Изготовление внутрибакового дренажного трубопровода

Такой трубопровод изготавливают намоткой полиимидной или лавсановой пленки на металлическую неразборную оправ­ку. Конструкция трубопровода показана на рис. 6.45, а устрой­ство оправки для намотки прямолинейного длинноразмерного трубопровода с условным диаметром 100 мм и длиной 8000 мм показано на рис. 6.46.

Трубопровод состоит из многослойной пленочной оболочки и двух законцовок, обеспечивающих соединение трубопроводов между собой, а также надежное и герметичное закрепление пленочной оболочки на концах трубопровода. При разработке конструкции были рассмотрены различные варианты законцо­вок (см. рис. 6.45, а, б, в). Законцовка (см. рис. 6.45, а) включает в себя металлический фланец, пленочную оболочку и окруж­ную подмотку из волокон.

Надежное защемление пленочной облочки на законцовке осуществляют с помощью бурта, канавки и радиальной обмот-

495

6.6. Изготовление трубопроводов

ки, соединения отдельных участков между собой — посредством сварки фланцев. Такую законцовку называют "колокольчик".

Рис. 6.45. Конструкция внутрибакового дренажного трубопровода:

1 - окружные слои; 2— спиральные слои; 3— радиальная подмотка законцовок;

а — металлический "колокольчик"; б — пленочный; в — пластиковый

Рис. 6.46.Типовое конструктивное решение металлической неразборной оправки для намотки прямолинейного длинноразмерного трубопровода

Поскольку у лавсановых и полиимидных пленок коэффи­циент линейного термического расширения в 2—3 раза больше, чем у коррозионно-стойкой стали, то при захолаживании со-

6. ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

здается дополнительное обжатие хвостовика законцовки, что обеспечивает надежную работу соединения при циклических и криогенных температурных нагрузках. Очевидны и недостатки такого соединения ввиду сравнительно большой массы фланцев и возможностей повреждения пленочной оболочки в процессе сварки, особенно при использовании лавсановых пленок.

Законцовка (см. рис. 6.45, б) выполнена намоткой из той же пленочной ленты, что и сама оболочка трубопровода, под­моткой на концах оболочки утолщений и последующей меха­нической обработкой. Герметичность соединения участков тру­бопровода обеспечивается в этом случае клиновым уплотни-тельным кольцом. К достинствам такой законцовки относится возможность сборки и разборки соединения при монтажных и ремонтных работах, а также изготовление фланца и оболочки трубопровода как единого целого. Очевидно, что такое соеди­нение менее надежно, чем предыдущее, вследствие низкой прочности материала законцовки на сдвиг.

Наиболее приемлемым и перспективным является закон­цовка (см. рис. 6.45, в), в которой объединены достоинства двух предыдущих и скомпенсированы их недостатки. Закон­цовку изготовляют методом литья под давлением из серийно выпускаемых полиалканимидов с применением различных на­полнителей и модификаторов. Этот материал относится к клас­су полиимидов и поэтому по физико-механическим и хими­ческим свойствам совместим с материалом оболочки трубопро­вода. Он имеет плотность от 1280 до 1610 кг/см³ в зависимости от наполнителя, обладает повышенной (на порядок) сдвиговой прочностью. На практике применяют разъемное соединение участков трубопроводов между собой, элементы которого также изготовляют из высокопрочных наполненных полиалканими­дов.

Технологические процессы изготовления многослойных пленочных трубопроводов с различными конструктивными ис­полнениями законцовок с прямолинейными и криволинейны­ми участками многовариантны, но имеют общие операции.

Очевидно, что из жестких термореактивных пленок невоз­можно изготовить герметизирующую оболочку двойной кри­визны путем склеивания или сварки предварительно вырезан­ных из пленки лепестков или заготовок. Поэтому следует счи-

 

496

497

6.6. Изготовление трубопроводов

тать более рациональным изготовление полимерных пленочных оболочек методом непрерывной намотки узких лент на оправ­ку, используя для этого технологическое оборудование и ос­настку, которые применяют для намотки силовых оболочек сосудов давления и трубопроводов из однонаправленных ком­позитов.

Ширина наматываемой ленты зависит от степени дефор­мируемости материала пленки и кривизны оболочки и в каж­дом конкретном случае определяется расчетом.

Для соединения наматываемых пленочных лент между собой разработаны две технологии. В первом случае лавсановые и полиимидные пленки, не имеющие каких-либо покрытий, склеивают специальным клеевым составом. При этом для улуч­шения адгезионных свойств пленок их поверхность предвари­тельно обрабатывают каким-либо физико-механическим спо­собом. Во втором случае полиимидные пленки с односторон­ним или двусторонним фторопластовым покрытием (типа ПМФ-351 или ПМФ-352) соединяют путем обжатия и спекания при определенной температуре.

Процесс получения многослойных пленочных оболочек включает в себя разрезку рулонной пленки на полосы необхо­димой ширины, обработку поверхности пленки либо наждач­ной шкуркой, либо химическим травлением или коронным разрядом, нанесение на нее клеевого состава, намотку на оп­равку требуемого числа слоев, термообработку и удаление оп­равки из готового изделия.

Для склеивания лавсановых лент пленочной оболочки при­меняют клеевой состав на основе эпоксидного связующего ЭДТ-10, в которое для увеличения эластичности и деформа-тивности добавляется продукт ДЭГ-1 (низкомолекулярная смола). В целях увеличения адгезии к эпоксидному связующему поверхность лавсановой пленки обезжиривают и обрабатывают раствором Na₂Cr₂0₇ в H₂S0₄ в течение 5... 10 с.

Полиимидная пленка ПМФ-352, используемая для намотки герметизирующих оболочек, имеет двустороннее фторопласто­вое покрытие (толщиной 5...6 мкм), поэтому намотанные из нее слои необходимо обжать и провести спекание при темпе­ратуре 565..575 К в течение 45...60 мин.

6. ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

Рассмотрим один из вариантов технологического процесса изготовления прямолинейного участка цилиндрической пле­ночной оболочки из полиимидной пленки ПМФ-352 с метал­лическими законцовками из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т. Процесс включает в себя следующие операции:

1. Сборка и установка на намоточном станке технологичес­
кой оправки с закрепленными на ней металлическими закон­
цовками.

2. Подготовка поверхности хвостовиков законцовок под склеивание с пленочным слоем и нанесение на поверхность оправки тонкого разделительного слоя графитовой смазки с ее последующей обмоткой фторопластовой лентой без нахлеста.

3. Намотка на оправку полиимидной пленки с расчетными шириной, нахлестом, числом слоев и углами намотки.

4. Окружная подмотка волокном в районе законцовок пле­ночной оболочки.

5. Намотка разделительного слоя фторопластовой пленки и термоусаживающейся кремнеземной ленты для опрессовки полиимидной оболочки и законцовок в процессе термообра­ботки.

6. Термическая обработка многослойного лейнера при тем­пературе спекания (573 ± 5 К) в течение часа, охлаждение на воздухе.

7. Снятие кремнеземной ленты и фторопластового слоя с наружной поверхности трубы, разборка технологической оп­равки и съем готового пленочного трубопровода.

8. Установка технологических заглушек на фланцы и под­готовка к испытаниям на герметичность и прочность.

Трубопроводы с полиимидными законцовками изготавли­вают по аналогичной технологии. Для формирования законцо­вок в данном технологическом процессе необходима дополни­тельная операция механической обработки, которая выполня­ется после термообработки.

Трубопроводы с полиалканимидными законцовками также изготовляют согласно приведенной технологии. Однако сами заготовки на заключительном этапе приклеивают на предвари­тельно отвержденную оболочку специальным клеевым соста­вом.

 

498

499

6.6. Изготовление трубопроводов

Конструктивно-технологические параметры трубопроводов и результаты их испытания представлены в табл. 6.13.

Таблица 6.13

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 349; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!