Санирующий рукав для трубопровода

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при ремонте, восстановлении трубопроводов. Санирующий рукав образован волокнистой армирующей оболочкой, дублированной снаружи слоем термопластичного полимерного материала, а волокна оболочки выполнены полыми. Санирующий рукав обладает гибкостью, облегчающей выворот рукава и его протаскивание в трубопроводы малого диаметра или в трубопроводы, имеющие сужения и повороты. Повышает надежность защитного покрытия внутренней поверхности трубопровода. 1 ил.

 

Изобретение относится к области восстановления трубопроводов бестраншейным способом с помощью гибкого комбинированного рукава и может быть использовано при изготовлении рукавов, предназначенных для размещения в трубопроводах различной конфигурации.

Известен комплексный рукав, используемый для покрытия внутренней поверхности трубопроводов, состоящий из армирующего материала, помещенного между внутренним и внешним пленочным рукавами. В качестве армирующего материала использовано комбинированное полотно, полученное на иглопрошивной машине и состоящее из трех слоев иглопробивного полотна ИПС-Т-1000 и одного слоя ровинговой ткани типа ТР. Пленка из сополимера полиэтилена с полипропиленом внутреннего рукава имеет пластическую деформацию 98% при 100°С, а полиэтиленовая пленка внешнего рукава - деформацию 38% (патент РФ №2000513, пример 10, М. кл. F16L 58/02, 1993).

Изделие, состоящее из комбинации нескольких слоев волокнистого материала, характеризуется стабильными прочностными свойствами, но, несмотря на большую разницу деформаций внутреннего и внешнего пленочных рукавов из герметичного материала, во время санации трубопровода при вывороте рукава возникают осложнения.

Известен также санирующий рукав для трубопровода, содержащий волокнистую армирующую оболочку с продольным швом, дублированную снаружи слоем термопластичного материала, закрепленную вдоль шва ленту из термопластичного материала и бесшовный тканевый рукав, размещенный в полости оболочки (патент РФ №40432 U1, М. кл. F16L 58/02, 2004).

Бесшовный тканевый рукав повышает прочность санирующего рукава и позволяет выдерживать значительные нагрузки, возникающие при размещении его в трубопроводе, в частности, если площадь дефекта трубы больше площади ее сечения. Жесткость армирующей оболочки такого рукава может быть очень высокой, и вывернуть его даже большим давлением не всегда удается.

Наиболее близкий аналог заявляемого изобретения по технической сущности - санирующий рукав для трубопровода, содержащий волокнистую армирующую оболочку, дублированную снаружи слоем термопластичного полимерного материала. При этом стыковой шов соединен путем сварки в продольном направлении (патент ФРГ №3614963, М. кл. В29С 65/20, 1987).

Стыковой шов облегчает выворот рукава при продвижении его внутрь ремонтируемого трубопровода, но эта техническая операция (выворот рукава) затруднена при санации длинных (более 100 м) участков трубопровода небольших (300 мм и менее) диаметров, вплоть до заклинивания рукава, что отрицательно отражается на герметизации стыкового шва и качестве покрытия трубопровода.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества покрытия внутренней поверхности трубопровода за счет предотвращения заклинивания рукава. Другой вид технического результата, получение которого может обеспечить изобретение по сравнению с наиболее близким аналогом, заключается в снижении трудовых затрат при санации трубопровода.

Для достижения указанного технического результата предлагаемое устройство содержит армирующую оболочку на основе полых волокон, дублированную снаружи слоем термопластичного полимерного материала.

Отличительный от наиболее близкого аналога существенный признак заявляемого изобретения - «волокна оболочки выполнены полыми».

На чертеже изображено заявляемое устройство в исходном положении, продольный разрез.

Санирующий рукав для трубопровода образован волокнистой армирующей оболочкой 1, снаружи она дублирована слоем 2 термопластичного полимерного материала. Армирующая оболочка 1 представляет собой нетканый материал, изготовленный из полых стеклянных волокон (Пластики конструктивного назначения/ Под ред. Е.Б.Простянской, М., Химия, 1974) или выполненный из полых полиамидных (капрон), полиэфирных (лавсан), полипропиленовых, полиимидных (аримид), полиакрилонитрильных (нитрон), поливинилспиртовых (винол), борных, карбоновых волокон или их сочетаний, или ткань, в частности полотняного переплетения, из стеклянных, полиэфирных, полиамидных полых волокон или их сочетаний. Полые волокна могут иметь любую форму сечения.

В качестве термопластичного материала целесообразно использовать пленку полиэтилена, поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, полиамида, полиуретана, поливинилуретана и др.

Оболочка и внешний пленочный слой соединены в трубчатый рукав путем сварки в продольном направлении. Вдоль сварочного шва закреплена лента из термопластичного материала (не показано). Стыковой шов может быть соединен также шитьем оверлочной или оплеточной структуры и герметизирован термопластичной лентой. Боковые кромки оболочки 1, дублированной слоем 2, разумно также герметично соединить внахлест. Ленту можно закрепить на наружной поверхности дубль-материала токами высокой частоты, тепловой сваркой или с использованием клея. Для повышения каркасности рукава оболочка 1 может быть выполнена из нескольких слоев.

Используют предлагаемое устройство следующим образом. Санирующий рукав, имеющий снаружи слой 2 термопластичного полимерного материала, пропитывают термореактивным связующим и укладывают в плоском состоянии в виде бухты. Один из концов рукава защемляют, а второй протаскивают через приемную камеру, имеющую в верхней части уплотнение, а в нижней присоединительный фланец. Вытянутый из камеры конец рукава выворачивают внутренней поверхностью оболочки 1, покрытой связующим, наружу и присоединяют к этому фланцу. Далее фланец приемной камеры с закрепленным на нем концом рукава присоединяют к фланцу трубопровода, подлежащего санации. При подаче в приемную камеру через боковой штуцер воды рукав, выползая из камеры через фланец, к которому он присоединен, одновременно выворачивается, при этом внутренняя поверхность оболочки 1 становится наружной. Под напором воды рукав перемещается вдоль оси трубопровода, прижимаясь к его внутренней поверхности стороной, покрытой связующим. Таким образом, волокнистая армирующая оболочка 1 вступает в непосредственный контакт с внутренней поверхностью трубопровода, а слой 2 термопластичного полимерного материала оказывается внутри рукава, предотвращая прямой контакт связующего с теплоносителем. Полые волокна армирующей оболочки 1 облегчают выворот рукава: позволяют плавно, без перегрузок и заклиниваний проходить повороты и сужения трубопровода, при этом требуется меньшее гидростатическое давление. Процесс перемещения рукава вдоль оси трубопровода заканчивается полным выворотом рукава до защемленного конца, выходящего за пределы санируемого трубопровода. Затем через приемную камеру в трубопровод, изолируемый рукавом, подают горячую воду и обеспечивают ее циркуляцию в течение определенного интервала времени, необходимого для отверждения связующего.

Как показали результаты практического использования заявляемого рукава на участке трубопровода длиной более 200 м и диаметром 200 мм с несколькими поворотами под прямым углом, за счет изменения структуры оболочки достигается надежное продвижение рукава с оболочкой на основе стеклянных полых волокон, совмещенной со слоем полиэтилена низкого давления внутри трубы, его полное расправление и прижатие к ее внутренней поверхности.

Предлагаемое устройство полностью решает стоящую перед изобретением задачу: повышает качество покрытия внутренней поверхности трубопровода при снижении трудовых затрат.

Заявляемое техническое решение не известно в ведущих в области ремонта трубопроводов странах с использованием гибких рукавов и отвечает критерию изобретения «новизна».

Заявляемое техническое решение является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение может быть реализовано промышленным способом при изготовлении рукава с использованием известных технических средств, технологий и материалов, существенно расширяет возможности проведения ремонтных работ и отвечает критерию изобретения «промышленная применимость».

Санирующий рукав для трубопровода, содержащий волокнистую армирующую оболочку, дублированную снаружи слоем термопластичного полимерного материала, отличающийся тем, что волокна оболочки выполнены полыми.