WO2023195878A1 - Flexible multilayer pipe - Google Patents

Flexible multilayer pipe Download PDF

Info

Publication number
WO2023195878A1
WO2023195878A1 PCT/RU2023/000037 RU2023000037W WO2023195878A1 WO 2023195878 A1 WO2023195878 A1 WO 2023195878A1 RU 2023000037 W RU2023000037 W RU 2023000037W WO 2023195878 A1 WO2023195878 A1 WO 2023195878A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipe
inner layer
conductors
layer
flexible multilayer
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000037
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Шмелёв
Сергей Васильевич САМОЙЛОВ
Сергей Валерьевич ШАЛЯПИН
Анатолий Николаевич ФИЛИППОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022108903A external-priority patent/RU2778258C1/en
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло"
Publication of WO2023195878A1 publication Critical patent/WO2023195878A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a general shape other than plane
    • B32B1/08—Tubular products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/127—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting electrically conducting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means

Definitions

  • the invention relates to flexible multilayer pipes made of polymer materials intended for transporting various media, including media with elevated temperatures, for example, for heat supply and hot water supply, the oil industry.
  • the outer layer of the pipe wall ruptures when moisture contained in the environment, for example, in the soil, short-circuits the conductors.
  • the location of the rupture can be determined using a special device.
  • the rupture of the outer layer can be detected only after a sufficient amount of moisture (for example, water from the ground) enters the pipe to short-circuit the conductors.
  • the problem solved when creating the invention is to protect the layers of the pipe and metal conductors from destruction, thereby increasing the reliability of the pipe.
  • the technical result of using the invention is to increase the reliability of the pipe.
  • the technical result is achieved due to the fact that in a flexible multilayer pipe having a longitudinal axis and a wall made of polymer material containing an inner layer and an outer layer, three metal conductors, each of which is wound onto a separate polymer core, while the conductors wound onto the core are located in such a way that they do not touch each other.
  • the inner layer serves to transport the medium through the pipe
  • the outer layer protects all layers of the pipe from the effects of the external environment, increasing its reliability.
  • Laying the conductors in a spiral around the longitudinal axis of the pipe allows you to control the rupture of the pipe wall along the entire perimeter of the pipe.
  • the inner layer from several sublayers. These sublayers can have different properties that can be useful in different operating conditions of the pipe, increasing its reliability.
  • the polymer core may be made of the same material as the outer surface of the inner layer.
  • the outer surface of the inner layer and the polymer core can be made of polypropylene or polyethylene.
  • Metal conductors may be partially immersed in the inner layer. At the same time, they do not violate the integrity of the inner layer.
  • the flexible multilayer pipe may contain a layer of thermal insulation located between the inner and outer layers.
  • the metal conductors are immersed in the layer of thermal insulation.
  • Metal conductors can be partially immersed in the thermal insulation layer or
  • the outer surface of the inner layer and the core can be made of polypropylene, which is characterized by high impact and repeated bending strength, wear resistance, good electrical insulating properties over a wide temperature range, high chemical resistance, low vapor and gas permeability.
  • the two conductors are shorted at one end, making a loop.
  • a controller that detects the loss of conductivity of the loop when a pipe is ruptured, for example by an excavator.
  • the controller will also work in the case when there is no penetration of moisture into the inside of the pipe from the environment, for example, when the pipe is laid in dry soil.
  • the third conductor is grounded. All three conductors are connected to the same controller. When the inner layer ruptures, the transported medium enters the space between the inner and outer layers, closing the electrical circuit, as a result of which the controller registers the flow of electric current between the conductors.
  • Such implementation of the conductors increases the reliability and/or reliability of detection of violations of the integrity of the layers of the pipe and/or metal conductors and, consequently, the reliability of the pipe.
  • the inner layer of the claimed pipe can be made of one material or consist of several sublayers made of different materials and having different properties that increase the reliability of the pipe.
  • the inner layer may contain a reinforcing layer and/or a layer that prevents the diffusion of gases into and out of the layer, i.e., a gas barrier layer and/or a layer with increased temperature resistance.
  • metal conductors are partially pressed into the outer surface of the inner layer, including into the outer sublayer if the inner layer consists of several sublayers.
  • a conductor can penetrate the surface of the inner layer during the manufacturing process of the pipe, if the outer surface of the layer is made of thermoplastic material.
  • the conductors are located on the outer surface of the inner layer without penetrating into it. But in any case, the conductors are fixed to the surface of the inner layer and form protrusions on the surface located along a helical line.
  • the protrusions on the outer surface of the inner layer formed by metal conductors are partially or completely pressed into the layer of thermal insulation.
  • the protrusions prevent the thermal insulation layer from moving relative to the inner layer when the pipe is bent, thermal expansion of the inner layer and, consequently, creasing and breaking the integrity of the thermal insulation layer, increasing the reliability of the pipe.
  • FIG. 1 shows a schematic image of the claimed pipe, shown by position 1.
  • Position 2 indicates the wall of the pipe, consisting of an inner layer 3 and an outer layer 4.
  • Three metal conductors 7, 8 and 9 are laid on the outer surface 5 of the inner layer 3 in a spiral around the longitudinal axis 6 of the pipe , located in such a way that they do not touch each other, with each metal conductor wound around a polymer core 10.
  • Two conductors, 7 and 8 are closed at one end, making a loop. At the other end of this loop there is controller 11.
  • the third conductor 9 is grounded. Controller 11 is connected to it and to conductors 7 and 8.
  • Figure 2 shows a special case of the implementation of the declared pipe. In addition to all the parts shown in Fig. 1, the pipe contains a layer of thermal insulation 12.
  • FIG. 3 shows a special case of a pipe 1 having a wall 2 containing an inner layer 3 and an outer layer 4, in which the inner layer 3 consists of sublayers arranged in order of distance from the longitudinal axis of the pipe 6: a sublayer of heat-resistant material 13, an auxiliary sublayer 14, a sublayer made of reinforcing fiber 15 and a protective sublayer 16, having an outer surface 5, which is the outer surface of the inner layer, on which three metal conductors 7, 8 and 9 are laid, arranged in such a way that they do not touch each other, with each metal conductor wound on polymer core 10. Two conductors, 7 and 8, are shorted at one end, making a loop.
  • controller 11 At the other end of this loop there is controller 11.
  • the third conductor 9 is grounded, controller 11 is connected to it and to conductors 7 and 8.
  • Metal conductors form protrusions 17 on the surface of the inner layer, located along a helical line.
  • the thermal insulation layer 12 is located between the inner layer 3 and the outer layer 4.
  • a multilayer pipe works as follows.
  • the transported medium for example, water for hot water supply or heating fluid, or oil, enters the inner layer 3 of the wall 2 of the pipe 1.
  • the inner layer 3 and the outer layer 4 increase in size due to thermal expansion along the axis 6 of the pipe 1 and perpendicular to this axis.
  • Metal conductors 7, 8 and 9, wound on the outer surface 5 of the inner layer 3 have a lower coefficient of linear thermal expansion than the inner layer 3.
  • each conductor is wound on the polymer core 10, it has a length that allows you to compensate for the lower thermal elongation of the metal conductor compared to the inner layer 3.
  • the conductors are protected from rupture, and the inner layer is protected from loss of integrity due to too deep immersion of conductors 7, 8 and 9 into the inner layer 3, which increases the reliability of the pipe.
  • Two conductors 7 and 8 are shorted at one end, making a loop.
  • a controller 11 At the other end of this loop there is a controller 11.
  • moisture from the environment surrounding the pipe for example, groundwater, enters the wall 2 of the pipe 1 and a short circuit occurs in the conductors 7, 8, 9, which is recorded by the controller 11.
  • the controller 11 can also detect a rupture of the conductor, for example, when the pipe wall is destroyed by an excavator or during an illegal tapping.
  • the core 10 is fixed (i.e., fixed) on the outer surface 5 of the inner layer 3. Fixation can be carried out in various ways depending on the material of the core and the material of the outer surface, as well as on the method of manufacturing the pipe. If the core 10 is made of the same material as the outer surface 5 of the inner layer 3 or from a material capable of forming covalent bonds with the material of the outer surface, then in the process of winding the wires onto the hot outer surface, the core is welded to the outer surface, fixing the conductor. In a similar way, the conductor is fixed when wound on a cold surface and then heated. It is possible to fix the conductor due to the adhesion of the core to the inner layer. Due to the fixation, the laying of the conductors is maintained, in which they do not come into contact with each other, which eliminates false triggering of the controller, increasing the reliability of the pipe.
  • Immersion of conductors 7,8,9 into the thermal insulation layer 12, and, in some cases, into the inner layer, does not violate the integrity of the layers, but prevents the movement of the thermal insulation layer 12 relative to the inner layer 3, which prevents the thermal insulation from moving relative to the inner layer or crumpling when bends of the pipe, preventing destruction of the thermal insulation layer and reducing the reliability of the pipe.
  • the third conductor 9 is grounded.
  • the controller 11 is connected to it and to the conductors 7 and 8.
  • the controller 11 registers the flow of electric current between the conductors. In this way, pipe leaks can be controlled.
  • Leaks can cause the insulation layer if it is contained in the pipe to become wet.
  • a wet layer of thermal insulation cannot effectively perform its function, reducing the reliability of the pipe in cases where the pipe is made with thermal insulation.
  • FIG. 3 shows a pipe, the inner layer 3 of which contains a heat-resistant sublayer 13 and a reinforcing sublayer 15, which increase the reliability of the pipe when transporting media with elevated temperatures and pressures. Between them is located additional sublayer 14, increasing the total thickness of the sublayers located below the reinforcing sublayer, made, as a rule, from high-strength reinforcing threads that can be pressed into the underlying sublayer during thermal expansion of the pipe.
  • the increased combined thickness of the sublayers provided by the structural sublayer along with an increase in the length of the conductors due to the use of a double helix when laying them, prevents damage to the integrity of the inner layer when the reinforcing layer is pressed in and increases the reliability of the pipe.
  • the reinforcing sublayer 15 is covered with an outer sublayer 16, which protects it from damage, which is also aimed at increasing the reliability of the pipe.
  • a multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer contains the following sublayers, located in order of distance from the longitudinal axis of the pipe: a sublayer of heat-resistant material - polyphenylene sulfide, a sublayer of an adhesive composition based on polypropylene and an additional sublayer of polypropylene, reinforcing an aramid fiber sublayer and a polypropylene sublayer protecting the reinforcing layer; a reinforcing fiber sublayer.
  • Three copper conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core made of dielectric material - polypropylene.
  • the conductors are covered with a layer of thermal insulation made of polyisocyanurate foam, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene.
  • a double helix formed as a result of the fact that the conductors are wound both on the polymer core and around the axis of the pipe on the inner layer, makes it possible to compensate for the elongation of the inner layer of the pipe, which in 8-12 times more than copper conductors, ensuring the integrity of the conductor and the pipe wall during thermal expansion of the latter under the influence of the coolant.
  • a multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer is made of polyethylene.
  • Three copper conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core.
  • the conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene.
  • the inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene.
  • conductors wound around the core are laid on the hot inner layer. Due to the fact that the copper conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene, the core is welded onto the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer with the conductor partially buried in the material of the inner layer. Conductors wound onto a polymer core form protrusions on the outer surface of the inner layer, pressed into the thermal insulation layer. The protrusions prevent the thermal insulation layer from moving.
  • a multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer is made of polyethylene.
  • Three aluminum conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core made of polyethylene.
  • the inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene.
  • the conductors wound around the core are laid on the cold inner layer, and the core is melted. Due to the fact that the aluminum conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene, the core is welded onto the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer without partially burying the conductor into the material of the inner layer.
  • a multilayer pipe having a wall containing an outer and an inner layer, in which the outer layer is made of low-density polyethylene.
  • the inner layer also consists of two sublayers: an inner one made of polyethylene and an outer one made of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol (EVOH), which has gas barrier properties.
  • Three aluminum alloy conductors are laid on this sublayer in a spiral around the pipe axis, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core. The conductor is wound onto a polymer core of polyethylene containing grafted maleic anhydride groups.
  • the inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene.
  • the conductors wound around the core are laid on the cold inner layer, and the core is melted. Due to the fact that an aluminum alloy conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene containing grafted maleic anhydride groups, the core is adhesively bonded to the outer sublayer of the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer without partial penetration of the conductor into the material of the inner layer.
  • the pipe axis is the longitudinal axis of the pipe; in the drawings it is shown by position 6.

Abstract

The invention relates to flexible multilayer pipes made of polymer materials, which are intended for transporting various fluids, inter alia high-temperature fluids, for example in heating and hot water supply systems and in the oil industry. The technical result of the invention is to increase the reliability of a pipe. This is achieved in that in a flexible multilayer pipe having a longitudinal axis and a wall made of a polymer material, said wall comprising an inner layer and an outer layer, the outer surface of the inner layer of said wall has three metallic conductors applied and fastened thereto in a spiral around the longitudinal axis of the pipe, wherein the conductors are each wound on a separate core and are arranged so that they do not touch one another.

Description

ГИБКАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ ТРУБА FLEXIBLE MULTILAYER PIPE
Изобретение относится к гибким многослойным трубам из полимерных материалов, предназначенным для транспортировки различных сред, в том числе, сред с повышенной температурой, например, для теплоснабжения и горячего водоснабжения, нефтяной промышленности . The invention relates to flexible multilayer pipes made of polymer materials intended for transporting various media, including media with elevated temperatures, for example, for heat supply and hot water supply, the oil industry.
Известна (см. ЕР2287587А2, опубликовано 23.11.2003, заявитель STRUMANN WERNER EGEPLAST,
Figure imgf000003_0001
en_ EP&FT=D&date=20110223&CC=EP&NR:=2287587A2&KC=A2#) труба из полимерных материалов, имеющая стенку, содержащую, по меньшей мере, один внутренний слой и внешний слой, в которой расположены, по меньшей мере, два металлических проводника электрического тока, навитые по спирали на внутренний слой вокруг продольной оси трубы так, что они не соприкасаются друг с другом. Один из проводников заземлен, а второй соединён с устройством, позволяющим контролировать протекание электрического тока - контроллером. В процессе прокладки и эксплуатации трубы возможны повреждения ее стенки. При разрыве внутреннего слоя трубы происходит высвобождение среды (чаще всего воды), которая замыкает электрическую цепь между первым и вторым проводниками. По образовавшейся цепи начинает протекать электрический ток, а факт появления тока регистрирует контроллер. Known (see EP2287587A2, published 11/23/2003, applicant STRUMANN WERNER EGEPLAST,
Figure imgf000003_0001
en_ EP&FT=D&date=20110223&CC=EP&NR : =2287587A2&KC=A2#) a pipe made of polymeric materials having a wall containing at least one inner layer and an outer layer, in which at least two metal conductors of electric current are located, wound in a spiral on the inner layer around the longitudinal axis of the pipe so that they do not touch each other. One of the conductors is grounded, and the second is connected to a device that allows you to control the flow of electric current - a controller. During the installation and operation of the pipe, damage to its wall is possible. When the inner layer of the pipe ruptures, a medium (most often water) is released, which closes the electrical circuit between the first and second conductors. An electric current begins to flow through the resulting circuit, and the fact that the current appears is registered by the controller.
То же происходит и при разрыве внешнего слоя стенки трубы, когда влага, содержащаяся в окружающей среде, например, в почве, замыкает проводники. Место разрыва можно определить с помощью специального устройства. Однако разрыв внешнего слоя удается зафиксировать только после того, как в трубу поступит достаточное количество влаги (например, воды из грунта), чтобы замкнуть проводники. The same thing happens when the outer layer of the pipe wall ruptures when moisture contained in the environment, for example, in the soil, short-circuits the conductors. The location of the rupture can be determined using a special device. However, the rupture of the outer layer can be detected only after a sufficient amount of moisture (for example, water from the ground) enters the pipe to short-circuit the conductors.
При транспортировке по трубе среды с повышенной температурой происходит тепловое расширение полимерных материалов, из которых выполнен внутренний слой стенки трубы. Коэффициент линейного температурного расширения (КЛТР) полимерных материалов значительно превышает значения КЛТР, присущие металлам, поэтому изменение линейных размеров внутреннего слоя будет существенно выше изменения линейных размеров металлических проводников. В результате, укладка металлических проводников по спирали вокруг продольной оси трубы (далее такую укладку будем называть «одинарная спираль») не позволяет скомпенсировать тепловое расширение внутреннего слоя стенки трубы, на который они навиты, что может привести к разрыву металлических проводников или их такому глубокому вдавливанию во внутренний слой, которое может стать причиной нарушения его целостности. When transporting a medium with an elevated temperature through a pipe, thermal expansion occurs of the polymer materials from which the inner layer of the pipe wall is made. The coefficient of linear thermal expansion (CLTE) of polymer materials significantly exceeds the CTE values inherent in metals, so the change in the linear dimensions of the internal layer will be significantly higher than the change in the linear dimensions of metal conductors. As a result, laying metal conductors in a spiral around the longitudinal axis of the pipe (hereinafter we will call such a laying “single spiral”) does not allow compensating for the thermal expansion of the inner layer of the pipe wall on which they are wound, which can lead to rupture metal conductors or their pressing into the inner layer so deeply that it may cause a violation of its integrity.
Задачей, решаемой при создании изобретения, является защита слоев трубы и металлических проводников от разрушения, за счет чего повышается надежность трубы.The problem solved when creating the invention is to protect the layers of the pipe and metal conductors from destruction, thereby increasing the reliability of the pipe.
Технический результат от использования изобретения заключатся в повышении надежности трубы. The technical result of using the invention is to increase the reliability of the pipe.
Технический результат достигается за счет того, что в гибкой многослойной трубе, имеющей продольную ось и стенку из полимерного материала, содержащую внутренний слой и внешний слой, на наружную поверхность внутреннего слоя по спирали вокруг продольной оси трубы уложены и закреплены на ней три металлических проводника, каждый из которых навит на отдельный полимерный сердечник, при этом проводники, навитые на сердечник, расположены таким образом, что они не соприкасаются между собой. The technical result is achieved due to the fact that in a flexible multilayer pipe having a longitudinal axis and a wall made of polymer material containing an inner layer and an outer layer, three metal conductors, each of which is wound onto a separate polymer core, while the conductors wound onto the core are located in such a way that they do not touch each other.
Внутренний слой служит для транспортировки среды по трубе, внешний слой защищает все слои трубы от воздействия внешней среды, повышая ее надежность. Укладка проводников по спирали вокруг продольной оси трубы позволяет контролировать разрыв стенки трубы по всему периметру трубы. The inner layer serves to transport the medium through the pipe, the outer layer protects all layers of the pipe from the effects of the external environment, increasing its reliability. Laying the conductors in a spiral around the longitudinal axis of the pipe allows you to control the rupture of the pipe wall along the entire perimeter of the pipe.
Возможно выполнение внутреннего слоя из нескольких подслоев. Эти подслои могут обладать различными свойствами, которые могут быть полезны в различных условиях эксплуатации трубы, повышая ее надежность. It is possible to make the inner layer from several sublayers. These sublayers can have different properties that can be useful in different operating conditions of the pipe, increasing its reliability.
Полимерный сердечник может быть выполнен из того же материала, что и наружная поверхность внутреннего слоя. В частности, наружная поверхность внутреннего слоя и полимерный сердечник могут быть выполнены из полипропилена или полиэтилена. The polymer core may be made of the same material as the outer surface of the inner layer. In particular, the outer surface of the inner layer and the polymer core can be made of polypropylene or polyethylene.
Металлические проводники могут быть частично погружены во внутренний слой. При этом они не нарушают целостности внутреннего слоя. Metal conductors may be partially immersed in the inner layer. At the same time, they do not violate the integrity of the inner layer.
Гибкая многослойная труба может содержать слой тепловой изоляции, расположенный между внутренним и внешним слоями. The flexible multilayer pipe may contain a layer of thermal insulation located between the inner and outer layers.
В том частном случае выполнения трубы, в котором она снабжена слоем тепловой изоляции, металлические проводники погружены в слой теплоизоляции. In that particular case of a pipe in which it is equipped with a layer of thermal insulation, the metal conductors are immersed in the layer of thermal insulation.
Металлические проводники могут быть погружены в слой теплоизоляции частично илиMetal conductors can be partially immersed in the thermal insulation layer or
ПОЛНОСТЬЮ. При этом возможно выполнение трубы таким образом, что металлические проводники частично погружены как в слой теплоизоляции, так и во внутренний слой. FULLY. In this case, it is possible to make the pipe in such a way that the metal conductors are partially immersed both in the thermal insulation layer and in the inner layer.
Погружение проводников в окружающие их слои обеспечивает их фиксацию и, следовательно, отсутствие соприкосновения между проводниками Immersion of conductors in the layers surrounding them ensures their fixation and, therefore, the absence of contact between conductors
Использование двойной спирали, образованной в результате того, что проводники навиты как на полимерный сердечник, так и вокруг продольной оси трубы на внутренний слой, позволяет не только компенсировать удлинение трубы, но и ее тангенциальное расширение. Для того, чтобы проводник был уложен по двойной спирали необходимо использование сердечника, вокруг которого проводник навит. Сердечник выполнен из полимерного материала и является диэлектриком. Проводник, уложенный по двойной спирали, существенно длиннее трубы. За счет этого он сохраняет свою целостность при температурном расширении трубы, а также не повреждает стенку трубы, приводя к повышению надежности трубы. The use of a double helix, formed as a result of the fact that the conductors are wound both on the polymer core and around the longitudinal axis of the pipe on the inner layer, allows not only to compensate for the elongation of the pipe, but also its tangential expansion. In order for the conductor to be laid in a double spiral, it is necessary to use a core around which the conductor is wound. The core is made of polymer material and is a dielectric. The conductor, laid in a double spiral, is significantly longer than the pipe. Due to this, it maintains its integrity during thermal expansion of the pipe, and also does not damage the pipe wall, leading to increased reliability of the pipe.
Использование сердечника из того же материала, что и наружная поверхность внутреннего слоя приводит к тому, что в процессе изготовления трубы под действием температуры сердечник приваривается к внутреннему слою, закрепляя и позиционируя металлические проводники в заданных позициях, не позволяя проводникам соприкасаться друг с другом. Например, наружная поверхность внутреннего слоя и сердечник могут быть изготовлены из полипропилена, который характеризуется высокой прочностью при ударе и многократном изгибе, износостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами в широком диапазоне температур, высокой химической стойкостью, низкой паро- и газопроницаемостью. Using a core made of the same material as the outer surface of the inner layer results in the temperature welding of the core to the inner layer during the pipe manufacturing process, securing and positioning the metal conductors in predetermined positions, preventing the conductors from touching each other. For example, the outer surface of the inner layer and the core can be made of polypropylene, which is characterized by high impact and repeated bending strength, wear resistance, good electrical insulating properties over a wide temperature range, high chemical resistance, low vapor and gas permeability.
Два проводника замыкают на одном конце, делая петлю. На другом конце этой петли стоит контроллер, который замечает потерю проводимости петли при разрыве трубы, например, экскаватором. При этом, в отличие от трубы по ЕР2287587А2, контроллер сработает и в том случае, когда не будет проникновения влаги во внутрь трубы из окружающей среды, например, когда труба уложена в сухом грунте. The two conductors are shorted at one end, making a loop. At the other end of this loop there is a controller that detects the loss of conductivity of the loop when a pipe is ruptured, for example by an excavator. In this case, unlike the pipe according to EP2287587A2, the controller will also work in the case when there is no penetration of moisture into the inside of the pipe from the environment, for example, when the pipe is laid in dry soil.
Третий проводник заземлён. Все три проводника подключают к одному и тому же контроллеру. При разрыве внутреннего слоя транспортируемая среда попадает в пространство между внутренним и внешним слоями, замыкая электрическую цепь, в результате чего контроллер регистрирует протекание электрического тока между проводниками. Такое выполнение проводников повышает надежность и/или достоверность обнаружения нарушения целостности слоев трубы и/или металлических проводников и, следовательно, надежность трубы. The third conductor is grounded. All three conductors are connected to the same controller. When the inner layer ruptures, the transported medium enters the space between the inner and outer layers, closing the electrical circuit, as a result of which the controller registers the flow of electric current between the conductors. Such implementation of the conductors increases the reliability and/or reliability of detection of violations of the integrity of the layers of the pipe and/or metal conductors and, consequently, the reliability of the pipe.
Внутренний слой заявленной трубы может быть выполнен из одного материала или состоять из нескольких подслоев, выполненных их разных материалов и обладающих различными свойствами, повышающими надежность трубы. Например, внутренний слой может содержать армирующий слой и/или слой, предотвращающий диффузию газов во внутрь слоя и из него, т. е. газобарьерный слой, и/или слой с повышенной температурной резистентностью. The inner layer of the claimed pipe can be made of one material or consist of several sublayers made of different materials and having different properties that increase the reliability of the pipe. For example, the inner layer may contain a reinforcing layer and/or a layer that prevents the diffusion of gases into and out of the layer, i.e., a gas barrier layer and/or a layer with increased temperature resistance.
Металлические проводники в одном из частных случаев выполнения трубы частично вдавлены в наружную поверхность внутреннего слоя, в том числе в наружный подслой, если внутренний слой состоит из нескольких подслоев. В одном из частных случаев выполнения трубы проводник может проникнуть в поверхность внутреннего слоя в процессе изготовления трубы, если наружная поверхность слоя выполнена из термопластичного материала. In one of the special cases of making a pipe, metal conductors are partially pressed into the outer surface of the inner layer, including into the outer sublayer if the inner layer consists of several sublayers. In one of the special cases of making a pipe, a conductor can penetrate the surface of the inner layer during the manufacturing process of the pipe, if the outer surface of the layer is made of thermoplastic material.
В другом из частных случаев выполнения трубы проводники расположены на наружной поверхности внутреннего слоя без проникновения в него. Но в любом случае проводники закреплены на поверхности внутреннего слоя и образуют выступы на поверхности, расположенные по винтовой линии. In another particular case of making a pipe, the conductors are located on the outer surface of the inner layer without penetrating into it. But in any case, the conductors are fixed to the surface of the inner layer and form protrusions on the surface located along a helical line.
В том случае, когда труба содержит слой теплоизоляции, выступы на наружной поверхности внутреннего слоя, образованные металлическими проводниками частично или полностью вдавливаются в слой теплоизоляции. Выступы препятствуют смещению слоя теплоизоляции относительно внутреннего слоя при изгибе трубы, тепловом расширении внутреннего слоя и, следовательно, сминанию и нарушению целостности слоя теплоизоляции, повышая надежность трубы. In the case where the pipe contains a layer of thermal insulation, the protrusions on the outer surface of the inner layer formed by metal conductors are partially or completely pressed into the layer of thermal insulation. The protrusions prevent the thermal insulation layer from moving relative to the inner layer when the pipe is bent, thermal expansion of the inner layer and, consequently, creasing and breaking the integrity of the thermal insulation layer, increasing the reliability of the pipe.
На фиг. 1 показано схематичное изображение заявленной трубы, показанной позицией 1. Позицией 2 обозначена стенка трубы, состоящая из внутреннего слоя 3 и внешнего слоя 4. На наружную поверхность 5 внутреннего слоя 3 по спирали вокруг продольной оси 6 трубы уложены три металлических проводника 7, 8 и 9, расположенные таким образом, что они не соприкасаются между собой, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник 10. Два проводника, 7 и 8, замыкают на одном конце, делая петлю. На другом конце этой петли стоит контроллер 11. Третий проводник 9 заземлён. К нему и к проводникам 7 и 8, подключают контроллер 11. На фиг. 2 показан частный случай выполнения заявленной трубы. Помимо всех деталей, показанных на фиг.1, труба содержит слой теплоизоляции 12. In fig. 1 shows a schematic image of the claimed pipe, shown by position 1. Position 2 indicates the wall of the pipe, consisting of an inner layer 3 and an outer layer 4. Three metal conductors 7, 8 and 9 are laid on the outer surface 5 of the inner layer 3 in a spiral around the longitudinal axis 6 of the pipe , located in such a way that they do not touch each other, with each metal conductor wound around a polymer core 10. Two conductors, 7 and 8, are closed at one end, making a loop. At the other end of this loop there is controller 11. The third conductor 9 is grounded. Controller 11 is connected to it and to conductors 7 and 8. In fig. Figure 2 shows a special case of the implementation of the declared pipe. In addition to all the parts shown in Fig. 1, the pipe contains a layer of thermal insulation 12.
На фиг. 3 показан частный случай выполнения трубы 1, имеющей стенку 2, содержащую внутренний слой 3 и внешний слой 4, в котором внутренний слой 3 состоит из подслоев расположенных в порядке удаления от продольной оси трубы 6: подслой из терморезистентного материала 13, вспомогательный подслой 14, подслой из армирующего волокна 15 и защитный подслой 16, имеющий наружную поверхность 5, являющуюся наружной поверхностью внутреннего слоя, на который уложены три металлических проводника 7, 8 и 9, расположенные таким образом, что они не соприкасаются между собой, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник 10. Два проводника, 7 и 8, замыкают на одном конце, делая петлю.In fig. Figure 3 shows a special case of a pipe 1 having a wall 2 containing an inner layer 3 and an outer layer 4, in which the inner layer 3 consists of sublayers arranged in order of distance from the longitudinal axis of the pipe 6: a sublayer of heat-resistant material 13, an auxiliary sublayer 14, a sublayer made of reinforcing fiber 15 and a protective sublayer 16, having an outer surface 5, which is the outer surface of the inner layer, on which three metal conductors 7, 8 and 9 are laid, arranged in such a way that they do not touch each other, with each metal conductor wound on polymer core 10. Two conductors, 7 and 8, are shorted at one end, making a loop.
На другом конце этой петли стоит контроллер 11. Третий проводник 9 заземлён, к нему и к проводникам 7 и 8 подключают е контроллер 11. Металлические проводники образуют выступы 17 на поверхности внутреннего слоя, расположенные по винтовой линии. Слой теплоизоляции 12 расположен между внутренним слоем 3 и внешним слоем 4. At the other end of this loop there is controller 11. The third conductor 9 is grounded, controller 11 is connected to it and to conductors 7 and 8. Metal conductors form protrusions 17 on the surface of the inner layer, located along a helical line. The thermal insulation layer 12 is located between the inner layer 3 and the outer layer 4.
Многослойная труба работает следующим образом. Транспортируемая среда, например, вода для горячего водоснабжения или теплоноситель для отопления, либо нефть, поступают во внутрь внутреннего слоя 3 стенки 2 трубы 1. При этом, внутренний слой 3 и внешний слой 4 увеличиваются в размерах за счет теплового расширения как вдоль оси 6 трубы 1, так и перпендикулярно этой оси. Металлические проводники 7, 8 и 9, навитые на наружную поверхность 5 внутреннего слоя 3, имеют меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем внутренний слой 3. Однако, за счет того, что каждый проводник навит на полимерный сердечник 10, он имеет такую длину, которая позволяет компенсировать меньшее тепловое удлинение металлического проводника по сравнению со внутренним слоем 3. A multilayer pipe works as follows. The transported medium, for example, water for hot water supply or heating fluid, or oil, enters the inner layer 3 of the wall 2 of the pipe 1. In this case, the inner layer 3 and the outer layer 4 increase in size due to thermal expansion along the axis 6 of the pipe 1 and perpendicular to this axis. Metal conductors 7, 8 and 9, wound on the outer surface 5 of the inner layer 3, have a lower coefficient of linear thermal expansion than the inner layer 3. However, due to the fact that each conductor is wound on the polymer core 10, it has a length that allows you to compensate for the lower thermal elongation of the metal conductor compared to the inner layer 3.
Таким образом, проводники защищены от разрыва, а внутренний слой от нарушения целостности из-за слишком глубокого погружения проводников 7, 8 и 9 во внутренний слой 3, что повышает надежность трубы. Thus, the conductors are protected from rupture, and the inner layer is protected from loss of integrity due to too deep immersion of conductors 7, 8 and 9 into the inner layer 3, which increases the reliability of the pipe.
Проводники 7, 8 и 9, соединенные с контролером 11, позволяют контролировать целостность трубы и утечку транспортируемой среды из внутреннего слоя. Два проводника 7 и 8 замыкают на одном конце, делая петлю. На другом конце этой петли стоит контроллер 11. В случае разрушения внешнего слоя 4 трубы 1, влага, из окружающей трубы среды, например, подземные воды, поступают внутрь стенки 2 трубы 1 и происходит замыкание проводников 7, 8, 9, которое фиксируется контроллером 11. Контроллер 11 может зафиксировать и разрыв проводника, например, при разрушении стенки трубы экскаватором или при незаконной врезке. Conductors 7, 8 and 9, connected to the controller 11, make it possible to monitor the integrity of the pipe and the leakage of the transported medium from the inner layer. Two conductors 7 and 8 are shorted at one end, making a loop. At the other end of this loop there is a controller 11. In the event of destruction of the outer layer 4 of the pipe 1, moisture from the environment surrounding the pipe, for example, groundwater, enters the wall 2 of the pipe 1 and a short circuit occurs in the conductors 7, 8, 9, which is recorded by the controller 11. The controller 11 can also detect a rupture of the conductor, for example, when the pipe wall is destroyed by an excavator or during an illegal tapping.
Сердечник 10 в процессе изготовления трубы закрепляется (т. е. фиксируется) на наружной поверхности 5 внутреннего слоя 3. Фиксация может осуществляется различными способами в зависимости от материала сердечника и материала наружной поверхности, а также от способа изготовления трубы. Если сердечник 10 выполнен из того же материала, что и наружная поверхность 5 внутреннего слоя 3 или из материала, способного образовать с материалом наружной поверхности ковалентные связи, то в процессе навивки проводов на горячую наружную поверхность сердечник приваривается к наружной поверхности, фиксируя проводник. Аналогичным образом проводник фиксируется при навивке на холодную поверхность с последующим нагревом. Возможен вариант фиксации проводника за счет адгезии сердечника к внутреннему слою. За счет фиксации сохраняется укладка проводников, при которой они не соприкасаются друг с другом, что исключает ложное срабатывание контроллера, повышая надежность трубы.During the manufacturing process of the pipe, the core 10 is fixed (i.e., fixed) on the outer surface 5 of the inner layer 3. Fixation can be carried out in various ways depending on the material of the core and the material of the outer surface, as well as on the method of manufacturing the pipe. If the core 10 is made of the same material as the outer surface 5 of the inner layer 3 or from a material capable of forming covalent bonds with the material of the outer surface, then in the process of winding the wires onto the hot outer surface, the core is welded to the outer surface, fixing the conductor. In a similar way, the conductor is fixed when wound on a cold surface and then heated. It is possible to fix the conductor due to the adhesion of the core to the inner layer. Due to the fixation, the laying of the conductors is maintained, in which they do not come into contact with each other, which eliminates false triggering of the controller, increasing the reliability of the pipe.
Погружение проводников 7,8,9 в слой теплоизоляции 12, и, в отдельных случаях выполнения, во внутренний слой, не нарушает целостности слоев, но препятствует перемещению слоя теплоизоляции 12 относительно внутреннего слоя 3, что не дает теплоизоляции смещаться относительно внутреннего слоя, сминаться при изгибах трубы, предотвращая разрушение слоя теплоизоляции и снизить надежность трубы. Immersion of conductors 7,8,9 into the thermal insulation layer 12, and, in some cases, into the inner layer, does not violate the integrity of the layers, but prevents the movement of the thermal insulation layer 12 relative to the inner layer 3, which prevents the thermal insulation from moving relative to the inner layer or crumpling when bends of the pipe, preventing destruction of the thermal insulation layer and reducing the reliability of the pipe.
Третий проводник 9 заземлён. К нему и к проводникам 7 и 8 подключают контроллер 11. При разрыве внутреннего слоя 3 среда попадает в пространство между внутренним 3 и внешним 4 слоями, замыкая цепь, в результате чего контроллер 11 регистрирует протекание электрического тока между проводниками. Таким образом, можно контролировать протечки трубы. The third conductor 9 is grounded. The controller 11 is connected to it and to the conductors 7 and 8. When the inner layer 3 breaks, the medium enters the space between the inner 3 and outer 4 layers, completing the circuit, as a result of which the controller 11 registers the flow of electric current between the conductors. In this way, pipe leaks can be controlled.
Возможность контролировать разрывы, незаконные врезки, протечки повышает надежность трубы. The ability to control ruptures, illegal tappings, and leaks increases the reliability of the pipe.
Протечки могут привести к намоканию слоя теплоизоляции, если он содержится в трубе. Намокший слой теплоизоляции не может эффективно выполнять свою функцию, снижая надежность трубы в тех случая, когда труба выполнена с теплоизоляцией. Leaks can cause the insulation layer if it is contained in the pipe to become wet. A wet layer of thermal insulation cannot effectively perform its function, reducing the reliability of the pipe in cases where the pipe is made with thermal insulation.
На фиг. 3 показана труба, внутренний слой 3 которой содержит терморезистентный подслой 13 и армирующий подслой 15, повышающие надежность трубы при транспортировке сред с повышенной температурой и давлением. Между ними расположен дополнительный подслой 14, увеличивающий общую толщину подслоев, расположенных ниже армирующего подстоя, выполняемого, как правило, из высокопрочных армирующих нитей, которые могут вдавливаться в подлежащий подслой при тепловом расширении трубы. Увеличенная совместная толщина подслоев, обеспечиваемая конструкционным подслоем, наряду с увеличением длины проводников за счет использования двойной спирали при их укладке, предотвращает нарушение целостности внутреннего слоя при вдавливании армирующего слоя и повышает надежность трубы. Армирующий подслой 15 покрыт наружным подслоем 16, защищающим его от повреждения, что также направлено на повышение надежности трубы. In fig. Figure 3 shows a pipe, the inner layer 3 of which contains a heat-resistant sublayer 13 and a reinforcing sublayer 15, which increase the reliability of the pipe when transporting media with elevated temperatures and pressures. Between them is located additional sublayer 14, increasing the total thickness of the sublayers located below the reinforcing sublayer, made, as a rule, from high-strength reinforcing threads that can be pressed into the underlying sublayer during thermal expansion of the pipe. The increased combined thickness of the sublayers provided by the structural sublayer, along with an increase in the length of the conductors due to the use of a double helix when laying them, prevents damage to the integrity of the inner layer when the reinforcing layer is pressed in and increases the reliability of the pipe. The reinforcing sublayer 15 is covered with an outer sublayer 16, which protects it from damage, which is also aimed at increasing the reliability of the pipe.
Частные случаи выполнения трубы могут быть проиллюстрированы и другими примерами. Special cases of pipe execution can be illustrated with other examples.
Пример 1. Example 1.
Многослойная труба, имеющая стенку, содержащую внешний и внутренний слои, в которой внутренний слой содержит следующие подслои, расположенные в порядке удаления от продольной оси трубы: подслой из терморезистентного материала - полифениленсульфида, подслой из адгезивной композиции на основе полипропилена и дополнительный подслой из полипропилена, армирующий подслой из арамидного волокна и подслой из полипропилена, защищающий армирующий слой подслой из армирующего волокна. На наружную поверхность внутреннего слоя по спирали вокруг оси трубы уложены три медных проводника, расположенные без соприкосновения друг с другом, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник из диэлектрического материала - полипропилена. Проводники покрыты слоем теплоизоляции из пенополиизоцианурата, окруженным внешним слоем из полиэтилена низкого давления, Использование двойной спирали, образованной в результате того, что проводники навиты как на полимерный сердечник, так и вокруг оси трубы на внутренний слой, позволяет компенсировать удлинение внутреннего слоя труба, которое в 8-12 раза больше, чем у медных проводников, обеспечивая целостность проводника и стенки трубы при тепловом расширении последней под действием теплоносителя. A multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer contains the following sublayers, located in order of distance from the longitudinal axis of the pipe: a sublayer of heat-resistant material - polyphenylene sulfide, a sublayer of an adhesive composition based on polypropylene and an additional sublayer of polypropylene, reinforcing an aramid fiber sublayer and a polypropylene sublayer protecting the reinforcing layer; a reinforcing fiber sublayer. Three copper conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core made of dielectric material - polypropylene. The conductors are covered with a layer of thermal insulation made of polyisocyanurate foam, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene. The use of a double helix, formed as a result of the fact that the conductors are wound both on the polymer core and around the axis of the pipe on the inner layer, makes it possible to compensate for the elongation of the inner layer of the pipe, which in 8-12 times more than copper conductors, ensuring the integrity of the conductor and the pipe wall during thermal expansion of the latter under the influence of the coolant.
В процессе изготовления трубы происходит укладка и фиксация проводников, навитых на сердечник, на горячий внутренний слой. Навитые на полимерный сердечник проводники образуют выступы на наружной поверхности внутреннего слоя, вдавленные в слой теплоизоляции. Выступы препятствуют смещению теплоизоляционного слоя. Пример 2 During the pipe manufacturing process, conductors wound around the core are laid and fixed onto the hot inner layer. Conductors wound onto a polymer core form protrusions on the outer surface of the inner layer, pressed into the thermal insulation layer. The protrusions prevent the thermal insulation layer from moving. Example 2
Многослойная труба, имеющая стенку, содержащую внешний и внутренний слои, в которой внутренний слой выполнен из полиэтилена. На наружную поверхность внутреннего слоя по спирали вокруг оси трубы уложены три медных проводника, расположенные без соприкосновения друг с другом, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник. Проводник навит на полимерный сердечник из полиэтилена. A multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer is made of polyethylene. Three copper conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core. The conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene.
Внутренний слой покрыт слоем теплоизоляции из пенополиуретана, окруженным внешним слоем из полиэтилена низкой плотности. Использование двойной спирали, образованной в результате того, что проводники навиты как на полимерный сердечник, так и вокруг оси трубы на внутренний слой позволяет компенсировать удлинение внутреннего слоя труба, которое в 8-12 раз больше, чем у медных проводников, обеспечивая целостность проводника и стенки трубы при тепловом расширении последней под действием теплоносителя. The inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene. The use of a double helix, formed as a result of the fact that the conductors are wound both on the polymer core and around the axis of the pipe on the inner layer, makes it possible to compensate for the elongation of the inner layer of the pipe, which is 8-12 times greater than that of copper conductors, ensuring the integrity of the conductor and the wall pipes during thermal expansion of the latter under the influence of the coolant.
В процессе изготовления трубы происходит укладка проводников, навитых на сердечник, на горячий внутренний слой. За счет того, что медный проводник навит на полимерный сердечник из полиэтилена происходит приваривание сердечника на внутренний слой и надежное позиционирование проводника в приподнятом положении относительно внутреннего слоя с частичным заглублением проводника в материал внутреннего слоя. Навитые на полимерный сердечник проводники образуют выступы на наружной поверхности внутреннего слоя, вдавленные в слой теплоизоляции. Выступы препятствуют смещению теплоизоляционного слоя. During the pipe manufacturing process, conductors wound around the core are laid on the hot inner layer. Due to the fact that the copper conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene, the core is welded onto the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer with the conductor partially buried in the material of the inner layer. Conductors wound onto a polymer core form protrusions on the outer surface of the inner layer, pressed into the thermal insulation layer. The protrusions prevent the thermal insulation layer from moving.
Пример 3. Example 3.
Многослойная труба, имеющая стенку, содержащую внешний и внутренний слои, в которо внутренний слой выполнен из полиэтилена. На наружную поверхность внутреннего слоя по спирали вокруг оси трубы уложены три алюминиевых проводника, расположенные без соприкосновения друг с другом, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник из полиэтилена. A multilayer pipe having a wall containing outer and inner layers, in which the inner layer is made of polyethylene. Three aluminum conductors are laid on the outer surface of the inner layer in a spiral around the axis of the pipe, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core made of polyethylene.
Внутренний слой покрыт слоем теплоизоляции из пенополиуретана, окруженным внешним слоем из полиэтилена низкой плотности. Использование двойной спирали, образованной в результате того, что проводники навиты как на полимерный сердечник, так и вокруг оси трубы на внутренний слой позволяет компенсировать удлинение внутреннего слоя трубы, которое в 6-9 раз больше, чем у алюминиевых проводников, обеспечивая целостность проводника и стенки трубы при тепловом расширении последней под действием теплоносителя. The inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene. The use of a double helix, formed as a result of the fact that the conductors are wound both on the polymer core and around the axis of the pipe on the inner layer, makes it possible to compensate for the elongation of the inner layer of the pipe, which is 6-9 times greater than that of aluminum conductors, ensuring the integrity of the conductor and the pipe wall during thermal expansion of the latter under the influence of the coolant.
В процессе изготовления трубы происходит укладка проводников, навитых на сердечник, на холодный внутренний слой, и расплавление сердечника. За счет того, что алюминиевый проводник навит на полимерный сердечник из полиэтилена происходит приваривание сердечника на внутренний слой и надежное позиционирование проводника в приподнятом положении относительно внутреннего слоя без частичного заглубления проводника в материал внутреннего слоя. During the pipe manufacturing process, the conductors wound around the core are laid on the cold inner layer, and the core is melted. Due to the fact that the aluminum conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene, the core is welded onto the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer without partially burying the conductor into the material of the inner layer.
Пример 4. Example 4.
Многослойная труба, имеющая стенку, содержащую внешний и внутренний слои, в которой внешний слой выполнен из полиэтилена низкой плотности. Внутренний слой состоит и двух подслоев: внутреннего из полиэтилена и наружного из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), обладающего газобарьерными свойствами. На этот подслой по спирали вокруг оси трубы уложены три проводника из алюминиевого сплава, расположенные без соприкосновения друг с другом, при этом каждый металлический проводник навит на полимерный сердечник. Проводник навит на полимерный сердечник из полиэтилена, содержащего привитые группы малеинового ангидрида. A multilayer pipe having a wall containing an outer and an inner layer, in which the outer layer is made of low-density polyethylene. The inner layer also consists of two sublayers: an inner one made of polyethylene and an outer one made of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol (EVOH), which has gas barrier properties. Three aluminum alloy conductors are laid on this sublayer in a spiral around the pipe axis, located without contact with each other, with each metal conductor wound on a polymer core. The conductor is wound onto a polymer core of polyethylene containing grafted maleic anhydride groups.
Внутренний слой покрыт слоем теплоизоляции из пенополиуретана, окруженным внешним слоем из полиэтилена низкой плотности. Использование двойной спирали, образованной в результате того, что проводники навиты как на полимерный сердечник, так и вокруг оси трубы на внутренний слой позволяет компенсировать удлинение внутреннего слоя трубы, которое в 6-9 раз больше, чем у проводников из алюминиевого сплава, обеспечивая целостность проводника и стенки трубы при тепловом расширении последней под действием теплоносителя. The inner layer is covered with a layer of polyurethane foam insulation, surrounded by an outer layer of low-density polyethylene. The use of a double helix, formed as a result of the conductors being wound both on the polymer core and around the axis of the pipe on the inner layer, allows to compensate for the elongation of the inner layer of the pipe, which is 6-9 times greater than that of aluminum alloy conductors, ensuring the integrity of the conductor and the walls of the pipe during thermal expansion of the latter under the influence of the coolant.
В процессе изготовления трубы происходит укладка проводников, навитых на сердечник, на холодный внутренний слой, и расплавление сердечника. За счет того, что проводник из алюминиевого сплава навит на полимерный сердечник из полиэтилена, содержащего привитые группы малеинового ангидрида, происходит адгезивное связывание сердечника с наружным подслоем внутреннего слоя и надежное позиционирование проводника в приподнятом положении относительно внутреннего слоя без частичного заглубления проводника в материал внутреннего слоя. В примерах и по тексту описания - ось трубы - это продольная ось трубы, на чертежах она показана позицией 6. During the pipe manufacturing process, the conductors wound around the core are laid on the cold inner layer, and the core is melted. Due to the fact that an aluminum alloy conductor is wound onto a polymer core made of polyethylene containing grafted maleic anhydride groups, the core is adhesively bonded to the outer sublayer of the inner layer and the conductor is reliably positioned in an elevated position relative to the inner layer without partial penetration of the conductor into the material of the inner layer. In the examples and in the description text, the pipe axis is the longitudinal axis of the pipe; in the drawings it is shown by position 6.
Приведенные примеры не исчерпывают всех частных случаев выполнения трубы. The given examples do not exhaust all special cases of pipe construction.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Гибкая многослойная труба, имеющая продольную ось и стенку из полимерного материала, содержащую внутренний слой и внешний слой, на наружную поверхность внутреннего слоя по спирали вокруг продольной оси трубы уложены и закреплены на ней три металлических проводника, каждый из которых навит на отдельный полимерный сердечник, при этом проводники, навитые на сердечник, расположены таким образом, что они не соприкасаются между собой. Гибкая многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что внутренний слой выполнен из нескольких подслоев. Гибкая многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что полимерный сердечник выполнен из того же материала, что и наружная поверхность внутреннего слоя. Гибкая многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что металлические проводники частично погружены во внутренний слой. Гибкая многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что содержит слой тепловой изоляции, расположенный между внутренним и внешним слоями. Гибкая многослойная труба по п.5, отличающаяся тем, что металлические проводники частично погружены в слой теплоизоляции. Гибкая многослойная труба по п.5, отличающаяся тем, что металлические проводники погружены в слой теплоизоляции полностью. Гибкая многослойная труба по п.5, отличающаяся тем, что металлические проводники частично погружены как в слой теплоизоляции, так и во внутренний слой. Гибкая многослойная труба по п.1, отличающаяся тем, что закрепленные на поверхности внутреннего слоя проводники образуют выступы на поверхности, расположенные по винтовой линии. CLAIM OF THE INVENTION A flexible multilayer pipe having a longitudinal axis and a wall made of polymer material containing an inner layer and an outer layer; three metal conductors are laid and secured on the outer surface of the inner layer in a spiral around the longitudinal axis of the pipe, each of which is wound on a separate polymer core. , while the conductors wound on the core are located in such a way that they do not touch each other. Flexible multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the inner layer is made of several sublayers. Flexible multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the polymer core is made of the same material as the outer surface of the inner layer. Flexible multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the metal conductors are partially immersed in the inner layer. Flexible multilayer pipe according to claim 1, characterized in that it contains a layer of thermal insulation located between the inner and outer layers. Flexible multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the metal conductors are partially immersed in a layer of thermal insulation. Flexible multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the metal conductors are completely immersed in the thermal insulation layer. Flexible multilayer pipe according to claim 5, characterized in that the metal conductors are partially immersed both in the thermal insulation layer and in the inner layer. A flexible multilayer pipe according to claim 1, characterized in that the conductors fixed to the surface of the inner layer form protrusions on the surface located along a helical line.
PCT/RU2023/000037 2022-04-04 2023-02-16 Flexible multilayer pipe WO2023195878A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022108903 2022-04-04
RU2022108903A RU2778258C1 (en) 2022-04-04 Flexible multilayer pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023195878A1 true WO2023195878A1 (en) 2023-10-12

Family

ID=88243292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000037 WO2023195878A1 (en) 2022-04-04 2023-02-16 Flexible multilayer pipe

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023195878A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5428706A (en) * 1990-05-17 1995-06-27 Coflexip Flexible tubular conduit with heating means and stiffening means for transporting pressurized fluids
EP2287587A2 (en) * 2009-08-20 2011-02-23 egeplast Werner Strumann GmbH & Co. KG Method for monitoring leakages in plastic pipes using embedded electical conductors
RU147579U1 (en) * 2013-02-21 2014-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" PIPELINE WITH ELECTRIC HEATING SYSTEM
RU151014U1 (en) * 2014-09-29 2015-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИПЛАСТИК" (ООО "Группа ПОЛИПЛАСТИК") REINFORCED PIPE
RU2598618C2 (en) * 2011-05-06 2016-09-27 Эвоник Дегусса Гмбх Flexible tube, method of its heating and using it for transportation of crude oil
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5428706A (en) * 1990-05-17 1995-06-27 Coflexip Flexible tubular conduit with heating means and stiffening means for transporting pressurized fluids
EP2287587A2 (en) * 2009-08-20 2011-02-23 egeplast Werner Strumann GmbH & Co. KG Method for monitoring leakages in plastic pipes using embedded electical conductors
RU2598618C2 (en) * 2011-05-06 2016-09-27 Эвоник Дегусса Гмбх Flexible tube, method of its heating and using it for transportation of crude oil
RU147579U1 (en) * 2013-02-21 2014-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" PIPELINE WITH ELECTRIC HEATING SYSTEM
RU151014U1 (en) * 2014-09-29 2015-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИПЛАСТИК" (ООО "Группа ПОЛИПЛАСТИК") REINFORCED PIPE
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7069955B2 (en) Flexible armoured pipe and use of same
US6668866B2 (en) Flexible, armoured pipe and use of same
US8176943B2 (en) High temperature fire sleeve
RU2535800C2 (en) Structural components used for oil and gas prospecting and oil processing and for petroleum chemistry
CN109070521B (en) Fire-resistant flexible hose
US5759461A (en) Method of forming a multi-layer plastic pipe for conducting fluids
RU2079039C1 (en) Flexible pipe line with improved heat insulation
ES2883499T3 (en) Insulated pipe
US7960978B2 (en) Method for providing leak detection in pre-insulated piping
US2937665A (en) Pipe covering
RU2342807C2 (en) Electrical heating element with multi-layer insulating structure (versions)
GB2084284A (en) Heated pipeline
US7069956B1 (en) Marina piping
KR100933063B1 (en) Leakage checking pipe
WO2023195878A1 (en) Flexible multilayer pipe
RU2778258C1 (en) Flexible multilayer pipe
US20120152584A1 (en) Device for Preventing Electrically Induced Fires in Gas Tubing
KR100461623B1 (en) Multilayer pipe for hydrocarbon-containing fluids
US11614183B2 (en) Insulated hose arrangements
JPS6124893A (en) Heat-insulating material structure
CA3041635A1 (en) Reelable pipe
EP3663622B1 (en) Umbilical with semiconductive outer sheath
RU209784U1 (en) Flameproof Corrugated Conduit Conduit
KR100721670B1 (en) Flexible sheet for proventing fire on oil field cable
EP0840868A1 (en) Pipe coating

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23785069

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1