Способ футерования внутренней поверхности металлических труб

 

Использование: футерование внутренней поверхности металлических труб полимерными термопластичными материалами. Сущность изобретения: после нанесения полимерного слоя осуществляют формирование его поверхности протяжкой неравномерно нагретого калибрующего инструмента цилиндрической формы с коническими торцевыми частями. Передняя коническая часть инструмента нагрета больше, чем задняя часть инструмента и нагрев передней конической части обеспечивает частичное расплавление и снятие части слоя полимерного материала. Нагрев цилиндрической части инструмента обеспечивает перевод полимера в вязкотекучее состояние и заглаживание поверхности полимерного покрытия. Нагрев задней конической части инструмента обеспечивает переход заглаженной поверхности полимерного покрытия в стеклообразное состояние.

Изобретение относится к изготовлению слоистых труб и может быть использовано при производстве металлических труб с внутренним защитным футерующим слоем из термопластичных и полимерных материалов.

Известен способ футерования проб полимерными материалами или оболочками путем нанесения на внутреннюю поверхность футерующего слоя с последующей опрессовкой его при повышенной температуре [1] Сущность способа заключается в том, что с целью повышения давления опрессовки при футеровании труб больших диаметров опрессовку осуществляют введением внутрь трубы с зазором упругой плоской спирали.

Данный способ требует использования технологической оснастки, ограниченные возможности применения при футеровании труб малых диаметров.

Известен способ футерования внутренней поверхности металлических труб, являющийся наиболее близким к изобретению, путем нанесения на внутреннюю поверхность слоя полимерного материала [2] В данном способе на нагретую поверхность трубы наносят слой порошкообразного полимерного материала, который оплавляясь, образует футерующий слой. Однако, в данном способе не обеспечивается получения качественного внутреннего покрытия.

Технической задачей изобретения является улучшение качества поверхности футерующего слоя.

Достигается поставленная задача тем, что после нанесения полимерного слоя осуществляют формование его поверхности протяжкой неравномерно нагретого калибрующего инструмента цилиндрической формы с коническим торцевыми частями, при этом передняя оптическая торцевая часть инструмента нагрета больше, чем задняя коническая часть и нагрев передней конической части обеспечивает частичное расплавление и снятие части слоя полимера, нагрев цилиндрической части перевод полимера в вязкотекучее состояние и заглаживание поверхности полимерного материала, а нагрев задней конической части обеспечивает переход заглаженной поверхности полимерного материала в стеклообразное состояние.

Сущность способа заключается в следующем.

На предварительно обезжиренную внутреннюю поверхность металлической трубы наносят полимерное покрытие одним из известных способов (вибрационным, вихревым, газопламенным и др.).

Внутреннюю поверхность трубы с нанесенным полимерным покрытием вводят в соприкосновение с калибрующим инструментом. В процессе протягивания калибрующего инструмента должен выполняться неравномерный нагрев с помощью нагревательного устройства, (например, индуктора), участков его поверхности с целью обеспечения формования полимерного покрытия.

Калибрующий инструмент имеет цилиндрическую форму с коническими торцевыми частями.

Коническая часть калибрующего инструмента при протяжке его должна иметь на поверхности температуру нагрева выше температуры плавления полимера для того, чтобы оплавить часть слоя полимера (достигается при вязкотекучем состоянии полимера согласно термомеханической кривой данного полимерного материала) и выдавить в этом состоянии излишки полимера.

Цилиндрическая часть инструмента формирует новый слой полимерного покрытия и заглаживает его, обеспечивая получение необходимой точности и шероховатости внутренней поверхности отверстия металлополимерной трубы. При этом цилиндрическая часть калибрующего инструмента (формирующая внутреннюю поверхность металлополимерной трубы) должна иметь температуру нагрева ниже температуры плавления полимера (Т_н < Т_пп), но выше температуры стеклования полимера (Т_н > Т_ст).

Задняя коническая торцевая часть 6 должна иметь температуру, способствующую переходу полимера в стеклообразное состояние. Эта температура должна быть ниже температуры стеклования полимера.

Указанный нагрев поверхностей калибрующего инструмента осуществляется специальным устройством нагрева (как указывается выше) индуктора.

Отформованный слой под действием усилия формования уплотняется, получая нужную форму, без нарушения адгезии. В результате получается сопрягаемая поверхность высокой точности и малой шероховатости. Дальнейшей обработки не требуется.

Исключение налипания полимера на калибрующую поверхность инструмента при формовании должно быть обеспечено его антиадгезионной смазкой или изготовлением из материала, к которому полимер не прилипает.

Устройства и установки для формования могут быть выполнены автономными от установок для нанесения полимерных покрытий или совмещены с ним. Процесс формования может быть автоматизирован.

Формула изобретения

СПОСОБ ФУТЕРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ путем нанесения на внутреннюю поверхность слоя полимерного материала, отличающийся тем, что после нанесения последнего слоя осуществляют формование его поверхности протяжкой неравномерно нагретого калибрующего инструмента цилиндрической формы с коническими торцевыми частями, при этом передняя коническая часть инструмента нагрета больше, чем задняя коническая часть, и нагрев передней конической части обеспечивает частичное расплавление и снятие части слоя полимерного материала, нагрев цилиндрической части перевод полимера в вязкотекучее состояние и заглаживание поверхности полимерного материала, а нагрев задней конической части обеспечивает переход заглаженной поверхности полимера в стеклообразное состояние.