Envoltura de espuma rígida de poliuretano para conexión de tuberías.

Conexión de al menos dos tuberías o partes de las mismas con una zona de conexión de las tuberías que limita con la conexión

, caracterizada porque la zona de conexión está envuelta con una espuma rígida de célula abierta, caracterizada porque la espuma rígida es espuma de poliuretano con estructuras de isocianurato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/050120.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: GRIESER-SCHMITZ,CHRISTOF, HUNTEMANN,PETER, HALWE-BOMMELMANN,ANNIKA, LINDEMANN,WILHELM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/48 (Poliéteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/18 (que contienen aminas secundarias o terciarias o sus sales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/22 (que contienen compuestos metálicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/76 (aromáticos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA... > Aislamiento térmico en general (aislamiento térmico... > F16L59/14 (Dispositivos para el aislamiento de los tubos o de las tuberías (F16L 59/02 - F16L 59/12 tienen prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/09 (que comprenden oligomerización de isocianatos o isotiocianatos que incluyen reacción de una parte de los grupos isocianato o isotiocianato el uno con el otro en la mezcla de reacción)

PDF original: ES-2472717_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Envoltura de espuma rígida de poliuretano para conexión de tuberías La invención se refiere a conexiones de al menos dos tuberías o partes de las mismas con una zona de conexión de las tuberías que limita con la conexión, en las que la zona de conexión está envuelta por una espuma rígida de poliuretano de célula abierta con estructuras de poliisocianurato, así como al procedimiento correspondiente para la espumación de las tuberías y a los sistemas de tuberías producidos a partir de estas.

Se conocen en el estado de la técnica tuberías rodeadas de espumas rígidas de poliuretano y se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A-865 893 y DE-A-197 42 012. Además de estas tuberías aisladas se utilizan también por ejemplo para el transporte de gas tuberías bajo la superficie del agua, que no están aisladas, sino que por ejemplo están envueltas por un manguito exterior compacto, por ejemplo, de base mineral y/u orgánico. Por lo general una tubería de este tipo se compone de varias capas. La capa más externa es por lo general de hormigón para la protección y para aumentar el peso, con ello la tubería no flota. Adicionalmente se encuentra una capa adicional constituida por ejemplo por polipropileno, polietileno, resina epoxi, recubrimiento de poliuretano o material bituminoso como protección frente a la corrosión. En las conexiones de tales tuberías no aisladas puede realizarse una protección de la tubería con una espuma rígida de poliuretano, que puede estar rodeada dado el caso por al menos una capa adicional. Esta zona de conexión así configurada se reconoce también como manguito.

El documento US 2004/176492 A da a conocer la conexión de dos tuberías, cuya zona de conexión está envuelta por una espuma rígida de poliuretano de célula abierta, en donde la envoltura de espuma se genera por relleno con una mezcla de componentes reactivos que contiene polieterpoliol, catalizadores de uretanización, MDI polimérico, agua como agente de expansión, un diéster (TXIB) y un estabilizador de célula en un molde que rodea la zona de conexión.

En el documento US 20051014857 se describen espumas rígidas de poliuretano conformadas que presentan estructuras de isocianurato, así como el uso de tales espumas como material de aislamiento, por ejemplo, para tuberías.

La formación de este manguito, es decir, entre otros la producción de la espuma rígida de poliuretano, se realiza igualmente como la conexión de la tubería de medio normalmente directamente antes de la disposición de la tubería a bordo de un buque de tendido. Debido a los elevados costes de operación o de alquiler del buque de tendido existe una necesidad de racionalización permanente y elevada en la producción y colocación de tuberías, al mismo tiempo se deben proporcionar también los puntos de conexión (manguitos) de modo que estos protejan de la destrucción la tubería que se encuentra en el interior frente a cargas puntuales, como se pueden generar en un choque con un ancla o una red de arrastre. Un ensayo de carga correspondiente es el ensayo de impacto según la norma DNV-RP-F1 1 1 (“Interference Between Trawl Gear And Pipelines") .

Fue objetivo de la invención por tanto configurar conexiones de tuberías o partes de las mismas de modo que se pudieran realizar de forma más sencilla y rápida, cumplieran los requerimientos mecánicos que se establezcan en las tuberías, correspondientemente el “ensayo de impacto” citado anteriormente (DNV-RP-F111) y además tuvieran un bajo empuje hidrostático.

Un objetivo adicional de la invención se basaba en evitar los modificadores de líquidos "liquid modifier" dañinos para la salud, frecuentemente también tóxicos, cancerígenos o mutágenos, como se menciona por ejemplo en el documento US 5489405. Los modificadores de líquidos “liquid modifier" son frecuentemente mezclas de fracciones de petróleo de bajo punto de ebullición (por ejemplo, Enerdex 81 de BP) o ftalatos (por ejemplo, ftalato de bis (2etilhexilo) ) . Adicionalmente fue objetivo mejorar la procesabilidad de los sistemas usados para la producción de poliuretano. Sistemas que contienen una modificador de líquido forman después de poco tiempo, frecuentemente en menos de 30 minutos, dos fases. Sistemas sin estos son estables hasta tres días. Esto da ventajas en el transporte y en el procesamiento.

De acuerdo con la invención se consigue este objetivo por el hecho de que la conexión de al menos dos tuberías o partes de las mismas, preferiblemente tuberías completas, que presentan una zona de conexión que limita con la conexión, está envuelta esta zona de conexión con espuma rígida de célula abierta, que es una espuma de poliuretano con estructuras de poliisocianurato. El procedimiento de producción correspondiente así como el uso de la espuma rígida de célula abierta para la envoltura de las tuberías especialmente de las zonas de conexión entre dos tuberías es igualmente objeto de la invención.

Figura 1: esta figura muestra el corte de superficie a través del eje de dos tuberías (1) , que están rodeadas por una capa anticorrosión (2) y por un revestimiento (3) y están unidas entre sí (conexión 8) . En la zona de conexión (9) que se encuentra en torno a la conexión (8) de las tuberías se aplica una segunda capa anticorrosión (5) y el espacio entre esta capa anticorrosión y la envoltura (4) está rellena con espuma rígida de célula abierta (10) . La envoltura (4) tiene un orificio de llenado (6) y un orificio de ventilación (7) .

También la figura 2 muestra el corte de superficie a través del eje de dos tuberías (1) que están rodeadas por una capa anticorrosión (2) y por un revestimiento (3) y están unidas entre sí (conexión 8) . En la zona de conexión (9) que 2 10

se encuentra en torno a la conexión (8) de las tuberías está aplicada una segunda capa anticorrosión (5) , que en las zonas de conexión (9) cubre al menos parcialmente la capa anticorrosión (2) . El espacio entre la capa anticorrosión (5) dado el caso también (2) y la envoltura (4) está rellena con espuma de célula abierta (10) . La envoltura (4) tiene un orificio de llenado (6) y un orificio de ventilación (7) .

Las tuberías (1) pueden presentar en sección transversal un perfil respectivo. En una forma de realización preferida la tubería (1) es una tubería no aislada. En una forma de realización preferida adicional la tubería es un tubo, es decir, la tubería tiene un diseño concéntrico en torno a su eje. La tubería presenta entonces preferiblemente un diámetro exterior de 6" a 52", preferiblemente de 10" a 48" y con especial preferencia de 16" a 42", correspondiendo una pulgada ["] a 2, 54 cm.

Se prefieren las al menos dos tuberías (1) de acero. Las tuberías (1) están rodeadas en una forma de realización preferida por un recubrimiento anticorrosión (2) , que se compone de una o varias capas. En una forma de realización preferida el recubrimiento anticorrosión (2) de una o varias capas presenta un grosor de 0, 1 cm a 2, 0 cm, preferiblemente de 0, 2 cm a 1, 5 cm y con especial preferencia de 0, 3 cm a 1, 0 cm.

El recubrimiento anticorrosión (2) y/o (5) es preferiblemente de material bituminoso, polietileno, polipropileno, poliuretano o resina epoxi. En una forma de realización preferida adicional está presente una capa anticorrosión también por la cara interior de las tuberías (1) .

Con la expresión “tuberías no aisladas” se entiende en este documento que las tuberías con excepción de las conexiones de acuerdo con la invención no están envueltas por una espuma, de forma particular no por espuma rígida de célula abierta. Es decir, las tuberías no aisladas se tratan de tuberías que están configuradas preferiblemente con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Conexión de al menos dos tuberías o partes de las mismas con una zona de conexión de las tuberías que limita con la conexión, caracterizada porque la zona de conexión está envuelta con una espuma rígida de célula abierta, caracterizada porque la espuma rígida es espuma de poliuretano con estructuras de isocianurato.

2. Conexión según la reivindicación 1, caracterizada porque la espuma de poliuretano es el producto de reacción de al menos los siguientes componentes:

(i) poliisocianato (a)

(ii) compuesto reactivo con poliisocianato (b) , constituido por (iia) catalizador (b2) que contiene al menos un catalizador de trimerización (b2b)

(iib) regulador de célula (b3)

(iic) agentes de expansión químicos y/o físicos (b4)

así como (iid) dado el caso reticulantes (b5)

(iie) dado el caso alargadores de cadena (b6) .

3. Conexión según la reivindicación 2, caracterizada porque la reacción de los componentes (a) y (b) se realiza con un índice de isocianato entre 160 y 500, más preferiblemente entre 160 y 400 y con especial preferencia entre 165 y

300.

4. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque el poliisocianato es una mezcla que contiene difenilmetanodiisocianato y polifenilenpolimetilenpoliisocianato.

5. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque la suma de los poliisocianatos se selecciona de modo que su viscosidad ascienda a de 110 a 600, preferiblemente de 120 a 400, con especial preferencia de 180 a 320 mPas, medida según la norma DIN 53019 a 25º C.

6. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque el al menos un compuesto reactivo con poliisocianato es poliol.

7. Conexión según la reivindicación 6, caracterizada porque el compuesto (b) reactivo con poliisocianato presenta un viscosidad, medida a 25º C, de 0, 11 a 6 Pa*s, preferiblemente de 0, 2 a 4 Pa*s, con especial preferencia de 0, 3 a 3 mPa*s, con muy especial preferencia de 0, 3 a 2 mPa*s.

8. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque el índice de hidroxilo del componente, pero sin el agente de expansión (b4) químico dado el caso añadido, se encuentra entre 70 y 600 mg de KOH/g, preferiblemente entre 100 y 500 mg de KOH/g, más preferiblemente entre 150 y 400 mg de KOH/g y con especial preferencia entre 200 y 350 mg de KOH/g.

9. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque la funcionalidad de la suma de los polioles se encuentra entre 1, 9 y 8, preferiblemente entre 2, 2 y 6, más preferiblemente entre 2, 3 y 5.

10. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizada porque el catalizador de trimerización (b3) se selecciona de acetato de potasio, formiato de potasio y octoato de potasio.

11. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la zona de conexión de cada tubería es de 5 cm a 80 cm de ancho, medida respectivamente desde la posición de conexión de la tubería en la dirección axial.

12. Conexión según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque al menos una tubería se compone de metal, que presenta al menos sobre la cara exterior un recubrimiento anticorrosión y está rodeado por un revestimiento mineral.

13. Sistema de tuberías que contiene al menos una conexión según una de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Procedimiento para la espumación de una conexión de tuberías que se compone de al menos dos tuberías o partes de las mismas unidas entre sí, caracterizado porque se coloca en la zona de conexión que limita con el punto de conexión de las tuberías una envoltura exterior, de modo que se genera una cavidad entre la envoltura exterior y las tuberías o partes de tuberías unidas en la zona de conexión en la que luego se produce una espuma rígida de célula abierta, y siendo la espuma rígida espuma de poliuretano con estructuras de isocianurato.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque las tuberías, al menos en la zona que limita con la zona de conexión, está rodeada por un revestimiento (3) y se fija una envoltura exterior sobre la zona de conexión y el revestimiento, de modo que en la zona de conexión se genera una cavidad que está limitada interiormente por la conexión y la zona de conexión de las tuberías, lateralmente por el revestimiento de las tuberías y hacia el exterior por la envoltura exterior.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 15, caracterizado porque se usa una envoltura exterior que se puede separar de nuevo tras la producción de la espuma rígida de célula abierta.