RU2176349C2 - Glass-reinforced plastic pipe - Google Patents

Abstract

FIELD: transportation of liquid media. SUBSTANCE: glass-reinforced plastic pipe has at least two layers with binder laid between them. Inner surface of pipe is coated with layer of fluoroelastomer. Layer of binder includes conducting component in the amount sufficient for ensuring electric conduction of bender layer. Glass-reinforced plastic layers include metal elements made from corrosion-resistant metal; they pass through layers of glass-reinforced plastic and layer of fluoroelastomer. EFFECT: increased service life of pipe. 8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортировки жидких сред, предпочтительно диэлектрических и содержащих механические примеси, а именно в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, металлургической промышленности, строительстве, башенных конструкциях, баках, трубопроводах, шахтах и других аналогичных сооружениях. The invention relates to the field of transportation of liquid media, preferably dielectric and containing mechanical impurities, namely in the chemical, oil and oil refining industries, metallurgical industry, construction, tower structures, tanks, pipelines, mines and other similar structures.

Известна стеклопластиковая труба - оболочка с внутренним токопроводящим слоем из металлизированной стеклоткани (SU, авторское свидетельство 500409, F 16 L 9/12, 1976). Недостатком указанной стеклопластиковой трубы следует признать сложность нанесения и закрепления ее внутреннего токопроводящего слоя на большой поверхности. Known fiberglass pipe - a shell with an inner conductive layer of metallized fiberglass (SU, copyright certificate 500409, F 16 L 9/12, 1976). The disadvantage of this fiberglass pipe should recognize the difficulty of applying and fixing its inner conductive layer on a large surface.

Известна стеклопластиковая труба - оболочка (SU, авторское свидетельство 323285, F 16 L 9/12, 1971), содержащая корпус из слоистого композиционного материала. На указанном корпусе закреплены криволинейные панели с токопроводящими слоями. Недостатком указанной стеклопластиковой трубы следует признать сложность в изготовлении и сборке. Кроме того, внутренняя поверхность не защищена от механических повреждений. Known fiberglass pipe - sheath (SU, copyright 323285, F 16 L 9/12, 1971), containing a housing made of a layered composite material. Curved panels with conductive layers are fixed on the indicated body. The disadvantage of this fiberglass pipe should recognize the complexity in the manufacture and assembly. In addition, the inner surface is not protected from mechanical damage.

Известна стеклопластиковая труба (RU, патент 2061922, F 16 L 9/12, 1996), содержащая корпус, выполненный из слоев стеклопластика, между которыми размещен слой связующего, и закрепленные на нем в его внутреннем объеме криволинейные панели с токопроводящими слоями, причем указанные криволинейные панели с токопроводящими слоями выполнены в виде концентрично установленных одна в другую конусообразных обечаек с образованием раструбных каналов между их наклонными стенками, скрепленные между собой и корпусом радиально перекрещивающимися проводящими штырями. Недостатком известной стеклопластиковой трубы следует признать незащищенность ее внутренней поверхности от повреждения механическими частицами, а также расположением во внутренней полости трубы указанных штырей, затрудняющих передвижение жидких, особенно высоковязких сред. Known fiberglass pipe (RU, patent 2061922, F 16 L 9/12, 1996), comprising a housing made of fiberglass layers, between which a binder layer is placed, and curved panels with conductive layers fixed on it in its internal volume, and these curved panels with conductive layers are made in the form of cone-shaped shells concentrically mounted one into another with the formation of bell-shaped channels between their inclined walls, fastened together with each other and the body by radially intersecting conductive pieces raw. A disadvantage of the known fiberglass pipe should be recognized as the insecurity of its inner surface from damage by mechanical particles, as well as the location in the inner cavity of the pipe of the specified pins that impede the movement of liquid, especially highly viscous media.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции стеклопластиковой трубы, пригодной для транспортировки жидких диэлектрических сред, содержащих механические примеси. The technical problem solved by the present invention is to design a fiberglass pipe suitable for transporting liquid dielectric media containing mechanical impurities.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, состоит в повышении срока работы стеклопластиковой трубы за счет уменьшения механического повреждения ее внутренней поверхности, а также уменьшения накопления поверхностного заряда на стенках трубы. The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the life of the fiberglass pipe by reducing mechanical damage to its inner surface, as well as reducing the accumulation of surface charge on the pipe walls.

Указанный технический результат получают с использованием стеклопластиковой трубы, содержащей, по меньшей мере, два слоя стеклопластика, между которыми расположен слой связующего, причем внутренняя поверхность трубы покрыта слоем фторкаучука, слой связующего содержит электропроводящий компонент в количестве, обеспечивающем электропроводность слоя связующего, а в слоях стеклопластика размещены металлические элементы, выполненные из коррозионно-стойкого металла и проходящие через указанные слои стеклопластика и слой фторкаучука. В качестве электропроводящего компонента слоя связующего использован графитовый порошок, и/или угольные волокна, и/или металлическая пыль. Каждый из указанных металлических элементов расположен только в одном слое стеклопластика с выходом в слой электропроводящего связующего и/или во всех слоях стеклопластика с выходом в слой электропроводящего связующего. Предпочтительно, указанные металлические элементы, по меньшей мере, частично соединены между собой металлическим проводником. В этом случае обычно указанный металлический проводник проходит через слой электропроводящего связующего. В качестве подобного металлического проводника с металлическими элементами может быть использована металлическая проволока, на которой через промежутки закреплены отрезки жесткой проволоки, угол между которыми составляет примерно 90-120^o ("колючая проволока"). Между слоями стеклопластика могут быть расположены шпангоуты, выполненные с возможностью создания в слое связующего единого проводника. Предпочтительно, в указанных шпангоутах выполнены прорези, обеспечивающие контакт участков слоя связующего, расположенных между шпангоутами. Металлические элементы предпочтительно выполнять из углеродистой, предпочтительно легированной стали.The specified technical result is obtained using a fiberglass pipe containing at least two layers of fiberglass, between which a binder layer is located, the inner surface of the pipe is covered with a fluororubber layer, the binder layer contains an electrically conductive component in an amount that ensures the conductivity of the binder layer, and in the fiberglass layers placed metal elements made of corrosion-resistant metal and passing through these layers of fiberglass and a layer of fluororubber. As the electrically conductive component of the binder layer, graphite powder and / or carbon fibers and / or metal dust are used. Each of these metal elements is located in only one layer of fiberglass with access to the layer of electrically conductive binder and / or in all layers of fiberglass with access to the layer of electrically conductive binder. Preferably, said metal elements are at least partially interconnected by a metal conductor. In this case, typically said metal conductor passes through a layer of an electrically conductive binder. As such a metal conductor with metal elements, a metal wire can be used on which pieces of stiff wire are fixed at intervals, the angle between which is about 90-120 ^° ("barbed wire"). Between the layers of fiberglass can be located frames made with the possibility of creating in a layer of a binder a single conductor. Preferably, in said frames, slots are made to provide contact between portions of the binder layer located between the frames. The metal elements are preferably made of carbon, preferably alloy steel.

На чертеже приведен поперечный разрез полученной трубы. Труба содержит слой 1 фторкаучука, первый слой 2 стеклопластика, слой 3 связующего, второй слой 4 стеклопластика, металлические элементы 5. The drawing shows a cross section of the obtained pipe. The pipe contains a layer 1 of fluororubber, a first fiberglass layer 2, a binder layer 3, a second fiberglass layer 4, metal elements 5.

В предпочтительном варианте реализации изобретения при изготовлении трубы на удаляемую оправку наматывают внахлест слой стеклоткани, пропитывают его раствором фторкаучука в кетоне или сложном эфире, наматывают с натягом на указанную оправку "колючую проволоку" таким образом, чтобы часть коротких отрезков прошла через слой стеклоткани, смазывают внешнюю поверхность стеклоткани слоем связующего, устанавливают, фиксируя нанесенным слоем связующего, элементы шпангоутов. Указанные элементы размещают таким образом, чтобы слой связующего был непрерывным, а часть коротких отрезков выступала над уровнем шпангоутов. Наносят слой связующего до уровня шпангоутов. Наматывают внахлест с натягом второй слой стеклоткани таким образом, чтобы часть коротких отрезков прошла через слой стеклоткани. При необходимости повторяют указанные операции, начиная со смазывания внешней поверхности стеклоткани слоем связующего. Прогревают полученную конструкцию с получением готовой стеклопластиковой трубы. Затем полученную трубу снимают с оправки. При прогреве конструкции пропитавший первый слой стеклоткани фторкаучук теряет растворитель и образует на внутренней поверхности трубу слой, устойчивый к действию механических примесей и углеводородов. In a preferred embodiment of the invention, in the manufacture of a pipe, a layer of fiberglass is lapped onto a removable mandrel, impregnated with a solution of fluororubber in ketone or ester, a barbed wire is wound tightly onto said mandrel so that some of the short sections pass through the fiberglass layer, lubricate the outer the surface of the glass fabric with a binder layer, set, fixing the applied layer of a binder, the elements of the frames. These elements are placed in such a way that the binder layer is continuous, and part of the short segments protrudes above the level of the frames. Apply a layer of binder to the level of frames. The second layer of fiberglass is lapped with an interference fit so that part of the short segments passes through the fiberglass layer. If necessary, repeat these operations, starting with the lubrication of the outer surface of the glass fabric with a binder layer. The resulting structure is heated to obtain a finished fiberglass pipe. Then the resulting pipe is removed from the mandrel. When the structure is heated, the fluororubber impregnated with the first layer of fiberglass loses the solvent and forms a layer on the inner surface of the pipe that is resistant to mechanical impurities and hydrocarbons.

При использовании трубы, соответствующей охарактеризованной выше, для транспортировки диэлектрической жидкости, содержащей механические примеси (в частности, сырой нефти), указанные механические примеси застревают в слое фторкаучука и не царапают внутреннюю поверхность трубы. Статический заряд, образующийся на поверхности трубы в результате трения диэлектрической жидкости (нефти) по диэлектрической внутренней поверхности стеклопластиковой трубы, посредством металлических элементов стекает с внутренней поверхности стеклопластиковой трубы на внешнюю поверхность указанной стеклопластиковой трубы и затем в землю через металлические монтажные элементы, касающиеся поверхности земли и стеклопластиковой трубы. Таким образом, увеличивается срок работы стеклопластиковой трубы за счет уменьшения механического повреждения ее внутренней поверхности, а также уменьшения накопления поверхностного заряда на стенках трубы. Согласно экспериментальным данным указанный срок службы увеличивается практически вдвое. When using a pipe corresponding to that described above for transporting a dielectric fluid containing mechanical impurities (in particular, crude oil), these mechanical impurities get stuck in the fluorine rubber layer and do not scratch the inner surface of the pipe. The static charge generated on the pipe surface as a result of the friction of the dielectric fluid (oil) on the dielectric inner surface of the fiberglass pipe, flows through the metal elements from the inner surface of the fiberglass pipe to the outer surface of the fiberglass pipe and then to the ground through metal mounting elements touching the ground and fiberglass pipe. Thus, the life of the fiberglass pipe is increased by reducing the mechanical damage to its inner surface, as well as reducing the accumulation of surface charge on the pipe walls. According to experimental data, this service life is almost doubled.

Claims (8)

1. Стеклопластиковая труба, содержащая, по меньшей мере, два слоя стеклопластика, между которыми расположен слой связующего, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность трубы покрыта слоем фторкаучука, слой связующего содержит электропроводящий компонент в количестве, обеспечивающем электропроводность слоя связующего, а в слоях стеклопластика размещены металлические элементы, выполненные из коррозионно-стойкого металла и проходящие через указанные слои стеклопластика и слой фторкаучука. 1. A fiberglass pipe containing at least two layers of fiberglass, between which there is a binder layer, characterized in that the inner surface of the pipe is covered with a layer of fluororubber, the binder layer contains an electrically conductive component in an amount that ensures the conductivity of the binder layer, and fiberglass layers are placed metal elements made of corrosion-resistant metal and passing through these layers of fiberglass and a layer of fluororubber. 2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электропроводящего компонента слоя связующего использован графитовый порошок. 2. The pipe according to claim 1, characterized in that graphite powder is used as the electrically conductive component of the binder layer. 3. Труба по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электропроводящего компонента слоя связующего использована металлическая пыль. 3. The pipe according to claim 1, characterized in that metal dust is used as the electrically conductive component of the binder layer. 4. Труба по п.1, отличающаяся тем, что каждый из указанных металлических элементов расположен во всех слоях стеклопластика с выходом в слой электропроводящего связующего. 4. The pipe according to claim 1, characterized in that each of these metal elements is located in all layers of fiberglass with an exit to the layer of an electrically conductive binder. 5. Труба по п.1, отличающаяся тем, что указанные металлические элементы, по меньшей мере, частично соединены между собой металлическим проводником. 5. The pipe according to claim 1, characterized in that said metal elements are at least partially interconnected by a metal conductor. 6. Труба по п.5, отличающаяся тем, что указанный металлический проводник проходит через слой электропроводящего связующего. 6. The pipe according to claim 5, characterized in that said metal conductor passes through a layer of an electrically conductive binder. 7. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что между слоями стеклопластика расположены шпангоуты, выполненные с возможностью создания в слое связующего единого проводника. 7. The pipe under item 1, characterized in that between the layers of fiberglass are frames, made with the possibility of creating in a layer of a binder a single conductor. 8. Труба по п.7, отличающаяся тем, что в указанных шпангоутах выполнены прорези, обеспечивающие контакт участков слоя связующего, расположенных между шпангоутами. 8. The pipe according to claim 7, characterized in that the slots are made in the said frames, providing contact between the sections of the binder layer located between the frames.