Изобретение относится к установке труб.
Более конкретно, изобретение относится к установке пластмассовой подводящей трубы в существующую вводную трубу. Обычная подводящая труба представляет собой стальную газопроводную трубу, но изобретение не ограничено подобным применением и может быть использовано, например, для водопроводных труб, для отвода сточных вод или для других подводящих труб.
Известен способ установки пластмассовой подводящей трубы в существующую стальную подводящую трубу, которая проходит от магистрального трубопровода до расходомера. Расходомер удаляется, и пластмассовая подводящая труба вставляется через открытый конец стальной подводящей трубы и продвигается вперед до точки, примыкающей к магистральному трубопроводу. Пластмассовая труба имеет уплотняющую головку на своем направляющем конце. Жидкий уплотнитель подается в пространство между пластмассовой трубой и стальной подводящей трубой. Уплотняющая головка входит в герметичное зацепление с внутренней частью стальной подводящей трубы и имеет уплотнение. Когда жидкий уплотнитель затвердевает, это уплотнение разрушается точечным концом гибкого стержня, вставляемого через пластмассовую трубу (GB 2227071 A 18.07.90, F 16 L 55/16).
В подробном известном способе пластмассовая подводящая труба имеет цилиндрическую стенку. Пластмассовая подводящая труба обладает некоторой гибкостью, которая дает возможность вставлять ее после косого изгиба между вертикально и горизонтально продолженными отрезками стальной подводящей трубы.
Известный способ может быть применен к системам низкого давления, в которых сила, возникающая в связи с давлением газа в стальной трубе, действующая на уплотняющую головку, была относительно мала. Пластмассовая подводящая труба могла быть поэтому вручную продвинута вперед через существующую подводящую трубу без трудностей.
Для систем с более высоким давлением, например, для тех, которые эксплуатируются при давлениях вплоть до 0,7 МПа, сила, возникающая в связи с давлением газа в стальной трубе, которая действует на уплотнительную головку, будет слишком велика для того, чтобы продвигать пластмассовую подводящую трубу вручную через существующую подводящую трубу.
Задачей настоящего изобретения является создание способа установки пластмассовой трубы в существующую подводящую трубу, при которой не возникают чрезвычайно высокие силы, связанные с давлением среды.
В соответствии с изобретением предлагается способ установки пластмассовой подводящей трубы в существующую стальную подводящую трубу, которая проходит от магистрального трубопровода (или от тройника, присоединенного к магистральному трубопроводу) к открытому концу, включающий уплотнение существующей трубы путем использования уплотнителя, развертываемого при помощи удлиненного гибкого узла, который вставляется в существующую трубу через открытый конец, вставляют пластмассовую подводящую трубу поверх гибкого узла для обеспечения продвижения ее через существующую трубу, размещают уплотнитель в пространстве между существующей трубой и пластмассовой подводящей трубой и извлекают удлиненный гибкий узел через открытый конец пластмассовой подводящей трубы.
Уплотнение при развертывании входит в зацепление с концом существующей трубы или с концом тройника в магистральном трубопроводе.
Удлиненный гибкий узел вставляют в имеющуюся трубу первым, и затем вставляют пластмассовую подводящую трубу в имеющуюся трубу, причем пластмассовая труба окружает удлиненный гибкий узел.
В качестве альтернативы при развертывании уплотнения осуществляют зацепление его с внутренней поверхностью стенки существующей трубы или тройника, примыкающих к магистральному трубопроводу.
Удлиненный гибкий узел и пластмассовую трубу вставляют в имеющуюся трубу вместе.
Уплотнение извлекают вместе с удлиненным гибким узлом.
Уплотнение оставляют в имеющейся трубе после того, как извлекают удлиненный гибкий узел.
Уплотнение имеет форму раскрытого зонтика.
Уплотнение выполняют надувным.
Уплотнение складывается в сложенное состояние в то время, когда оно продвигается вперед внутри имеющейся подводящей трубы, и затем раскладываются в развернутое положение.
Устройство, используемое для осуществления способа, содержит удлиненный гибкий узел, имеющий гибкий пруток, окруженный гибким рукавом и несущий уплотнитель, при этом он выполнен с обеспечением возможности размещения пластмассовой подводящей трубы поверх гибкого узла и извлечения его через открытый конец пластмассовой подводящей трубы после уплотнения.
Уплотнение содержит ребра, соединенные с возможностью поворота своими внутренними концами с направляющим концом рукава, причем наружные концы ребер находятся в зацеплении с корпусом замка, соединенным с прутком, причем уплотнение размещается путем манипулирования гибким углом и продвигается вперед через существующую трубу во втянутом положении, причем наружные концы ребер находятся в зацеплении с корпусом замка и затем развертывается посредством высвобождения наружных концов ребер и посредством перемещения корпуса замка к ребрам, чтобы выдвинуть их в открытое положение, и посредством перемещения корпуса замка по направлению к существующей подводящей трубе.
В качестве альтернативы уплотнение содержит ребра, соединенные с возможностью поворота своими внутренними концами с корпусом, прикрепленным к прутку, причем наружные концы ребер находятся в зацеплении с корпусом замка, прикрепленным к направляющему концу рукава, причем уплотнение размещается путем манипулирования гибким узлом, и уплотнение продвигается вперед через существующую трубу во втянутом положении, причем наружные концы ребер находятся в зацеплении с корпусом замка, и затем развертывается посредством высвобождения наружных концов ребер и посредством перемещения корпуса замка к ребрам и перемещения корпуса, прикрепленного к прутку, по направлению к существующей подводящей трубе.
В качестве альтернативы уплотнение имеет форму кольца, но удерживается растянутым в деформированной удлиненной эллиптической форме посредством прокладки, расположенной между рукавом и прутком, при подаче гибкого узла в имеющуюся трубу, причем уплотнение размещается посредством относительного перемещения рукава и прутка, которое разрушает прокладку, причем уплотнение принимает круглую форму и сжимается в осевом направлении под действием гибкого узла между наконечником, который переносится направляющим концом пластмассовой трубы, и шайбой, соединенной с прутком, причем наконечник входит в зацепление с передним концом рукава.
В качестве альтернативы уплотнение имеет форму надувной сумки и простирается между двумя корпусами, один из которых соединен с прутком, а другой входит в зацепление с передним концом рукава.
В качестве альтернативы уплотнение соединено хрупкой нитью с корпусом, соединенным с прутком, и после разрушения хрупкой нити путем манипулирования гибким средством, уплотнение выталкивается наружу поверхностью в форме выступа на наконечнике, который переносится направляющим концом пластмассовой трубы, причем этот наконечник имеет внутренний уступ, который входит в зацепление с направляющим концом рукава.
В качестве альтернативы уплотнение смонтировано на рукаве, примыкает к его направляющему концу и удерживается при помощи хрупких нитей в сложенном состоянии во время продвижения вперед гибкого узла через существующую трубу, причем нити разрываются путем манипулирования гибким узлом для того, чтобы дать возможность развернуться уплотнению путем раскрытия, чтобы оно приняло круглую форму.
Уплотнение смонтировано на трубчатом элементе, который опирается на рукав, причем трубчатый элемент на своем конце выполнен в виде усеченного конуса, который находится в зацеплении с наконечником, перемещаемым направляющим концом пластмассовой трубы.
Конструктивные исполнения способа устройства для его осуществления будут описаны на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает вертикальный поперечный разрез части конца существующей вводной трубы, противоположного открытому концу;
фиг. 2 - вид с торца уплотнения, развернутого на конце трубы, показанной на фиг. 1;
фиг. от 3 до 6 - часть первого конструктивного использования удлиненного гибкого узла, который переносит уплотнение, как показано на фиг. 2, на последовательных стадиях операции от положения, в котором оно втянуто, до положения, в котором оно полностью развернуто, в продольном разрезе;
фиг. от 7 до 10 - часть второго конструктивного использования удлиненного гибкого узла, который переносит уплотнение во втором конструктивном исполнении на последовательных стадиях операции от положения, в котором оно втянуто, до положения, в котором оно полностью развернуто, в продольном разрезе;
фиг. от 11 до 13 - часть второго конструктивного использования удлиненного гибкого узла и третьего конструктивного исполнения на последовательных стадиях операции от положения, в котором оно втянуто, до положения, в котором оно полностью развернуто, в продольном разрезе;
фиг. 14 и 15 - соответственно четвертое и пятое конструктивное исполнения уплотнения с частью четвертого и пятого конструктивных исполнений удлиненного гибкого узла, в продольном разрезе;
фиг. от 16 до 18 - часть шестого конструктивного исполнения удлиненного гибкого узла и шестого конструктивного исполнения уплотнения на последовательных стадиях операции от положения, в котором оно полностью втянуто, до положения, в котором оно полностью развернуто, в продольном разрезе; и
фиг. от 19 до 22 - часть седьмого конструктивного исполнения удлиненного гибкого узла и седьмого конструктивного исполнения уплотнения на последовательных стадиях операции от положения, в котором оно полностью втянуто, в продольном разрезе.
На фиг. 1 показан конец 10 имеющейся стальной трубы 12, которая заканчивается в магистральном трубопроводе 14. В альтернативном устройстве имеющаяся труба присоединена к тройнику, и тройник соединен с магистральным трубопроводом 14. В этом случае считается, что конец 10 представляет собой тот конец тройника, которым он заканчивается в магистральном трубопроводе 14.
Для того чтобы установить пластмассовую подводящую трубу в имеющуюся трубу, контрольный клапан расходомера в доме или в производственном помещении, в котором заканчивается имеющаяся труба, будет сначала заменен на шаровой клапан, как описано, например, в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент Великобритании N 9502164. 8 тех же заявителей, содержание которой включено в эту заявку для ссылки. Это дает возможность вставлять удлиненный гибкий узел 20 (обозначенный на фиг.1 штрихпунктирной линией) в имеющуюся трубу 12 и манипулировать им за открытым концом имеющейся трубы 12. Узел 20 в основном содержит наружный рукав 22, образованный проволочной обмоткой 24, и внутренний пруток 24.
Узел 20 имеет на своем внутреннем конце уплотнение 30, которое показано развернутым на фиг. 2. Развернутое уплотнение 30 имеет форму зонтика. Уплотнение 30 состоит из ребер 32, которые соединены с возможностью поворота с концом рукава 22 и 34. Ребра 32 связаны между собой посредством конусообразной жесткой пленки из пластмассы, такой как полиуретан 36. Путем действия рукавом 22 и прутком 24 удлиненного узла 20, уплотнение 30 может быть подано вниз в имеющуюся трубу 12 из открытого конца во втянутом положении и при наличии газа высокого давления (например, вплоть до 0,7 МПа). Уплотнение 30 проходит через конец 10 имеющейся подводящей трубы 12 и, путем дальнейшего манипулирования узлом 20, может быть развернуто в положение, показанное на фиг. 2, и может в результате этого создать уплотнение у конца 10. На этой стадии трубу 12 подвергают испытанию для того, чтобы доказать, что уплотнение эффективно. Пруток 24 удерживается у открытого конца имеющейся трубы 12 рядом с имеющими возможность размыкания механическими замками.
На фиг. от 3 до 6 показаны более подробно детали уплотнения 30 и узла 20. На фиг. 3 уплотнение 30 показано во втянутом положении, причем наружные концы ребер 32 зажаты замком 40, прикрепленным к прутку 24.
На фиг. 4 показано высвобождение ребер 32 путем продвижения вперед прутка 24 относительно рукава 22.
На фиг. 5 показано развертывание уплотнения 30 путем втягивания прутка 24 относительно рукава 22 и зацепления замка 40 с ребрами 32.
На фиг. 6 показано, как давление газа действует на левую сторону уплотнения 30, и деформирует его в показанной форме. В этом положении предотвращается течение газа из магистрального трубопровода 14 в имеющуюся трубу 12 через конец трубы 10.
Следующая стадия способа установки пластмассовой трубы в имеющуюся трубу 12 содержит подачу пластмассовой трубы 50 в имеющуюся трубу 12 через доступный конец. Пластмассовая труба предпочтительно содержит гофрированную трубу 50, как показано. Однако, труба 50 может содержать гофрированную трубу, имеющую средство для обеспечения гладкого, или по существу гладкого прохода, такого как внутренняя подкладка, либо труба может иметь цилиндрическую стенку. Детали конструкции трубы не составляют часть настоящего изобретения.
Труба 50 имеет кольцеобразный наконечник 52, изготовленный, например, из латуни или из пластмассы, из которого выдается наружу рукав 22. Пластмассовая труба 50 подается внутрь имеющейся трубы 12 между ней и рукавом 22 удлиненного узла, который действует как направляющая для пластмассовой трубы 50 на этой стадии.
Как только пластмассовую трубу 50 разместят в имеющейся трубе 12, пространство 54 между этой трубой 12 и пластмассовой трубой 50 заполняется жидким уплотнителем, который затем затвердевает.
Уплотнение 30 складывается путем манипулирования удлиненным узлом 20 и затем извлекается вместе с узлом 20 из имеющейся трубы 12. Затем шаровой клапан удаляется и заменяется контрольным клапаном расходомера.
На фиг. 3 - 6 показан шарик 60, в котором содержится источник света или источники и детекторы света, которые соединены в цепь, как описано в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент Великобритании N 9503678.6 так же заявителей, содержание которой включено в описание изобретения для ссылки. Путем наблюдения за сигналом тревоги, который вырабатывается посредством цепи, описанной в 9503678.6 может быть точно определен момент ухода уплотнения 30 в магистральный трубопровод 14.
Второе конструктивное исполнение уплотнения 70 и удлиненного узла 72 показано на фиг. 7 - 10. В этом конструктивном исполнении ребра уплотнения 70 с возможностью поворота соединены с блоком 74, прикрепленным к прутку 76 узла 72. Концы ребер удерживаются во втянутом положении уплотнения 70 блоком 78, присоединенным к концу рукава 80 узла 72.
На фиг. 9 показано действие блока 78, который обеспечивает выталкивание ребер в открытом положении путем манипулирования узлом 72. Уплотнение 70 затем принимает форму зонтика.
После того, как пространство между имеющейся трубой 12 и пластмассовой трубой (не показана) заполняется уплотнителем, уплотнение 70 складывается в узел 72 извлекается, как и ранее.
Третье конструктивное исполнение уплотнения 90 и удлиненного узла 92 показано на фиг. 11 - 13. В этом исполнении уплотнение 90 выполнено из резины и несколько меньшего диаметра, чем диаметр отверстия имеющейся подводящей трубы 12. Уплотнение 90 удерживается предварительно растянутым во втянутом положении (показанном на фиг. 11 и 12) при помощи пластмассовой прокладки 94. Когда уплотнение 90 правильно установлено внутри имеющейся подводящей трубы, прокладка 94 разрушается в результате манипулирования прутком 96. Пруток 96 затем извлекается, чтобы уплотнение 90 оказалось под давлением. Кольцевая прижимная шайба 98, которая закреплена к прутку 96, прижимает уплотнение 90 к наконечнику 100, который в этом конструктивном исполнении смонтирован на конце рукава 102. Уступ 104 в проточке наконечника 100 предотвращает продольное перемещение наконечника 100 вдоль рукава 102.
Сжатие уплотнения 90 приводит к расширению его собственного наружного диаметра, для того, чтобы уплотнение вошло в герметичное зацепление с внутренней поверхностью стенки имеющейся трубы 12 или тройника.
В этом конструктивном исполнении пластмассовая труба 50 вставляется в имеющуюся трубу 12 одновременно с удлиненным узлом 92. Узел 92 включает стальной шарик 104, который закреплен к прутку 96.
После того, как пространство 110 будет заполнено уплотнителем, удлиненный узел 92 извлекается. Уплотнение 90 в этом случае остается позади.
Четвертое конструктивное исполнение уплотнения 120 показано на фиг. 14. В этом случае оно уплотняет внутреннюю поверхностью стенки 121 имеющейся трубы 12. Уплотнение 120 продвигается вперед в трубу 12, в то время как оно свободно от газа. Противоположные концы уплотнения 120 присоединены к блокам 124, 126, первый из которых прикреплен к прутку 128, а второй соединен с концом рукава 130 удлиненного узла. Сжатый азот подается в уплотнение 120 по трубе (не показана), которая проходит внутри удлиненного узла.
Пластмассовая труба (не показана) имеет наконечник и имеющий средства (не показаны) для того, чтобы предотвратить проход уплотнителя за наконечник. После того, как заполнение пространства между имеющейся трубой 12 и пластмассовой трубой будет закончено, из уплотнения 120 выпускается газ и оно складывается в результате продвижения вперед прутка 132 относительно рукава 130. Уплотнение 120 затем извлекается вместе с удлиненным узлом.
Пятое конструктивное исполнение уплотнения 140 показано на фиг. 15. В этом конструктивном исполнении из уплотнения 140 выпущен газ так же, как и в предыдущем конструктивном исполнении, но уплотнение 140 входит в герметичное зацепление с концом 10 имеющейся трубы 12. Также показаны пруток 142, рукав 144, блоки 146, 148 и часть наконечника 150, движение которого осуществляется пластмассовой трубой (не показаны).
Шестое конструктивное исполнение уплотнения 160 и части удлиненного узла 162 показаны на фиг. 16 - 18. Уплотнение 160 на фиг. 16 показано в сложенном состоянии. Уплотнение 160 круглое и связано хрупкими нитями с корпусом 162, например, из полиуретана, который соединен с прутком 164 удлиненного узла 166.
Рукав 168 удлиненного узла 166 имеет на конце наконечник 170, имеющий проточку, в которой имеется уступ 172. Узел 166 и пластмассовая труба 174 подаются в имеющуюся трубу 12 вместе и, когда уплотнение 160 размещается правильно, рукав 168 продвигается вперед относительно прутка 164.
Это приводит к тому, что наконечник 170 проходит вперед в рукав 160. Наконечник 170 снабжен наружной поверхностью специальной формы 176, которая воздействует на рукав 160 и вытесняет его наружу. Уплотнение 160 входит в герметичное зацепление с внутренней поверхностью стенки 178.
В это же время хрупкая связь между уплотнением 160 и полиуретановым корпусом 162 разрушается.
Пространство 180 между пластмассовой трубой 174 и имеющейся трубой 12 заполняется уплотнителем, который имеет возможность затвердеть.
Удлиненный узел 166 извлекается из пластмассовой трубы 174, причем уплотнение 160 остается позади, как показано на фиг. 18.
На фиг. 19 - 22 показана часть седьмого конструктивного исполнения гибкого узла 200 и седьмое конструктивное исполнение уплотнения 210.
На фиг. 19 уплотнение 210 показано в сложенном состоянии, в котором оно удерживается нитями 212. Нити 212 могут быть из корда или из проволоки, например. Узел 200 содержит рукав 214 и пруток 216. Правые концы нитей 212 прикреплены к рукаву 214, а левые концы нитей 212 прикреплены к прутку 216.
Уплотнение 210 вставляется в имеющуюся трубу 12 в сложенном состоянии. Когда оно продвигается вперед до положения в магистральном трубопроводе 14 позади конца 10 трубы 12, пруток 216 продвигается вперед относительно рукава 214 для того, чтобы разрушить нити 212. Уплотнение 210 затем развертывается в положение, показанное на фиг. 20.
Узел 200 после этого втягивается таким образом, что уплотнение 210 входит в герметичное зацепление с концом 10 имеющейся трубы 12, как показано на фиг. 21.
Уплотнение 210 содержит круглый диск 218, который составляет единое целое с рукавом 220. Рукав 220 присоединен к рукаву 214 удлиненного узла 200. Рукав 220 имеет правый конец 224 в форме усеченного конуса.
Рукав 220 переносит неплотно закрепленный круглый корпус уплотнения 226, который составляет единое целое с тремя диаметрально простирающимися ребрами 228.
Затем пластмассовая труба 230 продвигается вперед в имеющуюся трубу 12. Пластмассовая труба имеет стальной наконечник 232, который затем входит в зацепление с концом 224, имеющим форму усеченного конуса. Два электрических контакта 226 входят в зацепление с наконечником 232. Контакты 226 присоединены к кабелям (не показаны), которые проходят обратно через узел 200 и соединяются в цепь, включающую, например, батарейку и лампу (не показано). Когда контакты 226 соединяются посредством наконечника 232, лампа загорается, и таким образом дается сигнал, что пластмассовая труба 230 установлена правильно.
Пространство 238 между имеющейся трубой 12 и пластмассовой трубой 230 заполняется уплотнителем 240, который способен затвердевать. Удлиненный узел 200 извлекается, причем уплотнение 210 остается позади него, как показано на фиг. 22. Рукав 220 прикреплен к рукаву 214 легко разрушаемым средством, например клеем.
Следует иметь ввиду, что система датчиков, описанная в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент Великобритании N 9503678.6, тех же заявителей может быть применена к этому изобретению и дает возможность точно определить положение удлиненного гибкого узла (такого, как узел 20, например) относительно конца существующей вводной трубы 12 в магистральном трубопроводе 14, или относительно конца тройника в магистральном трубопроводе 14, причем труба 12 соединена с тройником. Шарики 60 (соответствующие шарику 60, показанному на приведенных выше фиг. от 3 до 6) показаны также на фиг. 7 - 10, фиг. 11 и 12 и фиг. 16.
На фиг. 16 частично показан направляющий элемент 300, который используется с этой же целью, как и часть гибкого направляющего узла, который простирается за шариком 52 в указанной находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент Великобритании N 9503678.6.
В определенных конструктивных исполнениях устройств по изобретению может быть предпочтительным размещение шарика 60 на удлиненном гибком узле на другой стороне уплотнения.
Способ и устройство предназначены для ремонта труб. Уплотнение подается внутрь имеющейся трубы в положение позади конца трубы. Манипулируя удлиненным узлом, разрушают нити, что дает возможность развернуть уплотнение. Узел втянут для того, чтобы корпус уплотнения вошел в зацепление с концом трубы. Пластмассовая труба вдвигается в трубу до тех пор, пока стальной наконечник, который перемещается направляющим концом пластмассовой трубы, войдет в зацепление с имеющим форму усеченного конуса концом узла уплотнения и замкнет электрические контакты для того, чтобы дать сигнал о том, что пластмассовая труба размещена правильно. Пространство между существующей трубой и пластмассовой трубой заполняется уплотнителем. Удлиненный узел извлекается. Повышается надежность установки тубы. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 22 ил.
