Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Полимерная оболочка
Полимерная оболочка представляет собой полый корпус с цилиндрической внешней поверхностью, а на внутренней поверхности корпуса имеются продольные выступы. Продольные выступы служат опорой для помещенного внутрь оболочки трубопровода. Таким образом, в соответствии с рисунком 1, полимерная оболочка 1 обрамляет трубопровод 2 и за счет продольных выступов 3 создает полости ( каналы) 4 между наружной поверхностью трубопровода и внутренней поверхностью оболочки. [1]
Полимерные оболочки вокруг частиц капсулированного вещества, образующие непрерывную пленку, выполняют несколько функций, соотношение которых зависит от назначения пленки. В рассмотренных ниже примерах реально применяющихся пленок приоритет в функциях оболочек различен. Для упаковочных противокоррозионных пленок особенно важна изолирующая функция пленки, ее механическая прочность, гибкость. Для фармацевтических пленочных препаратов главным свойством оболочек и пленки в целом является водопроницаемость и проницаемость для лекарственного вещества, а механические свойства пленок, наоборот, малосущественны. [2]
Полученные полимерные оболочки обрамле-труб позволяют защитить обрамляемый ими трубопровод от коррозии, а в случае его прорыва исключают загрязнение окружающей среды транспортируемым продуктом, не допуская его выхода наружу. [3]
Полимерная оболочка обрамления труб представляет собой полимерную трубу, на внутренней поверхности которой имеются продольные опорные выступы. Продольные опорные выступы служат опорой для помещенного внутрь оболочки стального трубопровода. [4]
Изготовление полимерной оболочки осуществляется методом экструзии, что обусловлено его высокой производительностью, экономичностью, универсальностью и полной автоматизацией. Для разработки конструкции формующего инструмента — экструзионной головки был проведен анализ существующих конструкций профильно-фасонных экструзионных головок для полимерных оболочек. [6]
При расчете полимерной оболочки на устойчивость формы предполагали, что на наружную поверхность оболочки действует внешнее давление, равное давлению на поверхность оболочки от грунта над ней. [7]
Экструзионная головка для изготовления полимерных оболочек работает следующим образом. [9]
Броня железнодорожных кабелей с полимерной оболочкой подлежит защите лишь при совместной прокладке в одной траншее с другими кабелями, защищенными катодной поляризацией, при этом перепаивается броня всех кабелей, лежащих в одной траншее, в местах их ввода и совместного монтажа. [10]
Могут ли микробы существовать в полимерной оболочке . [11]
Выходящую из формующего канала экструзионной головки полимерную оболочку необходимо откалибровать по внутреннему диаметру и по высоте опорных выступов. Калибровка осуществляется при помощи калибровочной насадки, присоединенной к дорну экструзионной головки. [12]
Следовательно, в ряде случаев в полимерной оболочке реализуется релаксационный процесс в чистом виде, так как общая деформация системы практически не меняется. [13]
Прочность композиций зависит и от толщины модифицирующей полимерной оболочки . [15]
Источник
Где используется полимерная изоляция кабеля?
Изоляцией называется диэлектрик, которым покрывается токоведущая жила. Оболочка является дополнительной защитой поверх изолированной жилы для механической кабельной защиты. На территории Российской Федерации используется несколько изоляционных типов: бумажная маслопропитанная, фторопластовая, резиновая, пластмассовая и полимерная изоляция.
Виды изоляции кабеля
Силовые кабели покрываются разными материалами: бумагой, фтором, резиной и полимерами. Бумажная изоляция в высоковольтных промышленных кабелях встречается редко, поскольку бумага не выдерживает определенную нагрузку. Ее можно эксплуатировать при нагрузке не выше 35 кВ. Бумагу для этого обрабатывают с помощью специальных растворов. Они предотвращают ее возгорание. Фторопластовая изоляция — одна из самых надежных и прочных. Она служит кабельной прослойкой. Изготовление такого защитного покрытия сложное. Резина — самый популярный материал изоляции. Изделие, получаемое из него, имеет водонепроницаемость. Оно легко поддается сгибанию. Но, резиновая изоляция с течением времени утрачивает свои технические характеристики. Работает только при температурном режиме в 65 градусов.
Использование изоляции для силового кабеля имеет важное значение. При этом каждая продукция применяется в определенных условиях. Покупку силовых кабелей необходимо осуществлять только с наличием качественной, надежной изоляцией, благодаря чему можно значительным образом увеличить срок их службы в домашней, производственной электропрокладке.
Полимерная изоляция кабеля
Наиболее распространена полимерная изоляция кабеля. К ней относят кабели с изоляцией из ПВХ, сшитого полиэтилена и с другими полимерными видами изоляции . От силового кабеля, используемого в разных рабочих условиях, требуются определенные технические и химические характеристики. Часто изоляционными материалами здесь выступают разные полимеры: полиэтилен и поливинилхлорид. Полиэтиленовое покрытие обладает несравненными преимуществами:
- используется в большом диапазоне рабочих температур;
- противостоит негативному действию агрессивных веществ;
- имеет простой монтаж, не привязываемый к определенной среде (трассе, кабельному каналу);
- обладает высокой прочностью, по сравнению с другой продукцией.
Поливинилхлоридная изоляция применяется в закрытом здании, поскольку вещество не противостоит перепаду температур и излучению солнечного света. Кабели такого типа отличаются прочностью, малым весом и большим радиусом изгиба.
Плюсы
Кабели из полиэтилена и поливинилхлорида популярны. Изоляция дает хорошие эксплуатационные характеристики. Она выдерживает высокотемпературные показатели, переносит большой нагрев. Каждый проводник таких типов переносит нагрев при коротком замыкании и имеет более легкий вес, чем резина. Это дает возможность прокладывать его быстрее. В строении кабеля из сшитого полиэтилена находится масло. Значит, он не высохнет и не потеряет электропрочность. Кроме того, он не загрязнится при открытой прокладке. Плюсами также служит большая пропускная способная, наименьшая емкость и вес. Каждый кабель из полиэтилена, кроме того, имеет большую строительную длину и высокую морозоустойчивость. При воздушной прокладке допускается протекания тока в большем количестве, чем под землей.
Кабель из ПВХ и полиэтилена обладает продолжительным сроком службы — от 30 лет. Проводник из ПВХ изоляции электромонтажниками используется в любой ситуации. ПВХ изоляция — надежная кабельная защита, поскольку материал выдерживает щелочную, кислотную реакцию. Не вступает в реакцию с маслом или химическим раствором. На ПВХ не влияют показатели температуры. Она надежно оберегает кабель при температуре от -15 до 70 градусов. Кабель, сделанный с использованием ПВХ изоляции, отличается легкостью монтажа. Для него не нужен предварительный или дополнительный нагрев. Он имеет малый вес, благодаря чему его можно применять на сложной трассе. Кабель, покрытый поливинилхлоридом, обладает большим сроком годности.
Минусы
ПВХ изоляция не приспосабливается к чрезмерно повышенным или пониженным температурным режимам. Ее сложно утилизировать. Перед процессом укладки кабеля необходимо составлять подробно план с отметками всех точек соединений, пересечений и прочего. При этом все необходимые металлические кабельные конструкции необходимо придавать заземлению. Не допускается соединять несколько разных кабелей в одной системе.
Кабели из полиэтилена стоят дорого. В них наблюдаются электропотери. Минусом служит ток в экране у одножильного проводника. Чтобы его уменьшить, необходимо делать транспозицию экрана.
Источник
Производство оболочки из полимерных материалов
Источник: книга «Колбасные оболочки: натуральные, искусственные, синтетические» (Ланг Б.А., Эффенбергер Г., перевод с нем языка Семеновой Е.А. под научной ред Смурыгина В.Ю.).
Спб, «Профессия», 29г.
Колбасные оболочки из полиэфира, полиамида, смешанного сополимера ПВДХ, полипропилена и полиэтилена часто называют пластиковыми, полимерными или синтетическими. Несмотря на то, что полимерная оболочка производится из различных синтетических материалов с разными свойствами и, соответственно, может иметь разное назначение, способ ее производства, предполагающий использование высокомолекулярных соединений, является единым.
Исходное сырье для производства этих колбасных оболочек поступает с химических или нефтехимических заводов, то есть с предприятий нефтеперерабатывающей отрасли. В результате химических реакций из мономеров получают высокомолекулярное сырье, для чего в зависимости от избранной технологии используют полимеризацию или поликонденсацию. В соответствии с применяемым типом реакций полученный материал называют полимеризатом или поликонденсатом. Он представляет собой порошкообразную или зернистую субстанцию, используемую в дальнейшем в виде гранулята. В таком виде данное сырье поступает на предприятия, вырабатывающие полимерную оболочку, для дальнейшей переработки.
Описанные синтетические материалы обладают одним общим свойством – они способны к пластификации, то есть при нагреве становятся пластичными, затем плавятся. Эту способность используют при производстве искусственной оболочки – в соответствующих установках грануляты расплавляют, формируют синтетический рукав, который в заключение охлаждают. Для термопластификации синтетических материалов с последующим получением колбасной оболочки применяют рукавные экструдеры. Типичной установкой является экструдер с фильерой. Метод экструдирования (от англ. extrusion – выталкивание, выдавливание), применяемый при изготовлении полимерных оболочек, основан на использовании фильеры с кольцевым отверстием для формирования рукава. При этом гранулят подается непосредственно в загрузочную воронку экструдера или предварительно смешивается с соответствующими добавками. Из воронки гранулят поступает в находящийся снизу цилиндр, где он с помощью шнеков перемещается в концевую часть цилиндра. При этом он уплотняется и расплавляется за счет нагрева стенок цилиндра. Для удаления возможных загрязнений расплав пропускают через фильтровальную сетку и лишь после этого продавливают через расположенную в концевой части цилиндра фильеру с кольцевой щелью. Шириной кольцевой щели определяется толщина стенок получаемого бесшовного рукава. После выхода из кольцевой щели рукав раздувают воздухом для придания ему окончательного диаметра и для получения стенок заданной толщины. Благодаря подаваемому внутрь рукава воздуху он охлаждается, однако иногда используют и внешнее воздушное охлаждение рукава. После охлаждения рукав поступает на прижимные вальцы, где его плоско складывают, при этом из рукава выходит воздух, введенный в него на предыдущем этапе. Затем сложенный рукав наматывают на бобину.
Для уменьшения колебаний толщины стенок рукава во время его изготовления до минимума используют специальные приемы. Например, обычно применяют метод вертикального восходящего или нисходящего экструдирования.
Если необходимо получить термоусадочную синтетическую оболочку, то выходящий из фильеры рукав подвергают сильному растяжению в термопластичной зоне, при этом растяжение может осуществляться как в ширину, так и в длину. В результате получают моно- или биаксиально ориентированную колбасную оболочку. Если при дальнейшем использовании оболочку подвергают термообработке, переводя ее в термопластичное состояние, эта фиксация прекращает действовать, и происходит усадка оболочки. Способность возврата к исходному состоянию, называемая также степенью усадки или релаксацией, может быть очень значительной и достигать 5%, если этому предшествовало соответствующее растяжение.
Усадочные оболочки производят в основном из сополимеров ПВДХ, полиэфиров, а также из полиамида. В последние годы особое внимание уделялось разработке полиамидных оболочек, целью которых было получение усадочной версии данного типа оболочки. Благодаря внесению в полиамид других синтетических материалов на основе полиолефинов, полиэфиров, поливинилового спирта или сополимеров этилена и винилацетата, удалось создать благоприятные условия для растяжения рукава. При использовании на практике полученная таким образом оболочка проявляет хорошие усадочные свойства. Биаксиально вытянутые усадочные оболочки или эластичные растяжимые колбасные оболочки из полиамида подходят для изготовления копченых колбас, позволяя снизить потери веса при хранении готовых изделий в холодильной камере.
В индустрии полимерных материалов, а следовательно и на предприятиях по изготовлению искусственной оболочки возникли и получили широкое распространение определенные сокращения названий синтетических материалов, использование которых принято на международном уровне (см. табл. 1).
Таблица 1. Сокращения названий синтетических материалов, используемых при производстве колбасных оболочек
Полимер 1,6-гексаметилендиамина и адипиновой кислоты
Полимер 1,6-гексаметилендиамина и азелаиновой (нонандиовой) кислоты
Сополимер ε-капролактама и1,6-гексаметилендиамина и адипиновой кислоты
Полимер 1,6-гексаметилдиамина и себациновой кислоты
Сополимер ε-капролактама и 12-додекалактама
Полимер 9-аминопералгоновой кислоты
Полимер 11-аминоундекановой кислоты
Сополимер этиленвинилового спирта
Производственные условия, а также оснащение экструдера должны соответствовать виду используемого полимера. Так, например, для экструдирования полиэтилена необходимы совершенно другие температура, давление, а также скорость экструдирования, чем для экструдирования полиамидов. Материалы, из которых изготовлены экструдер и его основные элементы (шнеки, цилиндры и фильеры), пригодные для экструдирования сополимера ПВДХ, не подходят для экструдирования полипропилена.
Для получения окрашенной искусственной оболочки в промышленных условиях используют, как правило, уже окрашенные грануляты или грануляты с высокой концентрацией определенного пигмента, так называемый «суперконцентрат». В последнем случае суперконцентрат добавляют к неокрашенному грануляту, поскольку окрашивание синтетических материалов гораздо выгоднее и надежнее производить на стадии изготовления гранулята.
Относительно недавно был разработан метод производства искусственной оболочки с применением технологии коэкструдирования, в последнее время широко используемой при производстве пленок. При коэкструдировании искусственная оболочка состоит не из одного вида полимера, а из двух или нескольких слоев разных полимеров, что ведет к получению многослойной оболочки. Для применения такой технологии необходимо специальное оборудование. В процессе коэкструдирования применяются две или более отдельных экструзионных установок, в которых расплавляются соответствующие полимеры. Число этих установок зависит от количества слоев изготавливаемой оболочки. Экструдеры соединяются между собой с помощью кольцевой фильеры с несколькими зазорами, которую иногда на практике называют «черным ящиком». Из этой фильеры одновременно выдавливаются несколько рукавов, которые соединяются сразу же после выхода из фильеры. Для обеспечения надежной адгезии отдельных слоев между собой необходимо, чтобы их соединение происходило на термопластичном участке. Благодаря соответствующей предварительной обработке степень адгезии можно увеличить. Так, например, между отдельными слоями рукава могут экструдироваться специальные материалы, повышающие адгезию до требуемого уровня. Такие материалы, служащие для скрепления слоев, называют праймерами. До последнего времени производители искусственных оболочек основное внимание уделяли коэкструдированию полиамидов различного химического состава и полиамидов с полиолефинами. В результате коэкструдирования получают колбасную оболочку, характеристики которой объединяют в себе возможности используемых полимеров и их положительные свойства.
Возможно также производство полимерной оболочки кольцевой формы. Для этого пользуют различные технологии. Кольцевую оболочку можно формовать сразу же в процессе экструдирования, при этом используют фильеру соответствующей конструкции. Другим способом является формирование колец после экструзии. Для этого используют термоусадочную оболочку, наполняют ее воздухом и по спирали обводят вокруг нагретого вращающегося цилиндра. В местах контакта оболочки с цилиндром происходит усадка искусственной оболочки, приводящая к сжатию находящегося внутри оболочки воздуха. В результате оболочка растягивается с внешней, не соприкасающейся с цилиндром стороны. После формования колец полимерную оболочку охлаждают и направляют на дополнительную обработку.
При производстве синтетических оболочек всегда предполагалось изготовление бесшовного рукава, однако существует еще один метод изготовления полимерной оболочки. Так, например, при экструдировании сополимеров ПВДХ или при соединении нескольких симметрично расположенных слоев этого полимера образуется рукав, диаметр которого значительно превышает калибр соответствующей оболочки. Из такого широкого рукава изготавливают рукава меньшего диаметра. Происходит это следующим образом: на больших экструдерах производят рукава диаметром около 3 см и более. После экструдирования рукав складывают, в результате чего образуется двойное полотно. Сразу же после изготовления или после нанесения печати двойное полотно нарезают полосами соответствующей ширины для последующего формирования из них рукава заданного калибра. Однако пленочное полотно может быть изготовлено непосредственно на экструдере с так называемой щелевой фильерой, в этом случае исключается стадия складывания и нарезки рукава. Рукав образуется на соответствующей формовочной установке, имеющей так называемый «формовочный выступ». С помощью этого выступа пленка формуется в рукав, причем края пленочного полотна накладываются внахлест и фиксируются сварным продольным швом. При изготовлении рукава из сополимеров ПВДХ, как правило, используют высокочастотную сварку, поскольку другие методы сварки, например ультразвуковая сварка, в этом случае не подходят. Многослойные пленки из комбинированных полимерных материалов, например пленки ПЭ/ПА/ПЭ, могут быть соединены с помощью контактной тепловой или импульсной сварки. Наряду с явным недостатком, заключающимся в наличии видимого продольного шва, такие оболочки имеют ряд преимуществ. Так, например, экструзия большого рукава более выгодна с экономической точки зрения, чем производство колбасной оболочки малого диаметра. Другим преимуществом является возможность межслойной печати. Для этого отдельные слои разделяют и наносят на них одноцветную или многоцветную печать, используя флексографию или глубокую растровую печать. После нанесения печати оба слоя вновь соединяют, при этом может быть использовано клеевое ламинирование. В этом случае печать находится между слоями и не повреждается практически при любом внешнем воздействии.
Формование шовного рукава и его сварку может осуществлять на предприятиях по изготовлению искусственных оболочек, оснащенных формовочными установками, или, что встречается гораздо чаще, последующая подготовка оболочки происходит на мясоперерабатывающих предприятиях. Это объясняется тем, что на этих предприятиях имеется формовочное оборудование, шприцы и клипсаторы, например таких известных марок, как «Kartridge-pak-Maschine» («KP-Maschine») или «Polyclip TSA-Maschine». На этих установках в ходе одной рабочей операции происходит формование и сварка пленочного рукава, набивка оболочки фаршем, и на заключительной стадии проводится одновременное двухстороннее клипсование батонов с последующей обрезкой.
Источник
