Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода
Владельцы патента RU 2751429:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к способу нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода. Техническим результатом является продление срока службы трубопровода за счет восстановления его несущей способности без вывода из эксплуатации. Для осуществления способа в соответствии с исходными данными по трубопроводу (1), подлежащему усилению, изготавливается рукав в виде полого цилиндра (2). Рукав в сложенном положении помещается внутрь трубопровода (1) и с помощью лебедок тросами (3) протягивается по трассе восстанавливаемого интервала трубопровода с сохранением пространства для транспортировки водных масс за счет наличия канала (4), образованного складками сложенного рукава. Через впускные клапаны (5) с одной из сторон рукава осуществляют подачу воздушной смеси внутрь рукава, образованного полыми кольцевыми отсеками (7), за счет чего конструкция расправляется и прижимается к внутренней поверхности трубопровода (1). Клапаны (9), встроенные в герметичные перегородки (8) кольцевых отсеков, обеспечивают поэтапное заполнение отсеков рукава с выводом воздушной смеси к выпускным клапанам (6). По окончании формирования воздухом рукава и его прижатия к внутренней поверхности трубопровода через имеющиеся впускные клапаны (5) рукава осуществляют прокачку затвердевающего материала, замещающего ранее заполненную воздушную смесь внутри полых кольцевых отсеков (7) и вытесняющего ее через выпускные клапаны (6) с образованием канала для транспортировки водных масс внутри рукава вне полых кольцевых отсеков. В герметичных перегородках (8) со стороны каждого отсека предусмотрены муфты (10), предназначенные для взаимоувязывания заполнителя после его отвердевания в полых кольцевых отсеках (7) и выполняющие роль армирования. 4 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способу нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода без вывода его из эксплуатации с целью устранения нарушений несущей способности.
Известен способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающий очистку и осушение внутренней поверхности трубопровода перед нанесением покрытия (RU №2391599, F16L 58/02, опубл. 10.06.2010). Тугообразный рукав из волокнистого материала, заключенного в гибкую оболочку из полимерного материала, в сложенном состоянии через направляющую колонну запускают в трубопровод, предварительно закрепив хомутом один из его краев в камере запуска. По мере подачи воды во внутреннее пространство рукава осуществляют его одновременное продвижение и расправление по трубопроводу. Особенностью способа является использование генератора пневматических импульсов, размещенного внутри рукава и перемещаемого с помощью троса, который осуществляет серию пневматических ударных импульсов с заданной периодичностью.
Недостаток данного способа заключается в необходимости очистки и осушения внутренней поверхности трубопровода перед проведением работ по нанесению покрытия, что является труднореализуемым для выполнения без выведения объекта из эксплуатации в случаях отсутствия резервных или дублирующих трубопроводов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода (RU №2107216, F16L 55/18, опубл. 20.03.1998), включающий введение внутрь восстанавливаемого трубопровода рукава из заключенного в гибкую оболочку волокнистого материала, пропитанного затвердевающим связующим с последующим выворачиванием и продвижением его внутрь трубы. Разворачивание и прижатие рукава к внутренней поверхности восстанавливаемого трубопровода осуществляется за счет давления текучей среды.
Недостаток данного способа заключается в необходимости выведения из эксплуатации участка трубопровода, подлежащего ремонту, в связи с занятием его полного сечения при выворачивании рукава.
Задача настоящего изобретения - продление срока службы трубопроводов за счет восстановления их несущей способности без вывода из эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в способе нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающем введение внутрь трубопровода рукава и продвижение его внутри трубопровода, его расправление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода, осуществляемое за счет давления на внутреннюю поверхность рукава, отличающимся тем, что рукав выполнен в виде пневматической опалубочной системы в форме полого цилиндра с герметичными перегородками, разделяющими поперечными плоскостями внутреннее пространство рукава на отдельные полые кольцевые отсеки с впускными и выпускными клапанами на торцах рукава для подачи воздуха и затвердевающего материала, с соединительными муфтами, попарно прикрепленными к герметичным перегородкам с обеих сторон; рукав протягивают в сложенном положении по трубопроводу, обеспечивая создание канала для транспортировки водных масс во внутреннем сечении рукава вне полых кольцевых отсеков, затем на участке нанесения покрытия осуществляют распрямление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода, давление на внутреннюю поверхность рукава осуществляют воздушной смесью через впускные и выпускные клапаны, заполняя каждый полый кольцевой отсек рукава, после чего заполняют внутреннее пространство рукава затвердевающим материалом, вытесняющим воздушную смесь и создающим единую конструкцию с каналом для транспортировки водных масс внутри рукава вне полых кольцевых отсеков.
Заявляемый способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен процесс протягивания рукава в сложенном положении по трубопроводу посредством тросов, на фиг. 2 показан протянутый в восстанавливаемом интервале трубопровода рукав, на фиг. 3 показан продольный разрез расправленного в трубопроводе рукава при заполнении воздушной смесью и последующим заполнением внутреннего пространства рукава затвердевающим материалом, на фиг. 4 показано продольное сечение рукава с его внутренним обустройством.
Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода предполагает введение внутрь трубопровода 1 рукава в виде пневматической опалубочной системы, состоящей из полого цилиндра 2 и продвижение его внутри трубопровода 1 с помощью протягивающего троса 3, его расправление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода 1, осуществляемое за счет давления на внутреннюю поверхность рукава, с организацией канала 4 для транспортировки водных масс. Полый цилиндр 2 оборудован с одного торца системой впускных клапанов 5 и с другого торца системой выпускных клапанов 6, предназначенных для заполнения сжатым воздухом внутреннего пространства полых кольцевых отсеков 7, образованных герметичными перегородками 8 с размещенной на них системой клапанов 9, для расправления и прижатия рукава к внутренней поверхности трубопровода по окончанию его протаскивания и достижения проектного положения в зоне нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода 1. Для обеспечения связности полых кольцевых отсеков 7 между собой при последующем заполнении затвердевающим материалом герметичные перегородки 8 полых кольцевых отсеков 7 оборудованы муфтами 10, размещенными равномерно по площади поперечного контура герметичных перегородок 8 полых кольцевых отсеков 7.
Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода осуществляют следующим образом: в соответствии с исходными данными по трубопроводу 1, подлежащему усилению, заводским методом изготавливается рукав в виде полого цилиндра 2, учитывающий актуальные геометрические размеры: диаметр, протяженность ремонтируемого участка, уровень заиливания. Особенностью рукава является его работа в качестве временной надувной опалубки для последующего создания несущей конструкции постоянного действия. Первоначально рукав в виде полого цилиндра 2 в сложенном положении помещается через шахту или камеру внутрь трубопровода и с помощью лебедок тросами 3 протягивается по трассе восстанавливаемого интервала трубопровода 1 к другой шахте или камере с обеспечением транзита водных масс посредством канала 4, создаваемого складками сложенного полого цилиндра 2. Далее через входные клапаны 5 с одной из сторон рукава осуществляется подача воздушной смеси под рабочим давлением внутрь полых кольцевых отсеков 7 рукава, за счет чего конструкция расправляется и принимает круглое очертание, прижимаясь к внутренней поверхности трубопровода 1. Клапаны 9, встроенные в герметичные перегородки 8, обеспечивают поэтапное надувание полых кольцевых отсеков 7 рукава с вытеснением транспортируемых водных масс из канала 4 и следов заиливания на пути развертывания рукава. По окончании формирования воздухом рукава и его прижатия к внутренней поверхности трубопровода 1 организуется постоянный канал для транспортировки водных масс во внутреннем сечении рукава вне полых кольцевых отсеков. Через имеющиеся впускные клапаны 5 рукава осуществляется прокачка затвердевающего материала, замещающего ранее заполненную воздушную смесь внутри полых кольцевых отсеков 7 и вытисняющего ее через выпускные клапаны 6. В герметичных перегородках 8 со стороны каждого полого кольцевого отсека 7 предусмотрены муфты 10, предназначенные для взаимоувязывания заполнителя после его отвердевания в полых кольцевых отсеках 7 и выполняющие роль армирования.
В результате использования данного способа существующий трубопровод обретает дополнительный несущий контур, препятствующий повреждению конструкции от внешних нагрузок, включая возможные воздействия от строительства сооружений на поверхности земли. Особенностью предложенного способа является возможность проведения работ без исключения из производственного цикла ремонтируемого участка трубопровода. Способ отличается относительной простотой, высокой эффективностью реализации, низкими трудовыми и материальными затратами для достижения повышения несущей способности трубопроводов. Реализация способа позволяет повысить эксплуатационные характеристики существующих трубопроводов и тоннельных канализационных систем с продлением их срока службы.
Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающий введение внутрь трубопровода рукава и продвижение его внутри трубопровода, его расправление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода, осуществляемое за счет давления на внутреннюю поверхность рукава, отличающийся тем, что рукав выполнен в виде пневматической опалубочной системы в форме полого цилиндра с герметичными перегородками, разделяющими поперечными плоскостями внутреннее пространство рукава на отдельные полые кольцевые отсеки с впускными и выпускными клапанами на торцах рукава для подачи воздуха и затвердевающего материала, соединительными муфтами, попарно прикрепленными к герметичным перегородкам с обеих сторон; рукав протягивают в сложенном положении по трубопроводу, обеспечивая создание канала для транспортировки водных масс во внутреннем сечении рукава вне полых кольцевых отсеков, затем на участке нанесения покрытия осуществляют распрямление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода, давление на внутреннюю поверхность рукава осуществляют воздушной смесью через впускные и выпускные клапаны, заполняя каждый полый кольцевой отсек рукава, после чего заполняют внутреннее пространство рукава затвердевающим материалом, вытесняющим воздушную смесь и создающим единую конструкцию с каналом для транспортировки водных масс внутри рукава вне полых кольцевых отсеков.
