Труба стеклокомпозитная для напорных и безнапорных трубопроводов, прокладываемых методом микротоннелирования

Изобретение относится к трубе стеклокомпозитной для напорных и безнапорных трубопроводов и может быть использовано для бестраншейной прокладки трубопроводов методом микротоннелирования и методом бурошнекового бурения на глубине от 2 до 80 м и протяженностью до 1500 м. Техническим результатом является достижение повышенных эксплуатационных характеристик устройства. Предложенная труба стеклокомпозитная состоит из стеклокомпозитной трубы и стальной или стеклокомпозитной муфты, герметично соединенных между собой эластичными уплотнительными кольцами. В состав стеклокомпозитной трубы входит матрица на основе полиэфирного связующего: от 30 до 40% массовой доли, непрерывные и рубленные стеклянные волокна: от 10 до 40% массовой доли, дисперсный наполнитель: от 20 до 50% массовой доли. Стеклокомпозитная труба изготовлена методом непрерывной намотки на оправку армирующих наполнителей, пропитываемых термореактивными связующими на основе ненасыщенных полиэфирных смол с последующим отверждением. Стеклокомпозитная труба содержит по меньшей мере три слоя. Внутренний слой, состоящий из полиэфирных смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна, пропитанного полиэфирным связующим. Структурный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей и кварцевого песка. Наружный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей. В роли термореактивного связующего могут выступать полиэфирные или иные химически-, коррозионно- и износостойкие смолы. 4 ил.

 

Заявленное изобретение используется для бестраншейной прокладки трубопроводов методом микротоннелирования и методом бурошнекового бурения, а также проколом на глубине от 2 до 80 м и протяженностью до 1500 м, без нарушения наземной инфраструктуры и ландшафта по маршруту прокладки и относится к сооружениям водопроводов, трубопроводов ливневой и бытовой канализации, ливнестоков, промышленных и других водостоков, трубопроводов для транспортировки химических жидкостей, в частности трубе стеклокомпозитной для напорных и безнапорных трубопроводов, прокладываемых методом микротоннелирования.

Аналогом заявленного изобретения является труба из многослойного композиционно-волокнистого материала, образованного в виде чередующихся монослоев с поперечной и продольной укладкой армирующего материала, пропитанного связующим, причем монослои расположены под углом к оси трубы, образуя косослойную продольно-поперечную структуру, имеющая защитный слой, отличающаяся тем, что защитный слой имеет более высокое насыщение продольными волокнами, чем в остальных слоях трубы, и, соответственно, - уменьшенное содержание связующего, а монослои защитного слоя ориентированы в направлении к оси трубы под острым углом к направлению потока перемещаемых тел в трубопроводе (патент на изобретение РФ №2379571, дата публикации: 20.01.2010 г.).

Основными недостатками является то, что аналог обладает пониженной химической стойкостью и стойкостью к истиранию, а также не предотвращает проникновение транспортируемых жидкостей в структурные слои трубы, что снижает срок службы в связи с отсутствием во внутреннем слое химически стойких стеклянных волокон и повышенного содержания термореактивной химически стойкой матрицы.

Другим аналогом, выбранным в качестве прототипа является труба стеклопластиковая щитовая для микротоннелирования из армированных термореактивных полимеров, изготовленная методом непрерывной намотки армирующих наполнителей, содержащая несколько слоев из смеси связующего и волокнистого наполнителя, взятых в различных соотношениях, отличающаяся тем, что содержит слой армирующих наполнителей, пропитанных связующим материалом на основе ненасыщенных полиэфирных и винилэфирных смол в растворе с ускорителем и отвердителем, при этом труба содержит фрезерованные и обработанные торцы под соединительную муфту (патент на полезную модель РФ №173495, дата публикации: 29.08.2017 г.).

Существенными недостатками данного прототипа является низкая жесткость и химическая стойкость внутреннего слоя, в первом случае это достигается за счет отсутствия в конструкции дисперсного наполнителя, во втором - в связи с отсутствием стекловуали из химически стойкого стекловолокна.

Таким образом, аналог и прототип обладают низкими эксплуатационными характеристиками.

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналога и прототипа, а техническим результатом - достижение повышенных эксплуатационных характеристик устройства.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что труба стеклокомпозитная для напорных и безнапорных трубопроводов, прокладываемых методом микротоннелирования и методом бурошнекового бурения характеризуется тем, что состоит из стеклокомпозитной трубы и стальной или стеклокомпозитной муфты, герметично соединенных между собой эластичными уплотнительными кольцами, в состав стеклокомпозитной трубы входит матрица на основе полиэфирного связующего: от 30 до 40% массовой доли, непрерывные и рубленные стеклянные волокна: от 10 до 40% массовой доли, дисперсный наполнитель: от 20 до 50% массовой доли, стеклокомпозитная труба изготовлена методом непрерывной намотки на оправку армирующих наполнителей, пропитываемых термореактивными связующими на основе ненасыщенных полиэфирных смол с последующим отверждением, в состав которых входит, по меньшей мере, три слоя: внутренний слой, состоящий из полиэфирных смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна, пропитанного полиэфирным связующим, структурный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей и кварцевого песка, наружный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей. В роли термореактивного связующего могут выступать полиэфирные или иные химически-, коррозионно-, и износостойкие смолы.

Заявленное изобретение поясняется следующими чертежами.

На Фиг. 1 показана структура стенки устройства.

Где:

1 - наружный защитный слой;

2 - структурный слой;

3 - внутренний (лайнерный) слой.

На фиг. 2 показан общий вид устройства сбоку с продольным разрезом.

Где:

4 - стеклокомпозитная труба.

На Фиг. 3 показана муфта из нержавеющей стали.

Где:

5 - обечайка из нержавеющей стали;

6 -, эластичное уплотнительное кольцо.

На Фиг. 4 показана муфта.

Где:

7 - муфта стальная или стеклокомпозитная.

Труба стеклокомпозитная для напорных и безнапорных трубопроводов, прокладываемых методом микротоннелирования и методом бурошнекового бурения характеризуется тем, что состоит из стеклокомпозитной трубы и стальной или стеклокомпозитной муфты, герметично соединенных между собой эластичными уплотнительными кольцами, в состав стеклокомпозитной трубы входит матрица на основе полиэфирного связующего: от 30 до 40% массовой доли, непрерывные и рубленные стеклянные волокна: от 10 до 40% массовой доли, дисперсный наполнитель: от 20 до 50% массовой доли, стеклокомпозитная труба изготовлена методом непрерывной намотки на оправку армирующих наполнителей, пропитываемых связующими на основе ненасыщенных полиэфирных или иных химически-, коррозионно- и износостойких смол с последующим отверждением.

Внутренний слой, состоит из ненасыщенных полиэфирных или иных химически-, коррозионно- и износостойких смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна.

Структурный слой состоит из ненасыщенных полиэфирных или иных химически-, коррозионно- и износостойких смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и дисперсного наполнителя, например, кварцевого песка.

Наружный слой состоит из ненасыщенных полиэфирных или иных химически-, коррозионно- и износостойких смол, с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна.

Слоев может быть и более трех, наноситься они будут также, как описано ниже в способе изготовления устройства.

Совместная работа армирующих наполнителей обеспечивается через отвержденную полимерную матрицу, позволяя эффективно перераспределять нагрузки внутри стенки трубы, что позволяет трубе выдерживать высокие осевые и торцевые нагрузки при продавливании трубы в толще грунта.

Заявленное устройство изготавливают следующим образом.

Стенка трубы формируется следующим образом: на поверхность вращающейся оправки подаются армирующие наполнители, пропитанные связующим материалом на основе ненасыщенных полиэфирных, винилэфирных или иных химически-, коррозионно- и износостойких смол в растворе с ускорителем и отвердителем. За один полный оборот оправки происходит формирование одного слоя трубы и перемещение его относительно следующего слоя в осевом направлении на ширину ленты оправки. Размер толщины стенки трубы определяется количеством сформированных слоев, шириной зоны подачи сырья и количеством его подачи в единицу времени. Количество слоев композита трубы определяется соотношением ширины зоны подачи сырья к размеру осевого перемещения оправки за один полный оборот. Параметры связующего подбираются таким образом, чтобы пропитка слоев происходила одновременно до начала полимеризации, что обеспечивает равномерную пропитку и адгезию между собой всех слоев композита. Сформированная труба перемещается по вращающейся оправке к зоне с инфракрасными нагревателями, в которой производится контроль полимеризации композита с помощью температурных датчиков. При сходе с оправки, сформированная труба перемещается на опорные столы с роликовыми направляющими, обеспечивающие вращательно-поступательное движение. После достижения заданной длины отрезка трубы, происходит его фрезеровка и отпиливание.

Таким образом, испытания опытного образца, при использовании предложенного к патентованию устройства показали, что достигается повышение эксплуатационных характеристик, таких как жесткость, химическая стойкость внутреннего слоя, стойкость к истиранию, а также предотвращается проникновение транспортируемых жидкостей в структурные слои трубы, что повышает срок службы и коррозионную стойкость трубопровода в целом.

Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.

Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое устройство, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.

Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.

При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.

Труба стеклокомпозитная для напорных и безнапорных трубопроводов, прокладываемых методом микротоннелирования, характеризующаяся тем, что состоит из стеклокомпозитной трубы и стальной или стеклокомпозитной муфты, герметично соединенных между собой эластичными уплотнительными кольцами, в состав стеклокомпозитной трубы входит матрица на основе полиэфирного связующего: от 30 до 40% массовой доли, непрерывные и рубленные стеклянные волокна: от 10 до 40% массовой доли, дисперсный наполнитель: от 20 до 50% массовой доли, стеклокомпозитная труба изготовлена методом непрерывной намотки на оправку армирующих наполнителей, пропитываемых термореактивными связующими на основе ненасыщенных полиэфирных смол с последующим отверждением, в состав которых входит по меньшей мере три слоя: внутренний слой, состоящий из полиэфирных смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна, пропитанного полиэфирным связующим, структурный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей и кварцевого песка, наружный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей.



 

Похожие патенты:
Группа изобретений относится к производству многослойных термопластичных композитных труб. Способ получения термопластичной композитной трубы включает следующие стадии: a) обеспечение трубчатой оболочки, имеющей стенку, содержащую термопластичный полимер A, в области внешней поверхности; b) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер B, при этом полимер A и полимер B являются различными; c) нанесение пленки или композиционного материала, который получен на стадии d) и состоит из пленки и ленты, обеспеченной на стадии b), на трубчатую оболочку с плавлением внешней поверхности оболочки и контактной поверхности пленки либо предварительно, либо одновременно, либо после этого.
Группа изобретений относится к производству многослойных термопластичных композитных труб. Способ получения термопластичной композитной трубы включает следующие стадии: a) обеспечение трубчатой оболочки, имеющей стенку, содержащую термопластичный полимер A, в области внешней поверхности; b) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер B; с) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер С.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в конструкциях газовых, нефтяных и всех подобных трубопроводов с использованием труб из композиционных материалов, в частности стеклопластиковых, а также в системах вооружений, например транспортно-пусковых контейнерах или трубах ракетно-артиллерийских комплексов.

Изобретение относится к области изготовления комбинированных напорных труб из полимеров и композиционных материалов. Способ изготовления включает плазменную обработку внешней поверхности внутреннего герметизирующего слоя в виде трубной заготовки из полимерного материала, нанесение на него внешнего слоя из композиционного материала, включающего армирующие волокна и связующее, и отверждение связующего композиционного материала.

Группа изобретений относится к технологии изготовления армированных полимерных труб. Способы формирования окружного армирования цельнотянутого полого изделия, в частности полимерных и металлополимерных труб, включают операцию спиральной навивки окружной арматуры.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть применено для искусственного орошения полей. Дождевальная машина содержит подвижный водопроводящий трубопровод с подключенными к нему разбрызгивателями.
Изобретение относится к армированной волокнами пластмассовой структуре (композиционным материалам), изделиям, изготовленным из армированной волокнами пластмассовой структуры, описанной в данном изобретении, и использованию таких изделий.

Изобретение относится к магистральному трубопроводному транспорту, предназначенному, преимущественно, для транспортировки газа. Газопровод содержит линейные участки труб для перемещения транспортируемого газа от входа названного участка к его выходу, при этом, по меньшей мере, на части линейных участков установлена бесшовная труба, длина которой равна длине этого участка, которая выполнена из стекло - или углепластика, и имеет внутренний диаметр не менее 2500 мм.
Изобретение относится к области изготовления жестких труб, а именно к способам изготовления напорных комбинированных труб из полимеров и композиционных материалов, и может быть использовано для изготовления труб для транспортировки жидких и газообразных сред.

Труба // 2329429
Изобретение относится к области строительства трубопроводного транспорта и используется при изготовлении армированных пластмассовых труб. .
Группа изобретений относится к производству многослойных термопластичных композитных труб. Способ получения термопластичной композитной трубы включает следующие стадии: a) обеспечение трубчатой оболочки, имеющей стенку, содержащую термопластичный полимер A, в области внешней поверхности; b) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер B, при этом полимер A и полимер B являются различными; c) нанесение пленки или композиционного материала, который получен на стадии d) и состоит из пленки и ленты, обеспеченной на стадии b), на трубчатую оболочку с плавлением внешней поверхности оболочки и контактной поверхности пленки либо предварительно, либо одновременно, либо после этого.

Изобретение относится к водорастворимым пленкам, содержащим смесь поливинилспиртовых (PVOH) смол и необязательно один или более дополнительных компонентов, таких как пластификаторы, наполнители, поверхностно-активные вещества и другие добавки.

Группа изобретений относится к предохранению металлических труб от коррозии. Раскрыта покрытая металлическая труба, включающая в себя металлическую трубу и многослойную пленку покрытия, которая покрывает внешнюю периферийную поверхность металлической трубы.
Группа изобретений относится к производству многослойных термопластичных композитных труб. Способ получения термопластичной композитной трубы включает следующие стадии: a) обеспечение трубчатой оболочки, имеющей стенку, содержащую термопластичный полимер A, в области внешней поверхности; b) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер B; с) обеспечение ленты, содержащей армирующие волокна в матрице, содержащей термопластичный полимер С.

Настоящее изобретение относится к вариантам трубки, содержащей по меньшей мере внешний слой и внутренний слой, где внешний слой содержит полипропиленовую смолу и внутренний слой содержит гидрированный блок-сополимер (а), причем гидрированный блок-сополимер (а) содержит в молекуле полимерный блок (С), в основном включающий сопряженное диеновое соединение, полимерный блок (В), в основном включающий сопряженное диеновое соединение, и полимерный блок (S), в основном включающий винилароматическое соединение, в гидрированном блок-сополимере (а) содержание полимерного блока (С), в основном включающего сопряженное диеновое соединение, составляет от 1 до 30% масс., содержание полимерного блока (В), в основном включающего сопряженное диеновое соединение, составляет от 69 до 98% масс., а содержание полимерного блока (S), в основном включающего винилароматическое соединение, составляет от 1 до 20% масс., и полимерный блок (С), в основном включающий сопряженное диеновое соединение, характеризуется уровнем содержания винильных связей до гидрирования в диапазоне от 1 до 25% мол., полимерный блок (В), в основном включающий сопряженное диеновое соединение, характеризуется уровнем содержания винильных связей до гидрирования в диапазоне от 60 до 100% мол., и гидрированный блок-сополимер (а) имеет степень гидрирования, составляющую 80% мол.

Группа изобретений относится к области медицины, в частности к трубке для медицинского контейнера. Трубка для подсоединения к медицинскому контейнеру содержит состоящую из по меньшей мере двух слоев стенку трубки.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, а именно к многослойной соэкструдированной термопластичной оболочке для пищевых продуктов, способу ее получения и пищевому продукту, заключенному в многослойную оболочку.

Изобретение относится к области изготовления плакированных труб и касается композитной трубы и способа ее изготовления. Труба состоит из несущей трубы и по меньшей мере одной защитной трубы, причем несущая труба изготовлена из некоррозионностойкой стали, имеющей как минимум частично аустенитную структуру, со следующим химическим составом (мас.

Изобретение относится к области композитных материалов и касается гофрированной теплоизоляционной трубы и способа ее изготовления. Теплоизоляционная труба содержит внешний слой, содержащий алюминий и имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность; и внутренний композитный слой, содержащий слой алюминия и слой стекловолокна, при этом слой алюминия и слой стекловолокна склеены друг с другом; причем слой алюминия внутреннего композитного слоя связан с внутренней поверхностью внешнего слоя; и при этом слой стекловолокна внутреннего композитного слоя определяет внутренней пространство теплоизоляционной трубы, и слой стекловолокна по меньшей мере частично покрыт полимерным покрытием.

Изобретение относится к покрытому синтетическими материалами формованному изделию и касается металлической трубы, содержащей устойчивый к гидролизу слой из полиамидной формовочной массы, и к применению трубы для транспортировки гидролизирующе действующей среды.

Изобретение относится к трубе стеклокомпозитной для напорных и безнапорных трубопроводов и может быть использовано для бестраншейной прокладки трубопроводов методом микротоннелирования и методом бурошнекового бурения на глубине от 2 до 80 м и протяженностью до 1500 м. Техническим результатом является достижение повышенных эксплуатационных характеристик устройства. Предложенная труба стеклокомпозитная состоит из стеклокомпозитной трубы и стальной или стеклокомпозитной муфты, герметично соединенных между собой эластичными уплотнительными кольцами. В состав стеклокомпозитной трубы входит матрица на основе полиэфирного связующего: от 30 до 40 массовой доли, непрерывные и рубленные стеклянные волокна: от 10 до 40 массовой доли, дисперсный наполнитель: от 20 до 50 массовой доли. Стеклокомпозитная труба изготовлена методом непрерывной намотки на оправку армирующих наполнителей, пропитываемых термореактивными связующими на основе ненасыщенных полиэфирных смол с последующим отверждением. Стеклокомпозитная труба содержит по меньшей мере три слоя. Внутренний слой, состоящий из полиэфирных смол с армирующими наполнителями: дискретными и непрерывными стеклоровингами и стекловуали из химически стойкого стекловолокна, пропитанного полиэфирным связующим. Структурный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей и кварцевого песка. Наружный слой, состоящий из ненасыщенных полиэфирных смол, стекловолоконных наполнителей. В роли термореактивного связующего могут выступать полиэфирные или иные химически-, коррозионно- и износостойкие смолы. 4 ил.

Наверх