СЕТКА СТЕКЛЯННАЯ АРМИРУЮЩАЯ

Область техники
Полезная модель относится к материалам на основе стекловолокна и водонерастворимых полимерных связок и может быть использована для армирования конструкций комбинированных защитных антикоррозионных покрытий на основе битумных, битумно-полимерных или асфальто-смолистых материалов, в частности для переизоляции труб газонефтепродуктопроводов.
Уровень техники
Известны материалы в виде сетчатых конструкций с четырехугольными или ромбовидными ячейками, изготовленные из пластмасс [1, 2]. Применение этих сетчатых конструкций ограничено из-за недостаточных прочностных характеристик, подверженности разрушению в агрессивных средах.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является сетчатая ткань [3], образованная перевивочным переплетением основных и уточных комплексных нитей. Прочностные характеристики этой сетчатой ткани повышены. Применение комплексных нитей, имеющих одну и ту же химическую природу, упрощает процесс пропитки и в целом технологию изготовления такой ткани. Однако достигнутые прочностные характеристики также в некоторых случаях недостаточны.
В современной технологии армирования конструкций комбинированных защитных антикоррозионных покрытий на основе битумных, битумно-полимерных или асфальто-смолистых материалов, в частности для переизоляции
труб газонефтепродуктопроводов, при проведении их капитального ремонта требуются преимущественно наполнители в виде сетчатых конструкций с хорошей адгезией к вышеперечисленным материалам, обеспечивающих высокую несущую способность армирующего слоя и обладающих одновременно легкостью, высокой прочностью и химостойкостью.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания сетки армирующей, преимущественно для армирования конструкций комбинированных защитных антикоррозионных покрытий на основе битумных, битумно-полимерных или асфальто-смолистых материалов, в частности для переизоляции труб газонефтепродуктопроводов, с улучшенными свойствами - легкой, с пониженной поверхностной плотностью, обладающей высокими прочностными характеристиками, которые сохраняются при воздействии химических средств, и обеспечивающей высокую несущую способность армирующего слоя.
2
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном решении, содержащем сетку стеклянную перевивочного переплетения основных и уточных комплексных нитей, пропитанную полимерами, согласно полезной модели, комплексные уточные нити и нити основы выполнены кручеными, причем уточные нити выполнены с повышенной круткой до 100 кручений на метр, количество нитей основы и утка на единицу длины выбрано из условия обеспечения поверхностной плотности ткани от 110 до 150 г/м, при этом размер ячейки сетки выполнен в интервале от 2,5×2,5 мм до 3,4×3,4 мм, структура сетки из крученых нитей основы и утка выполнена плотной с уменьшенной площадью, занимаемой нитями, с обеспечением хорошего проникновения полимерной матрицы через ячейки сетки, причем при выполнении сетки каждая нить основы пробирается в отдельный соответствующий глазок специального гребенчатого
зевообразовательного механизма ткацкого станка, каждая уточная прокидка состоит из одной нити, при этом нити основы выполнены двойными, пропитка сетки осуществлена химически стойким битумным и/или битумно-полимерным покрытием, массовая доля связующего не превышает 10-20%.
Предусмотрено также: выполнение химически стойкого покрытия сетки на основе битума или битумно-полимерных композиций с добавлением растворителей и сиккатива, выполнение сетки без кромок с обеспечением возможности нарезания широкой сетки на ленты необходимой ширины во время пропитки, выполнение химически стойкого покрытия усиленным за счет изменения технологической вязкости.
Введение отличительных признаков обеспечивает создание сетки с хорошей адгезией к битумным и битумно-полимерным покрытиям, с высокими прочностными характеристиками, которые достигаются при сохранении малых массогабаритных характеристик. Предлагаемые сетки легки и удобны в эксплуатации.
Краткое описание графических материалов
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, приведенными на фиг.1, 2. На фиг.1 изображена структура сетки. На фиг.2 представлена схема использования предлагаемого сетчатого наполнителя в одном из вариантов выполнения антикоррозионностойкого материала, используемого в качестве защитной обертки для покрытия поверхности подземных стальных нефтегазотрубопроводов.
Позициями на фиг.1 обозначены:
1 - продольная система нитей - основа;
2 - поперечная система нитей - уток;
3 - сетка;
4 - полиэтиленовая лента;
5 - слой мастики.
Лучший вариант исполнения
2
Предлагаемая армирующая стеклянная сетка представляет собой тканую сетку, полученную перевивочным переплетением комплексных стеклянных крученых нитей основы 1 и утка 2. Продольные (основа) и поперечные (уток) нити представляют собой стеклянные крученые комплексные нити (например, по ГОСТ 8325-93 - нити стеклянные крученые комплексные из алюмоборосиликатного стекла типа «Е»). Уточные нити выполнены с повышенной круткой до 100 кручений на метр, количество нитей основы и утка на единицу длины выбрано из условия обеспечения поверхностной плотности ткани от 110 до 150 г/м. Структура сетки из крученых нитей основы и утка выполнена плотной, с уменьшенной площадью поверхности, занимаемой нитями (поверхностной площадью), за счет повышенной крутки нитей и особенностей изготовления сетки. Количество нитей основы - до 180, утка - до 40, размер ячейки сетки при этом выполняется в интервале от 2,5×2,5 мм до 3,4×3,4 мм. Размер ячейки сетки и выбор требуемой толщины нитей основы и утка обеспечивает требуемую несущую способность сетки. Перевивочное переплетение основных и уточных нитей выполняется таким образом, чтобы создать плотную структуру сетки с хорошо фиксированными ячейками, с обеспечением хорошего проникновения через них полимерной матрицы.
Предлагаемая сетка армирующая вырабатывается на высокопроизводительном ткацком оборудовании - бесчелночном ткацком станке. Сетка образуется переплетением двух взаимно перпендикулярных комплексных крученых стеклянных нитей - основы 1 и утка 2 - требуемой структуры и толщины в указанных выше пределах. Количество основных нитей
выбирается из условия обеспечения требуемой ширины полотна сетки и поверхностной плотности при требуемом размере ячейки. Предусмотрена возможность изготовления сетки разной ширины от 45-50 см до 200 см с последующей ее нарезкой на полосы нужной ширины. Требуемая плотная структура сетки достигается следующим образом.
Каждая нить основы пробирается в отдельный соответствующий глазок специального гребенчатого зевообразовательного механизма ткацкого станка, каждая уточная прокидка состоит из одной нити, при этом нити основы выполнены двойными. Уточные комплексные нити также прокладываются в зев зевообразовательного механизма ткацкого станка: происходит поступление в него нитей под воздействием воздушной струи с обеспечением перевивочного переплетения утка 2 и основы 1. Созданное таким образом переплетение и обеспечивает плотную структуру сетки, причем специальный гребенчатый зевообразовательный механизм позволяет получить сетку перевивочного переплетения со строго фиксированной ячейкой - по размерам, форме, расположению.
Далее полученная сетка пропитывается химически стойким битумным и/или битумно-полимерным покрытием, например на основе битума или битумно-полимерных композиций с добавлением растворителей и сиккатива. при этом покрытие выполнено усиленным за счет изменения технологической вязкости.
Плотная структура сетки и нитей обеспечивает хорошее пропитывание раствором и равномерное их обволакивание. Пропитывание сетки производится для придания ей адгезионных свойств и улучшения технологии изоляционных работ при ее использовании. Предусмотрена высокая технологичность пропитывания готовой сетки химически стойким битумно-полимерным составом.
Пропитывание осуществляется на высокотехнологичном оборудовании, в котором предусмотрены стартовый узел, а также система плюсовок (ракелей), камера сушки со ступенчатым подъемом температуры от 100°С до 170°С, приемное устройство для качественной намотки рулонов сетки длиной от 50 до 1000 м и приспособление для упаковки. Между сушильным и приемным устройством расположена система ножей для резки сетки в продольном направлении на требуемое количество частей в соответствии с заданной шириной. Готовая сетка в рулонах упаковывается на специальном упаковочном столе в специальную пленку, маркируется и готовится к отправке.
Нормы, которым соответствуют физико-механические показатели сетки, приведены в табл. 1. Сетки, как видно из приведенных таблиц, обладают высокими прочностными характеристиками. Выполнение сетки с требуемой структурой ячеек повышает несущую способность сетки и в целом прочность конструкций комбинированных антикоррозионных покрытий.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая сетка имеет иные структуру и выполнение. Таким образом, заявляемая сетка стеклянная армирующая обладает новизной.
Конструктивное выполнение предлагаемой сетки армирующей не ограничивается приведенными примерами ее осуществления. Так в рамках данной полезной модели возможны и другие варианты исполнения сеток, например: дополнительное уплотнение их покрытия за счет изменения технологической вязкости, благодаря возможностям применяемого оборудования, выполнение сетки большой ширины до 200 см.
Сетка влагонепроницаема, нетоксична, невзрывоопасна. Сетка легка и удобна в обращении, ее можно резать в соответствии с требуемыми размерами, сетка коррозионностойкая, не гниет и химически устойчива. Таким образом, предлагаемая сетка стеклянная армирующая, благодаря введению новых
отличительных признаков, обладает более высокими прочностными характеристиками, по сравнению с известными техническими решениями, при одновременном сохранении малых массогабаритных характеристик и повышении технологичности и удобства эксплуатации.
Кроме того, благодаря выполнению сетки из стекловолокнистых комплексных нитей повышенной прочности с повышенной круткой нитей основы и утка, выполнению плотной структуры сетки, применению дополнительной усиленной ее пропитки, обеспечивается дополнительная прочность сеток, делающая их незаменимыми в качестве армирующего материала в конструкциях комбинированных защитных антикоррозионных покрытий на основе битумных, битумно-полимерных или асфальто-смолистых материалов для переизоляции труб газонефтепродуктопроводов диаметром до 1420 мм с температурой транспортируемого продукта до плюс 40°С, при проведении их капитального ремонта.
При этом высокие прочностные характеристики достигнуты при сохранении малых массогабаритных характеристик, предлагаемые сетки легки и удобны в эксплуатации, обладают высокой адгезионной способностью.
Все это в совокупности приводит к выполнению поставленной задачи.
Промышленная применимость
Предлагаемая сетка армирующая прошла опытно-промышленные испытания в производстве армирующего материала, в частности для конструкций комбинированных защитных антикоррозионных покрытий на основе битумных, битумно-полимерных или асфальто-смолистых материалов для переизоляции труб газонефтепродуктопроводов. В ОАО «Тверьстеклопластик» разработана техническая документация.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР на изобретение №973005, М.кл. В 29 D 31/00, 1978 г.
2. Авторское свидетельство СССР на изобретение №1238727, М.кл. В 29 D 31/00, 1978 г.
3. Авторское свидетельство СССР на изобретение №2101402, М.кл. D 03 D 15/00, 1998 г., прототип