Способ покрытия внутренней поверхности трубопровода

 

Использование: строительство и ремонт трубопроводов. Сущность изобретения: при покрытии внутренней поверхности трубопровода в него вводят многослойный рукав. Наружный и внутренний слои рукава выполняют из пленочного материала, а внутренний слой - армирующий наполнитель, пропитанный связующим. Пропитку ведут в многослойном рукаве, а количество связующего выбирают в зависимости от массы наполнителя. Многослойный рукав прижимают к внутренней поверхности трубопровода избыточным давлением, а связующее полимеризуется под воздействием теплоносителя. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытия строящихся трубопроводов или с целью ремонта либо предэксплуатационной подготовки труб из различных материалов бетона, керамики, металла и др. а также тройников, отводов и др. элементов. Способ может быть использован для восстановления трубопроводов, частично разрушенных в процессе эксплуатации.

Известен способ ремонта трубопроводов, в котором используют комплексный рукав из 3-х слоев: двух пленочных внутреннего и внешнего и среднего слоя из армирующего материала, пропитанного термореактивным связующим (см. патент Франции N 2592457, кл. F 16 L 58/04, 1987 г.).

Недостатком известного способа является невозможность получить качественную и равномерную пропитку среднего слоя из армирующего материала и, как следствие, покрытие имеет значительный разброс физико-механических свойств по всей его площади.

Известны также другие способы ремонта трубопровода с помощью гибкого комплексного рукава из полимерных материалов, средний слой которого пропитан связующим (см. патент Великобритании N 2094178, кл. B 05 D 1/36, 1982 г. ЕПВ N 0275060, кл. F 16 L 58/10, 1989 г. РСТ N 0 90/06323, кл. F 16 L 55/165, 1993 г.).

Недостаток этих способов заключается также в неравномерной пропитке армирующих материалов ремонтного рукава, ведущей к ухудшению качества покрытия.

Известен способ ремонта трубопроводов, при котором пропитку армирующей составляющей рукава осуществляют после его размещения в полости трубопровода методом распыления связующего (см. патент США N 3132062, НКИ 156-287, 1964 г.).

Недостаток этого способа в том, что он требует наличия специального оборудования и не дает возможности получить качественную пропитку. Невозможность осуществить контроль содержания связующего по всей длине трубопровода также приводит к расбросу физико-механических свойств материала покрытия.

Кроме того, известен способ ремонта трубопровода, в соответствии с которым пропитку комплексного рукава осуществляют вне ремонтируемой трассы (см. патент Великобритании N 1069263, НКИ 2P, 1970 г.).

Однако при этом способе недостатки связаны с невозможностью исключения потерь связующего как в момент пропитки, так и в процессе ремонта труб. Естественно, это обстоятельство ведет к нарушению заданного соотношения наполнитель связующее.

Известен также способ аналогичного ремонта труб с помощью гибкого комплексного рукава, который протаскивают через дефектную трубу, при этом пропитку наполнителя осуществляют в канале ремонтируемой трубы посредством закачки связующего с одного ее конца и подачу (методом выворота) ремонтного рукава под давлением рабочей жидкости, выворачиваемый рукав толкает связующее в направлении своего движения и в это время пропитывается (см. патент США N 3230129, НКИ 156-287, 1966 г.).

Недостаток данного способа связан также со значительными потерями связующего в дефектах подлежащей ремонту трубе, что ведет к некачественной пропитке наполнителя, это отрицательно сказывается на качестве покрытия в целом.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, заключающийся в ведении в него комплексного рукава, состоящего из пропитанного связующим армирующего наполнителя, размещенного между внутренним и наружным слоями герметичного и эластичного материала в виде пленок, прижатии комплексного рукава к внутренней поверхности трубопровода под действием давления рабочего агента и последующей полимеризации теплоносителем (см. патент Великобритании N 2085116, кл. F 16 L 57/00, 1979).

Недостаток прототипа заключается в том, что пропитку армирующего наполнителя осуществляют в камере, расположенной непосредственно перед входом рукава в полость ремонтируемой трубы. При этом неизбежны потери связующего на выходе рукава из камеры, и в полости трубы (трещины, изломы и т.д.).

Задачей настоящего изобретения является повышение качества покрытия за счет улучшения качества пропитки смолоемкого и многослойного армирующего наполнителя, обеспечения равномерности пропитки, исключения потерь связующего, а также заданного соотношения наполнитель связующее.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе покрытия внутренней поверхности трубопровода, заключающемся в введении в него комплексного рукава, состоящего из пропитанного связующим армирующего наполнителя, размещенного между внутренним и наружным слоями герметичного и эластичного материала в виде пленок, прижатии комплексного рукава к внутренней поверхности трубопровода под действием давления рабочего агента и последующей полимеризации теплоносителем, после размещения армирующего наполнителя между внутренним и наружным слоями в виде пленок, осуществляют его пропитку связующим в замкнутом объеме этих пленок, при этом армирующий наполнитель предварительно взвешивают, а связующее добавляют в количестве, соответствующем заданному соотношению наполнитель-связующее.

Заявленное техническое решение полностью исключает потери такого дорогого компонента композиции, каковым является полимерное связующее, исключает нарушение заданного соотношения наполнитель-связующее благодаря тому, что пропитку ведут в замкнутом герметичном объеме, в котором связующее распределяется равномерно.

На фиг. 1 представлен график соотношение между содержанием связующего (% ) и армирующего наполнителя (%) для различных волокнистых наполнителей; 1 - стеклоровинг (намотка); 2 стеклоткань типа ТР-07; 3 войлок комбинированный.

На фиг. 2 представлен график зависимость необходимого количества связующего (г) для пропитки одного погонного метра арматуры рукавной заготовки диаметром 150 мм при толщине стенки 3 мм от вида армирующего материала. 1 - войлок комбинированный; 2 стеклоткань ТР-07; 3 стеклоровинг (намотка).

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Пакет армирующего наполнителя, состоящий из одного слоя войлока на основе синтетических нитей марки КМ, совмещенного с одним слоем ткани из стеклянных ровингов марки ТР-07, помещали между двумя (внутренним и внешним) слоями полимерной пленки таким образом, что армирующий наполнитель в виде рукава находился в замкнутом объеме рукавов из пленки. Длина рукава наполнителя соответствовала длине подлежащей ремонту участка канализационной сети и составляла 50 пог. метров. Вес всего пакета комбинированного армирующего материала составлял 20 кг. Исходя из назначения рукава - использование для ремонта отрезка канализационной трубы средней степени разрушения принималось соотношение наполнитель-связующее 40:60 и, таким образом, для сохранения этого соотношения добавлялось 30 кг связующего.

Пример 2. осуществлялся аналогично примеру 1, но использовался пакет армирующего наполнителя, состоящий из одного слоя дублированного материала на основе синтетического войлока марки КМ с покрытием из пленочного поливинилхлорида, одного слоя холста из рубленных стеклонитей марки ХЖКН и одного слоя стеклоткани из ровингов марки ТР-07, который в виде рукава определенной длины помещали в рукавный пакет из пленочного полиэтилена высокого давления. Таким образом, вся масса наполнителя находилась в замкнутом объеме между двумя слоями герметичных пленок. Длина такого комплексного рукава соответствовала длине подлежащей ремонту трассе канализационной трубы и равнялась 35 пог. м. Данный участок трубы соответствовал высокой степени разрушения и поэтому соотношение наполнитель-связующее было принято равным 50:50. Исходя из веса слоистого рукава добавляли в замкнутый объем герметичных пленок 43 кг связующего для пропитки наполнителя. Готовый рукав подавали на ремонтную площадку.

Пример 3. Осуществлялся аналогично примеру 2, но в качестве внутреннего герметичного слоя использовалась пленка на основе полиэтиленфталата (лавсана). А в качестве силовых слоев использовали войлок марки КМ, совмещенный с двумя слоями стеклоткани марки ТР. В качестве связующего использовалась полиэфирная смола марки ПН-15 с прекисными отвердителями. В полость рукавов нагнеталось расчетное, исходя из веса армирующего рукава, равного 50 кг, количество связующего 75 кг при принятом соотношении наполнитель-связующее 40:60.

Во всех примерах торцы пленочных внутреннего и внешнего рукавов защемлялись таким образом, что потеря смолы в торцах полностью исключалась. Пропитанный рукав в таком виде подавался на ремонтную площадку.

Свойства рукавов по примерам представлены в таблице.

Из данных, представленных в таблице, следует, что по сравнению с прототипом изделие (рукав), полученное заявленным способом, имеет более равномерное содержание связующего по длине рукава более чем в два раза меньшую пористость материала и характеризуется более высокими прочностными свойствами.

Формула изобретения

Способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, заключающийся в введении в него комплексного рукава, состоящего из пропитанного связующим армирующего наполнителя, размещенного между внутренним и наружным слоями герметичного и эластичного материала в виде пленок, прижатии комплексного рукава к внутренней поверхности трубопровода под действием давления рабочего агента и последующей полимеризации теплоносителем, отличающийся тем, что после размещения армирующего наполнителя между внутренним и наружным слоями в виде пленок осуществляют его пропитку связующим в замкнутом объеме этих пленок, при этом предварительно определяют массу армирующего наполнителя, а связующее добавляют в количестве, соответствующем заданному графику 1.2 соотношению наполнитель-связующее.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3