Настоящее изобретение относится к облицовочному материалу для трубопроводов, таких как трубопроводы для воды, газа или других жидкостей, который способен образовывать облицовочное покрытие в виде прочной внутренней трубы.
В течение многих лет трубчатый облицовочный материал использовался для ремонта и упрочнения поврежденных или устарелых трубопроводов, которые были созданы и закопаны в земле, так как работы по замене труб, особенно, что касается подземных трубопроводов, требуют больших затрат и являются трудоемкими. Способы облицовки трубопровода, разработанные ранее, например, известные из патентов US №№3132062 и 3494813, были довольно примитивными и имели множество недостатков при осуществлении способов облицовки трубопровода. В связи с этим были сделаны различные усовершенствования как в способах облицовки трубопроводов, так и в используемых при этом облицовочных материалах.
Было предложено несколько улучшенных способов облицовки, например, в патентах US №№4368091, 4334943, 4350548; 4427480 и 4334943, которые были отмечены как превосходные способы облицовки трубопроводов. При их осуществлении трубчатый облицовочный материал, имеющий нанесенное на его внутреннюю поверхность связующее вещество, вводят в трубопровод, продвигают внутри трубопровода и выворачивают его наизнанку (реверсия), посредством чего облицовочный материал с размещенным между ним и трубопроводом связующим веществом прикрепляется на внутреннюю поверхность трубопровода.
В общем случае, облицовочный материал трубопроводов при необходимости обеспечивается на его внутренней поверхности воздухонепроницаемой оболочкой или покрытием, чтобы придать облицовочному материалу водонепроницаемые и/или воздухонепроницаемые свойства.
Различные виды трубчатых облицовочных материалов использовались для ремонта внутреннего покрытия труб или трубопроводов. Обычно облицовочный материал выполняют из нетканого материала и/или тканого материала и/или другого пористого, эластичного или пенистого материала, и этот материал имеет водонепроницаемую и/или воздухонепроницаемую оболочку или покрытие.
Использование трубчатого облицовочного материала является желательным для укрепления трубопроводов, предназначенных для транспортировки жидкости высокого давления, таких как, например, газопровод (рабочее давление при фактическом использовании до 64 кг/см2), трубопровод водопроводной воды (рабочее давление при фактическом использовании до 18 кг/см2) и т.д.
В случае городского трубопровода водопроводной воды часто используют тип трубопровода, который изначально имеет сопротивление давлению до 30 кг/см2, но постепенно ухудшается с течением времени так, что его сопротивление давлению в конечном счете падает до нескольких кг/см2. Помимо свойства сопротивления давлению сильное сопротивление к растрескиванию или разрушению трубопровода, вызванного внешним ударом или нагрузками или даже землетрясениями, также является желательным для указанных типов трубопроводов, включая трубопроводы водопроводной воды. В случае трубопроводов для жидкости высокого давления повреждения, вызванные разрушением трубопроводов, будут иметь серьезные последствия. Таким образом, трубчатый облицовочный материал, используемый для таких трубопроводов, должен обладать такими функциональными возможностями, которые обеспечивали бы его устойчивость к разрушению и возможность выполнения функции трубопровода, даже в случае разрушения или поломки последнего. Точно также трубчатый облицовочный материал сам должен при необходимости поддерживать функцию канала для прохождения жидкостей высокого давления, даже если трубопроводы устарели и в значительной степени сломаны или разрушены. В таком случае облицовочный материал сам должен выдерживать давление транспортируемой жидкости, и требование к облицовочному материалу становится особенно серьезным, если диаметр трубопроводов будет большим. Если трубопроводы ломаются или обрываются из-за сильного внешнего воздействия, вызванного, например, землетрясением, трубчатая облицовка может отслоиться от поврежденных трубопроводов, при этом сама не разрушаясь, чтобы поддерживать функцию канала для прохождения жидкости высокого давления.
Термин "структурная устойчивость", используемый в этом описании, означает определенные механические свойства трубчатого облицовочного материала. Другими словами, термин "структурная устойчивость" в этом описании применяется в значении комбинации свойства внешней амортизации нагрузок и свойства устойчивости к внутреннему давлению, которые обеспечивают функцию канала для прохождения жидкостей высокого давления, используя только трубчатый облицовочный материал, в случае поломки или обрыва трубопровода. Для придания трубчатому облицовочному материалу структурной устойчивости он должен обладать достаточно высокой силой сцепления как в продольном, так и в поперечном направлении, и удовлетворительной устойчивостью до такой степени, чтобы облицовочный материал не был сломан от внешних нагрузок и/или сдвигающих разрушающих сил из-за потери связывания между трубопроводом и облицовочным материалом. В случае если трубопроводы закопаны в слабом грунте или мелиорированном участке земли, трубопровод может быть сломан или оборван из-за образования впадин в земле или землетрясения. Даже если трубопроводы сломаны или оборваны, трубчатый облицовочный материал, обладающий структурной устойчивостью, может быть отделен от поврежденных трубопроводов путем разрушения при сдвиге затвердевшего связующего вещества и может все еще функционировать как канал для прохождения жидкости высокого давления. Таким образом, структурная устойчивость облицовочного материала является одной из самых важных характеристик там, где в дополнение к (очень) высокой внутренней устойчивости к рабочему давлению обновленные трубопроводы закопаны в таких местах, где также могут встречаться внешние нагрузки и/или где находится слабый грунт или мелиорированный участок земли и/или в районе, где могут ожидаться землетрясения. Однако в предшествующем уровне техники, связанном с трубчатыми облицовочными материалами, такая структурная устойчивость никак не рассматривалась.
Поскольку трубчатый облицовочный материал наносят на внутреннюю поверхность трубопроводов путем реверсии, очень важно, чтобы трубчатый облицовочный материал был гибким и не требовал высокого гидростатического давления для операции реверсии. В общем, операция реверсии становится более трудной при увеличении толщины трубчатого облицовочного материала. Следовательно, для отверждаемого трубчатого облицовочного материала до отверждения также требуется хорошая гибкость в дополнение к структурной устойчивости.
Из US 5186987 известен облицовочный материал для трубопроводов, который содержит гибкую трубчатую пленку, лист, покрывающий внешнюю поверхность трубчатой пленки, и вторую пленку, покрывающую внешнюю поверхность листа, которая может быть снята. Этот лист состоит из ткани и покрытия из волокон высокой силы сцепления, пропитанного загущенной жидкой термоотвердевающей смолой для того, чтобы сформировать укрепленный волокнами и тканью композиционный материал благодаря высокой силе сцепления листа, имеющего достаточную длину и ширину, больше чем внутренняя кольцевая длина трубопровода, который необходимо обработать. Обе боковые концевые части одного листа высокой силы сцепления напускаются один на другой с возможностью скольжения, чтобы сформировать трубу вокруг трубчатой пленки, причем внешняя кольцевая длина трубы короче, чем внутренняя кольцевая длина трубопровода.
Когда облицовочный материал, вставленный в трубопровод, раздувают для того, чтобы привести облицовочный материал равномерно в близкий контакт с внутренней поверхностью трубопровода, напускаемая часть облицовки скользит одна по другой и кольцевая длина облицовочного материала увеличивается таким образом, чтобы облицовочный материал вошел в тесный контакт с трубопроводом.
Однако увеличение кольцевой длины облицовочного материала ограничено, и может понадобиться довольно сильное давление для преодоления сопротивления трению облицовочного материала в напускной части.
Из WO 91/14896 известен подобный трубчатый облицовочный материал, как описан в US 5186987, с одним или более слоями смолистого абсорбирующего, армированного материала, который напускается в одном месте на слой. После раздувания облицовочного материала армированные слои будут скользить в их соответствующей напускной части для обеспечения расширения армированных слоев.
В DE 4445166 также описан подобный трубчатый облицовочный материал, как раскрыто в US 5186987, с несколькими слоями смолистого абсорбирующего, армированного материала, который напускается в одном месте на слой. Напускаемые части каждого слоя являются смещенными относительно друг друга. После раздувания облицовочного материала армированные слои будут скользить в их соответствующей напускной части для обеспечения расширения армированных слоев.
В DE 4427633 также описан подобный трубчатый облицовочный материал с несколькими слоями смолистого абсорбирующего, армированного материала, который напускается в одном месте на слой. Напускаемые части каждого слоя смещены относительно друг друга. Облицовочный материал дополнительно содержит два ненапущенных внешних слоя армированного материала, покрывающего только часть окружности облицовочного материала. Эти два внешних слоя армированного материала прикрепляются в определенных местах к оболочке трубчатого облицовочного материала.
Цель изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в создании нового типа облицовочного материала для трубопроводов, который может быть равномерно нанесен на внутреннюю поверхность трубопроводов и способен образовывать прочное композиционное покрытие.
Описание изобретения
Для решения указанных выше задач настоящее изобретение предлагает трубчатый облицовочный материал для укрепления трубопроводов, используемый в способе облицовки трубопровода. Этот трубчатый облицовочный материал, имеющий нанесенное на его внутреннюю поверхность связующее вещество, вводят в трубопровод, продвигают трубчатый облицовочный материал внутри трубопровода и выворачивают его наизнанку под воздействием гидростатического давления, посредством чего трубчатый облицовочный материал с размещенным между ним и трубопроводом связующим веществом наносят на внутреннюю поверхность трубопровода. Указанный материал имеет на его внутренней части укрепляющий внутренний трубчатый кожух, причем укрепляющий внутренний трубчатый кожух содержит по меньшей мере два листа высокопрочных и высокомодульных волокон, при этом листы соединены внахлестку по меньшей мере в двух местах, а напускаемые части простираются в продольном направлении внутреннего трубчатого кожуха.
Предложенный трубчатый облицовочный материал для укрепления трубопроводов обладает хорошей абсорбирующей способностью связующего вещества, остается очень гибким до отверждения для облегчения реверсии и имеет хорошие свойства кольцевого расширения для того, чтобы соответствовать основной трубе трубопровода.
После отверждения связующего вещества облицовочный материал становится твердым, принимает прочную форму, структурную устойчивость и сопротивление давлению, чтобы поддерживать функцию канала для прохода, даже если трубопроводы или их соединительные части сломаны или оборваны, а также в случае отслаивания трубчатого облицовочного материала от трубопровода или его соединительных частей при более сильном внешнего воздействии, чем сила сцепления используемого связующего вещества.
Другое преимущество облицовочного материала согласно изобретению заключается в том, что его круговое расширение требует исключительно низкого давления для преодоления необходимости в скольжении напускных частей.
Наличие по меньшей мере двух напускных частей значительно увеличивает способность к расширению, поскольку оно может осуществляться в двух отдельных местах и позволяет разрабатывать трубчатое покрытие с довольно малым начальным кольцевым размером. При этом риск образования складок в процессе смены покрытия минимизирован или его даже удается избежать.
Кроме того, так как напуски простираются по двум противоположным краям уплощенного трубчатого облицовочного материала, даже после расширения диаметра, предыдущие уплощенные складки останутся в зонах напуска двойного слоя.
Дополнительное преимущество заключается в том, что эти два напуска, тянущиеся по двум противоположным краям уплощенного трубчатого материала, позволяют сохранять общую толщину, гибкость и вес облицовочного материала на довольно низком уровне в дополнение к оптимальной однородной устойчивости композиционного материала после пропитки и отверждения. Эта характеристика приводит к важному сохранению смолы и делает такой облицовочный материал более конкурентоспособным и более легким в обработке.
Благодаря двухслойным укрепленным зонам, покрывающим уплощенные складки, преодолены отрицательные эффекты физического образования складок на высокопрочные/высокомодульные характеристики текстильного материала, а трубчатая облицовка защищает его структурное функционирование по всей его окружности, несмотря на использование восприимчивых к складкам и сдвигу укрепляющих волокон или нитей в композиционной структуре.
На практике было обнаружено, что облицовочные материалы, такие как известные из US 5186987, имеющие только одну напускную часть, не выдерживают очень высоких давлений, даже при использовании высокопрочных/высокомодульных материалов в облицовочном материале.
Неожиданно было установлено, что облицовочный материал с двумя диаметрально противоположными напускными частями высокопрочного и высокомодульного материала или покрытия имеют намного большее сопротивление давлению, чем сопоставимый облицовочный материал с только одной напускной частью.
Такой неожиданный эффект проявляется, возможно, вследствие того, что облицовочный материал складывают в процессе его получения, затем хранят и транспортируют в уплощенном состоянии. Только когда облицовочный материал вводят в трубопровод и наносят на его внутреннюю поверхность, он возвращается к своей круглой форме. Найдено, что высокопрочные на растяжение и высокомодульные волокна, используемые в укрепляющем внутреннем трубчатом кожухе, при упрощении облицовочного материала имеют тенденцию к разрушению. Тот факт, что укрепляющий внутренний трубчатый кожух включает по меньшей мере два листа или покрытия высокопрочных на растяжение и высокомодульных волокон или нитей, которые соединены внахлестку в продольном направлении в местах уплощения облицовочного материала, увеличивает число волокон, остающихся все еще заметно неповрежденными, и, таким образом, увеличивает структурную прочность и сопротивление давлению отвержденного облицовочного материала.
Например, было выполнено испытание прочности на разрыв под действием внутреннего давления, со свободным, пропитанным и отвержденным покрытием, имеющим длину 1,20 м и DN 400 мм. Это покрытие было получено из покрытого полиэстером нетканого материала толщиной 6,25 мм и плоской укрепляющей E-CR стеклоткани 1500 г/м2 (500 г/м2 в основе и 1000 г/м2 в уточине), сформированное таким образом, чтобы обеспечить канал имеющий с внешней стороны одну напускную зону боковых сложенных краев. Кратковременное разрывающее давление составляло 16 бар, обеспечивающее долговременное рабочее давление +/-5,3 бар (долговременная устойчивость равна 1/2 кратковременной устойчивости и коэффициенту безопасности =1,5).
Покрытие такой же формы, но с каналом из стеклянного материала, состоящего из двух отдельных слоев стеклоткани, с напусками в 160 мм по обе стороны области сложенных краев, выдерживает кратковременное разрывающее давление в 37,5 бар, что гарантирует долговременное рабочее давление в 12,5 бар.
По меньшей мере два листа тканей или покрытий высокопрочного на растяжение и высокомодульного материала соединяют внахлестку предпочтительно по меньшей мере на 5 см каждый.
Предпочтительно, особенно когда "DN" (номинальный диаметр) составляет больше чем 320 мм, по меньшей мере два листа тканей или покрытий высокопрочного на растяжение и высокомодульного материала соединяют внахлестку приблизительно на 2 Х 0,10 DN - 2 X 0,30 DN каждый, и наиболее предпочтительно приблизительно на 2 Х 0,20 DN каждый соответственно размеру облицовки по сравнению с диаметром трубопровода. Специалисты, квалифицированные в данной области техники, при реализации способны определить оптимальную величину напуска в зависимости от диаметра трубопровода, который необходимо восстановить - исходя из ожидаемого рабочего давления, типа и качества листов или покрытий и ожидаемого расширения трубчатой облицовки.
Согласно дальнейшему предпочтительному выполнению трубчатый облицовочный материал дополнительно содержит гибкий трубчатый кожух между воздухонепроницаемым внешним слоем и внутренним укрепляющим трубчатым кожухом или гибкий трубчатый кожух на внутреннем укрепляющем трубчатом кожухе, или первый гибкий трубчатый кожух между воздухонепроницаемым внешним слоем и внутренним укрепляющим трубчатым кожухом и второй гибкий трубчатый кожух на внутреннем укрепляющем трубчатом кожухе.
Такой гибкий трубчатый кожух предпочтительно имеет достаточно растягиваемую текстильную структуру, такую как нетканая ватка или нетканый материал (фильц), вязанный слой или эластичная текстильная ткань.
Более детально, гибкий(ие) трубчатый(ые) кожух(и) содержит(ат) текстильный нетканый материал, нетканый литьевой материал или текстильное полотно с густым ворсом или тканную, плетеную или вязанную текстильную структуру или гибкий, пористый и абсорбирующий слой, такой как пена с открытыми порами.
Непроницаемый материал внешнего слоя содержит предпочтительно высокоэластичный или гибкий натуральный или синтетический материал, выбранный из группы, которая включает природные и синтетические каучуки, полиэстеровые эластичные полимеры, полиолефиновые полимеры, полиолефиновые сополимеры, полиуретановые полимеры или их смесь. Предпочтительно эти материалы представляют собой материалы, "одобренные для использования в контакте с пищевыми продуктами".
В зависимости от предназначения облицовочного материала внешний слой является воздухонепроницаемым и/или водонепроницаемым.
В общем случае, внешний слой имеет толщину в пределах 0,2-2,0 мм, предпочтительно 0,5-1,5 мм.
Внутренний укрепляющий трубчатый кожух и необязательный(ые) гибкий(ие) трубчатый(ые) кожух(и) предпочтительно пропитан(ы) связующим веществом, образующим после отверждения или высыхания твердый композиционный материал.
Связующее вещество может содержать смолу или клей, выбранный из группы, состоящей из отверждающегося при нагревании материала или материала холодного отверждения, такого как полиуретан, ненасыщенный сложный полиэфир, сложный эфир винилового спирта, эпоксидная смола, акриловые волокна, эфир изоциановой кислоты, конкрет или жидкое стекло или их смесь.
После отверждения или высыхания связующее вещество скрепляет напускаемые края высокопрочных и высокомодульных укрепляющих листов.
Согласно предпочтительному воплощению, по меньшей мере, два листа высокопрочных на растяжение и высокомодульных материала содержат тканую, плетеную или вязанную структуру или покрытие или нетканый лист, выполненный из стекла, параарамида, углерода или других волокон или высокомодульных нитей.
Предпочтительно высокопрочный и высокомодульный материал выбирают для того, чтобы преодолеть в известной степени потерю прочности из-за операции образования складок в течение процесса производства трубчатой облицовки. Для этой цели хорошо подходят "Е" или "E-CR" стекловолокно и "Е" или "E-CR" элементарное стекловолокно, имеющее поперечное сечение отдельной нити, как максимум, 17 микрон и выбранное проклеивающее вещество для совместимости с эпоксидной смолой. Также могут использоваться параарамидные волокна и элементарные нити, присутствующие на рынке под торговыми марками Kevlar®, Twaron® или Technora®, или углеродные волокна и элементарные нити.
Другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения в большей мере станут очевидными из дальнейшего описания.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение может быть более полно объяснено из дальнейшего описания, представленного в сочетании с сопутствующими чертежами.
На фиг.1 показано поперечное сечение структурного облицовочного материала до реверсии.
На фиг.2 показано поперечное сечение по предпочтительному варианту структурного облицовочного материала до реверсии.
На фиг.3 показано поперечное сечение структурного облицовочного материала после реверсии.
На фиг.1 показано поперечное сечение структурного облицовочного материала до реверсии, содержащего гибкую многослойную структуру, выполненную для его использования при обновлении облицовки трубопроводов. Этот облицовочный материал выполнен для структурного упрочнения трубопровода после пропитки отверждающейся смолой или связующим веществом, реверсии и отверждения в трубопроводе, предназначенном для восстановления.
Внешний слой 1 выполнен из воздухонепроницаемого покрывающего материала 1.а, который нанесен на внешнюю поверхность гибкой пористой и абсорбирующей основы 1.b. Гибкая пористая и абсорбирующая основа 1.b наиболее часто выполнена из нетканой текстильной структуры, такой как фильц, войлок, нетканый литьевой материал или полотно с непрерывными элементарными волокнами или штапельными волокнами. В некоторых случаях она может быть также выполнена из тканой, плетеной или вязаной структуры; или любого другого вида гибкого пористого абсорбирующего материала, такой как пена с открытыми порами. В случае использования текстильного материала для пористого, абсорбирующего слоя используют синтетические или искусственные волокна или элементарные нити, такие как полиамид, полиолефин, акриловые волокна, стекло, искусственный шелк, арамиды или наиболее часто полиэстер. В определенных случаях можно также использовать натуральные волокна, особенно растительного происхождения, такие как лен, конопля, джут, кенаф (лубяное волокно) или рамв (волокно из рами). Структуру и толщину гибкого пористого слоя 1 выполняют соответствующим определенным требованиям с учетом международных стандартов, таких как ASTM F. 1216 (Американское общество испытания материалов) для того, чтобы гарантировать структурное упрочнение всей композиционной облицовки в отношении прочностных свойств (Модуль Е) смолы или связующего вещества, используемых для пропитки.
Например: частично поврежденная труба с номинальным диаметром, равным 500 мм, коэффициентом уменьшения овальности 2%, подверженная 1,5 м водному столбу, и принимая во внимание коэффициент расширения земли К=7,0 и коэффициент безопасности N=1,5, восстановлена при помощи композиционного облицовочного материала, имеющего кратковременный Модуль - Е, равный 3500 МПа, требует слой, как минимум, 5 мм.
Гибкая пористая и абсорбирующая основа 1 может быть выполнена из одного слоя или из нескольких слоев того же самого или другого материала.
В середине этой гибкой пористой и абсорбирующей основы для образования внутреннего канала помещают два отдельных листа высокопрочного и высокомодульного текстильного материала 2 и 3 и сворачивают со свободными напусками на обоих краях. Два напуска располагают один напротив другого, создавая двойной слой материала вдоль облицовочного материала. Двойные слои размещают таким образом, чтобы охватить уплощенные края облицовки 4 а-а' и 4 b-b'.
Два листа высокопрочного и высокомодульного материала 2 и 3 могут быть выполнены из нетканых или тканых, плетеных или вязанных структур, используя штапельные волокна, непрерывные элементарные волокна или нити. Предпочтительно используют структуры, такие как тканый или основовязанный и уточновязанный трикотаж, в которых продольные и поперечные нити или элементарные волокна расположены в перпендикулярном направлении. Такое расположение позволяет получать максимальный эффект упрочнения в отношении устойчивости к внутреннему давлению структурного облицовочного материала. На практике непрерывные высокопрочные и высокомодульные комплексные нити используют в листах 2 и 3, в которых основовязанные нити расположены в продольном направлении облицовочного материала и уточные нити в поперечном направлении. Конструкция листов 2 и 3 разработана для того, чтобы достичь в два раза большей разрывной прочности при растяжении для поперечного направления по сравнению с продольным направлением. Таким образом, гарантируется оптимальное разрывающее давление для конечного структурного облицовочного материала.
Листы 2 и 3 выполняют из высокопрочного и высокомодульного материала, такого как углерод, параарамид, высококачественный полиэтилен (НРРЕ), и по экономичным причинам предпочтительно из стекла.
В случае использования стекла для листов 2 и 3 выбирают химически и механически самые прочные типы стекла с целью обеспечения длительного срока службы, минимизации потерь прочности в процессе производства облицовки, а также в течение хранения. В этой связи предпочтительно выбирают Е стекло или предпочтительно E-CR стекло, или сорта, не содержащие бор.
Листы 2 и 3 обычно выполняют из одинаковых волокон или нитей, но могут быть скомбинированы и различные материалы.
Расположение напусков и их ширина на листах 2 и 3 обычно равны с обеих сторон, но могут и отличаться.
На фиг.2 показано поперечное сечение предпочтительного выполнения структурного облицовочного материала до реверсии.
Дополнительный(ые) трубчатый(ые) слой(и) гибкого, пористого и абсорбирующего материала 5 может(могут) быть введен(ы) в канал, образованный листами 2 и 3.
Такой(ие) слой(и) обычно подобен(ны) пористой абсорбирующей основе 1.b. Однако это может также быть водонепроницаемый и/или воздухонепроницаемый слой, способный защитить отверждающуюся при нагревании смолу или связующее вещество от смачивания в течение процесса введения в основную трубу трубопровода.
На фиг.3 показано поперечное сечение структурного облицовочного материала после реверсии.
После реверсии слой 1 вывернут внутрь облицовочного материала своим водонепроницаемым покрытием 1.а в контакте с жидкостью, предназначенной для транспортировки по восстановленной трубе.
После отверждения отверждающейся при нагревании смолы или связующего вещества слой(и) 1.b. способствует(ют), главным образом, структурному упрочнению облицовочного материала благодаря его толщине и Модулю-Е.
Два листа 2 и 3 высокопрочного и высокомодульного текстильного материала теперь расположены вокруг внутренней трубы 1 и все еще соединены внахлестку на их краях для укрепления ранее уплощенных зон 4 а-а' и 4 b-b'. Отверждающаяся при нагревании смола или связующее вещество приводят после отверждения с помощью пара, горячего воздуха, горячей воды или ультрафиолетового света к устойчивому соединению между двумя напускными областями и создают укрепленную, устойчивую к давлению, композиционную трубу.
Благодаря высокопрочным и высокомодульным укрепляющим листам 2 и 3 отвержденная облицовка способна противостоять высокому внутреннему давлению и поддерживать свой размер и форму в таких условиях.
В отличие от известных из предшествующего уровня техники отверждаемых на месте облицовок эта специфичная высокомодульная структурная конструкция позволяет облицовочному материалу точно соответствовать восстановленному трубопроводу, а также сдерживать давление внутри самой композиционной облицовки.
Благодаря таким специфичным свойствам хрупкая и/или поврежденная основная труба после упомянутой структурной переоблицовки является защищенной от воздействия давления.
При применении трубчатого облицовочного материала данного изобретения на внутреннюю поверхность трубопроводов в соответствии с любым подходящим способом облицовки трубопроводов, раскрытым, например, в Патенте США №4334943, трубчатый облицовочный материал пропитывают на его внутренней поверхности достаточным количеством связующего вещества, удерживаемого в пористом гибком слое и для того, чтобы обеспечить полное соединение различных усиливающих листов трубчатого облицовочного материала, и для того, чтобы прикрепить его на внутреннюю поверхность трубопроводов. Могут использоваться различные виды связующих веществ, такие как ненасыщенный сложный полиэфир, сложный эфир винилового спирта, но эти соединения эпоксидного типа являются предпочтительными. В случае использования связующего вещества эпоксидного типа в качестве отверждающего вещества может быть выбран ароматический или алифатический полиамин.
Конструкция трубчатого облицовочного материала настоящего изобретения далее будет проиллюстрирована более подробно на конкретном примере в отношении трубчатого материала для облицовки трубопровода, работающего при рабочем давлении 15 бар под 6-метровым водным столбом и имеющего номинальный диаметр 400 мм.
Воздухонепроницаемый трубчатый кожух производят из плоского нетканого полиэстерового фильца толщиной 7 мм с 1400 г/м2, покрытого 1 мм воздухонепроницаемым слоем полиэтилена (LLDPE). После разрезания при ширине 1159 мм, покрытый фильц формируют и скрепляют для того, чтобы получить рукав, внутри которого два слоя стекловолокнистой ткани по 788 мм ширины каждый с 1500 г/м2 сворачивают и образуют внутреннюю трубу с ее двумя краями, соединяющимися внахлестку по всей длине с минимальной шириной 80 мм вдоль складок уплощенной облицовки.
Стеклоткань делают из 100%-ых непрерывных комплексных элементарных, не содержащих бора, нитей, обработанных с помощью устойчивого к истиранию, эпокси-совместимого клеящего вещества.
После этого облицовочный материал пропитывают 10,35 кг/м2 эпоксидной смолы, содержащей алифатический полиаминовый отверждающий агент.
После реверсии сжатым воздухом в трубе предназначенной для обновления прокачивают пар в контакте с внутренней покрытой поверхностью обращенной облицовки в течение 5 часов при температуре 85-90°С. После полного отверждения смолы давление воздуха поддерживают до охлаждения до 30°С. После этого облицовка может выдержать 38 бар (кратковременного) разрывающего давления, и внешнюю нагрузку, соответствующую 6-метровому уровню грунтовых вод.
Так как может быть сделано большое множество различных выполнений настоящего изобретения, не отступая от его сути и области, то следует учитывать, что настоящее изобретение не ограничено его конкретными выполнениями за исключением того, как определено в прилагаемой Формуле изобретения.
Изобретение относится к облицовочным материалам. Трубчатый облицовочный материал для укрепления трубопроводов, используемый в способе облицовки трубопровода, при осуществлении которого трубчатый облицовочный материал, имеющий нанесенное на его внутреннюю поверхность связующее вещество, вводят в трубопровод, продвигают трубчатый облицовочный материал внутри трубопровода и выворачивают его наизнанку под воздействием гидростатического давления, посредством чего трубчатый облицовочный материал с размещенным между ним и трубопроводом связующим веществом наносят на внутреннюю поверхность трубопровода, содержит внешний слой из непроницаемого материала и расположенный на его внутренней части укрепляющий внутренний трубчатый кожух, причем укрепляющий внутренний трубчатый кожух содержит по меньшей мере два листа высокопрочных на растяжение и/или высокомодульных волокон, при этом листы со свободными напусками на обоих краях соединены внахлестку по меньшей мере в двух местах, а напускаемые части на обоих краях простираются в продольном направлении внутреннего трубчатого кожуха и расположены в диаметрально противоположных местах, охватывающих уплощенные складки трубчатого облицовочного материала. Техническим результатом изобретения является повышение прочности композиционного покрытия. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.
| WO 9114896 A, 10.03.1991 | |||
| СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА | 1993 |
|
RU2037734C1 |
| СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА | 1994 |
|
RU2078279C1 |
| DE 4445166 A, 27.06.1996 | |||
| DE 4427633 A, 16.02.1995 | |||
| US 4334943 A, 15.06.1982. | |||
