СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F16L58/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к строительству, в частности к способу покрытия внутренней поверхности трубопровода и устройству для его осуществления, и может быть использовано при сооружении и ремонте трубопроводов.

Уровень техники

Известно устройство для очистки труб, содержащее манжеты и рабочий орган с режущими кромками, расположенными по окружности на подпружиненных рычагах, при этом оно дополнительно снабжено роликами, установленными на подпружиненных рычагах между режущими кромками с возможностью регулирования расстояния от продольной оси устройства до оси роликов, при этом оси роликов расположены перпендикулярно продольной оси устройства (см. а.с. SU №1041179, кл. B08B 9/04, опубл. 15.09.1983 г.).

Недостатком данного устройства является невысокая надежность, ограниченные функциональные возможности и удобство в эксплуатации.

Известно устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубопровода, содержащее рабочий орган для нанесения покрытия, ванну для материала покрытия, при этом рабочий орган выполнен в виде тора, через центральное отверстие которого пропущена тяга, сообщенная с реверсивными приводами, при этом ванна снабжена продольными ребрами (см. пат. RU №2015742, МПК B05C 1/08, опубл. 15.04.1994 г.).

Недостатком этого устройства является то, что оно недостаточно эффективно при нанесении цементно-песчаной смеси из-за ее расслоения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятые авторами за прототип является способ очистки трубопровода, способ покрытия внутренней поверхности трубопровода и устройства (варианты) для их осуществления, включающий очистку трубопровода от отложений, перемещение раствора по трубопроводу, нанесение его на внутреннюю поверхность трубопровода, заглаживание нанесенного раствора, при этом перемещение раствора по трубопроводу и удаление с его стенки отложений производят одновременно, причем продукты удаления отложений перемешивают с раствором, и полученный состав наносят на очищенную поверхность трубопровода с приложением давления к начальному составу.

Способ осуществляют устройством, которое содержит механизм нанесения раствора на внутреннюю поверхность трубопровода, систему подачи раствора, систему подачи текучего агента, при этом оно снабжено механизмом очистки трубопровода от отложений, механизмом создания противодавления, которые установлены первыми по ходу покрытия, при этом механизм нанесения раствора соединен с заглаживающим механизмом, который имеет отверстия для прохода газа.

Вариантом исполнения является устройство, содержащее механизм перемещения раствора по трубопроводу и нанесения его на внутреннюю поверхность трубопровода, систему подачи текучего агента, систему подачи раствора, при этом оно снабжено механизмом перемещения рукава по трубопроводу, механизмом вдавливания рукава в нанесенный на поверхность трубопровода слой раствора, при этом механизм перемещения рукава по трубопроводу содержит средство складирования рукава, при этом рукав гибкой связью соединен с механизмом перемещения рукава.

Механизм нанесения раствора на внутреннюю поверхность трубопровода содержит вал, ступицы и манжеты, которые выполнены в виде установленных на ступицах эластичных конусов или размещенных в шахматном порядке эластичных и упругих лепестков (см. пат. RU №2184902, МПК F16L 58/04 опубл. 10.07.2002 г.).

Недостатками данного устройства и способа является то, что невозможно обеспечить гладкое покрытие и нанести покрытие толщиной более 3 мм, сложная конструкция устройства, низкая скорость нанесения покрытия, также покрытие не обладает достаточной прочностью, невозможно нанести на поверхность трубопровода фибробетон, очень сложно обеспечить заданную точность толщины покрытия, высокая сложность технологии нанесения покрытия.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа покрытия внутренней поверхности трубопровода и устройства для его осуществления, обладающего упрощением технологии покрытия и упрощением конструкции, расширением функциональных возможностей способа и устройства, повышение качества и прочности покрытия, уменьшение расходов материалов.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к упрощению технологии покрытия внутренней поверхности трубопровода, упрощению конструкции, расширению функциональных возможностей способа и устройства, повышению качества и прочности покрытия, уменьшению расходов материалов.

Технический результат достигается с помощью способа покрытия внутренней поверхности трубопровода, включающего перемещение по трубопроводу механизма, которым наносят раствор на внутреннюю поверхность трубопровода, при этом раствор первоначально наносят на внутреннюю поверхность трубопровода в виде продольных полос, на которые накатывают оболочку, которую оставляют в трубопроводе до затвердевания раствора, после этого оболочку выкатывают из трубопровода, при этом механизм нанесения раствора и оболочку по трубопроводу перемещают с разными скоростями.

Технический результат достигается с помощью устройства для покрытия внутренней поверхности трубопровода, содержащего системы подачи раствора и текучего агента, механизм нанесения раствора, камеры с приводным реверсивным барабаном, на который намотана оболочка, конец которой отогнут и закреплен по периметру камеры, при этом механизм нанесения раствора выполнен из двух манжет, каждая из которых выполнена из ступиц, установленных на валу, при этом на ступицах установлены эластичные и упругие лепестки, образующие на периферии щели, причем конец оболочки закреплен на тросе, который проходит через манжеты и его конец закреплен на реверсивных приводных барабанах, при этом на тросе установлены средства, регулирующие усилие протягивания троса через отверстия, выполненные в валах манжет.

В устройстве оболочка выполнена меньшего диаметра, чем диаметр трубопровода.

Таким образом, технический результат достигается с помощью способа покрытия внутренней поверхности трубопровода, включающего перемещение по трубопроводу механизма, которым наносят раствор на внутреннюю поверхность трубопровода, при этом раствор первоначально наносят на внутреннюю поверхность трубопровода в виде продольных полос, на которые накатывают оболочку, которую оставляют в трубопроводе до затвердевания раствора, после этого оболочку выкатывают из трубопровода, при этом механизм и оболочку по трубопроводу перемещают с разными скоростями. Способ осуществляют устройством, содержащим системы подачи раствора и текучего агента (сжатого воздуха), механизм нанесение раствора, камеры с приводным реверсивным барабаном, на который намотана оболочка, конец которой отогнут и закреплен по периметру камеры, при этом механизм нанесения раствора выполнен из двух манжет, каждая из которых выполнена из ступиц, установленных на валу, при этом на ступицах установлены эластичные и упругие лепестки, образующие на периферии щели, причем второй конец оболочки закреплен на тросе, который проходит через манжеты и его конец соединен со вторым реверсивным приводным барабаном, при этом на тросе установлены средства, регулирующие усилие протягивания троса через отверстия, выполненные в валах манжет, причем оболочка выполнена меньшего диаметра, чем диаметр трубопровода.

Краткое описание чертежей и иных материалов.

На фиг.1 дан способ покрытия внутренней поверхности трубопровода и устройство для его осуществления, общий вид;

На фиг.2, тоже, схема образования щелей.

Осуществление изобретения.

Устройство для покрытия внутренней поверхности трубопровода, изображенное на фиг.1, 2, выполнено из манжет, которые выполнены из вала 1 и установленных на нем ступицах 2, 3, на которых в шахматном порядке установлены упругие лепестки 4, 5 и эластичные лепестки 6. В трубопроводе 7 установлены две манжеты 8. Упругие лепестки 4, 5 контактируют со стенкой трубопровода 7 ребрами 9 и образуют сегментные щели 10, со стенкой трубопровода 7. Гибкая связь 11 соединяет между собой барабаны 12, 13.

Конец 14 оболочки 15 закреплен на гибкой связи 11. Конец 16 оболочки 15 закреплен по периметру камеры 17. На гибкой связи 11 установлены средства 19, регулирующие усилие протягивания гибкой связи 11 через отверстия, выполненные в валах 1 манжет 8.

Система 20 подает раствор (не обозначен) в полость 21 трубопровода 7. Система 22 подает текучий агент (не показан) в камеру 17.

Устройство для внутреннего покрытия трубопровода работает следующим образом.

В полость 21 закачивают системой 20 заданный объем раствора.

Барабаном 12 начинают наматывать гибкую связь 11, которая сматывается с барабана 13.

В результате того, что оболочка 15 и манжеты 8 перемещаются с разными скоростями, то манжеты 8 удаляются от оболочки 15. В трубопроводе 7 в полости, образованной оболочкой 15 и второй манжетой 8, возрастает вакуум, который увеличивает выход газа, пара, влаги из нанесенного раствора на стенку трубопровода 7. Это способствует образованию более прочного и плотного покрытия. При возрастании вакуума возрастает усилие, необходимое для перемещения раствора и манжет 8 по трубопроводу 7.

При достижении заданного усилия срабатывает средство 19, например срезная чека.

Системой 22 в камеру 17 подают текучий агент. Оболочка 15 перекатывается по трубопроводу 7. Первое средство 19 находится в отверстии вала 1 второй манжеты 8.

Манжеты 8 и раствор перемещаются по трубопроводу 7.

Раствор второй манжеты 8 выдавливается через щели 10 в виде полос на стенку трубопровода 7.

Манжета 8 и раствор перемещаются по трубопроводу 7 со скоростью перемещения оболочки 15.

В результате этого между второй манжетой 8 и оболочкой 15 возникает разрежение.

Усилие протягивания гибкой связи 11 через отверстие вала 1 манжеты 8 возрастает.

Когда это усилие достигнет заданной величины, срабатывает средство 19. Поле этого гибкая связь 11 свободно проходит отверстия вала 1 манжеты 8.

Оболочка 15 снова подходит ко второй манжете 8.

Газ, пар второй манжеты 8 вытесняется через щели 10 из трубопровода 7 во внешнюю среду.

После того как очередное средство 19 подойдет к отверстию вала 1 второй манжеты 8, снова возрастает усилие протягивания гибкой связи 11 через отверстие вала 1 манжеты 8. После этого манжеты 8 раствор и оболочка 15 снова начинают перемещаться по трубопроводу 7, формируя покрытие на внутренней поверхности трубопровода 7.

После того как манжеты 8 и остатки раствора выйдут из трубопровода 7, оболочку 15 под давлением текучего агента оставляют до отвердения раствора, затем оболочку 15 выводят из трубопровода 7.

Пример. Способ покрытия внутренней поверхности трубопровода.

После очистки трубопровод 7 покрывают цементно-песчаной смесью. Внутренний диаметр трубопровода 7 равен 200 мм, длина равна 200 м. Трубопровод 7 выполнен из стальной трубы, диаметром 219 мм.

Готовят цементно-песчаную смесь следующего состава, весовых частей: цемент (портландцемент марки 500) - 1 ч.; кварцевый песок - 2 ч.; клей ПВА - 0,03 ч.; водоцементное соотношение - 4.

Способ осуществляют устройством, представленным на фиг.1.

В качестве оболочки 4 используют полипропиленовый рукав диаметром 190 мм и длиной 205 м.

В полость 21 между манжетами 8 в трубопровод 7 закачивают необходимую порцию раствора. Барабаном 12 (лебедкой) пары манжет 8 перемещают по трубопроводу 7. Следом за манжетами 8 по трубопроводу 7 перекатывают оболочку 15 и перемещают ее по нанесенному на стенки трубопровода 7 раствору.

После этого оболочку 15 под давлением текучего агента (сжатого воздуха), равного 0,2 МПа, выдерживают в трубопроводе 7 до затвердевания раствора, затем оболочку 15 выкатывают из трубопровода 7.

На стенке трубопровода 7 формируется гладкое покрытие толщиной 5 мм.

Использование изобретения значительно упрощает технологию и снижает на 50% стоимость покрытия.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- упрощение технологии покрытия внутренней поверхности трубопровода;

- увеличение прочности покрытия и качества ремонта;

- упрощение конструкции;

- уменьшение срока выполнения работ.

Группа изобретений относится к строительству и может быть использована при сооружении и ремонте трубопроводов. По трубопроводу перемещают механизм, которым на внутреннюю поверхность трубопровода наносят раствор в виде продольных полос. На полосы накатывают оболочку и оставляют в трубопроводе до затвердевания раствора. После этого оболочку выкатывают из трубопровода. Механизм нанесения раствора и оболочку по трубопроводу перемещают с разными скоростями. Устройство для покрытия внутренней поверхности трубопровода содержит системы подачи раствора и текучего агента, механизм нанесения раствора, камеры с приводным реверсивным барабаном, на который намотана оболочка. Конец оболочки отогнут и закреплен по периметру камеры. Механизм нанесения раствора выполнен из двух манжет. Каждая манжета выполнена из установленных на валу ступиц с эластичными и упругими лепестками. Конец оболочки закреплен на тросе, который проходит через манжеты и его конец закреплен на реверсивных приводных барабанах. На тросе установлены средства, регулирующие усилие протягивания троса через отверстия, выполненные в валах манжет. Расширяет арсенал технических средств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, включающий перемещение по трубопроводу механизма, которым наносят раствор на внутреннюю поверхность трубопровода, отличающийся тем, что раствор первоначально наносят на внутреннюю поверхность трубопровода в виде продольных полос, на которые накатывают оболочку, которую оставляют в трубопроводе до затвердевания раствора, после этого оболочку выкатывают из трубопровода, при этом механизм нанесения раствора и оболочку по трубопроводу перемещают с разными скоростями.

2. Устройство для покрытия внутренней поверхности трубопровода, содержащее системы подачи раствора и текучего агента, механизм нанесения раствора, камеры с приводным реверсивным барабаном, на который намотана оболочка, конец которой отогнут и закреплен по периметру камеры, отличающееся тем, что механизм нанесения раствора выполнен из двух манжет, каждая из которых выполнена из ступиц, установленных на валу, при этом на ступицах установлены эластичные и упругие лепестки, образующие на периферии щели, причем конец оболочки закреплен на тросе, который проходит через манжеты и его конец закреплен на реверсивных приводных барабанах, при этом на тросе установлены средства, регулирующие усилие протягивания троса через отверстия, выполненные в валах манжет.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оболочка выполнена меньшего диаметра, чем диаметр трубопровода.