способ изготовления комбинированной трубы

Формула изобретения

Способ изготовления комбинированной трубы, включающий нанесение на полиэтиленовую трубчатую заготовку праймерного слоя, намотку композиционно-волокнистого материала и термообработку с полимеризацией и замоноличиванием элементов трубы, отличающийся тем, что в процессе термообработки сначала осуществляют полимеризацию, по крайней мере, наружной части слоя композиционно-волокнистого материала, а затем полимеризацию остальной части композиционно-волокнистого материала и замоноличивание элементов трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления изделий из пластика, точнее к способам, и может быть использовано при изготовлении длинномерных бипластмассовых труб.

Известен способ изготовления бипластмассовых труб из термопласта и стеклопластика путем намотки стеклопластика на рукав из термопласта с последующим нагревом, расширением изнутри и последующей полимеризацией (см. а.с. СССР 193046, В 29 D 23/12).

Недостаток этого способа состоит в малой надежности.

Реализация способа приводит к неравномерному натяжению слоев армирующих (стеклопластиковых) волокон из-за "проседания" (уменьшения диаметра) рукава с ранее намотанными слоями под действием очередного наматываемого слоя и фиксации этой неравномерности в готовой трубе, что ведет к снижению точности, а при нагружении - к неодновременному вступанию в работу текстурных слоев трубы и тем самым значительно (до 40%) уменьшает ее механическую прочность; кроме того, неудовлетворительное сцепление стеклопластика с термопластом (полиэтиленом) ведет при эксплуатации трубы к сдвигу по их стыку (фактически к разрушению трубы).

Известен другой способ изготовления комбинированной трубы, включающий нанесение на полиэтиленовую трубчатую заготовку праймерного слоя, намотку композиционно-волокнистого материала и термообработку с полимеризацией и замоноличиванием элементов (реализованный в ЗАО "Композит-нефть", г. Пермь при изготовлении трубы по патенту РФ 2095676, F 16 L 9/133). Способ осуществляется с беззазорной установкой полиэтиленовой трубчатой заготовки на технологической оправке и материалах трубы, имеющих одинаковую температуру (~ 120^oС) подготовки к полимеризации и спеканию (замоноличиванию) элементов трубы.

В этом способе недостатки предыдущего способа фактически устранены.

Однако достигнутый положительный эффект остается недостаточным, т.к. при реализации способа в процессе термообработки (в период общего пластичного состояния материалов стенки трубы) наблюдается усиленное радиальное течение материалов трубчатой заготовки и праймерного слоя (из-за возникающего давления в связи с большими коэффициентами линейного расширения последних по сравнению с композиционно-волокнистым материалом) в межволоконные промежутки композиционно-волокнистого слоя с уменьшением вследствие этого толщины стенки и герметизирующей способности полиэтиленовой трубчатой заготовки и комбинированной трубы в целом. Кроме того, при этом частично сохранилось нарушение равномерности натяжения несущих нитей композиционно-волокнистого слоя.

Задачей изобретения является повышение надежности способа изготовления комбинированной трубы.

Для решения этой задачи усовершенствуется способ изготовления комбинированной трубы, включающий нанесение на полиэтиленовую трубчатую заготовку праймерного слоя, намотку композиционно-волокнистого материала и термообработку с полимеризацией и замоноличиванием элементов.

Это усовершенствование состоит в том, что в процессе термообработки сначала осуществляют полимеризацию, по крайней мере, наружной части слоя композиционно-волокнистого материала, а затем полимеризацию остальной части композиционно-волокнистого материала и замоноличивание элементов трубы.

Осуществление в процессе термообработки сначала полимеризации, по крайней мере, наружной части слоя композиционно-волокнистого материала обеспечивает его замоноличивание с закупориванием межволоконных каналов в нем.

Последующее ведение термообработки исключает в процессе повышения температуры радиальное течение связующего неполимеризованной части композиционно-волокнистого слоя и радиальное течение в его межволоконные промежутки праймерного слоя и материала размягченной стенки полиэтиленовой трубчатой заготовки под действием его давления и, следовательно, утонение последней. Кроме того, при этом сохраняется равномерность натяжения нитей композиционно-волокнистого слоя.

Полимеризация остальной части композиционно-волокнистого материала и замоноличивание элементов трубы обеспечивает получение комбинированной трубы с увеличенной толщиной стенки полиэтиленовой трубчатой заготовки и сохранение равномерности натяжения нитей армирующего слоя, благодаря чему повышаются герметизирующая и несущая способности комбинированной трубы и надежность способа по изобретению.

Ниже со ссылкой на прилагаемый чертеж дается описание предлагаемого способа изготовления комбинированной трубы.

При осуществлении способа на полиэтиленовую трубчатую заготовку 1, предварительно установленную беззазорно на технологической оправке 2, наносят праймерный слой 3 и выполняют на него намотку композиционно-волокнистого материала 4, после чего выполняют термообработку с полимеризацией и замоноличиванием элементов 1, 3 и 4.

В процессе термообработки сначала осуществляют полимеризацию, по крайней мере, наружной части 5 слоя композиционно-волокнистого материала 4 (благодаря чему происходит замоноличивание с закупоркой межволоконных каналов в наружной части 5), а затем полимеризацию остальной части 6 слоя композиционно-волокнистого материала 4 и замоноличивание элементов 1, 3 и 4 трубы. При этом в процессе повышения температуры исключается радиальное течение связующего неполимеризованной части 6 и течение в ее межволоконные промежутки праймерного слоя 3 и материала полиэтиленовой трубчатой заготовки 1 под действием давления последнего и тем самым уменьшается утонение стенки трубчатой заготовки 1; кроме того, при этом сохраняется равномерность натяжения несущих нитей композиционно-волокнистого материала 4.

Способ по изобретению обеспечивает изготовление комбинированной трубы с повышенной герметизирующей и несущей способностями и характеризуется повышенной надежностью.