ЛИНИЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ НА ОСНОВЕ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

Полезная модель относится к изоляции металлоизделий и может быть использована, в частности, при нанесении покрытия на основе экструдированного полиэтилена (полипропилена) на наружную поверхность труб.
Широко известна комплектация технологической линии нанесения на наружную поверхность металлической трубы антикоррозийной изоляции на основе экструдированного полиэтилена.
Эта линия включает в себя, кроме прочих, предшествующих непосредственно изоляции трубы и окончательных операций, дробеметную, или дробеструйную, или щеточную очистку трубы, установку технологического нагрева, нанесение эпоксидного праймера (при трехслойном покрытии), экструдер для нанесения адгезионного (клеевого) слоя покрытия, экструдер для нанесения полиэтиленового (полипропиленового) слоя покрытия, прикатывающие ролики для прижима слоев клея и полиэтилена к поверхности изолируемой трубы, оборудование водяного охлаждения - см., например, «Оборудование для производства антикоррозийной изоляции» на сайте www.mht-ppu.ru.
Наносимая экструдером на поверхность трубы пленка адгезива (клея) имеет толщину 170 - 300 мкм и предназначена для соединения со слоем полиэтилена, наносимым также методом экструзии. Как пленка адгезива, так и слой полиэтилена при нанесении на трубу прижимаются прикатывающими роликами к поверхности трубы для обеспечения хорошей адгезии, т.е. получения качественного изоляционного покрытия трубы.
Адгезионная (клеевая) пленка может изготавливаться из сэвилена, тризолена или аналогичных полиэтиленовых композиций.
Прикатывающие ролики, обычно выполняемые из силиконовой резины, имеют минимальную адгезию к указанным клеевым композициям, чаще которых используют композиции на основе сэвилена.
Дробеметная обработка трубы не исключает наличия на ее поверхности после очистки каверн, различных неровностей, например, выступающие сварные швы - продольные и спиральные. Эти дефекты приводят к уменьшению контакта клеевой пленки с поверхностью трубы в указанных местах, в частности, в районе каверн, царапин, а после прикатки спиральных швов роликами толщина покрытия уменьшается над швом (наносимый материал раздавливается роликом), при этом до шва и за ним остаются неприкатанные зоны, так называемые «шатровые пустоты» - места неполного прилегания изоляции.
Адгезионная (клеевая) пленка толщиной 170-300 мкм после экструдера представляет собой расплавленную клеевую композицию с высокими адгезионными свойствами, и даже при силиконовой поверхности прикатывающего ролика не исключает частичного налипания клея на ролик в процессе прикатки. Это приводит к постепенному загрязнению поверхности ролика и все большему налипанию клея, что, в конечном счете, требует замены ролика на новый. Кроме того, из-за высокой температуры материал ролика начинает деструктировать, сначала ролик в середине выпучивается и он становиться бочкообразным, а в дальнейшем растрескивается и выходит из строя.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение адгезии путем улучшения контакта клеевой пленки с поверхностью при изоляции металлической трубы покрытиями на основе экструдированного полиэтилена (полипропилена).
Эта задача решена в линии изоляции металлической трубы на основе экструдированного полиэтилена, содержащей узел очистки, устройство нагрева, первый экструдер для нанесения адгезионного слоя, первое прикатывающее устройство, второй экструдер для нанесения полиэтиленового слоя, второе прикатывающее устройство и узел охлаждения, при этом, первое прикатывающее устройство выполнено пневматическим.
Первое частное исполнение устройства - выполнение второго прикатывающего устройства пневматическим или в виде ролика, зависит от толщины слоя полиэтилена, наносимого на трубу: тонкий слой изоляции эффективно прижимает пневматическое устройство, а достаточно толстый слой - роликовое.
Второе частное исполнение устройства - установка между устройством нагрева и первым экструдером устройства для нанесения жидкого или порошкового эпоксидного праймера - используется при нанесении трехслойного покрытия.
На рисунке представлена линия изоляции для варианта нанесения на трубу трехслойного покрытия.
Линия для изоляции металлической трубы 1 содержит узел очистки 2, устройство нагрева 3, устройство 4 для нанесения жидкого или порошкового эпоксидного праймера, первый экструдер 5 для нанесения адгезионного слоя, первое пневматическое прикатывающее устройство 6, прижимающее пленку клея к поверхности трубы 1, второй экструдер 7 для нанесения полиэтиленового слоя, второе пневматическое прикатывающее устройство 8 и узел охлаждения 9. Экструдеры 5 и 7, применяемые в линии, выполнены, как правило, со щелевыми головками.
Работа линии осуществляется следующим образом.
На рисунке стрелками показано вращательно-поступательное движение трубы 1 при изоляции. После прохождения трубой 1 узла очистки 2 ее нагревают в устройстве нагрева 3 и наносят жидкий или порошковый эпоксидный праймер в устройстве 4, если это трехслойное покрытие, или подают нагретую трубу 1 под щелевую головку первого экструдера 5, если это двухслойное покрытие. Из щелевой головки первого экструдера 5 поступает клей на поверхность трубы 1 в виде расплава, сформированного в ленту. Тонкая расплавленная клеевая лента в месте контакта с трубой 1 подвергается воздействию кинетической энергии плоской струи воздуха первого пневматического прикатывающего устройства 6. Прижим адгезионного слоя не механическим воздействием, а давлением струи газа повышает адгезию, позволяя эффективно прижать тонкий слой клея ко всей поверхности трубы, включая неровности на трубе: в местах каверн, продольных и спиральных швов, не оставляя полостей, как это происходит при использовании ролика.
Обеспечивается плотный контакт расплавленного клея с поверхностью трубы 1, при этом не вызывая никаких деформаций и нарушений устройства 6, что позволяет быстро и эффективно провести процесс изоляции без остановки линии, связанной обычно с потерей прикатывающим роликом его рабочей функции.
Основные параметры устройства 6: расходные характеристики, параметры управляющего воздействия, параметры выхода и т.п.определяются в процессе наладки линии для изоляции соответствующего диаметра трубы, типа изоляции и др.
После нанесения на трубу 1 полиэтилена вторым экструдером 7 прижатие расплавленной полиэтиленовой ленты осуществляется вторым прикатывающим устройством 8, которое может быть выполнено, также как и первое, пневматическим, или в виде ролика.
Использование в этом режиме ролика не имеет таких отрицательных последствий для процесса изоляции, как рассмотренные при использовании ролика в первом прикатывающем устройстве 6 по причине иных свойств изоляции, находящейся во взаимодействии с роликом: значительная толщина полиэтилена (до 4-х мм), адгезия, более низкая, по сравнению с адгезионным слоем, температура нанесения. Все это не приводит к быстрому загрязнению ролика и его деструкции.
После рассмотренных процессов труба 1 подается в узел охлаждения 9.
Изолированные трубы поступают на склад после прохождения ими контроля качества и маркировки.
Предлагаемое решение позволяет повысить качество нанесения изоляции металлической трубы покрытиями на основе экструдированного полиэтилена (полипропилена) за счет замены в прикатывающем устройстве для адгезионного (клеевого) слоя покрытия механического ролика на пневматическое прижимающее устройство.
Использование решения возможно не только при изоляции металлических труб, но также плоских металлоизделий при нанесении на них полиэтиленового покрытия аналогичной технологией.