WO2009094977A1 - Method for producing fiber-wrapped steel pipes having a corrosion protection sheathing - Google Patents

Method for producing fiber-wrapped steel pipes having a corrosion protection sheathing Download PDF

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WO2009094977A1
WO2009094977A1 PCT/DE2009/000045 DE2009000045W WO2009094977A1 WO 2009094977 A1 WO2009094977 A1 WO 2009094977A1 DE 2009000045 W DE2009000045 W DE 2009000045W WO 2009094977 A1 WO2009094977 A1 WO 2009094977A1
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pipe
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wrapping
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Holger Brauer
Oskar Reepmeyer
Rainer Grabowski
Gerhard Knauf
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Europipe Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing fiber-wrapped steel pipe with a corrosion protection coating, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a tube produced by this method.
  • Such corrosion protection sheaths consist for example of a first primer layer, for. Example, epoxy, a second layer of copolymer as an adhesive and an outer polymer layer, for. B. of polyethylene (PE) 1 crosslinked polyethylene (PEX) or polypropylene (PP).
  • PE polyethylene
  • PEX crosslinked polyethylene
  • PP polypropylene
  • Such cracks can occur under certain conditions when z.
  • the crack stops are intended to limit the spread of cracks, which can not be stopped by steel alone, to the area between two crack stops.
  • Crackstops consist for example of unidirectionally wound in the circumferential direction of glass fibers, which are embedded in epoxy resin o. ⁇ . And subsequently applied either on the black uncoated tube or on an applied on the pipe corrosion protection coating.
  • Such a wrapped tube is known for example from US 4,676,276.
  • the missing to stop a long-running crack ductility of the steel is collected by an appropriately sized winding of the tube, which also serves as protection against mechanical damage.
  • the disadvantage here is that in addition to the coating process, ie the application of the anti-corrosion coating, an additional operation is obtained by the wrapping. Compared to a pure anti-corrosion coating of the tube without fiber reinforcement resulting from the additional operation of the fiber wrapping a significant overhead and a longer production time, which affects the economics of this method.
  • the object of the invention is to provide a cost-effective method for producing fiber-wrapped steel pipe with a corrosion protection coating, which manages with the preservation of approved corrosion protection coatings with a small number of manufacturing steps.
  • the Faserumwicklung is applied as part of the anti-corrosion coating of the pipe in a joint step simultaneously with the application of the cover layer, already during the coating process on the pipe.
  • the advantage of the method according to the invention is that by including the application of the fiber wrapping in the coating process contrary to the known method, the otherwise separately incurred operation of the Umwickeins deleted and thus costs are saved.
  • Another advantage is that when using a commercially available, proven and already approved as corrosion protection coating coatings for fiber reinforcement costly and time-consuming new proof of suitability can be omitted in the context of licensing procedures.
  • the Faserumwicklung itself is used as a single fiber, mat or tape, z.
  • the fiber material is not short fibers but long or continuous fibers, d. H. to fibers spun as long as desired, which surround the entire tube circumference and can absorb very high tensile forces.
  • the fiber material does not necessarily have to be made of a uniform material, but can, if necessary, also consist of different individual materials, ie fiber mixtures.
  • the steel surface is first z. B. cleaned by blasting, then heated to about 200 0 C and then z.
  • epoxy resin liquid or advantageous applied in powder form as a primer coating As epoxy resin liquid or advantageous applied in powder form as a primer coating.
  • the top coat does not get sufficient contact with the adhesive layer lying under the wrapping, it may be advantageous for a very intimate connection between the adhesive, fiber material and topcoat, if the fiber material before, during or after application to the Tube is additionally provided with an adhesive.
  • the adhesive may be in liquid form or advantageous z. B. by another on the already applied fiber material extruded film strip.
  • the appropriate number of winding layers depends on the particular conditions of the case, in particular the height of the operating pressure, the pipeline and its diameter, ie the size of the incident in case of damage to the bursting of the conduit tensile forces in the circumferential direction, and the intrinsic toughness of the pipe material and after the operating temperature.
  • the coating or winding of the tube is advantageously helical, with the tube advantageously moving under a fixedly mounted coating or extrusion device.
  • FIG. 1 schematic representation of the production of a conduit according to the invention
  • FIG. 2 shows an axial longitudinal section through a conduit according to the invention
  • FIG. 3 shows a cross section according to line A-A in FIG. 2.
  • Figure 1 shows the schematic representation of the production of a conduit according to the invention, which is already provided during the coating process with a fiber wrap.
  • the conduit 1 shown is made of steel and is provided with a fiber wrapping 4 containing corrosion protection enclosure 6.
  • the corrosion protective envelope 6 is made according to the invention from a layer applied to the previously cleaned steel pipe 1 thermosetting epoxy primer layer as a primer 2, which is applied as powder onto the previously heated to about 200 0 C tube 1 melts by heating and a uniform layer solidifies ,
  • an adhesive 3 is applied as a film strip by winding extrusion on the primer 2.
  • the fibrous winding 4 is applied to the tube 1 as a band simultaneously with the top coating 5 in a further parallel operation.
  • the cover coating 5 is also applied as a film strip in the winding extrusion process helically on the tube, wherein a multilayer cover coating is produced by the set winding angle in the present case.
  • the width of the fiber wrapping 4 designed as a strip is significantly smaller than the width of the film strip of the top coat 5, but it can also be adapted to the width of the film strip.
  • the sectional images of a section of a conduit according to the invention shown in Figures 2 and 3 are merely schematic and not realistic represent the proportions.
  • the anticorrosion sheath 6 of the steel pipe 1 produced in accordance with FIG. 1 may consist, for example, of an 80 ⁇ m thick primer layer of epoxy resin as primer 2, a 200 ⁇ m thick adhesive layer 3 of ethylene copolymer, a 3-layer 2 mm thick fiber wrap 4 and thereon a 3 mm thick top coat 5, so that including the coating in the present example, a total thickness of the anti-corrosion sheath 5 of about 6 mm results.

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Abstract

The invention relates to a method for producing fiber-wrapped steel pipes having a multi-layer corrosion protection sheathing as a coating substantially over the entire pipe length, wherein in consecutive layers a primer, an adhesive, and a cover coating are applied onto the pipe and the pipe is provided with an at least one-layer fiber wrapping in order to delay or prevent the propagation of a developing crack. In order to design the method for economically, it is provided that the fiber wrapping is applied onto the pipe already during the coating process as part of the corrosion protection sheathing of the pipe in a common step at the same time as the application of the cover coating.

Description

Verfahren zur Herstellung faserumwickelter Stahlleitungsrohre mit einer Korrosionsschutzumhüllung Process for the production of fiber-wrapped steel pipes with a corrosion protection coating
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung faserumwickelter Stahlleitungsrohre mit einer Korrosionsschutzumhüllung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein mit diesem Verfahren hergestelltes Rohr.The invention relates to a method for producing fiber-wrapped steel pipe with a corrosion protection coating, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a tube produced by this method.
Insbesondere werden in diesem Zusammenhang im Betrieb unter hohem Innendruck stehende aus Einzelrohren zusammengeschweißte Rohrleitungen betrachtet, wie sie z. B. für den Gastransport verwendet werden.In particular, standing in this context in operation under high internal pressure from individual pipes welded together pipes are considered as z. B. be used for gas transport.
Für derartige Rohrleitungen werden in zunehmendem Maße höhere technische Anforderungen an die Korrosionsschutzumhüllung der Rohrleitung gestellt, da die Umwelt-, Verlege- und Betriebsbedingungen immer anspruchsvoller werden, so dass nur zugelassene Korrosionsschutzumhüllungen verwendet werden dürfen.For such pipelines increasingly higher technical requirements are placed on the corrosion protection coating of the pipeline, since the environmental, installation and operating conditions are becoming increasingly demanding, so that only approved corrosion protection coatings may be used.
Derartige Korrosionsschutzumhüllungen bestehen beispielsweise aus einer ersten Primerschicht, z. B. Epoxidharz, einer zweiten Schicht Copolymer als Kleber und einer äußeren Polymerschicht, z. B. aus Polyethylen (PE)1 vernetztem Polyethylen (PEX) oder Polypropylen (PP).Such corrosion protection sheaths consist for example of a first primer layer, for. Example, epoxy, a second layer of copolymer as an adhesive and an outer polymer layer, for. B. of polyethylene (PE) 1 crosslinked polyethylene (PEX) or polypropylene (PP).
Bei Rohrleitungen, die für den Transport von Medien unter einem vergleichsweise hohen Druck vorgesehen sind, besteht insbesondere bei gasförmigen Medien, wie z. B. Erdgas, ein außerordentlich hohes Schadensrisiko, wenn der seltene Fall eintritt, dass sich in der Rohrleitung unter Betriebslast, möglicherweise ausgelöst durch Fremdeinwirkung, ein kritischer Riss bildet.In pipelines, which are provided for the transport of media under a comparatively high pressure, in particular in gaseous media, such. As natural gas, an extremely high risk of damage, if the rare case occurs, that in the pipeline under operating load, possibly triggered by external interference, forms a critical crack.
Solche Risse können sich unter bestimmten Bedingungen, wenn z. B. die intrinsische Zähigkeit des für die Rohre verwendeten Stahls bei Einsatztemperatur nicht ausreichend hoch ist, mit sehr hoher Geschwindigkeit über weite Strecken der Rohrleitung ausbreiten. Dies ist z. B. bei hochfesten Rohrleitungsstählen = X100 gemäß API 5L oder bei sehr tiefen Umgebungstemperaturen zu beachten. Um für den Fall eines auftretenden Risses im Rohr die Schadenshöhe in einem vergleichsweise engen Rahmen zu halten, ist es z. B. aus der DE 100 09 305 A1 , der GB 2 128 287 A und der US 4,559,974 bekannt, die Rohrleitung in vorgegebenen Abständen mit sogenannten Rissstoppern zu versehen. Die Rissstopper sollen die allein vom Stahl nicht aufzuhaltende Rissausbreitung auf den Bereich zwischen zwei Rissstoppern beschränken.Such cracks can occur under certain conditions when z. For example, if the intrinsic toughness of the steel used for the tubes is not sufficiently high at service temperature, they can spread at very high velocity over long distances of the pipeline. This is z. Eg for high-strength pipe steels = X100 according to API 5L or for very low ambient temperatures. In order to keep the damage height in a comparatively narrow frame in the event of a crack occurring in the pipe, it is z. B. from DE 100 09 305 A1, GB 2 128 287 A and US 4,559,974 known to provide the pipeline at predetermined intervals with so-called crack stoppers. The crack stops are intended to limit the spread of cracks, which can not be stopped by steel alone, to the area between two crack stops.
Rissstopper bestehen beispielsweise aus unidirektional in Umfangsrichtung gewickelten Glasfasern, die in Epoxidharz o. ä. eingebettet sind und nachträglich entweder auf das schwarze unbeschichtete Rohr oder auf eine auf dem Rohr aufgebrachte Korrosionsschutzumhüllung aufgebracht werden.Crackstops consist for example of unidirectionally wound in the circumferential direction of glass fibers, which are embedded in epoxy resin o. Ä. And subsequently applied either on the black uncoated tube or on an applied on the pipe corrosion protection coating.
Die Verwendung von partiell über die Rohrlänge verteilten Rissstoppern führt jedoch zu einer Reihe von Nachteilen bei der Produktion, dem Transport und der Auslegung der gewickelten Rohre, die sich in höheren Kosten, längeren Fertigungs- und Lieferzeiten niederschlagen.However, the use of partially split pipe stoppers results in a number of disadvantages in the production, transportation and design of the wound pipes, resulting in higher costs, longer manufacturing and delivery times.
Darüber hinaus werden bei einem Riss der Rohrleitung im Regelfall mehrere Rohre, abhängig von der Anzahl der mit einem Rissstopper ausgerüsteten Rohre, geschädigt, so dass es nach der Rissentstehung zu einer langlaufenden Rissausbreitung im Bereich zwischen zwei Rissstoppern mit entsprechenden Folgeschäden kommen kann.In addition, in a crack of the pipe usually several pipes, depending on the number of equipped with a crack stopper pipes damaged so that it can come after the cracking to a long-running crack propagation in the area between two crack stops with corresponding consequential damage.
Ein möglicher Weg um die Anzahl beschädigter Rohre und gleichzeitig Schäden in der Umgebung und für den Betrieb der Rohrleitung zu minimieren ist anstelle des Aufbringens von Rissstoppern die Rohrleitung vollständig über die gesamte Länge zu umwickeln, um so einer langlaufenden Ausbreitung eines Risses entgegenzuwirken bzw. diese zu vermeiden.One possible way to minimize the number of damaged pipes and at the same time minimize damage to the environment and operation of the pipe, instead of applying crack stoppers, is to completely wrap the pipe over the entire length so as to counteract long-term propagation of a crack avoid.
Ein derart umwickeltes Rohr ist beispielsweise aus der US 4,676,276 bekannt. Hier wird die zum Stoppen eines langlaufenden Risses fehlende Duktilität des Stahles durch eine entsprechend dimensionierte Wicklung des Rohres aufgefangen, die gleichzeitig als Schutz vor mechanischen Beschädigungen dient.Such a wrapped tube is known for example from US 4,676,276. Here, the missing to stop a long-running crack ductility of the steel is collected by an appropriately sized winding of the tube, which also serves as protection against mechanical damage.
Abhängig vom Betriebsdruck des Rohres und der Anzahl der Umwicklungslagen wird der Riss schon' nach einer kurzen Wegstrecke zum Stillstand gebracht.Depending on the operating pressure of the pipe and the number of Umwicklungslagen the crack is already brought ' after a short distance to a standstill.
Nachteilig hierbei ist, dass neben dem Coating-Prozess, also dem Aufbringen der Korrosionsschutzumhüllung, ein zusätzlicher Arbeitsgang durch das Umwickeln anfällt. Im Vergleich zu einer reinen Korrosionsschutzumhüllung des Rohres ohne Faserverstärkung ergibt sich durch den zusätzlichen Arbeitsgang der Faserumwicklung ein erheblicher Mehraufwand und eine längere Fertigungszeit, was die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens beeinträchtigt.The disadvantage here is that in addition to the coating process, ie the application of the anti-corrosion coating, an additional operation is obtained by the wrapping. Compared to a pure anti-corrosion coating of the tube without fiber reinforcement resulting from the additional operation of the fiber wrapping a significant overhead and a longer production time, which affects the economics of this method.
Ein weiterer Nachteil eines so umwickelten Leitungsrohres besteht darin, dass durch die Faserumwicklung zwar die Risszähigkeit des Bauteils zunimmt, durch den im Vergleich zu einer regulären Korrosionsschutzumhüllung veränderten Aufbau jedoch ein zusätzlicher kosten- und zeitaufwändiger Nachweis der Eignung als Korrosionsschutzumhüllung erbracht werden muss.Another disadvantage of such a wound conduit is that although the fracture toughness of the component increases due to the fiber wrapping, an additional costly and time-consuming proof of suitability as anticorrosive coating must be provided by the structure which has changed compared to a regular anticorrosive coating.
Eine Alternative wäre zwar, eine bereits erprobte und zugelasseneAn alternative would be, already proven and approved
Korrosionsschutzumhüllung zuerst auf das Rohr aufzubringen und anschließend das Rohr zu umwickeln, dies würde jedoch erhebliche Mehrkosten durch zusätzliche Fertigungsschritte bedeuten.Apply corrosion protection coating on the pipe first and then wrap the pipe, but this would mean significant additional costs through additional manufacturing steps.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung faserumwickelter Stahlleitungsrohre mit einer Korrosionsschutzumhüllung anzugeben, welche unter Beibehaltung zugelassener Korrosionsschutzumhüllungen mit einer geringen Anzahl an Fertigungsschritten auskommt.The object of the invention is to provide a cost-effective method for producing fiber-wrapped steel pipe with a corrosion protection coating, which manages with the preservation of approved corrosion protection coatings with a small number of manufacturing steps.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.This object is achieved on the basis of the preamble in conjunction with the characterizing part of patent claim 1. Advantageous developments are part of subclaims.
Nach der Lehre der Erfindung wird die Faserumwicklung als Bestandteil der Korrosionsschutzumhüllung des Rohres in einem gemeinsamen Arbeitsschritt gleichzeitig mit dem Aufbringen der Deckschicht, bereits während des Coating-Prozesses auf das Rohr aufgebracht.According to the teaching of the invention, the Faserumwicklung is applied as part of the anti-corrosion coating of the pipe in a joint step simultaneously with the application of the cover layer, already during the coating process on the pipe.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass durch die Einbeziehung der Aufbringung der Faserumwicklung in den Coating-Prozess entgegen dem bekannten Verfahren der ansonsten separat anfallende Arbeitsgang des Umwickeins entfällt und somit Kosten eingespart werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Verwendung eines handelsüblichen, erprobten und bereits als Korrosionsschutzumhüllung zugelassenen Coatings für die Faserverstärkung kosten- und zeitaufwändige neue Eignungsnachweise im Rahmen von Zulassungsverfahren entfallen können.The advantage of the method according to the invention is that by including the application of the fiber wrapping in the coating process contrary to the known method, the otherwise separately incurred operation of the Umwickeins deleted and thus costs are saved. Another advantage is that when using a commercially available, proven and already approved as corrosion protection coating coatings for fiber reinforcement costly and time-consuming new proof of suitability can be omitted in the context of licensing procedures.
Die Faserumwicklung selbst, wird als Einzelfaser, Matte oder Band, z. B. aus Glas-, Kohleoder Aramidfasern, auf das Rohr aufgebracht.The Faserumwicklung itself, is used as a single fiber, mat or tape, z. As glass, carbon or aramid fibers, applied to the pipe.
Bei dem Fasermaterial handelt es sich nicht um Kurzfasern sondern um Lang- oder Endlosfasern, d. h. um zu beliebig langen Fäden versponnene Fasern, die den gesamten Rohrumfang umgeben und sehr hohe Zugkräfte aufnehmen können.The fiber material is not short fibers but long or continuous fibers, d. H. to fibers spun as long as desired, which surround the entire tube circumference and can absorb very high tensile forces.
Auch muss das Fasermaterial nicht unbedingt aus einem einheitlichen Werkstoff sein, sondern kann im Bedarfsfall auch aus unterschiedlichen Einzelmaterialien, also Fasergemischen, bestehen.Also, the fiber material does not necessarily have to be made of a uniform material, but can, if necessary, also consist of different individual materials, ie fiber mixtures.
Für die Umwicklung des Rohres im Rahmen des Coating-Prozess wird die Stahloberfläche zunächst z. B. durch Strahlen gereinigt, danach auf etwa 2000C erwärmt und dann z. B. Epoxidharz flüssig oder vorteilhaft in Pulverform als Primerbeschichtung aufgebracht.For the wrapping of the tube in the context of the coating process, the steel surface is first z. B. cleaned by blasting, then heated to about 200 0 C and then z. As epoxy resin liquid or advantageous applied in powder form as a primer coating.
Anschließend wird in einem weiteren Arbeitsgang zunächst ein Kleber und im unmittelbaren Anschluss daran in einem parallelen Arbeitsgang die Faserumwicklung und die Deckbeschichtung, die z. B. Polyethylen oder Polypropylen sein kann, auf das Rohr aufgebracht.Subsequently, in a further operation, first an adhesive and immediately thereafter in a parallel operation, the fiber wrap and the top coat, the z. As polyethylene or polypropylene may be applied to the pipe.
Neben der Möglichkeit den Kleber oder die Deckbeschichtung auch in flüssiger Form auf das Rohr aufzubringen, hat sich als besonders vorteilhaft das Extrusionsverfahren herausgestellt, mit dem der Kleber und die Deckbeschichtung entweder jeweils als Schlauch oder in Form eines Folienbandes in einer schraubenlinienförmigen Umwicklung auf das Rohr aufgebracht wird.In addition to the ability to apply the adhesive or the top coat in liquid form on the tube, has proven to be particularly advantageous extrusion process, with which the adhesive and the top coat applied either as a hose or in the form of a film strip in a helical wrap on the pipe becomes.
Für Rohre größeren Durchmessers, z. B. > 600 mm, hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere die Anwendung des Wickelverfahrens als vorteilhaft erwiesen, da in einfacher Weise in einem Arbeitsgang das Rohr gleichzeitig mit dem Fasermaterial und der Deckbeschichtung umwickelt werden kann. Durch ein zeitlich abgestimmtes Aufbringen, insbesondere von Kleber, Faserumwicklung und Deckbeschichtung wird eine hervorragende kraftschlüssige Verbindung nach innen zum Primer und nach außen zur Deckbeschichtung gewährleistet und somit eine feste Haftung auf dem Leitungsrohr erreicht.For larger diameter pipes, eg. B.> 600 mm, in the context of the present invention, in particular the application of the winding method has proved advantageous, since in a single operation in a single operation, the tube can be wrapped simultaneously with the fiber material and the top coat. By a timed application, in particular of adhesive, fiber wrapping and top coat an excellent frictional connection is ensured inwardly to the primer and out to the top coat and thus achieved a firm grip on the pipe.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Umwicklung mit einer gewissen Vorspannung auf das Leitungsrohr aufgebracht wird. Dadurch ist unabhängig von der Temperatur und dem Betriebsdruck des Leitungsrohres stets gewährleistet, dass die Stützwirkung der Wicklung immer in vollem Umfang zur Verfügung steht.In a further embodiment of the invention, it is advantageous if the wrapping is applied to the conduit with a certain bias. As a result, regardless of the temperature and the operating pressure of the conduit always ensures that the support effect of the winding is always available in full.
Weiterhin kann es bei sehr dichtmaschigem Fasergewebe, wenn beispielsweise die Deckbeschichtung keinen ausreichenden Kontakt mit der unter der Umwicklung liegenden Kleberschicht bekommt, vorteilhaft für eine möglichst innige Verbindung zwischen Kleber, Fasermaterial und Deckbeschichtung sein, wenn das Fasermaterial vor, während oder nach dem Aufbringen auf das Rohr zusätzlich mit einem Kleber versehen wird. Der Kleber kann in flüssiger Form oder vorteilhaft z. B. durch ein weiteres auf das bereits aufgebrachte Fasermaterial aufextrudiertes Folienband erfolgen.Furthermore, if very dense-fiber fabric, for example, the top coat does not get sufficient contact with the adhesive layer lying under the wrapping, it may be advantageous for a very intimate connection between the adhesive, fiber material and topcoat, if the fiber material before, during or after application to the Tube is additionally provided with an adhesive. The adhesive may be in liquid form or advantageous z. B. by another on the already applied fiber material extruded film strip.
Die zweckmäßige Anzahl der Wickellagen richtet sich nach den jeweiligen Bedingungen des Einzelfalls, insbesondere nach der Höhe des Betriebsdrucks, der Rohrleitung und deren Durchmesser, also nach der Größe der im Schadensfall beim Bersten des Leitungsrohres aufzunehmenden Zugkräfte in Umfangsrichtung, sowie der intrinsischen Zähigkeit des Rohrleitungswerkstoffes und nach der Einsatztemperatur.The appropriate number of winding layers depends on the particular conditions of the case, in particular the height of the operating pressure, the pipeline and its diameter, ie the size of the incident in case of damage to the bursting of the conduit tensile forces in the circumferential direction, and the intrinsic toughness of the pipe material and after the operating temperature.
Die Beschichtung bzw. Wicklung des Rohres erfolgt vorteilhaft schraubenlinienförmig, wobei sich das Rohr vorteilhaft unter einer fest montierten Beschichtungs- bzw. Extrudiervorrichtung bewegt.The coating or winding of the tube is advantageously helical, with the tube advantageously moving under a fixedly mounted coating or extrusion device.
Mittels angepasster Vorschubgeschwindigkeit des Rohrtransports kann eine kontrollierte Einstellung des Wickelwinkels und eine definierte Überlappung der Wicklung realisiert werden. Die Aufbringung mehrerer Lagen ist einerseits durch eine entsprechende Wahl des Wickelwinkels oder durch Applizierung mehrerer separater Faserlagen möglich.By means of an adapted feed rate of the pipe transport, a controlled adjustment of the winding angle and a defined overlapping of the winding can be realized. The application of several layers is possible on the one hand by an appropriate choice of the winding angle or by applying a plurality of separate fiber layers.
Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Figur 1 schematische Darstellung der Herstellung eines erfindungsgemäßen Leitungsrohres,With reference to the embodiments illustrated in the figures, the invention will be explained in more detail below. FIG. 1 schematic representation of the production of a conduit according to the invention,
Figur 2 zeigt einen axialen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Leitungsrohr, Figur 3 einen Querschnitt gemäß Linie A - A in Figur 2.FIG. 2 shows an axial longitudinal section through a conduit according to the invention, FIG. 3 shows a cross section according to line A-A in FIG. 2.
Figur 1 zeigt die schematische Darstellung der Herstellung eines erfindungsgemäßen Leitungsrohres, welches bereits während des Coating-Prozesses mit einer Faserumwicklung versehen wird.Figure 1 shows the schematic representation of the production of a conduit according to the invention, which is already provided during the coating process with a fiber wrap.
Das dargestellte Leitungsrohr 1 besteht aus Stahl und ist mit einer eine Faserumwicklung 4 beinhaltenden Korrosionsschutz-Umhüllung 6 versehen.The conduit 1 shown is made of steel and is provided with a fiber wrapping 4 containing corrosion protection enclosure 6.
Die Korrosionsschutzumhüllung 6 besteht erfindungsgemäß aus einer auf das zuvor gereinigte Stahlleitungsrohr 1 aufgebrachten warmaushärtenden Epoxidharz- Grundierungsschicht als Primer 2, der als Pulver auf das zuvor auf ca. 2000C erwärmte Rohr 1 aufgebracht wird, durch die Erwärmung schmilzt und zu einer gleichmäßigen Schicht erstarrt.The corrosion protective envelope 6 is made according to the invention from a layer applied to the previously cleaned steel pipe 1 thermosetting epoxy primer layer as a primer 2, which is applied as powder onto the previously heated to about 200 0 C tube 1 melts by heating and a uniform layer solidifies ,
In einem weiteren Arbeitsgang wird auf den Primer 2 ein Kleber 3 als Folienband durch Wickelextrusion aufgebracht.In a further operation, an adhesive 3 is applied as a film strip by winding extrusion on the primer 2.
Im unmittelbaren Anschluss wird in einem weiteren parallel ablaufenden Arbeitsgang die Faserümwicklung 4 als Band gleichzeitig mit der Deckbeschichtung 5 auf das Rohr 1 aufgebracht. Die Deckbeschichtung 5 wird dabei ebenfalls als Folienband im Wickelextrusionsverfahren schraubenlinienförmig auf das Rohr aufgebracht, wobei durch den eingestellten Wickelwinkel im vorliegenden Fall eine mehrlagige Deckbeschichtung erzeugt wird.In the immediate connection, the fibrous winding 4 is applied to the tube 1 as a band simultaneously with the top coating 5 in a further parallel operation. The cover coating 5 is also applied as a film strip in the winding extrusion process helically on the tube, wherein a multilayer cover coating is produced by the set winding angle in the present case.
Wichtig ist eine bezüglich Temperatur und Zeit exakt abgestimmte Fertigungsfolge, um eine ausreichende Haftung und innige kraftschlüssige Verbindung zwischen Primer, Kleber, Faserumwicklung und Deckbeschichtung zu erreichen.It is important to have a production sequence that is precisely coordinated with regard to temperature and time in order to achieve adequate adhesion and intimate non-positive connection between primer, adhesive, fiber wrapping and top coating.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Breite der als Band ausgeführten Faserumwicklung 4 deutlich geringer als die Breite des Folienbandes der Deckbeschichtung 5, sie kann jedoch auch der Breite des Folienbandes angepasst sein. Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Schnittbilder eines Abschnitts aus einem erfindungsgemäßen Leitungsrohr sind lediglich schematisch und geben die Größenverhältnisse nicht realistisch wieder.In this embodiment, the width of the fiber wrapping 4 designed as a strip is significantly smaller than the width of the film strip of the top coat 5, but it can also be adapted to the width of the film strip. The sectional images of a section of a conduit according to the invention shown in Figures 2 and 3 are merely schematic and not realistic represent the proportions.
Die gemäß Figur 1 erzeugte Korrosionsschutzumhüllung 6 des Stahlleitungsrohres 1 kann beispielsweise aus einer 80 μm dicken Grundierungsschicht aus Epoxidharz als Primer 2, einer 200 μm dicken Kleberschicht 3 aus Ethylencopolymerisat, einer dreilagigen 2 mm dicken Faserumwicklung 4 und darauf einer 3 mm dicken Deckbeschichtung 5 bestehen, so dass sich inklusive der Beschichtung im vorliegenden Beispiel eine Gesamtdicke der Korrosionsschutzumhüllung 5 von etwa 6 mm ergibt. The anticorrosion sheath 6 of the steel pipe 1 produced in accordance with FIG. 1 may consist, for example, of an 80 μm thick primer layer of epoxy resin as primer 2, a 200 μm thick adhesive layer 3 of ethylene copolymer, a 3-layer 2 mm thick fiber wrap 4 and thereon a 3 mm thick top coat 5, so that including the coating in the present example, a total thickness of the anti-corrosion sheath 5 of about 6 mm results.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung faserumwickelter Stahlleitungsrohre mit einer mehrlagigen Korrosionsschutzumhüllung als Coating im Wesentlichen über die gesamte Rohrlänge wobei in aufeinanderfolgenden Schichten ein Primer, ein Kleber und eine Deckbeschichtung auf das Rohr aufgebracht und das Rohr zur Verzögerung oder Vermeidung der Ausbreitung eines entstehenden Risses mit einer mindestens einlagigen Faserumwicklung versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserumwicklung als Bestandteil der Korrosionsschutzumhüllung des Rohres in einem gemeinsamen Arbeitsschritt gleichzeitig mit dem Aufbringen der Deckschicht, bereits während des Coating-Prozesses auf das Rohr aufgebracht wird.A process for producing fiber-wrapped steel pipe with a multi-layer anticorrosive coating as coating substantially over the entire pipe length wherein in successive layers a primer, an adhesive and a top coat applied to the pipe and the pipe to delay or prevent the propagation of a crack with at least one one-ply Faserumwicklung is provided, characterized in that the Faserumwicklung is applied as part of the anti-corrosion coating of the tube in a joint step simultaneously with the application of the cover layer, already during the coating process on the pipe.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Faserumwicklung in unmittelbarem Anschluss an den Kleberauftrag erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Faserumwicklung takes place in immediate connection to the adhesive application.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber in flüssiger Form aufgebracht wird.3. The method according to any one of claims 1 - 2, characterized in that the adhesive is applied in liquid form.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber in Form eines extrudierten Folienbandes auf das Rohr aufgebracht wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the adhesive is applied in the form of an extruded foil strip on the tube.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr mit dem Folienband schraubenlinienförmig umwickelt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the tube is wrapped helically with the film strip.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber in Form eines extrudierten Schlauches auf das Rohr aufgebracht wird. 6. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the adhesive is applied in the form of an extruded tube on the tube.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbeschichtung in flüssiger Form auf das Rohr aufgebracht wird.7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that the top coat is applied in liquid form to the tube.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbeschichtung in Form eines extrudierten Folienbandes als schraubenlinienförmige Umwicklung auf das Rohr aufgebracht wird.8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that the top coating is applied in the form of an extruded foil strip as a helical wrap on the tube.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbeschichtung in Form eines extrudierten Schlauches auf das Rohr aufgebracht wird.9. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that the top coating is applied in the form of an extruded tube on the tube.
10. Verfahren nach einem der Anspruch 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbeschichtung in einem Arbeitsgang mit der Faserumwicklung auf das Rohr aufgebracht wird.10. The method according to any one of claim 7 - 9, characterized in that the top coat is applied in one operation with the Faserumwicklung on the tube.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial vor dem Aufbringen der Deckbeschichtung auf der Kontaktfläche mit der Deckbeschichtung mit einem Kleber versehen wird.11. The method according to any one of claims 1-10, characterized in that the fiber material is provided before applying the top coat on the contact surface with the top coat with an adhesive.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer und/oder Kleber warm- oder kaltaushärtend sind.12. The method according to any one of claims 1-11, characterized in that the primer and / or adhesive are hot or cold curing.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei warmaushärtenden Primer- oder Kleber-Systemen das Rohr vor dem Auftragen auf eine Temperatur oberhalb Raumtemperatur erwärmt wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that in thermosetting primer or adhesive systems, the tube is heated to a temperature above room temperature before application.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwicklung des Rohres mit den Fasern unidirektional erfolgt.14. The method according to any one of claims 1-13, characterized in that the wrapping of the tube with the fibers is unidirectional.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umwicklung Einzelfasern verwendet werden.15. The method according to any one of claims 1-14, characterized in that single fibers are used for wrapping.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umwicklung Fasermatten verwendet werden.16. The method according to any one of claims 1-14, characterized in that are used for wrapping fiber mats.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umwicklung Faserbänder verwendet werden.17. The method according to any one of claims 1-14, characterized in that are used for wrapping slivers.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Glas bestehen.18. The method according to any one of claims 1-17, characterized in that the fibers consist of glass.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Kohle bestehen.19. The method according to any one of claims 1-17, characterized in that the fibers consist of carbon.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Aramid bestehen.20. The method according to any one of claims 1-17, characterized in that the fibers consist of aramid.
21. Verfahren nach den Ansprüchen 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus einem Materialgemisch bestehen. 21. The method according to claims 18-20, characterized in that the fibers consist of a material mixture.
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