа-олефиновый интерполимер имеет плотность от 0,925 до 0,935 г/см3, индекс расплава I2 в диапазоне от 0,3 до 1,0 г/10 минут, соотношение текучестей расплава I10/I2 в диапазоне от 7,9 до 11 и прочностью расплава в диапазоне от 3 до 10 сН. Кроме того, этилен/альфа-олефиновый интерполимер характеризуется кривой теплоты ДСК, имеющей пиковую температуру плавления от 120 до 130° С, кристалличностью в диапазоне от 50 до 70 %, модулем упругости при 1% изгибе в диапазоне от 350 до 600 МПа и соотношением вязкости при отсутствии сдвига (ZSVR) в диапазоне от 2 до 10. Полученная композиция предназначена для изготовления труб, которые обладают стойкостью к центробежному растягивающему напряжению и к медленному росту трещины при одновременном обеспечении улучшенной гибкости, облегчая таким образом ускоренную установку таких труб. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.

Изобретение относится к многослойной структуре, которую можно использовать для цилиндрических структур, таких как трубы, шланги, трубки и т.д. Многослойная структура содержит слои (A) и (B) полиамидной смолы, где слой (A) содержит полиамидную смолу (A1), которая содержит по меньшей мере какое-либо составляющее звено из составляющего звена, производного от лактама, который имеет от 10 до 12 углеродных атомов, и составляющего звена, производного от аминокарбоновой кислоты, которая имеет от 10 до 12 углеродных атомов, или композицию (a), которая содержит смолу (A1), слой (B) содержит композицию (b), которая содержит полиамидную смолу (B1), в которой ее диаминовое звено содержит составляющее звено, производное от метаксилилендиамина, в количестве 70 мол. % или больше, и ее звено дикарбоновой кислоты содержит составляющее звено, производное от алифатической дикарбоновой кислоты, которая имеет от 4 до 8 углеродных атомов, в количестве 70 мол. % или больше, и полиамидную смолу (B2), в которой ее диаминовое звено содержит составляющее звено, производное от ксилилендиамина, в количестве 70 мол. % или больше, и ее звено дикарбоновой кислоты содержит составляющее звено, производное от алифатической дикарбоновой кислоты, которая имеет от 9 до 12 углеродных атомов, в количестве 70 мол. % или больше, и соотношение по массе (B1/B2) составляет от 55/45 до 85/15. Многослойная структура по изобретению обладает превосходной химической стойкостью и барьерными свойствами, а также имеет улучшенную межслойную адгезионную способность. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству стеклопластиковых труб для микротоннелирования методом непрерывной намотки. В способе изготовления трубы смола с ускорителем загружаются в емкости-смесители, в которых обеспечивается равномерное перемешивание и термостатирование. Кварцевый песок загружается в накопительный бункер с системой пневмотранспорта. Предварительно ускоренная смола и катализатор посредством трубопроводов подаются на установку для изготовления стеклопластиковых труб в пневмосмесители, в которых обеспечивается их перемешивание. Полученный связующий состав через дозирующий лоток подается на поверхность оправки для формирования композита. Оправка представляет собой цилиндрическую поверхность, сформированную с помощью бесконечной стальной ленты шириной от 30 до 60 мм, намотанной на пространственный каркас стык в стык. В результате смешивания смолы и катализатора происходит экзотермическая химическая реакция полимеризации. Для формирования первого лайнерного слоя трубы одновременно со связующим составом на поверхность оправки подается стеклоткань типа «С» и рубленный стеклоровинг. За полный оборот оправки происходит осевое смещение ее поверхности на ширину ленты. Количество слоев формируемого композита в лайнерном слое трубы соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты. Полимеризация данных слоев происходит одновременно. При формировании структурного слоя одновременно с подачей связующего на поверхность лайнерного слоя подается кварцевый песок, рубленный ровинг и намоточный ровинг. Равномерная пропитка всех компонентов связующим и удаление воздуха из формируемого композита обеспечивается поддержанием постоянного натяжения нитей намоточного стеклоровинга и работой прикаточных валов на поверхности формируемого тела трубы. Сформированная заготовка трубы перемещается вместе с поверхностью оправки в осевом направлении. Для формирования внешнего защитного слоя на сформированный структурный слой подается стеклоткань типа «С» или типа «Е», пропитываемая структурной смолой. После схода с оправки фрезеруют посадочные места под муфту и распиливают трубу.

Наверх