Способ покрытия внутренней поверхности трубопровода

 

Использование: покрытие внутренней поверхности трубопроводов при их строительстве и ремонте. Сущность изобретения: внутрь трубопровода вводят рукав, наружный слой которого выполнен из герметичного пленочного матариала с относительным удлинением 0,5 - 15%, а средний волокнистый слой пропитан термореактивным полимерным связующим. Рукав раздувают, прижимают к внутренней поверхности трубопровода с последующим отверждением полимерного связующего. 1 табл.

Изобретение относится к технологии покрытия внутренних поверхностей трубопроводов из любых известных материалов, например металла, керамики, асбоцемента, фаолита и др. с целью их ремонта посредством формования новой трубы в полости, травмированной либо частично разрушенной, и может быть использовано также для формования труб или полых изделий иной геометрической формы в грунте или на поверхности земли.

Известны способы покрытия посредством формования новой трубы при ремонте поврежденных трубопроводов, например канализационных сетей, заключающиеся в размещении в полости частично разрушенной трубы гибкого комплексного рукава-заготовки, состоящего из слоя пропитанного термореактивным связующим армирующего материала, заключенного в полости двух других рукавов из термопластичных пленок типа полиэтиленовой, полипропиленовой, поливинилхлоридной и др. В процессе ремонта внутрь комплексного рукава подается горячий теплоноситель, который, раздувая рукав, прижимает его к внутренним стенкам ремонтируемого изделия и способствует отверждению термореактивного связующего до образования твердого и сплошного покрытия прочной новой трубы в полости старой (заявка РСТ N 87/04975, кл. В 29 С 63/36, 1987; заявка Великобритании N 2094178, кл. В 05 D 1/36, 1982).

Недостатком известных способов является ограниченность их применения. Это обстоятельство объясняется тем, что внешний слой в структуре комплексного рукава образован пленочным материалом на основе термопластичных полимеров и выполняет функцию ограничителя передвижения многослойного ремонтного покрытия перпендикулярно образующей трубы под действием давления теплоносителя, раздувающего это покрытие. При наличии в ремонтируемой трубе малых и средних по площади травм (разрушений) применение известных способов дает положительные результаты. Однако, если площадь дефекта трубы значительная (≥ 1,5 площади ее сечения), получаемая из комплексного рукава новая труба имеет большую нестабильность по диаметру и толщине стенки в местах дефектов трубы, где отсутствует твердая основа в виде тела ремонтируемой трубы, а термопластичная пленка внешнего слоя покрытия не в состоянии ограничить перемещение комплексного рукава поперек трубы, т.е. в полость больших дефектов, что значительно отражается на качестве покрытия внутренней поверхности трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ покрытия внутренней поверхности трубопроводов, заключающийся в размещении в нем комплексного рукава, выполненного из волокнистого армирующего материала, пропитанного полимерным термореактивным связующим и расположенного в полости между внутренним и наружным рукавами из герметичного пленочного материала, прижатии комплексного рукава к стенкам трубопровода и последующей полимеризации (патент Франции N 2592457, кл. F 16 L 58/04, 1987).

Недостатком известного способа является ограниченность применения из-за невозможности получения новой трубы со стабильными геометрическими размерами и свойствам материала.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения качественных покрытий внутренней поверхности трубопроводов с большими по габаритам дефектами и прокладки трубопроводов в грунте.

Цель достигается тем, что по способу покрытия внутренней поверхности трубопровода, заключающемуся в размещении в нем комплексного рукава, выполненного из волокнистого армирующего материала, пропитанного полимерным термореактивным связующим, расположенного в полости между внутренним и наружным рукавами из герметичного пленочного материала, прижатия комплексного рукава к стенкам трубопровода и последующей полимеризации, в качестве наружного рукава используют армированную волокном пленку с относительным удлинением 0,5-15% При формовании трубчатого изделия либо ремонтного покрытия используют внешний рукав из материала с оптимальным пределом значений деформаций, что позволяет ему осуществлять функцию упругой, нерастягиваемой матрицы, ограничивающей перемещение стенки гибкого комплексного рукава в полость больших дефектов ремонтируемой трубы, а также предопределяет возможность получения трубы со стабильными размерами во всех случаях, когда жесткая и прочная матрица вообще отсутствует, например в полостях в грунте, образованных пробойником.

При отсутствии подобной матрицы происходит выпучивание материала в полость дефекта или в грунт с нарушением не только геометрии трубы, но и структуры и качества покрытия.

П р и м е р 1. Использовали рукав из стеклотрикотажа марки РСТ-ОВ (ТУ 6-48-0209777-13-89), который размещали между внутренним пленочным рукавом из полиэтиленовой пленки с удлинением (деформацией) 150% и внешним рукавом из полиэтиленовой пленки, армированной расположенными под углом 90^о друг к другу стеклянными волокнами, удлинение которой составляет 7% Комплексный рукав располагали внутри ремонтируемой трубы диаметром 150 мм из асбоцемента, имеющий размеры дефектов, по площади равные двум ее сечениям. Отверждение покрытия осуществляли при температуре 80^оС. Результаты испытаний свойств отремонтированной трубы представлены в таблице.

П р и м е р 2. Осуществляли аналогично примеру 1, но структура комплексного рукава представляла собой армированный материал на основе стеклянных волокон (комбинированный стеклохолст), размещенный между внутренним рукавом на основе полиуретановой пленки с удлинением 700% и внешним рукавом на основе полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из полиэтиленовых волокон с размером ячейки 12х12 мм, с удлинением 15% Площадь дефекта аналогична примеру 1.

П р и м е р 3. Осуществлялся аналогично примеру 1, но в качестве внутреннего пленочного рукава использовали рукав из полиформа с удлинением 200% а внешнего рукав из стеклоткани марки Э-0,1, пропитанный эпоксикаучуковым связующим с относительным удлинением 0,5% Площадь дефекта составляла 1,5 сечения трубы.

П р и м е р 4. Осуществлялся аналогично примеру 1, но в качестве внутреннего герметичного рукава использовали полиэтилен-полипропиленовую пленку (в соотношении 70:30 соответственно) с удлинением 150% а внешнего полиэтиленовую пленку, армированную стеклосеткой перевивочного переплетения, с удлинением 10% П р и м е р 5. Осуществлялся аналогично примеру 4, но в качестве внешнего герметизирующего рукава использовали рукав на основе ткани типа бязь, пропитанной эпоксидно-фенольным связующим марки ИФ2-ЭД6-КГ, с удлинением 0,5% Величина дефекта по площади составила более двух сечений ремонтируемой трубы.

П р и м е р 6. Осуществлялся аналогично примеру 5, но в условиях отсутствия травмированной трубы, т.е. в грунте предварительно пробойником была образована полость, в которой потом был размещен известным способом комплексный рукав.

П р и м е р 7. Осуществлялся в соответствии с прототипом.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый способ в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества. Покрытие имеет более стабильные показатели геометрических размеров (внешнего диаметра) как в зоне дефекта, так и в случае неограниченного его размера (получение труб в нишах, в грунте за пробойником). Покрытие по заявленному способу имеет более стабильные показатели свойств материала-плотности, прочности и водопоглощения как в зонах дефектов, так и в случае полного отсутствия матрицы, каковой является тело ремонтируемой трубы.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА, заключающийся в размещении в нем рукава, наружный и внутренний слои которого выполнены из герметичного пленочного материала, а средний волокнистый слой пропитан термореактивным полимерным связующим, прижатии рукава к внутренней поверхности трубопровода и отверждении полимерного связующего при его полимеризации, отличающийся тем, что наружный слой рукава выполняют из материала с относительным удлинением 0,5 15,0%

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2