Полимерная труба и способ ее изготовления Советский патент 1983 года по МПК F16L9/12 B23D23/00 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для транспортировки газов и жидкостей во многих отраслях народного хозяйства.

Известны трубы из полимеров, например из полиэтилена 1.

Наиболее близкой из известных труб по технической сущности и достигаемому эффекту является полимерная труба, содержащая слои из полиэтилена, изготовленная выдавливанием расплава полимера через формующую головку с последующим охлаждением 2.

Однако по трубам, полученным согласно известному способу невозможно постоянно перекачивать горюче-смазочные материалы, топливо и ряд органических растворителей из-за значительной потери этих продуктов за счет испарения через стенки трубы.

Целью изобретения является уменьшение потерь транспортируемых по трубе продуктов за счет испарения через стенки трубы.

Эта цель достигается тем, что в полимерной трубе, содержащей слои из полиэтилена, по крайней мере один слой обработан фтором при отношении общей толщины стенки трубы к толщине обработанного слоя от 250:1 до 750000:1.

Такая труба может быть получена только по способу, заключающемуся в выдавливании расплава полимера через формующую головку с последующим охлаждением, при этом дополнительно проводят обработку трубы газообразным фтором в смеси с инертным газом с концентрацией фтора 530%

в течении 1 -10 мин.

Полимерная труба состоит из нескольких слоев полиэтилена, причем по крайней мере один слой обработан фтором при отнощении общей толщины стенки трубы к толщине обработанного слоя от 250:1 до 750000:1.

Полимерную трубу получают следующим образом.

Расплав полимера выдавливают через формующую головку и затем охлаждают, затем трубу обрабатывают газообразным фтором в смеси с инертным газом с концентрацией фтора 5-3(f/o в течении 1 - 10 мин.

В таблице приведены условия обработки труб из полиэтилена низкой плотности 10203-003 с общей толщиной стенки 0,5 мм газообразным фтором в смеси с гелием, толщина фторированного слоя (следует учесть, что при расчете отношения она удваивается при обработке трубы изнутри и снаружи), отношение общей толщины стенки трубы к толщине фторированных слоев (слоя), содержание фтора в трубе по данным элементного анализа, исследуемая жидкость, а также ее сохранность в трубе в течение 10 сут. Обработка трубы фтором в смеси с гелием проводится при 50°С.

Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что предлагаемая труба и способ ее изготовления по сравнению с известными позволяет более чем в 10 раз снизить потери топлива и органических растворителей при их перекачке по трубе. Так, потери бензина А-76 за 10 сут перекачки уменьшаются при этом в 20 раз. Следует отметить, что время обработки трубы, требуемое для получения положительного эффекта, весьма незначительно (см. таблицу), что повышает технологичность и производительность процесса ее изготовления.

1. Полимерная труба, содержащая слои из полиэтилена, отличающаяся тем, что, с I вс; сагШпА1 11 адтЕй-:;-. .; целью уменьшения потерь транспортируемых по трубе продуктов за счет, испарения через ее стенки, по крайней мере один слой обработан фтором при отношении обшей толщины стенки трубы к толщине обработанного слоя от 250:1 до 750000:1. 2. Способ изготовления полимерной трубы, заключающийся в выдавливании расплава полимера через формующую головку с последующим охлаждением, отличающийся тем, что дополнительно проводят обработку трубы газообразным фтором в смеси с инертным газом с концентрацией фтора в течение 1 -10 мин.

5 1 3 5 3 5 10

5 15

15 15 30 30 15

0,08

15

10

Бензин-А-76

Четыреххлористый углерод

3125 0,063

99,3

обработка производится только снаружи; обработка производится только изнутри; использована tpy6a из полиэтилена с

15 вес.% наполнителя- сажи; использована труба с общей толщиной

стенки 15 мм.

Следует подчеркнуть, что уменьщение концентрации фтора в газовой смеси и времени обработки ниже указанных в таблице нижних границ не приводит к существенному увеличению сохранности жидкости в трубе. С другой стороны, увеличение этих параметров выще верхних границ ускоряет деструкционные процессы в полимерной матрице и, как следствие, не позволяет добиться еще большего увеличения барьерных характеристик (см. пример 7 таблицы).

Существенно, что после обработки фтором физико-механические свойства трубы на основе полиэтилена практически не изменяются.

Продолжение таблицы

Преимуществом трубы предложенной конструкции является также возможность экономии полимера за счет уменьшения толщины ее стенки, так как испарение через стенки трубы лимитирует слой (или слои) из фторированного полиэтилена. Экономия полимера может достигаться также введением в массу полимера наполнителя и последующей обработкой трубы фтором. Как видно из таблицы, обработка фтором эффективна и для наполненных труб из полиэтилена (см. примеры 15 и 16 таблицы).

Использование предлагаемого изобретения дает возможность заменить дефицитные металлические трубы, по которым транспортируется топливо, попутные газы нефти на ряде химических и нефтехимических производств, органические растворители, что позволяет добиться экономического эффекта как за счет экономии металла, так и за счет сокращения затрат при строительстве из-за более легкого веса полимерных труб.