FI72191B

FI72191B - WASHER SOLUTIONS ROER AV NODULAERT GJUTJAERN OCH MED STOR DIAMETER

Info

Publication number: FI72191B
Application number: FI772919A
Authority: FI
Inventors: Michel Langenfeld
Original assignee: Pont A Mousson
Priority date: 1976-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1986-12-31
Also published as: SE439678B; CA1096418A; AT371581B; FI72191C; IT1091203B; DE2743635A1; NL178273C; JPS5437331B2; DD131874A5; SE7710775L; ATA703077A; CH614514A5; GB1590782A; FI772919A7; NL7710806A; DE2743635C2; JPS5344959A

Description

[7^71 γβι miKUU*LUTUSJULt,:AISU ΠΟΛ cm (P B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 7719^ c (45) (51) Kv.lk.*/lnt.CI.4 F 16 L 59/16, 51/00 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 772919 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag ηη (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 0^ jq η η (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 0^ ^g[7 ^ 71 γβι miKUU * LUTUSJULt,: AISU ΠΟΛ cm (PB 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 7719 ^ c (45) (51) Kv.lk. * / Lnt.CI.4 F 16 L 59/16, 51/00 FINLAND — FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 772919 (22) Application date - Ansökningsdag ηη (23) Starting date - Giltighetsdag 0 ^ jq η η (41) Published public - Blivit offentlig 0 ^ ^ g

Patentti- ja rekisterihallitus Nähiäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. -National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. -

Patent- och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 31-12.86 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet OU. 10.76 05-09.77 Ranska-Frankrike(FR) 7629797, 7726877 (71) Pont-A-Mousson S.A, 91, Avenue de la Liberation, Nancy, Ranska-Frankr ike(FR) (72) Michel Langenfeld, Vandoeuvre, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Oy Koi ster Ab (5*0 Pa 11ografiittiva1urautaa oleva, halkaisijaltaan suuri 1ämpöeristetty putki - Värmeisol erat rör av nodulärt gjutjärn och med stor diameterPatent and registration authorities in the United States of America and other public registers published on 31-12.86 (86) Kv. application - Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege requested - Begird priority OU. 10.76 05-09.77 France-France (FR) 7629797, 7726877 (71) Pont-A-Mousson SA, 91, Avenue de la Liberation, Nancy, France-France (FR) (72) Michel Langenfeld, Vandoeuvre, France-France (FR) (7 * 0 Oy Koi ster Ab (5 * 0 Pa 11ographitite iron, large diameter 1tempered insulated pipe - Värmeisol erat rör av nodulärt gjutjärn och med stor diameter

Nyt esiteltävä keksintö koskee halkaisijaltaan suurta putkea, joka on tarkoitettu kuljettamaan korkeassa lämpötilassa olevaa vettä pitkien etäisyyksien päähän.The present invention relates to a large diameter pipe for transporting high temperature water over long distances.

NO-kuulutusjulkaisussa 143 135 on kuvattu lämpöeristetty putki, joka on suulakepuristettua PVCrtä tai kuiduilla vahvistettua kesto-muovia ja tarkoitettu korkean tai alhaisen lämpötilan omaavien paineen alaisten nesteiden kuljetukseen. PVC:tä ei kuitenkaan voida käyttää kuin alle 60°C:n lämpötilassa ja sellaisen PVC-putken ollessa kysymyksessä, jonka käyttöpaine ympätistön lämpötilassa on 25 bar tai 16 bar, tämä käyttöpaine alenee 6 bar:iin vastaavasti 4 bar: iin 60°C:ssa. Lasikuituvahvisteisten kestomuoviputkien käyttöpaine alenee tunnetuksi 25% käyttölämpötilassa 120°C verrattuna niiden käyttöpaineeseen ympäristön lämpötilassa. Käytettäessä kuituvahvis-teisia muoviputkia vakiolämpötilassa alenee käyttöpaine verkoston putkien halkaisijan kasvaessa.NO 143 143 135 describes a thermally insulated pipe made of extruded PVC or fiber-reinforced thermoplastic for the transport of high or low temperature pressurized liquids. However, PVC can only be used at temperatures below 60 ° C and, in the case of PVC pipes with an operating pressure of 25 bar or 16 bar at ambient temperature, this operating pressure is reduced to 6 bar and 4 bar to 60 ° C, respectively: in. The operating pressure of fiberglass-reinforced thermoplastic pipes is known to decrease by 25% at an operating temperature of 120 ° C compared to their operating pressure at ambient temperature. When using fiber-reinforced plastic pipes at a constant temperature, the operating pressure decreases as the diameter of the pipes in the network increases.

_____-- τ~ 2 7 2191_____-- τ ~ 2 7 2191

Esillä olevan keksinnön mukaisen lämpöeristetyn putken käyttöalue on suuren halkaisijän(yli 300 mm ja aina 1600 mm:iin saakka) omaavat verkostot 120 C-asteisen kuuman veden kuljettamista varten. Tiedetään, että valurautaputkistoja voidaan helposti käyttää paineessa 30 bar.The area of application of the thermally insulated pipe according to the present invention is large diameter (up to 300 mm and up to 1600 mm) networks for conveying hot water at 120 ° C. It is known that cast iron pipelines can be easily operated at a pressure of 30 bar.

DE-hakemusjulkaisussa 2 353 571 on kuvattu tiivistvsliitos sellaisia putkia varten, joissa kuljetetaan hiilivetyjä. Tunnettua liitosta ei voida käyttää kuumevesiverkostossa eikä liitoksen tasainen pää voi paisua säteen suunnassa tai pituussuunnassa tasaisen pään lämpölaajenemisen johdosta.DE-A-2 353 571 describes a sealing connection for pipes carrying hydrocarbons. The known joint cannot be used in a hot water network and the flat end of the joint cannot swell radially or longitudinally due to the thermal expansion of the flat end.

DE-hakemusjulkaisu 2 028 054 koskee sellaisten teräsputkien lämpöeristystä, jotka on tarkoitettu hiilivetyjen kuljettamista varten, jolloin yhdistetään toisiinsa lämpöeristävät yhdistelmävai-pat ilman, että putkien välillä on erillistä liitosta, ts. katkoa ja kokoonpano-osaa muotinpuoliskoista tai päällysteestä koostuvan ympäröivän osan kohdalla, joka sopivasti on täytetty eristysaineella.DE-A-2 028 054 relates to the thermal insulation of steel pipes intended for the transport of hydrocarbons by combining thermally insulating composite sheaths without a separate joint between the pipes, i.e. a break and a component at the surrounding part of the mold halves or coating. suitably filled with insulating material.

FR-patentti 2 042 814 koskee hitsausliitoksen omaavaa teräs putkea, jossa on putken ja sen ulkopuolella olevan suojakerroksen välissä lämpöä eristävä muovivaahtokerros, joka peittää pääosan putkea ja päättyy kaltevaan katkaistun kartion muotoiseen pintaan määrätyllä etäisyydellä putken kummastakin päästä.FR patent 2,042,814 relates to a welded steel pipe with a heat-insulating plastic foam layer between the pipe and the outer protective layer, which covers the main part of the pipe and terminates on a sloping frustoconical surface at a certain distance from each end of the pipe.

Nyt selostettavan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan samantyyppinen putki, joka sopii nimenomaan kuumalle vedelle ts. putki pääsee laajenemaan vapaasti.It is an object of the present invention to provide a pipe of the same type which is specifically suitable for hot water, i.e. the pipe can expand freely.

Keksinnön kohteena on tarkemmin sanottuna pallografiittivalu-rautaa oleva, halkaisijaltaan suuri lämpöeristetty putki korkean lämpötilan omaavan kuuman veden kuljettamista varten, joka putki käsittää laajennusliitoksen sisäänsovitettuine tiivisteineen ja joka koostuu metallisesta sisäputkesta, jossa on tasainen pää ja vaste ja jonka sisäputken pääosan vaahtomuovinen lämpöeristyskerros peittää, mutta jättää vapaiksi tasaisen pään ja vasteen päät, joiden väliin on sovitettu tiiviste, jolloin vaahtomuovikerros tarttuu toisaalta sisäputkeen ja toisaalta ulkoiseen suojakerrokseen, joka ainakin pituutensa oleelliselta osalta on suhteellisen jäykkä, joka putki käsittää vasteen sisään sovitetun tiivisteen putken puristamiseksi säteen suuntaisesti toisen putken tasaisen pään avulla, 3 72191 ja jolloin ulkovaipan kitkakerroin maastoon nähden on tarpeeksi suuri vaipan ankkuroimiseksi maastoon, jota vaippa on jatkettu kahdella selvästi kimmoisemmalla suojavaipalla, joista kumpikin on kiinnitetty vaipan päähän ja toisesta päästään sisäputkeen ja joiden kimmoisuus on riittävä vaahtomuovikerroksen sallimiseksi seurata sisäputken laajenemista, kun taas vaippa pysyy liikkumatta, ja jolloin sisäputken ulommaista osaa, jossa on tasainen pää, peittää kuumankestävä päällyste.More particularly, the invention relates to a spheroidal graphite cast iron, large diameter thermally insulated pipe for conveying high temperature hot water, which pipe comprises an expansion joint with fitted seals and consists of a metal inner tube with a flat end and a stopper and freeing the ends of the flat end and the stop between which a seal is fitted, the foam layer adhering on the one hand to the inner tube and on the other to the outer protective layer which is relatively rigid at least substantially in length, the tube comprising a stop-fit seal for radially compressing the tube with the flat end, 3 72191 and wherein the coefficient of friction of the outer jacket with respect to the terrain is high enough to anchor the jacket to the terrain, the jacket being extended by two clearly more resilient protective jackets, each of which is attached v at the end of the barrel and at one end into the inner tube and having sufficient resilience to allow the foam layer to follow the expansion of the inner tube while the sheath remains immobile, and wherein the outer portion of the inner tube having a flat end is covered by a heat resistant coating.

Keksinnölle on tunnusomaista, että tasaisen pään päällyste on muovimateriaalia, joka on sovelia pehmeään hankauskosketukseen ts. liukumaan tiivisteen mukaan, jonka säteen suuntainen maksimi-puristus on 25%.The invention is characterized in that the flat end coating is made of a plastic material which is suitable for soft abrasive contact, i.e. to slide according to a seal with a maximum radial compression of 25%.

Keksinnön mukaisessa putkessa on ulompana kerroksena suhteellisen jäykkä ulkovaippa, joka päättyy ennen kumpaakin katkaistun kartion muotoista pintaa, ja suojavaippa, joka suojaa molempia katkaistun kartion muotoisia vaahtomuovipintoja ja joka on toisesta päästään kiinnitetty ulkovaippaan ja toisesta päästään liittyy suoraan putkeen ja joka on riittävän joustava niin, että vaahtomuovi pystyy myötäilemään sisäputken laajenemista, kun taas ulkovaippa on liikkumaton.The outer layer of the tube according to the invention has a relatively rigid outer jacket terminating before each frustoconical surface and a protective jacket protecting both frustoconical foam surfaces attached at one end to the outer jacket and directly connected to the tube at the other end so as to be sufficiently flexible the foam is able to accommodate the expansion of the inner tube, while the outer sheath is immobile.

Näin ollen keksinnön ansiosta on sovitettu yhteen ulomman kerroksen pääosan lujuusvaatimus ja vaahtomuovin tasausliikevaatimus laajenevan sisäputken ja ulomman päällysteen välillä, joka ei pääse laajenemaan, koska se on ankkuroitu maahan ja lämpöeristetty.Thus, thanks to the invention, the strength requirement of the main part of the outer layer and the compensating movement requirement of the foam between the expanding inner tube and the outer coating, which cannot expand because it is anchored to the ground and thermally insulated, have been reconciled.

Ensimmäisen rakennemuodon mukaan ulkovaippa on tehty bitumi-matosta tai bitumin ja jonkin elastomeerin seoksesta ja varustettu kuitukangasvahvikkeella, joka on kierretty spiraaliksi muovimateriaalin ympäri.According to a first embodiment, the outer sheath is made of a bitumen mat or a mixture of bitumen and an elastomer and provided with a nonwoven reinforcement wound in a spiral around the plastic material.

Keksinnön toisessa rakennemuodossa ulkovaippana on ei-solumai-nen polyuretaanikerros, joka on muodostettu eristysvaahtokerroksen ympärille ruiskuttamalla. Tästä johtuen ulkovaippa on täysin neste-tiivis. Eristetyn putken valmistaminen on näin myös helpompaa.In another embodiment of the invention, the outer sheath is a non-cellular polyurethane layer formed around the insulating foam layer by spraying. As a result, the outer sheath is completely liquid-tight. This also makes it easier to make an insulated pipe.

Seuraavassa selostetaan lähemmin keksinnön molempia esimerkki-rakenteita ja niihin liittyviä etuja viittaamalla tällöin oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on osittainen aksiaalinen leikkaus keksinnön mukaisesta eristetystä putkesta, 4 7 2191 kuvio 2 aksiaalinen leikkaus (puolet) kuvion 1 esittämän kahden peräkkäisen putken päiden liittämisestä toisiinsa; putkissa on kuviossa näkyvä muhvi, kuvio 3 on osittainen aksiaalinen leikkaus toisesta keksinnön mukaisesta eristetystä putkirakenteesta, ja kuvio 4 on asikaalinen leikkaus (puolet) ja kuvion 3 esittämän kahden peräkkäisen putken liittämisestä toisiinsa; näissäkin putkissa on kuviossa näkyvä muhvi.Both exemplary structures and related advantages of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a partial axial section of an insulated pipe according to the invention; Fig. 2 is an axial section (half) of two successive pipe ends shown in Figure 1; the tubes have a sleeve as shown in Fig. 3, Fig. 3 is a partial axial section of another insulated tube structure according to the invention, and Fig. 4 is an axial section (halves) and connecting two successive tubes shown in Fig. 3; these pipes also have a sleeve as shown in the figure.

Kuvion 1 mukainen eristetty T-putki käsittää pallografiitti-valurautaa olevan sisäputken 1, jonka halkaisija on vähintään 300 mm, mutta voi olla 1200 mm, jopa 1600 mm. Putki on tarkoitettu kuuma-vesiputkeksi. Lämpötila voi olla tällöin 120°C ja putkiston pituus on suuruusluokkaa yksi tai useita kilometrejä. Putki on edullisesti upotettu maahan.The insulated T-tube according to Figure 1 comprises an inner tube 1 of spheroidal graphite cast iron with a diameter of at least 300 mm, but may be 1200 mm, up to 1600 mm. The pipes are intended as a hot-water pipe. The temperature can then be 120 ° C and the length of the piping is of the order of one or more kilometers. The pipes are preferably embedded in the ground.

Putken 1 sisäpinnassa on päällyste 2, esimerkiksi sementtilaas-tikerros, joka vastaa rakenteeltaan ja laadultaan putkiverkoston ja sillä kuljetettava veden asettamia vaatimuksia.The inner surface of the pipe 1 has a coating 2, for example a layer of cement mortar, which corresponds in structure and quality to the requirements of the pipe network and the water to be transported by it.

Putken 1 ulkopintaan kiinnittyvä eristysmateriaalikerros koostuu edullisesti suhteellisen jäykästä polyuretaanivaahdosta, jonka vahvuus on 30-50 mm. Eristyskerrokseksi tarkoitettu polyuretaani tai jonkin muu sopiva muovimateriaali on kiinnitetty kylmäruiskuttamalla tai jauhentamalla putkeen, jota pyöritetään. Muovimateriaalina voidaan käyttää esim. Enodim-tehtaan valmistetta "MR 2109", joka tarttuu tukevasti valurautaan. Lisäksi kylmäruiskutusmenetelmällä putkeen muodostuneella vaahtomuovikerroksella on rajapinnoilla, ts. siinä, missä se koskettaa rautaan sekä ulkopinnalla, suurempi tiheys massan sisällä. Vaahtomuovikerroksen tiheys on edullisesti 80-120 3 kg/m , mikä antaa vaahdolle lujuutta, mutta ei kohota lämmönjohto-kykyä.The layer of insulating material adhering to the outer surface of the pipe 1 preferably consists of a relatively rigid polyurethane foam with a thickness of 30-50 mm. The polyurethane or other suitable plastic material for the insulating layer is attached by cold spraying or grinding to a rotatable tube. As the plastic material, for example, the preparation "MR 2109" from the Enodim factory can be used, which adheres firmly to the cast iron. In addition, by the cold spraying method, the foam layer formed in the tube has a higher density within the mass at the interfaces, i.e. where it contacts the iron as well as on the outer surface. The density of the foam layer is preferably 80 to 120 3 kg / m, which gives the foam strength but does not increase the thermal conductivity.

Tämän eristysvaahtomuovikerroksen 4 ympärillä on suojakerros 6, joka on edullisesti bitumia tai bitumin ja elastomeerin seosta ja siinä on vahvikematto, esim. polyesteri kuitukangasta tai lasia. Suojakerros eli ulkovaippa on edullisesti Soprema-tehtaan "Sopralene-valmistetta. Se on kierretty spiraaliksi vaahtomuovimateriaalin ulkopintaan, johon se tarttuu hyvin. Ulkovaippa on lisäksi riittävän joustava, niin että vaahtomuovikerros voi seurata mahdollista 5 721 91 paikallista reikää tai deformoitumaa suojakerroksen murtumatta tai repeämättä. Maassa olevat puiden juuret tms. eivät myöskään pysty tunkeutumaan sen läpi kuitukangas vahvikemateriaalin ansiosta. Suojakerroksen 6 vetomurtolujuus on suuruusluokkaa 300 N/cm, ja venymä 8—10%.Around this insulating foam layer 4 there is a protective layer 6, which is preferably bitumen or a mixture of bitumen and elastomer, and has a reinforcing mat, e.g. polyester nonwoven or glass. The protective layer, i.e. the outer sheath, is preferably a Soprema "Sopralene product. It is spirally wound on the outer surface of the foam material to which it adheres well. The outer sheath is further flexible enough The roots of the trees, etc., are also not able to penetrate through it due to the non-woven reinforcement material.The tensile breaking strength of the protective layer 6 is of the order of 300 N / cm and the elongation is 8-10%.

Ulkovaipan vaahtomuovikerrosta vastapäätä olevassa pinnassa on ankkurointiulokkeita 8, jotka on tehty edullisesti kiinnittämällä soraa ulkovaipan pintaan (soran raekoko on luonnollisesti hyvin pieni) ja joiden avulla putki pysyy paremmin paikallaan maassa. Lisäksi sora estää rullalla olevan suojakerrosnauhan "liimautumisen" yhteen ennen nauhan kiertämistä putken eristyskerroksen ympärille. Sora estää myös ultraviolettisäteiden haitallisen vaikutuksen ulko-vaippamateriaalin aineosiin auringonvalossa.The surface opposite the foam layer of the outer jacket has anchoring projections 8, which are preferably made by attaching gravel to the surface of the outer jacket (the grain size of the gravel is naturally very small) and which allow the pipe to stay better in place on the ground. In addition, the gravel prevents the protective layer tape on the roll from "sticking" together before the tape is wrapped around the insulating layer of the pipe. Gravel also prevents the harmful effects of ultraviolet rays on the components of the outer casing material in sunlight.

Ulkovaippa 6 ja vaahtokerros 4 eivät peitä koko putkea 1, vaan ne päättyvät jonkin matkan päähän putken päistä, jolloin putken pistopää eli sileä pää 10 ja muhvi 12 jäävät ilman suojakerrosta. Pistopää 10 ja muhvi 12 on tarkoitettu viereisten putkien liittämiseksi toisiinsa. Putken kummassakin päässä vaahtokerros 4 päättyy pintaan 14, joka on kalteva putken askeliin nähden ja muodoltaan lähinnä katkaistu kartio. Pinnan 14 päällä on samanmuotoinen suoja-vaippa eli kotelo 16. Sen toinen pää työntyy ulkovaipan 6 alle ja toisesta päästään se on kiinnitetty putkeen sekä liimalla että lii-tinrenkaalla 20. Suojavaippa 16 on valmistettu korkeita lämpötiloja, erikoisesti suuruusluokkaa 120°C, koska putki on tarkoitettu tämänsuuruisessa lämpötilassa olevalle vedelle. Kotelomateriaalilla on lisäksi oltava hyvä murtolujuus sekä riittävä joustavuus, jotta se voi muuttaa muotoaan putken lämpölaajenemisen johdosta. Butyyli-kautsu, erikoisesti butyyli täyttää nämä vaatimukset, vaikkakin myös muita kautsuja, esim. eteenipropeenikautsua voidaan käyttää.The outer jacket 6 and the foam layer 4 do not cover the entire pipe 1, but end at a distance from the ends of the pipe, whereby the plug end of the pipe, i.e. the smooth end 10 and the sleeve 12, are left without a protective layer. The plug head 10 and the sleeve 12 are intended to connect adjacent pipes to each other. At each end of the tube, the foam layer 4 terminates in a surface 14 which is inclined with respect to the steps of the tube and in the shape of a substantially truncated cone. The surface 14 has a similarly shaped protective sheath, i.e. a housing 16. Its one end protrudes under the outer sheath 6 and at the other end it is attached to the pipe with both glue and a connecting ring 20. The protective sheath 16 is made of high temperatures, especially of the order of 120 ° C. intended for water at this temperature. In addition, the housing material must have good tensile strength and sufficient flexibility to deform due to thermal expansion of the pipe. Butyl rubber, especially butyl, meets these requirements, although other rubbers, e.g. ethylene propylene rubber, can also be used.

Kuten kuviossa 2 on osoitettu, niin keksinnön mukaisen putken käsittäessä yhdysmuhvin ja säteittäisesti puristavan tiiviselementin, niin putken toinen pää muodostaa sileän eli pistopään 10, kun taas toinen pää muodostaa kartiomaisen muhvin 12.As shown in Figure 2, when the pipe according to the invention comprises a connecting sleeve and a radially compressible sealing element, one end of the pipe forms a smooth or plug end 10, while the other end forms a conical sleeve 12.

Pistopään 10 ulkopinta on peitetty päällysteellä 22, joka peittää koko sileän osan ja ulottuu liitinrenkaan 20 ja kotelon 16 pään alle. Tämä päällyste 22 on sellaista materiaalia, jolla on sekä 6 7 2191 alhainen kitkakerroin elastomeriä olevan tiivisteelementin suhteen että riittävä mekaaninen lujuus, niin että se kestää hyvin suuruusluokaltaan 120°C lämpötilan menettämättä kitkaominaisuuksiaan. Päällysteenä käytetään edullisesti fluoripitoista polymeeriä kuten polyvinylideenidifluoridia, josta käytetään yleensä lyhennettä PVDF. Samaa tai vastaavaa materiaalia oleva päällyste 24 peittää myös muh-vin 12 ulkopinnan ja ulottuu liitinkauluksen 20 ja kotelon 16 pään 18 alle. Päällyste 24 ulottuu myös muhvin 12 pään ympäri ja sen sisäpinnan yli. Muhvin sisäpinnassa on syvennys pistopään 10 ja muhvin 12 väliin puristuvaa tiivistettä 26 varten. Tiivistyselemen-tin 26 syvennystä rajoittaa toisessa aksiaalisessa päässä muhvin 12 sisäolake 28 ja toisessa eli ulommassa päässä toinen tuki olake 30, joka on tehty muhvin siihen päähän, joka työnnetään pistopään päälle. Syvennyksen sisemmässä päässä on lieriöpinta 32, joka voidaan valaa, mutta se valmistetaan edullisesti poraamalla, koska näin päästään tarkempiin diametraalisiin toleransseihin, jotka ovat lähempänä halkaisijaa, joka on tiivistyselementin 26 halutun puristuksen tarkoitus yhdistettäessä kaksi putkea. Tukiolakkeen 30 kohdalla on lieriöpinnassa 32 ura 34 tiivisteen 26 "kantapäätä" varten, niin että tiiviste pysyy varmasti paikallaan. Tiivisteen aktiivinen osa liittyy pintaan 32.The outer surface of the plug end 10 is covered with a coating 22 that covers the entire smooth portion and extends below the end of the connector ring 20 and housing 16. This coating 22 is a material which has both a low coefficient of friction of 6 7 2191 with respect to the elastomeric sealing element and sufficient mechanical strength so that it can withstand temperatures of the order of 120 ° C well without losing its friction properties. The coating used is preferably a fluorine-containing polymer such as polyvinylidene difluoride, which is generally abbreviated as PVDF. A coating 24 of the same or similar material also covers the outer surface of the sleeve 12 and extends below the end 18 of the connector collar 20 and housing 16. The coating 24 also extends around the end of the sleeve 12 and over its inner surface. The inner surface of the sleeve has a recess between the plug head 10 and the sleeve 12 for a seal 26 to be pressed. The recess of the sealing element 26 is delimited at one axial end by the inner shoulder 28 of the sleeve 12 and at the other or outer end by a second support shoulder 30 made at the end of the sleeve which is pushed over the plug end. The inner end of the recess has a cylindrical surface 32 which can be cast, but is preferably made by drilling, as this achieves more precise diametrical tolerances closer to the diameter which is the purpose of the desired compression of the sealing element 26 when connecting the two pipes. At the support shoulder 30, the cylindrical surface 32 has a groove 34 for the "heel" of the seal 26 so that the seal remains securely in place. The active part of the seal is associated with the surface 32.

Kuten kuviosta 2 voidaan selvästi nähdä, niin kahden vierekkäisen eristetyn putken T ja muhvin omaavan putken Τ' ollessa liitettyinä yhteen päällysteen 22 käsittävän putken pistopää 10 menee toisen putken muhviin 12 ja liukuu tiivisteen 26 päälle, jolloin tämä puristuu tiukkaan. Olakkeen 30 alareunan halkaisija on suurempi kuin pistopään 10 päällysteen 22 ulkohalkaisija, joten pistopää menee helposti muhviin 12, jolloin diametraalinen toleranssi on pieni, mikä rajoittaa epäkeskisyyttä,ja näin ollen puristusta.As can be clearly seen from Figure 2, when two adjacent insulated pipes T and a pipe Τ 'having a sleeve are connected together, the plug end 10 of the pipe comprising the coating 22 enters the sleeve 12 of the other pipe and slides over the seal 26, whereby it is compressed. The diameter of the lower edge of the shoulder 30 is larger than the outer diameter of the cover 22 of the plug head 10, so that the plug head easily enters the sleeve 12, whereby the diametrical tolerance is small, which limits eccentricity and thus compression.

Myös lieriöpinnan 32 halkaisija on valittu niin , että pistopään 10 valmistustoleransseista riippumatta varmistetaan tiivisteen 26 sä-teittäinen puristuminen, joka on vähintään 5% ja enintään 25%. Tiiviste voidaan valaa eteenipropeenikumista esim. Kleber Colombes' in myymistä materiaalista "EPDM 5512" tai jostain muusta vastaavasta materiaalista, joka kestää korkeita lämpötiloja.The diameter of the cylindrical surface 32 is also chosen so that, regardless of the manufacturing tolerances of the plug head 10, a radial compression of the seal 26 of at least 5% and at most 25% is ensured. The seal can be molded from ethylene propylene rubber, e.g. from the material "EPDM 5512" sold by Kleber Colombes, or some other similar material that can withstand high temperatures.

Il 721 91 7Il 721 91 7

Koko eristetty putki valmistetaan tehtaalla. Se on helppo varastoida ja kuljettaa käyttöpaikalle. Putkistoa rakennettaessa ensimmäinen T-putki upotetaan maahan siten, että sen ulkovaippa 6 ankkuroituu maahan soraa tai jotain muuta materiaalia olevien ulok-keittensä 8 avulla. Putken T pistopäähän 10 pannaan sitten toisen putken Τ' muhvi 12, joka putki Τ' on käytännöllisesti katsoen samanlainen kuin putki T, jolloin tiiviste 26 puristuu putkien päiden väliin ja tiivistää liitoksen. Muhvin 12 ja liitinrenkaiden 20 ympärille voidaan panna vielä lisäeriste (ei esitetty kuviossa). Sopiva määrä identtisiä putkia liitetään näin toisiinsa halutun pituiseksi putkilinjaksi, jonka pituus voi olla useita kilometrejä.The entire insulated pipe is manufactured at the factory. It is easy to store and transport to the place of use. When constructing the piping, the first T-pipe is immersed in the ground so that its outer jacket 6 is anchored to the ground by means of its projections 8 in gravel or some other material. A sleeve 12 of a second pipe Τ 'is then inserted into the plug end 10 of the pipe T, which pipe Τ' is practically similar to the pipe T, whereby the seal 26 is pressed between the ends of the pipes and seals the connection. Additional insulation (not shown) can be placed around the sleeve 12 and the connecting rings 20. A suitable number of identical pipes are thus connected to each other into a pipeline of the desired length, which can be several kilometers in length.

Käytön aikana sisäputkien 1 läpi virtaava kuuna vesi kuumentaa putket ja saa aikaan niiden lämpölaajenemisen, jonka vaikutuksesta pistopää 10 pyrkiiliukumaan tiivisteessä 26 muhvin 12 sisäänpäin. Päällysteen 22 luonne sallii tämän liukumisen, mutta varmistaa kuitenkin jatkuvan tiiviin kosketuksen pistopään ja muhvipään välillä ilman että lämpölaajeneminen vahingoittaa tiivistettä.During operation, the crescent water flowing through the inner tubes 1 heats the tubes and causes them to expand thermally, as a result of which the plug head 10 tends to slide inwards in the seal 26 of the sleeve 26. The nature of the coating 22 allows this to slip, but still ensures continuous tight contact between the plug end and the sleeve head without thermal expansion damaging the seal.

Lämpölaajeneminen muuttaa lisäksi putken 1 ja eristysvaahtomuo-vikerroksen 4 rajapinnassa vaahtomuovikerroksen 4 muotoa siten, että kerros seuraa putkea 1. Toisaalta ulkovaippa 6 pysyy ankku-rointinsa ansiosta täysin paikallaan ja myös suhteellisen kylmänä, koska vaahtomuovi lämpöeristää sen. Vaahtomuovikerros 4 on tarpeeksi joustava muuttamaan ja seuraamaan putken 1 lämpölaajenemista kuitenkaan irrottamatta suojakerroksesta 6. Kotelo 16 on myös riittävän elastinen mukautumaan putken 1 lämpölaajenemiseen pysyen kuitenkin lujasti yhdessä ulkovaipan 6 pään kanssa. Tämän vuoksi eristys kestää suuren lämpölaajenemisen, ei vahingoitu ja pysyy kauan tehokkaana.Thermal expansion further changes the shape of the foam layer 4 at the interface between the tube 1 and the insulating foam layer 4 so that the layer follows the tube 1. On the other hand, the outer sheath 6 remains completely in place due to its anchoring and also relatively cold due to thermal insulation. The foam layer 4 is flexible enough to change and follow the thermal expansion of the tube 1 without removing it from the protective layer 6. The housing 16 is also sufficiently elastic to adapt to the thermal expansion of the tube 1 while remaining firmly together with the end of the outer jacket 6. Therefore, the insulation withstands high thermal expansion, is not damaged and remains effective for a long time.

Kun putken pistopää 10 on työnnetty muoviin 12, on helppo jättää näiden väliin riittävä aksiaalinen välys, niin että putket pääsevät laajenemaan suhteellisen paljon putkiston lämpötilan noustessa. Jokaisen putken lämpölaajeneminen pysähtyy kuitenkin liitoskohtaan eikä pääse siirtymään putkesta toiseen, jolloin ei ole vaaraa siitä, että johonkin putkiston kohtaan syntyisi lämpölaajene-miskasautuma.Once the plug end 10 of the tube is inserted into the plastic 12, it is easy to leave sufficient axial clearance between them so that the tubes can expand relatively much as the temperature of the piping rises. However, the thermal expansion of each pipe stops at the joint and cannot be transferred from one pipe to another, so that there is no risk of thermal expansion accumulation at any point in the piping.

8 721 91 Näin ollen keksinnön mukaan voidaan valmistaa halkaisijaltaan suuria eristettyjä putkia erillisistä osista kokoonpantuna kokonaisuutena, joka eivät ole taipuvainen irtoamaan osiinsa ja joka kestää korkeita lämpötiloja. Lisäksi putkista pystytään rakentamaan pitkiä putkilinjoja hyvin helposti ja yksinkertaisesti työntämällä vain vierekkäisten putkien päät toisiinsa. Tällöin ei liitoskohdisa tarvita lisäosia eikä lisätyövaiheita. On selvää, että tarpeen vaatiessa voidaan käyttää yksinomaan keksinnön mukaisia eristettyjä putkia, joissa on kaksi pistopäätä 10 ja liitäntä suoritetaan hoikilla tai jollakin muulla vastaavalla laajenemisen sallivalla rakenteella. Keksinnön mukaisista putkista rakennettu erittäin pitkäkin putkilinja on ehdottomasti tiivis ja kuumuuden kestävä, joten se soveltuu nimenomaan pitkien matkojen päähän tapahtuvaan veden kuljettamiseen. On selvää, että putkien helppo kokoonpano työpaikalla ja samoin niiden helppo kuljettaminen alentavat tuntuvasti putkiston rakennus- ja huoltokustannuksia.8 721 91 Accordingly, according to the invention, large-diameter insulated pipes can be produced as a whole assembled from separate parts, which do not tend to become detached in their parts and which can withstand high temperatures. In addition, it is possible to build long pipelines from pipes very easily and simply by pushing only the ends of adjacent pipes together. In this case, no additional parts or additional work steps are required for the connection points. It is clear that, if necessary, only insulated pipes according to the invention with two plug ends 10 can be used and the connection is made with a sleeve or some other similar expansion-allowing structure. Even a very long pipeline constructed from the pipes according to the invention is absolutely dense and heat-resistant, so that it is particularly suitable for transporting water over long distances. It is clear that the easy assembly of the pipes in the workplace as well as their easy transport significantly reduce the construction and maintenance costs of the pipeline.

Kotelot 16 jakavat putkieristyksen eri osastoihin, niin ettei pääse syntymään vaahtomuovikerroksen irrottavaa vesitietä, ei edes silloin, jos kahden vierekkäisen putken liitoskohdan lähellä oleva eristys pettää.The housings 16 divide the pipe insulation into different compartments, so that no detachable waterway of the foam layer can be created, not even if the insulation near the joint of two adjacent pipes fails.

Kuviossa 3 näkyvän eristetyn putken T halkaisija on välillä 150 ja 1200 - 1600 mm. Se eroaa kuvion 1 havainnollistamasta put-kesta T vain , ulkovaipan 6 ja tiivisterakenteen puolesta.The diameter of the insulated pipe T shown in Fig. 3 is between 150 and 1200 to 1600 mm. It differs from the tube T illustrated in Figure 1 only, in terms of the outer jacket 6 and the sealing structure.

Ulkovaippana 6 on ohut kerros ei-solumaista polyuretaania, g joten ulkovaippa on kompaksi ja vesitiivis. Polyuretaanikerros 6 on tehty eristysvaahtomuovikerroksen 4 ympärille tunnetulla tekniikalla ruiskutusmenetelmää käyttäen. Polyuretaani on tuote, jossa on kaksi komponenttia (polyoli ja isosyanaatti), mutta ei liuotinta. Tämän vuoksi sen ruiskuttaminen tapahtuu kaksi osaa käsittävällä pistoolilla, edullisesti automaattisella ns. airless-pistoolilla. Polyuretaanina voidaan käyttää esimerkiksi "Polystal"-tuotetta, jonka valmistaja on Societö Technique d'Applications Chimiques (S.T.A.C.). Ruiskutuspaksuus voi vaihdella yhdestä useaan millimetriin .The outer jacket 6 has a thin layer of non-cellular polyurethane, so that the outer jacket is compact and waterproof. The polyurethane layer 6 is made around the insulating foam layer 4 by a known technique using an injection method. Polyurethane is a product with two components (polyol and isocyanate) but no solvent. Therefore, it is sprayed with a two-part gun, preferably with an automatic so-called airless-gun. As the polyurethane, for example, "Polystal" manufactured by Societö Technique d'Applications Chimiques (S.T.A.C.) can be used. The spray thickness can vary from one to several millimeters.

Il 721 91 9Il 721 91 9

Kuviossa 4 nähdään keksinnön mukaisen kahden eristetyn putken g cl T ja Τ' välinen suora liitäntä. Liitännän rakenne ja kokoonpano-tapa vastaavat kuviossa 2 esitettyä, mutta ulkovaippa 6 on erilainen.Figure 4 shows a direct connection between two insulated pipes g cl T and Τ 'according to the invention. The structure and configuration of the connection are similar to those shown in Fig. 2, but the outer sheath 6 is different.

Kuten kuviossa 2 niin tämänkin putkirakenteen ollessa käytössä kuuma vesi virtaa peräkkäisten sisäputkien ' läpi ja kuumentaa ne, ts. niissä tapahtuu lämpölaajenemista, jonka vaikutuksesta pistopää 10 pyrkii liukumaan tiivisteessä 26 muhvin 12 sisäänpäin. Päällyste 22 sallii liukumisen, mutta päällysteen ja tiivisteen välinen kosketus pysyy kuitenkin tiiviinä, niin ettei lämpölaajeneminen heikennä tiivistystoimintoa.As in Fig. 2, when this pipe structure is in use, hot water flows through and heats the successive inner pipes, i.e. they undergo thermal expansion, as a result of which the plug head 10 tends to slide in the seal 26 inwards of the sleeve 12. The coating 22 allows sliding, but the contact between the coating and the seal remains tight so that thermal expansion does not impair the sealing function.

Kun putkissa T ja T1 virtaava kuuma vesi saa aikaan lämpölaajenemista, niin eristysvaahtomuovikerros 4 muuttaa muotoaan sen ja putken 1 rajapinnalla, niin että vaahtomuovi seuraa putkea. Ulko-vaipassa 6a ei tapahdu sanottavaa lämpötilan nousua, koska ulkovaippa on lämpöeristetty vaahtomuovikerroksella. Vaikka tämä rakenteen ulkopinnassa ei olekaan ankkurointiulokkeita, niin putkien maahan maahanhautaamisen ja maaperän luonteesta riippuen kitkavaikutuksen avulla putket ovat useissa tapauksissa riittävän hyvin paikoillaan maassa. Polyuretaani muodostaa halutun kitkakertoimen putken pinnan ja maan välille.When the hot water flowing in the pipes T and T1 causes thermal expansion, the insulating foam layer 4 changes its shape at the interface between it and the pipe 1, so that the foam follows the pipe. There is no significant increase in temperature in the outer jacket 6a because the outer jacket is thermally insulated with a foam layer. Although there are no anchoring protrusions on the outer surface of the structure, depending on the burial of the pipes in the ground and the nature of the soil, the pipes are in many cases sufficiently well in place on the ground due to the friction effect. Polyurethane provides the desired coefficient of friction between the surface of the pipe and the ground.

Eristysvaahtomuovikerros 4 on kuitenkin siinä määrin joustava, että se mukautuu putken 1 lämpölaajenemiseen eikä irtoa ulkovai- g pasta 6 . Kotelo 16 on myös riittävän joustava, niin että sekin mukautuu pistopään 10 laajenemiseen ja pysyy lujasti kiinni uiko-vaipan 6 päässä, minkä vuoksi eriste kestää vahingoittumatta suurenkin lämpölaajenemisen, ts. vaahtokerroksen, suhteellisen jäykän ja kiinteän ulkovaipan ja joustavien päätykoteloiden yhdistelmä mahdollistaa sekä tässä että kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä rakenteessa säteittäisen laajenemisen putken ka kiinteän ulkovaipan välissä olevassa vaahtomuovikerroksessa.However, the insulating foam layer 4 is flexible to such an extent that it adapts to the thermal expansion of the pipe 1 and does not come off the outer shell 6. The housing 16 is also sufficiently flexible to conform to the expansion of the plug end 10 and remain firmly attached to the end of the outer sheath 6, so that the insulation can withstand even great thermal expansion without damage, i.e. a foam layer, a relatively rigid and fixed outer sheath and flexible end housings. 1 and 2 in the foam outer layer between the radially expanding tube and the fixed outer sheath.

Kuvioiden 3 ja 4 havainnollistama rakenne tarjoaa samat edut kuin kuvioiden 1 ja 2 mukainen rakenne, mutta tämän lisäksi sillä on ulkovaipan 6a ansiosta muitakin etuja, joita selostetaan vielä seuraavassa.The structure illustrated in Figures 3 and 4 offers the same advantages as the structure according to Figures 1 and 2, but in addition to this it has other advantages due to the outer sheath 6a, which will be described in the following.

10 7219110 72191

Polyuretaaniulkovaippa 6a, joka muodostaa rakenteen ulomman kerroksen, tehdään putkeen ruiskuttamalla. Tämä valmistustapa on nopea ja helppo eivätkä siihen vaikuta haitallisesti eristysvaahto-muovikerroksen 4 ulkopinnassa mahdollisesti esiintyvät epätasaisuudet. Lisäksi on huomattava, että putken tahmeana oloaika eli aika, jonka kuluttua valmista putkea voidaan käsitellä sen pintaa vahingoittamatta, on vain 5 minuuttia. Tämä rakenne tarjoaa vielä muitakin etuja: ulkovaippana 6a toimivan polyuretaanikerroksen valmistamiseen voidaan käyttää samoja tai hyvin samanlaisia laitteita kuin eristysmuovivaahtokerroksen 4 valmistamiseen. Ulkovaipan 6 muodostama ulompi tiivistys on ehdottoman tasainen putken päissä, koska tämä 6a peittää kummankin kotelon 16 pään. Lisäksi ulkovaippa tarttuu hyvin kiinni vaahtomuovikerrokseen 4. Jos putkeen kohdistuu liikaa kuormitusta, eristeen mahdollinen repeäminen tapahtuu tällöin vaahtomuovikerroksen 4 sisällä eikä sen ja ulkovaipan 6 rajapinnassa .The polyurethane outer sheath 6a, which forms the outer layer of the structure, is made by injection into a pipe. This manufacturing method is quick and easy and is not adversely affected by any irregularities that may occur in the outer surface of the insulating foam plastic layer 4. In addition, it should be noted that the residence time of the pipe as sticky, i.e. the time after which the finished pipe can be treated without damaging its surface, is only 5 minutes. This structure offers still other advantages: the same or very similar equipment as for the production of the insulating plastic foam layer 4 can be used for the production of the polyurethane layer acting as the outer jacket 6a. The outer seal formed by the outer jacket 6 is absolutely flat at the ends of the tube, since this 6a covers the end of each housing 16. In addition, the outer jacket adheres well to the foam layer 4. If the pipe is subjected to excessive loading, any tearing of the insulation will then take place inside the foam layer 4 and not at the interface between it and the outer jacket 6.

IlIl

Claims

721 91 1 1

A large-diameter thermally insulated pipe (T, Ta) of spheroidal graphite cast iron for conveying high-temperature hot water, which pipe comprises an extension joint with fitted seals and consists of a metal inner pipe (1, 1a) with a flat end (10) and a stop ( 12) and covered by a foam-plastic thermal insulation layer (4) of the main part of the inner tube (1, 1a), but leaving free the ends of the flat end (10) and the stop (12), between which a seal (28) is fitted, whereby the foam layer (4) adheres to the inner tube (1, 1a) on the one hand and to the outer protective layer (6, 6a) on the other hand, which is relatively rigid at least substantially in length, the tube comprising a seal (25) fitted in the stop (12) for radially compressing the flat end (10) of the second tube and in which case the coefficient of friction of the outer jacket (6,6a) in relation to the terrain is large enough to anchor the jacket to the terrain, which has been extended by two clearly more resilient a protective sheath (16), each attached to the end of the sheath (6, 6a) and at the other end to the inner tube (1, 1a) and having sufficient resilience to allow the foam layer (4) to follow the expansion of the inner tube (1,1a), while the sheath (6) , 6a) remains immobile, and wherein the outer part of the inner tube (1,1a) with a flat end is covered by a heat-resistant coating (22), characterized in that the coating of the flat end (10) is a plastic material suitable for soft abrasive contact i.e. sliding according to a seal (26) with a maximum radial compression of 25%.

Pipe according to Claim 1, characterized in that the coating (22) of the flat end (10) is polyvinylidene fluoride.