Способ изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием и трубопровод, предназначенный для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, отличающийся тем, что на наружную сторону металлической трубы наносят путем экструзии полиамидную формовочную массу до толщины слоя покрытия, составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240°C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTM D 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Па×с.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между металлической трубой и слоем из полиамидной формовочной массы наносят один или несколько дополнительных слоев, которые выбраны из

керамического слоя,

грунтовочного слоя и

слоя из полиолефина, содержащего функциональные группы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формовочную массу наносят на трубу с внешним диаметром, составляющим минимум 25 мм и максимум 4800 мм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что наносимая полиамидная формовочная масса имеет относительную вязкость раствора ηrel полиамида по ISO 307, которая составляет по меньшей мере 1,8.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед экструдированием полиамидную формовочную массу смешивают с добавкой, повышающей молекулярную массу, и полученную смесь конденсируют на экструзии.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная добавка представляет собой соединение по меньшей мере с двумя карбонатными звеньями.

7. Трубопровод, предназначенный для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, имеющий защитное внешнее покрытие, представляющее собой нанесенную на металлическую трубу путем экструзии полиамидную формовочную массу с толщиной слоя покрытия, составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240°C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTM D 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Па×с.

8. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что между металлической трубой и слоем из полиамидной формовочной массы расположены один или несколько дополнительных слоев, которые выбраны из

керамического слоя,

грунтовочного слоя и

слоя из полиолефина, содержащего функциональные группы.

9. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что полиамидная формовочная масса нанесена на металлическую трубу с внешним диаметром, составляющим минимум 25 мм и максимум 4800 мм.

10. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что защитное внешнее покрытие представляет собой конденсат из полиамида и добавки, повышающей молекулярную массу.

11. Трубопровод по п.10, отличающийся тем, что указанная добавка представляет собой соединение по меньшей мере с двумя карбонатными звеньями.

Текст

Смотреть все

ИСПРАВЛЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ 2008.08.27 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТРУБОПРОВОДА С ЗАЩИТНЫМ ВНЕШНИМ ПОКРЫТИЕМ И ТРУБОПРОВОД, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ПОДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКИ БЕСТРАНШЕЙНЫМ МЕТОДОМ И/ИЛИ БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕСЧАНОЙ ПОСТЕЛИ Изобретение относится к способу изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, в котором на наружную сторону металлической трубы наносят путем экструзии полиамидную формовочную массу до толщины слоя покрытия,составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTM D 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Пас. Изобретение также касается трубопровода, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, который получен вышеописанным способом. Изобретение обеспечивает износостойкость наружного покрытия,необходимую для техники прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели. Примечание: библиография отражает состояние при переиздании(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЭВОНИК ДЕГУССА ГМБХ; ЗАЛЬЦГИТТЕР МАННЕСМАНН ЛАЙН ПАЙП ГМБХ (DE) Данное изобретение касается трубопроводов, более конкретно способа для изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием и трубопровода, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели. Подводящие, отводящие коммуникации или трубопроводы, предназначенные для подвода или отвода продуктов, из металла в настоящее время покрывают, например, полиолефином, таким как, например, полиэтилен или полипропилен (WO 2002/094922; US 2002/0066491; ЕР-А-0346101). Покрытия или оболочки, прежде всего, служат защитой от коррозии; они описаны в соответствующих стандартах. Полиолефиновое покрытие описано, например, в DIN EN 10288 или DIN 30678. В случае полиолефинового покрытия этот слой получают, например, посредством рукавной или обмоточной экструзии. Для промежуточной адгезии перед экструзией могут быть последовательно нанесены эпоксидный и алейроновый слои. Другой уровень техники, приведенный в DIN EN 10310 (немецкая редакция EN 10310:2003), предусматривает нанесение покрытия на стальные трубы для трубопроводов, проложенных в земле и воде, с помощью полиамидного порошка. Полиамидное покрытие наносят посредством погружения в псевдоожиженный слой, напыления или прокатки. В зависимости от процесса с помощью порошкового напыления на металл можно наносить только относительно тонкие слои, что не подходит для прокладки трубопровода бестраншейным способом. Недостатком является, в частности, то, что для нанесения покрытия необходимо использовать порошок из относительно низкомолекулярного полиамида, чтобы обеспечить хорошее плавление на горячей металлической поверхности. Однако полученное таким образом покрытие обнаруживает недостаточную механическую прочность; оно, в первую очередь, служит защитой от коррозии. Также недостатком является, в частности, то, что таким образом невозможно нанести полиамидный слой на трубу, которая уже имеет покрытие из полиолефина или промежуточный адгезионный слой. Кроме того, известны также покрытия из термореактивного пластика на эпоксидной или полиуретановой основе, которые предохраняют только от коррозии и не предохраняют от механических повреждений. При укладке без использования песчаной постели или бестраншейным способом, например с помощью плуга, способом бурения или прессования, антикоррозийное средство, нанесенное в соответствии с уровнем техники, вс-таки не обладает достаточной механической прочностью. От нагрузки в результате толчка или трения во время прокладки полимерный слой местами повреждается настолько, что это приводит к контакту металла с водой. В результате возникающей в этом случае коррозии значительно уменьшается срок службы трубопровода. То же самое касается, например, механических нагрузок, возникающих в результате нежелательного попадания механической лопаты во время ремонтных работ в ходе последующей эксплуатации. Трубопроводы с такими антикоррозийными покрытиями должны укладываться в материал, в котором нет камней. В соответствии с уровнем техники трубопроводы, покрытые или обернутые таким образом, часто дополнительно защищают от механических повреждений с помощью покрытия из цементного раствора. Нанесение слоя цементного раствора осуществляют в ходе отдельного рабочего процесса. После нанесения слой раствора должен затвердевать в течение по меньшей мере пяти дней, прежде чем можно продолжить работу с трубами. Таким образом, данный этап влечет за собой временные, а тем самым и финансовые затраты. Описание уровня техники для нанесения покрытия из цементного раствора можно найти, например, в следующих источниках: US 5580659, DE 4208047 C1, DE 4201113 C1, DE 3305158 A1,US 4454172 и US 4361336. Национальные требования к нанесению покрытия из цементного раствора описаны в рабочем стандарте "DVGW GW 340". Такого рода слой раствора, конечно, значительно повышает массу труб; тем самым, затрудняя работу с трубопроводом. Кроме того, понижается зависящая от массы грузоподъмность транспортных средств. Таким образом, задачей изобретения является изготовление металлического трубопровода с защитным внешним покрытием, которое и без дополнительных защитных средств при механической нагрузке,например при бестраншейной укладке или без использования песчаной постели, предохраняло бы целостность покрытия настолько, чтобы эффективно защитить от коррозии металлическую трубу. Кроме того, задачей изобретения является обеспечение сильного сцепленияпокрытия с трубой или соответственно с нанесенными на нее покрытиями. В общем, необходимо изготовить трубу, которой можно было бы легко оперировать, и которая бы была недорогой в производстве. Поставленная задача решается предлагаемым способом изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели за счет того, что на наружную сторону металлической трубы наносят путем экструзии полиамидную формовочную массу до толщины слоя покрытия, составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTM D 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Пас. Другим объектом изобретения является трубопровод, изготовленный предлагаемым способом. Понятие "подземный" включает в себя также укладку на дне водома, например на дне моря. Труба состоит, например, из стали, меди, алюминия, чугуна, оцинкованной стали, с металлически-1 018498 ми сплавами, такими как, например, сталь с покрытием GALFAN или из любого другого металла. Трубу можно изготавливать любым способом в соответствии с уровнем техники. Полиамид можно получить из комбинации диамина и дикарбоновой кислоты, из аминокарбоновой кислоты или соответствующего лактама. В принципе, можно использовать любой полиамид, например РА 46, РА 6, РА 66 или сополиамиды на такой основе с единицами, производными от терефталевой кислоты и/или изофталевой кислоты (в общем, описываемой как РРА). В предпочтительном варианте осуществления мономерные единицы содержат по меньшей мере 8, по меньшей мере 9 или по меньшей мере 10 C-атомов. Под смесями лактамов рассматривают среднее арифметическое. В комбинации диамина и дикарбоновой кислоты среднее арифметическое C-атомов и диамина и дикарбоновой кислоты составляет в этом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 8, по меньшей мере 9 или по меньшей мере 10. Подходящими полиамидами являются, например, следующие: РА 610 (получают из гексаметилендиамина [6 C-атомов] и себациновой кислоты [10 C-атомов], тем самым среднее значение C-атомов в мономерных единицах составляет здесь 8), РА 88 (получают из октаметилендиамина и 1,8-октановой двухосновной кислоты), РА 8 (получают из каприлового лактама), РА 612, РА 810, РА 108, РА 9, РА 613,РА 614, РА 812, РА 128, РА 1010, РА 10, РА 814, РА 148, РА 1012, РА 111, РА 1014, РА 1212 и РА 12. Получение полиамидов известно из уровня техники. Само собой разумеется, что можно использовать и сополиамиды на их основе, причем при необходимости можно использовать и мономеры, например капролактам. Полиамидом может быть полиамид простого или сложного эфира или полиэфирамид. Полиэфирамиды принципиально известны, например, из DE-OS 3006961. В качестве сомономера они содержат полиэфир диамин. Подходящие полиэфирдиамины можно получить в результате преобразования соответствующих полиэфирдиолов с помощью восстановительного аминирования или соединения с акрилнитрилом с последующим гидрированием (например, EP-A-0434244; EP-A-0296852). Как правило, они имеют среднечисленную молекулярную массу от 230 до 4000; их доля в полиэфирамиде составляет предпочтительно от 5 до 50 мас.%. Коммерчески доступные полиэфирдиамины пропиленгликоля можно приобрести в виде JEFFAMIN D-типов у фирмы Huntsman. В принципе, пригодны также полиэфирдиамины, начиная с 1,4 бутандиола или 1,3-бутандиола, или полиэфирдиамины смешанного строения либо со статистическим распределением, либо с групповым распределением образованных от диолов единиц. Кроме того, можно использовать смеси различных полиамидов при условии достаточной совместимости. Совместимые комбинации полиамида известны специалисту в данной области техники; например, здесь можно назвать комбинации РА 12/РА 1012, РА 12/РА 1212, РА 612/РА 12, РА 613/РА 12,РА 1014/РА 12 и РА 610/РА 12. В случае сомнения совместимые комбинации можно получить с помощью обычных опытов. В предпочтительном варианте осуществления используют смесь из 30-99 мас.%, особенно предпочтительно 40-98 мас.% и наиболее предпочтительно 50-96 мас.% полиамида в узком смысле, а также 1-70 мас.%, особенно предпочтительно 2-60 мас.% и особенно предпочтительно 4-50 мас.% полиамида простого или сложного эфира и/или полиэфирамида. Наряду с полиамидом формовочная масса может содержать другие компоненты, как, например, модификаторы ударопрочности, другие термопластичные полимеры, пластификаторы и другие обычные добавки. Необходимо только, чтобы полиамид образовывал матрицу формовочной массы. Подходящими модификаторами ударопрочности являются, например, этилен/-олефинсополимеры, предпочтительно выбранные из: а) этилен/C3-C12 олефин-сополимеров с 20-96, предпочтительно 25-85 мас.% этилена. В качествеC3-C12 олефина применяют, например, пропен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен или 1 додецен, типичными примерами таковых являются этилен-пропилен-каучук, а также LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности) и VLDPE (полиэтилен очень низкой плотности);b) этилен/C3-C12 олефин/неконъюгированный диен-терполимеры с 20-96, предпочтительно 25-85 мас.% этилена и с максимум около 10 мас.% неконъюгированного диена, например бицикло(2,2,1)гептадиен, гексадиен-1,4, дициклопентадиен или 5-этилденнорборнены. В качестве C3-C12-олефина также можно использовать, например, пропен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен или 1-додецен. Получение таких сополимеров или терполимеров, например, с помощью катализатора ЦиглераНатта известно из уровня техники. Другими пригодными модификаторами ударопрочности являются стирол-этилен/бутилен-блоксополимеры. При этом предпочтительно использовать стирол-этилен/бутилен-стирол-блок-сополимеры(SEBS), которые можно получить в результате гидрирования стирол-бутадиен-стирол-блок-сополимеров. Однако можно использовать и диблочные системы (SEB) или мультиблочные системы. Такие типы блоксополимеров известны из уровня техники. Данные модификаторы ударопрочности содержат предпочтительно группы кислотного ангидрида,-2 018498 которые наносят известным способом с помощью термической или радикальной реакции полимера основной цепи с ненасыщенным ангидридом дикарбоновой кислоты, ненасыщенной дикарбоновой кислоты или ненасыщенного сложного моноалкилового эфира дикарбоновой кислоты в концентрации, достаточной для хорошего присоединения к полиамиду. Подходящими реагентами являются, например, малеиновая кислота, ангидрид малеиновой кислоты, монобутиловый сложный эфир малеиновой кислоты,фумаровая кислота, ангидрид цитраконовой кислоты, аконитовая кислота или ангидрид итаконовой кислоты. Таким образом, на модификатор ударопрочности наращивают предпочтительно 0,1-4 мас.% ненасыщенного ангидрида. В соответствии с уровнем техники ненасыщенный ангидрид дикарбоновой кислоты или его первую ступень можно нарастить с другими ненасыщенными мономерами, например стирол,-метилстирол или инден. Другими пригодными модификаторами ударопрочности являются сополимеры, содержащие следующие единицы:a) 20-94,5 мас.% одного или нескольких -олефинов с 2-12 C-атомами;b) 5-79,5 мас.% одного или нескольких акриловых соединений, выбранных из акриловой кислоты или метакриловой кислоты или е соли; сложных эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты с C1-C12-спиртом, которые также могут выполнять функцию свободного гидроксила или эпоксида; акрилнитрила или метакрилнитрила; акриламидов или метакриламидов;c) 0,5-50 мас.% эпоксида, ненасыщенного олефином, ангидрида карбоновой кислоты, имида карбоновой кислоты, оксалина или оксазинона. Данные сополимеры можно получить, например, из следующих мономеров, причем их перечисление может быть продолжено:b) акриловая кислота, метакриловая кислота или е соли, например, с Na. или Zn2. в качестве противоиона; метилакрилат, этилакрилат, н-пропилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, нгексилакрилат, н-октилакрилат, 2-этилгексилакрилат, изононилакрилат, додецилакрилат, метилметакрилат,этилметакрилат,н-пропилметакрилат,н-бутилметакрилат,изобутил-метакрилат,2 этилгексилметакрилат, гидроксиэтилакрилат, 4-гидроксибутилметакрилат, глицидилакрилат, глицидилметакрилат, акрилнитрил, метакрилнитрил, акриламид, N-метил-акриламид, N,N-диметилакриламид, Nэтилакриламид,N-гидроксиэтилакриламид,N-пропилакриламид,N-бутилакриламид,N-(2 этилгексил)акриламид,метакриламид,N-метилакриламид,N,N-диметилметакриламид,Nэтилметакриламид, N-гидроксиэтилметакриламид, N-пропилметакриламид, N-бутилметакриламид, N,Nдибутилметакриламид, N-(2-этилгексил)метакриламид;c) винилоксиран, аллилоксиран, глицидилакрилат, глицидилметакрилат, малеиновый ангидрид, ангидрид аконитовой кислоты, ангидрид итаконовой кислоты, кроме того, получаемые из данных ангидридов в результате реакции с водой дикарбоновые кислоты; малеинимид, N-метилмалеинимид, Nэтилмалеинимид, N-бутилмалеинимид, N-фенилмалеинимид, имид аконитовой кислоты, N-метиловый имид аконитовой кислоты, N-фениловый имид ак онитовой кислоты, имид итаконовой кислоты, Nметиловый имид итаконовой кислоты, N-фениловый имид итаконовой кислоты, N-акрилоилкапролактам,N-метакрилоилкапролактам, N-акрилоиловый лауринлактам, N-метакрилоиловый лауринлактам, винилоксазолин, изопропенилоксазолин, аллилоксазолин, винилоксазинон или изопропенил оксазинон. При использовании глицидилакрилата или глицидилметакрилата данные вещества одновременно действуют и как акриловое соединение b), так что при достаточном количестве глицидил(мет)акрилата не появляется необходимости в другом акриловом соединении. В данном специальном варианте осуществления сополимер содержит единицы следующих мономеров:a) 20-94,5 мас.% одного или нескольких -олефинов с 2-12 C-атомами;b) 0-79,5 мас.% одного или нескольких акриловых соединений, выбранных из акриловой кислоты или метакриловой кислоты или их солей; сложных эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты с C1-C12-спиртом; акрилнитрила или метакрилнитрила; акриламидов или метакриламидов;c) 0,5-80 мас.% сложного эфира акриловой кислоты или метакриловой кислоты, содержащий эпоксидную группу, причм сумма b) и с) составляет минимум 5,5 мас.%. Сополимер в малом объме может содержать другие сополимеризованные мономеры, если они не слишком влияют на свойства, как, например, диметиловый сложный эфир малеиновой кислоты, дибутиловый сложный эфир фумаровой кислоты, диэтиловый эфир итаконовой кислоты или стирол. Получение таких сополимеров известно из уровня техники. Следствием этого является многообразие различных типов коммерческих продуктов, например, под названием LOTADER (аркема; этилен/акрилат/теркомпоненты или этилен/глицедилметакрилат). В предпочтительном варианте осуществ-3 018498 ления формовочная масса содержит следующие компоненты: 1) 60-96,5 мас.ч. полиамида; 2) 3-39,5 мас.ч. компонента вязкости, содержащего группы кислотного ангидрида, причем компонент ударопрочности выбирают из этилен/-олефин-сополимеров и стирол-этилен/бутилен-блоксополимеров; 3) 0,5-20 мас.ч. сополимера, содержащего единицы следующих мономеров:a) 20-94,5 мас.% одного или нескольких -олефинов с 2-12 C-атомами;b) 5-79,5 мас.% одного или нескольких акриловых соединений, выбранных из акриловой кислоты или метакриловой кислоты или их солей; сложных эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты с C1-C12-спиртом, которые могут выполнять функцию свободного гидроксила и эпоксида; акрилнитрила или метакрилнитрила; акриламидов или метакриламидов; с) 0,5-50 мас.% олефинненасыщенного эпоксида, ангидрида карбоновой кислоты, имида карбоновой кислоты, оксазолина или оксазинона, причем сумма массовых частей компонентов 1), 2) и 3) составляет 100. В другом предпочтительном варианте осуществления формовочная масса содержит: 1) 65-90 мас.ч. и особенно предпочтительно 70-85 мас.ч. полиамида; 2) 5-30 мас.ч., особенно предпочтительно 6-25 мас.ч. и наиболее предпочтительно 7-20 мас.ч. компонентов ударопрочности; 3) 0,6-15 мас.ч. и особенно предпочтительно 0,7-10 мас.ч. сополимера, содержащего предпочтительно единицы следующего мономера:a) 30-80 мас.% одного или нескольких -олефинов;c) 1-40 мас.% и особенно предпочтительно 5-30 мас.% олефинового ненасыщенного эпоксида, ангидрида карбоновой кислоты, имида карбоновой кислоты, оксазолина или оксазинона. Кроме того, в качестве компонента ударопрочности можно использовать и нитрильный каучук(NBR) или гидрированный нитрильный каучук (H-NBR), содержащие функциональные группы. Соответствующие формовочные массы описаны в US 2003/0220449A1. Другие термопластичные полимеры, которые могут содержаться в формовочной массе, в первую очередь, являются полиолефинами. В одном из вариантов осуществления, описанном выше вместе с модификаторами ударопрочности, они могут содержать группы кислотных ангидридов и, при необходимости, находиться вместе с модификаторами ударопрочности, не имеющими функциональные группы. В другом варианте осуществления они не содержат функциональные группы и в формовочной массе сочетаются с модификатором ударопрочности, имеющим функциональные группы, или полиолефином,имеющим функциональные группы. Понятие "имеющий функциональные группы" обозначает, что полимеры в соответствии с уровнем техники имеют группы, которые способны реагировать с полиамидными концевыми группами, например группы кислотного ангидрида, карбоксильные группы, эпоксидные группы или оксазолиновые группы. Причем предпочтительными являются следующие составы: 1) 50-95 мас.ч. полиамида,2) 1-49 мас.ч. полиолефина, а также 3) 1-49 мас.ч. модификатора ударопрочности, имеющего или не имеющего функциональные группы, причем сумма массовых частей компонентов в соответствии с 1), 2) и 3) составляет 100. В случае полиолефина речь может идти, например, о полиэтилене или полипропилене. В принципе,можно использовать любой стандартный тип. Так, например, в расчет принимают: линейный полиэтилен высокой, средней или низкой плотности, LDPE (полиэтилен низкой плотности), сополимеры сложного эфира этилен-акрила, этилен-винилацетат-сополимеры, изотактический или атактический гомополипропилен, нерегулярные сополимеры пропена с этеном и/или бутеном-1, этилен-пропилен-блок-сополимеры и т.п Полиолефин можно получать любым известным способом, например Циглера-Натта, способом Филлипса, с помощью металлоценов или радикальным способом. В этом случае полиамид может быть,например, РА 6 и/или РА 66. В возможном варианте осуществления формовочная масса содержит 1-25 мас.% пластификаторов,особенно предпочтительно 2-20 мас.% и ещ более предпочтительно 3-15 мас.%. Известны пластификаторы и их использование с полиамидами. Общий обзор пластификаторов,пригодных для полиамидов, можно найти в работе "Добавки для производства пластмасс" Гэхтер/Мюллер, издательство "С. Hanser", 2-е издание, с. 296. В качестве пластификаторов пригодны обычные соединения, как, например, сложный эфир пгидроксиянтарной кислоты с 2-20 C-атомами в спиртовом компоненте или амиды арилсульфокислот с 212 C-атомами в аминовом компоненте, предпочтительно амиды бензолсульфокислоты. В качестве пластификаторов, среди прочих, можно применять п-этиловый эфир оксибензойной кислоты, п-октиловый эфир гидроксибензойной кислоты, изогексадециловый эфир п-гидроксибензойной кислоты, н-октиламид толуолсульфокислоты, н-бутиламид бензол-сульфоновой кислоты или 2 этилгексиламид бензолсульфокислоты. Кроме того, формовочная масса может содержать ещ обычные объмы добавок, используемых для установки определенных качеств. Примерами могут служить пигменты, такие наполнители как сажа,диоксид титана, сульфид цинка, силикаты или карбонаты, армирующие волокна, как, например, стекловолокно, технологические добавки, как, например, воск, стеарат цинка или стеарат кальция, антипирены,такие как гидроксид магния, гидроксид алюминия, или меламин-цианурат, антиоксиданты, УФстабилизаторы, как, например, добавки, придающие продукту антистатические свойства или электрическую проводимость, например, углеродные волокна, графитовые фибриллы, волокна из нержавеющей стали или электропроводная сажа. Хорошую механическую прочность полиамидного покрытия можно получить особенно в том случае, если вязкость нанесенной полиамидной формовочной массы при 240C и скорости сдвига 0,1 с-1 составляет по меньшей мере 2000 Пас, предпочтительно по меньшей мере 2300 Пас, особенно предпочтительно 3000 Пас, ещ более предпочтительно по меньшей мере 5000 Пас и наиболее предпочтительно по меньшей мере 8000 Пас. Вязкость определяют в вискозиметре с коническим диском в соответствии сASTM D 4440-3. Высокая вязкость полиамидной формовочной массы обычно сопровождается высокой молекулярной массой полиамида. Ещ одним критерием молекулярной массы полиамида является вязкость раствора. В рамках данного изобретения предпочтительно, чтобы относительная вязкость раствора rel полиамида в нанесенной формовочной массе, измеренная в 0,5 мас.% раствора в м-крезоле при 23C согласноISO 307, составляла по меньшей мере 1,8, особенно предпочтительно по меньшей мере 2,0, ещ более предпочтительно 2,1 и наиболее предпочтительно 2,2. Известным способом для получения таких полиамидов является твердофазная дополнительная конденсация гранулированных полиамидов с низкой вязкостью в полиамид с высокой вязкостью при температуре ниже температуры плавления. Этот способ описан, например, в CH 359286, а также US 3821171. Твердофазную дополнительную конденсацию полиамидов обычно проводят в прерывно или непрерывно работающем сушильном аппарате под инертным газом или в вакууме. Этот метод позволяет получать полиамиды с очень высокой молекулярной массой. Другой возможностью получить полиамиды высокой вязкости является беспрерывная дополнительная конденсация в расплаве при использовании шнекового оборудования различных видов. ВWO 2006/079890 указано, что полиамидные формовочные массы с высокой вязкостью можно получить в результате перемешивания высокомолекулярного полиамида и низкомолекулярного полиамида. Кроме того, возможен доступ к полиамидам высокой вязкости или полиамидным формовочным массам в результате использования добавки для дополнительной конденсации; подходящие добавки или способы описаны, например, в следующих работах: WO 98/47940, WO 96/34909, WO 01/66633,WO 03/066704, JP-A-01/197526, JP-A-01/236238, DE-B-2458733, EP-A-I 329481, EP-A-I 518901, EP-A1512710, EP-A-I 690889, EP-A-I 690890 и WO 00/66650. Формовочные массы, полученные в соответствии с данным уровнем техники, как правило, требуют,прежде всего, во время экструзии очень высокого потребления тока или очень высокого крутящего момента и очень высокого давления на форсунке. Кроме того, при высоком срезающем усилии происходит очевидный разрыв цепи, что приводит к уменьшению молекулярной массы при переработке. По этим причинам в рамках данного изобретения предпочтительно, чтобы полиамидная формовочная масса конденсировалась только в процессе переработки, т.е. на стадии экструзии, с помощью добавки для повышения молекулярной массы. С этой целью перед экструдированием полиамидную формовочную массу смешивают с добавкой, повышающей молекулярную массу, и полученную смесь подвергают конденсации на экструзии. Было установлено, что при этом достигается значительное повышение жесткости расплава и в то же время уменьшается нагрузка двигателя. Тем самым, несмотря на высокую вязкость расплава, можно добиться высокой пропускной способности при переработке, в результате чего повышается рентабельность производственного процесса. Данный способ описывается далее на примере, когда добавка для повышения молекулярной массы является соединением по меньшей мере с двумя карбонатными единицами. Предпочтительно, чтобы исходные соединения имели молекулярную массу Mn свыше 5000, особенно свыше 8000. Причем используют полиамиды, концевые группы которых, как минимум, частично представляют собой аминогруппы. Например, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% концевых групп представлены как аминовые концевые группы. Получение полиамидов с более высоким содержанием аминовых концевых групп при использовании диаминов или полиаминов в качестве регуляторов составляет уровень техники. В данном случае при производстве полиамидов предпочтение отдают алифатическому, циклоалифатическому или аралифатическому диамину с 4-44 C-атомами в качестве регулятора. Подходящими диаминами являются, например, гексаметилендиамин, декаметилендиамин, 2,2,4- или 2,4,4-триметилгексаметилендиамин, додекаметилендиамин, 1,4-диаминоциклогексан, 1,4-5 018498 или 1,3-диметиламиноциклогексан,4,4'-диаминодициклогексилметан,4,4'-диамино-3,3'диметилдициклогексилметан, 4,4'-диаминодициклогексилпропан, изофорондиамин, метаксилилендиамин или параксилилендиамин. В другом предпочтительном варианте осуществления при получении полиамида в качестве регулятора и одновременно разветвителя используют полиамин. Примерами служат диэтилентриамин, 1,5 диамино-3-(-аминоэтил)пентан, трис-(2-аминоэтил)амин, N,N-бис-(2-аминоэтил)-N',N'-бис-[2-[бис-(2 аминоэтил)амино]этил]-1,2-этандиамин, дендримеры, а также полиэтиленэмины, в особенности разветвленные полиэтиленэмины, полученные в результате полимеризации азиридинов (Хубен-Вейл, "Методы органической химии", том Е 20, с. 1482-1487, издательство "Georg Thieme" Штутгарт, 1987), как правило,со следующим распределением аминогрупп: 25-46% первичных аминогрупп,30-45% вторичных аминогрупп и 16-40% третичных аминогрупп. Используют соединение по меньшей мере с двумя карбонатными единицами в количественном соотношении от 0,005 до 10 мас.% из расчета на используемый полиамид. Предпочтительно данное соотношение находится в диапазоне от 0,01-5,0 мас.%, особенно предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 3 мас.%. Понятие "карбонат" здесь обозначает сложный эфир угольной кислоты, особенно с фенолами и спиртами. Соединение по меньшей мере с двумя карбонатными единицами может быть низкомолекулярным,олигомерным или полимерным. Оно может полностью состоять из карбонатных единиц или же может иметь и другие единицы. Ими предпочтительно являются олиго- или полиамидные единицы, единицы сложного эфира, простого эфира, простого эфира - амида простого эфира или амида сложного эфира. Такие соединения можно получить с помощью известных олиго- или полимеризационных процессов,или же в результате полимераналогичных превращений. В предпочтительном варианте осуществления при соединении по меньшей мере с двумя карбонатными единицами речь идет о поликарбонате, например, на основе бисфенола, или о блок-сополимере,содержащем подобный поликарбонатный блок. Дозировка соединения, используемого в качестве добавки, по меньшей мере с двумя карбонатными единицами в форме маточной смеси делает возможной более точную дозировку добавки, так как используются большие объемы. Кроме того, было установлено, что результатом использования маточной смеси является улучшение качества экструдата. Маточная смесь в качестве матричного материала включает предпочтительно полиамид, конденсируемый способом согласно данному изобретению, или совместимый с ним полиамид, однако и несовместимые полиамиды в условиях реакции могут частично привязываться к конденсируемому полиамиду, результатом чего становится взаимная смешиваемость. Полиамид,используемый в маточной смеси в качестве матричного материала, предпочтительно должен иметь молекулярную массу Mn свыше 5000 и особенно предпочтительно свыше 8000. Наиболее предпочтительны здесь такие полиамиды, концевые группы которых в подавляющем большинстве представляют собой группы карбоновой кислоты. В примерах по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90% или по меньшей мере 95% концевых групп представлены как кислотные группы. Концентрация соединения по меньшей мере с двумя карбонатными единицами в маточной смеси составляет предпочтительно 0,15-50 мас.%, особенно предпочтительно 0,2-25 мас.% и ещ более предпочтительно 0,3-15 мас.%. Получение такой маточной смеси происходит обычным известным специалисту в данной области техники способом. Подходящие соединения по меньшей мере с двумя карбонатными единицами, а также подходящие маточные смеси подробно описаны в WO 00/66650, ссылка на который здесь встречается достаточно часто. Данное изобретение можно использовать с полиамидами, которые в соответствии с условиями получения содержат по меньшей мере 5 ч./млн фосфора в форме кислого соединения. В этом случае к полиамидной формовочной массе до или во время компаундирования добавляют 0,001-10% относительно массы полиамида соли слабой кислоты. Пригодные соли описаны в DE-A 10337707, ссылка на который здесь встречается достаточно часто. Тем не менее данное изобретение можно применять также и для полиамидов, которые в соответствии с условиями получения содержат менее 5 ч./млн, фосфора или совсем не содержат фосфор в форме кислого соединения. В таком случае можно, но не обязательно добавлять соответствующую соль слабой кислоты. Соединение по меньшей мере с двумя карбонатными единицами добавляют как таковое или в качестве маточной смеси предпочтительно только после компаундирования, т.е. только после получения полиамидной формовочной массы, но самое позднее - во время переработки. Предпочтительно при переработке примешивают конденсируемый полиамид или конденсируемые полиамидные формовочные массы в качестве гранулята в соединении с гранулятом или порошком по меньшей мере с двумя карбонатными единицами или соответствующей маточной смесью. Однако можно получить смесь гранулятов уже кампаундированной полиамидной формовочной массы в соединении по меньшей мере с двумя карбонатны-6 018498 ми единицами или маточной смесью; впоследствии эта смесь может быть транспортирована или помещена на склад, а после этого переработана. То же самое касается, конечно же, и порошковых смесей. Решающим фактором является то, что расплавляется смесь только при переработке. Очень рекомендовано основательное перемешивание расплава при переработке. Маточную смесь можно примешивать таким же образом или в виде потока расплава в расплав полиамидной формовочной массы, подлежащей переработке, а затем тщательно перемешивать с помощью давальческого экструдера. Вместо соединения по меньшей мере с двумя карбонатными единицами можно использовать любую другую подходящую добавку для повышения молекулярной массы полиамида, например одну из названных в указанной выше литературе. Подходящие количественные соотношения и здесь составляют 0,005-10 мас.% из расчета на подходящий полиамид, предпочтительно 0,01-5,0 мас.%, особенно предпочтительно 0,05-3 мас.%. Нанесенный слой полиамида должен быть, по крайней мере, такой толщины, чтобы при известных условиях нанесения мог быть получен как закрытый слой. Предпочтительно толщина слоя составляет по меньшей мере 1,0 мм, особенно предпочтительно 1,2 мм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,4 мм. Полиамидный слой можно наносить непосредственно на поверхность металла. В целом, между поверхностью металла и полиамидным слоем находится ещ один слой. Например, это могут быть следующие слои: керамический слой, например, в соответствии с WO 03/093374; слой грунтовки, например, из эпоксидной смолы (US 5580659) или смеси на водной основе из эпоксидной смолы и полиакрилового атлатекса (WO 00/04106); слой из полиолефина, который содержит функциональные группы; в качестве функциональных групп выступают, например, карбоксильные группы или группы кислотных ангидридов (WO 02/094922),эпоксидные группы или алкоксилановые группы (EP-A-0346101); полиолефиновый слой может быть вспененным; полиолефином предпочтительно является полиэтилен или полипропилен; другое составное вещество, повышающее прочность сцепления, которое должно обеспечить прочность сцепления между полиамидным слоем и основным материалом в случае механических нагрузок; текстильное усиление в форме ткани или мата, например из стекловолокна или арамидных волокон(Кевлар). Предпочтителен следующий порядок слоев: металл/керамический слой/полиамидный слой; металл/керамический слой/слой грунтовки/полиамидный слой; металл/керамический слой/слой грунтовки/вещество, повышающее прочность сцепления/полиамидный слой; металл/слой грунтовки/полиамидный слой; металл/слой грунтовки/вещество, повышающее прочность сцепления/полиамидный слой; металл/слой грунтовки/полиолефиновый слой/полиамидный слой. В каждом из данных случаев к полиамидному слою с внешней стороны может примыкать по меньшей мере ещ один слой, например покрытие из пены для термической изоляции. Возможный керамический слой, слой грунтовки и/или полиолефиновый слой можно наносить на трубу после любого процесса. Специальные способы нанесения известны из уровня техники. Полиамидный слой нанесен способом, известным из уровня техники полиолефинового слоя, например, способом рукавной экструзии или обмоточной экструзии. В одном из возможных вариантов осуществления полиамидный слой можно получить и нанести вместе с полиолефиновым слоем, также обязательным к нанесению, посредством соэкструзии многослойного комбинированного материала. Внешний диаметр металлической трубы составляет предпочтительно минимум 25 мм и максимум 4800 мм и особенно предпочтительно минимум 32 мм и максимум 2500 или 1500 мм. Отдельные трубы соединяют надлежащим образом в трубопровод. К трубопроводам, по которым могут возникать вопросы, относят водоводы, распределительные линии или ответвления для ввода в дом, которые можно вывести или как напорный или как безнапорный трубопровод. Они могут служить, например, для подачи тепла от системы централизованного теплоснабжения, питьевой воды, вывода сточных вод, подвода газа, воздуха, таких видов жидкого топлива,как, например, сырой нефти, лгкого нефтяного топлива или тяжлого жидкого топлива, горючего, как,например, керосина или дизеля, нефтехимических продуктов, вод соляного источника, щелочей, абразивных средств, породных или прессованных материалов, или пылевидных веществ, и может служить,например, в качестве проводки водо-, газо-, тепло- и энергоснабжения или очистных трубопроводов. Трубопровод прокладывают известным бестраншейным способом и/или без использования песчаной постели. Примерами служат способ горизонтального бурения, бестраншейное обновление трубопроводов, вспашка, фрезерование и микротуннелирование. Способ горизонтального бурения ("Horizontal Directional Drilling"; HDD-способ) представляет собой бестраншейный способ прокладки трубопровода, при котором вначале применяют управляемое предварительное бурение на отрезке, где собираются проложить трубопровод. После чего результат, получен-7 018498 ный после предварительного бурения, расширяют в ходе одной или двух технологических операций. После этого линию трубопровода, которую следует уложить, протягивают из примного котлована в буровой канал. HDD-способ используют, например, для пересечения рек, пересечений укрепленных территорий, наносных берегов в прибрежных районах или для пересечения гор. Уровень техники позволяет в настоящее время длину бурения до 3000 м. Данный способ описан, например, в регулирующем механизме DVGW в рабочем стандарте GW 321. Бестраншейное обновление трубопроводов - это бестраншейный способ обновления трубопровода,при котором используют старую трассу прокладки труб. При этом разрушают старую трассу прокладки труб и в уже существующую трассу протягивают новый трубопровод. После того как рычажный механизм вставили в старую трассу, подключают разрушающую головку или перемотно-резательный нож,чтобы разрушить старый трубопровод. За ним следует расширительный аппарат, который увеличивает трассу до желаемого диаметра. При этом возможно увеличение изначальной номинальной ширины. Новый трубопровод протягивают одновременно с разрушающей и расширяющей головкой. Бестраншейное обновление трубопроводов описано в инструкции RSV 8 Союза по реконструкции трубопроводов (зарегистрированное объединение). Вспашка: плуг прорезает в земле ножом щель для укладки. Поршни-вытеснители выталкивают землю. На этом же этапе трубу укладывают в щель. Затем коридор трубопровода сразу же закрывается. При данном способе глубина укладки не превышает примерно 2 м. Фрезерование: с помощью специального агрегата фрезеруют узкую траншею для укладки трубопровода, в которую в тот же рабочий день укладывают трубу. Вынутый грунт используют в качестве заполняющего материала. Почвенную фрезу можно использовать, если глубина укладки не превышает примерно 2 м. Для вспашки и фрезерования в настоящее время разрабатывается калькуляционная таблица DVGW (GW 324). Под микротуннелированием понимают дистанционно управляемый способ продвижения труб, при котором, начиная от шахтного ствола (котлована бурения), с помощью устройства для проходки туннелей с прессом и бурильной головкой пробуравливают канал-трубу. При этом землю извлекают через бурильную головку с гидравлическим приводом. Для уменьшения трения и для краткосрочного закрепления земли против обрушения, рядом с бурильной головкой распыляют закрепляющее средство (в случае рыхлой невязкой почвы - это бентонитовый раствор; в случае вязкой или каменистой почвы - достаточно воды). Породную массу добывают через винтовые транспортеры и трубопроводы, которые проходят в уже впрессованном трубопроводе, в котлован бурения и оттуда наверх (спустя несколько дней). Здесь происходит отделение почвы и закрепляющего средства. Закрепляющее средство впоследствии можно использовать повторно. Дополнительную информацию можно найти в документации IRB 3366, "Бестраншейная прокладка труб" (Издатель: "Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB", Штутгарт), ISBN 978-3-8167-32914, Издательство "Fraunhofer IRB". На основании высокой механической прочности, хорошей износостойкости, очень высокой стойкости к царапанию, а также оптимальной толщины наносимого полиамидного покрытия в соответствии с данным изобретением можно одновременно достичь хорошей защиты от коррозии и получить такую сопротивляемость наружной обшивки, которая необходима для бестраншейной техники укладки и техники без использования песчаной постели. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием, предназначенного для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, отличающийся тем, что на наружную сторону металлической трубы наносят путем экструзии полиамидную формовочную массу до толщины слоя покрытия, составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTMD 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Пас. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между металлической трубой и слоем из полиамидной формовочной массы наносят один или несколько дополнительных слоев, которые выбраны из керамического слоя,грунтовочного слоя и слоя из полиолефина, содержащего функциональные группы. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формовочную массу наносят на трубу с внешним диаметром, составляющим минимум 25 мм и максимум 4800 мм. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что наносимая полиамидная формовочная масса имеет относительную вязкость раствора rel полиамида по ISO 307, которая составляет по меньшей мере 1,8. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед экструдированием полиамидную формовочную массу смешивают с добавкой, повышающей молекулярную массу, и полученную смесь конденсируют на экструзии. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная добавка представляет собой соединение по меньшей мере с двумя карбонатными звеньями. 7. Трубопровод, предназначенный для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели, имеющий защитное внешнее покрытие, представляющее собой нанесенную на металлическую трубу путем экструзии полиамидную формовочную массу с толщиной слоя покрытия, составляющей по меньшей мере 1,0 мм, при этом вязкость наносимой формовочной массы при температуре 240C и скорости сдвига 0,1 с-1 по ASTM D 4440-3 составляет по меньшей мере 2000 Пас. 8. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что между металлической трубой и слоем из полиамидной формовочной массы расположены один или несколько дополнительных слоев, которые выбраны из керамического слоя,грунтовочного слоя и слоя из полиолефина, содержащего функциональные группы. 9. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что полиамидная формовочная масса нанесена на металлическую трубу с внешним диаметром, составляющим минимум 25 мм и максимум 4800 мм. 10. Трубопровод по п.7, отличающийся тем, что защитное внешнее покрытие представляет собой конденсат из полиамида и добавки, повышающей молекулярную массу. 11. Трубопровод по п.10, отличающийся тем, что указанная добавка представляет собой соединение по меньшей мере с двумя карбонатными звеньями.

МПК / Метки

МПК: F16L 1/028, F16L 58/10

Метки: защитным, прокладки, бестраншейным, внешним, способ, покрытием, металлического, трубопровода, использования, изготовления, песчаной, предназначенный, методоm, постели, трубопровод, подземной

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-18498-sposob-izgotovleniya-metallicheskogo-truboprovoda-s-zashhitnym-vneshnim-pokrytiem-i-truboprovod-prednaznachennyjj-dlya-podzemnojj-prokladki-bestranshejjnym-metodom-i-ili-bez-ispolz.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ изготовления металлического трубопровода с защитным внешним покрытием и трубопровод, предназначенный для подземной прокладки бестраншейным методом и/или без использования песчаной постели</a>

Похожие патенты