Способ покрытия трубопровода и устройство для его осуществления

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте и восстановлении трубопроводов. Устройство содержит камеры с рукавами, концы которых отогнуты и закреплены по периметрам трубопровода. Полости, образованные отогнутыми участками рукавов, сообщены с системами подачи текучего агента. Барабаны установлены вне продольной оси трубопровода. Один конец рукава закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава стропами соединен с гибкой связью, конец которой соединен с тяговым органом. Устройство снабжено заглушкой трубопровода, выполненной в виде тора, установленного на трубе, соединенной с полым цилиндром. В устройстве может быть установлена дополнительная камера с рукавом, конец которого закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава через стропы соединен с гибкой связью, соединенной с тяговым органом. Технический результат: расширение арсенала технических средств. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте трубопроводов.

Наиболее близким прототипом является устройство по патенту RU 2184902, 7 F16L 58/04 от 31.08.2000 г.

Известен способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, когда по трубопроводу перемещают покрывающий состав и им покрывают поверхность трубопровода, например, а.с. СССР №1041179, B22F 7/04, 1981 или WO 86/02425 А1, 24.04, 1986 г.

Недостатком этого способа является то, что они хорошо работают с адгезивами, обладающими хорошей текучестью. При использовании этого способа на цементно-песчаных смесях происходит их расслоение.

Известны устройства для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, состоящие из системы подачи текучего агента, механизма нанесения покрытия, например, патент ЕПВ №0082212, кл. F16L 55/16, 1981 г., а.с. №730379, кл. В05С 7/08, 1980 г., патент RU №20157465, В05С 7/08, 1992 г., С 1/08, 1992 г., а.с. СССР №1512682, кл. В05С 1/08, 1989 г., а.с. СССР №1445810, кл. В05С 1/8, 1988 г.

Недостатком этих устройств является то, что они не очень эффективны при нанесении цементно-песчаной смеси.

Наиболее близким прототипом является способ очистки трубопроводов, способ покрытия трубопроводов и устройства (варианты) для его осуществления, RU 2358186 С2, кл. 7 F16L 58/04.

Недостатками этих способа и устройства являются необходимость остановки работы трубопровода на время проведения ремонтных работ, а также установки перекачивающего оборудования и прокладки временных трубопроводов для откачки стоков.

Из уровня техники известен способ покрытия трубопровода, включающий нанесение покрытия путем ввода с противоположных концов двух рукавов, концы которых отогнуты и закреплены в трубопроводе RU 2020367 С1 (Шишкин Виктор Васильевич), 30.09.1994.

Также известен способ восстановления трубопровода, в котором концы рукавов закреплены по периметру трубопровода RU 2178858 С2 (ЗАО «Лицензтехэкспорт»), 27.01.2002.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что конец рукава закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава стропами соединен с гибкой связью, конец которой соединен с тяговым органом.

При этом из уровня техники известно устройство для восстановления трубопровода, в котором конец рукава закреплен по периметру трубопровода.

Устройство и способ по патенту RU 2020367 С1 (Шишкин Виктор Васильевич), 30.09.1994, с.3, стр.12-22, фиг.1 обладает следующими недостатками: отключение работы трубопровода на время затвердевания покрывающего раствора (фиг.6, стр.4), например фибробетона (стр.5).

Также из патента RU 2178858 С2 (ЗАО «Лицензтехэкспорт»), 27.01.2002, реферат, известно устройство для покрытия трубопровода, в котором конец рукава стропами соединен с тросом (гибкой связью - по терминологии заявителя). При этом широко известно, что после нанесения покрытия по трубопроводу подают перекачиваемый продукт.

Этот патент обладает следующим недостатком, а именно что в момент затвердевания покрывающего состава (фибробетона) через рукав невозможно перекачивать продукт, например сточные воды (стр.5).

При этом из уровня техники известен способ покрытия трубопровода, в котором после нанесения ремонтного покрытия в виде рукавов ремонтируемый трубопровод подключают к действующей теплотрассе и транспортируют теплоноситель (подают перекачиваемый продукт - по терминологии заявителя) (патент RU 2081368 С1, опубликованный 10.06.1997, всего 5 с., см. с 4, пример 1).

Недостатком этого способа является то, что он пригоден только для напорных трубопроводов и непригоден для использования в трубопроводах безнапорной канализации, так как при ремонте безнапорной канализации необходимо постоянно перекачивать стоки. Для этого необходимо устанавливать дополнительное насосное оборудование, а также прокладывать временные трубопроводы для удаления стоков.

Эти работы ведутся каждый раз заново, перед восстановлением нового участка трубопровода. Прокладка временных линий через улицы и перекрестки очень проблематичная и затратная задача. Это описано, например, в книге Д.Ф.Гончаренко «Эксплуатация, ремонт и восстановление сетей водоотведения», гл.7, п.7.4. (Харьков, изд-во «Консум», 2008), где описана технология восстановления трубопроводов сетей водоотведения, в которой на время выполнения ремонтных работ отключают участки канализационного коллектора с помощью пневмозатворов, перекачивают стоки через поверхность заглубленными насосами. Работы в котловане выполняют с использованием одной водопонижающей установки и дренажного насоса.

Поставленная задача достигается совокупностью применяемых изобретений.

Способ покрытия трубопровода, включающий нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода путем ввода в трубопровод с противоположных его концов эластичной опалубки в виде двух рукавов, концы которых отогнуты и закреплены по периметру трубопровода, при этом опалубку раздувают подачей текучего агента с образованием полости между рукавами, последнюю заполняют раствором в виде фибробетона, а сплошное покрытие наносят путем перекатывания по трубопроводу рукавов, между которыми перемещают по трубопроводу покрывающий раствор (фибробетон), при этом после нанесения покрытия в опалубку дополнительно вводят два коаксиально установленные рукава, затем внутренний дополнительно введенный рукав перекатыванием выводят из внешнего коаксиально установленного рукава и создают в нем вакуум (понижение давления) и по этому рукаву перекачивают продукт (сток).

Это позволяет сократить время остановки трубопровода во время проведения работ и перекачивать продукт (сток) в безнапорной канализации без насосного оборудования.

Этот способ осуществляется устройством для покрытия трубопровода, включающим камеры с рукавами, концы которых отогнуты и закреплены по периметрам трубопровода, при этом полости, образованные отогнутыми участками рукавов, сообщены с системами подачи текучего агента, барабаны установлены вне продольной оси трубопровода, причем конец рукава закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава стропами соединен с гибкой связью, конец которой соединен с тяговым органом, при этом устройство снабжено заглушкой трубопровода, выполненной в виде тора, установленного на трубе, соединенной с полым цилиндром. В устройстве может быть установлена дополнительная камера с рукавом, конец которого закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава через стропы соединен с гибкой связью, соединенной с тяговым органом.

Это отличие позволяет обеспечить прохождение перекачиваемого продукта (сточных вод) во время твердения покрывающего раствора (фибробетона) через трубопровод.

На представленных чертежах изображено:

На фиг.1 - камера;

На фиг.2 - схема установки рукава в трубопроводе;

На фиг.3 - схема развернутого рукава в трубопроводе;

На фиг.4 - схема установки двух рукавов;

На фиг.5 - схема с сифоном;

На фиг.6 - схема покрытия;

На фиг.7 - покрытый трубопровод;

На фиг.8 - схема выполнения способа покрытия трубопровода.

Устройство, изображенное на фиг.1, выполнено из камеры 1, сообщенной с системой 2 подачи текучего агента (компрессор). В камере 1 установлен приводной реверсивный барабан 3, на котором закреплена гибкая связь 4 (трос, лента), которая стропами 5 соединена с концом рукава 6. Камера 1 имеет трубу 7 с роликом 8, через которую проходят гибкая связь 4, стропы 5 и рукав 6. Конец 9 рукава 6 отогнут и закреплен по периметру пружинного кольцевого элемента 10. На трубе 7 установлен тор 11.

Устройство, изображенное на фиг.2, выполнено следующим образом. В колодце 12 устанавливают трубу 7 камеры 1. Элемент 10 устанавливают в трубопроводе 13.

Устройство, изображенное на фиг.3, выполнено следующим образом. Рукав 6 развернут в трубопроводе 13 и его конец закреплен на цилиндре 14 с трубой 15, на которой установлен тор 11. Рукав 6 закреплен хомутом 16.

Устройство, изображенное на фиг.4, выполнено следующим образом. На колодцах 12 установлены камеры 1. Рукава 6 входят коаксиально друг в друга. В первоначальном положении крайний левый рукав 6 перекрывает трубопровод 13, как показано на фиг.2.

Устройство, изображенное на фиг.5, выполнено следующим образом. В самом начале ремонтируемого участка трубопровода 13 установлен сифон, который выполнен из герметичной емкости 17 с трубами 18, 19 с обратными клапанами 20, 21. На трубах 20, 21 установлены торы 11.

Устройство, изображенное на фиг.6, выполнено из двух камер, установленных на противоположных концах трубопровода 13. Между рукавами 6 трубопровод сообщен с системой 22 подачи покрывающего раствора (фибробетона).

На фиг.7 изображен разрез покрытого трубопровода 13, на которые нанесено покрытие с помощью рукава 6.

На фиг.8 изображена схема выполнения способа покрытия трубопровода водоотведения, которая состоит из камер 1, установленных над колодцами 12, системы 22 подачи покрывающего раствора (фибробетона) в трубопровод 13, торовой заглушки 23, сифона 24. Сифон 24 установлен в следующем колодце, в котором установлена крайняя правая камера 1. Торовая заглушка 23 установлена в колодце 12 в трубе 15, расположенном между камерами 1.

Устройство, изображенное на фиг.1, 2, 3, работает следующим образом.

Заглушают трубопровод 13, например, или тором, или рукавом, или другим известным способом.

Системой 2 в камеру 1 подают сжатый воздух, который начинает перекатывать рукав на всю длину, его конец хомутом 16 крепят на полом цилиндре 14.

В конце перемещения рукава 6 его конец раскрывается, и он сообщается с трубопроводом 13.

Для возвращения рукава 6 в исходное положение конец его отсоединяют от цилиндра 14.

Вращением барабана 3 (тяговый орган) рукав 6 гибкой связью 4 (лентой, тросом) перемещают в исходное положение, образуется вакуум.

Перекачиваемый продукт, например сточные воды, засасывается в трубопровод 13 и по нему поступает на водосбор.

Пример

Восстанавливали трубопровод безнапорной канализации ⌀800 мм.

Расстояния между колодцами было равно 150 м. Трубопровод выполнен из железобетонных труб.

На стенке трубопровода имелись сколы, разрушение бетона. Восстановление трубопровода производилось фибробетоном. В качестве фибры было использовано волокно из полипропилена. Количество фиброволокна составляло 0,5% к массе бетона.

Способ осуществляли устройствами, изображенными на фиг.1, 2, 3, 4, 5, 8.

Трубопровод очистили от отложений. Сифон 24 закрыли. Правый рукав 6 переместили к левому рукаву 6 и между ними закачали фибробетон в количестве 7,5 м³.

После этого рукава 6 начали перемещать вправо.

Правый рукав 6 вместе с пружинным элементом вывели из трубопровода 13. Левый рукав 6 ввели до следующего колодца и его конец закрепили на цилиндре 14 (на чертеже не показано), как изображено на фиг.3.

После этого начали перемещать по уложенному в трубопроводе 13 рукаву 6 крайний левый рукав 6. После того как он переместился до крайнего правого положения и его конец открылся, открыли сифон 24. Затем этот рукав 6 начали выводить из трубопровода 13. Стоки начали перемещаться вслед за рукавом 6.

Левый рукав 6 с пружинным элементом вывели из трубопровода. Стоки по трубопроводу 13 поступали в водосбор.

Через 36 дней после затвердения бетона и набора прочности из трубопровода 13 вывели уложенный в него рукав 6.

Все сколы и разрушения трубопровода 13 были заполнены фибробетоном, которым была покрыта вся поверхность трубопровода 13. Трубопровод 13 был восстановлен и все камеры 1 заглушки 23, сифон 24 и система 22 были демонтированы с трубопровода. I

Затем по отремонтированному участку трубопровода 13 было перемещено диагностическое оборудование.

Качество покрытия было отличное.

Использование изобретения позволяет ремонтировать трубопроводы с минимальным временем его отключения.

1. Устройство для покрытия трубопровода, включающее камеры с рукавами, концы которых отогнуты и закреплены по периметрам трубопровода, при этом полости, образованные отогнутыми участками рукавов, сообщены с системами подачи текучего агента, отличающееся тем, что барабаны установлены вне продольной оси трубопровода, причем конец рукава закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава стропами соединен с гибкой связью, конец которой соединен с тяговым органом, при этом устройство снабжено заглушкой трубопровода, выполненной в виде тора, установленного на трубе, соединенной с полым цилиндром.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем установлена дополнительная камера с рукавом, конец которого закреплен по периметру трубопровода, а второй конец рукава через стропы соединен с гибкой связью, соединенной с тяговым органом.