Облицовочная оболочка для внутренней футеровки трубопровода и способ футеровки внутренней поверхности трубопровода облицовочной оболочкой Советский патент 1993 года по МПК F16L58/02 

Изобретение касается способа внутренней футеровки трубопроводов, причем указанная футеровка выполняется в виде самоустанавливающегося вкладыша.

Цель изобретения - упрощение процесса футерования трубопровода и повышение его надежности за счет использования облицовочной оболочки, состоящей из двух вкладышей, один из которых пропитан тер- моэатвердевающей смолой, и герметичной несмачиваемой термозатвердевающей смолой оболочки.

На фиг. 1 а изображено в разрезе, схематично, размещение вкладышей, кожуха и надувного баллона в трубопроводе после начала введения жидкости под давлением; на фиг.1б-в разрезе, схематично, размещение внутреннего футеровочного вкладыша, прижатого к внутренней стенке трубопровода после отверждения смолы; на фиг,2 - схематично размещение системы: вкладыши, кожух, в трубопроводе при протягивании этой системы по трубопроводу; на фиг.З -тканая ткань,уток которой включает проволоку (электрическую), нагревающуюО N О О N О

О

ся, расположенную в направлении, параллельной оси х-х вкладыша и трубопровода, вид сверху,

Облицовочная оболочка для внутренней футеровки трубопровода содержит наружную оболочку 1 из герметичного синтетического материала, непроницаемого для жидкостей, например, ПХВ, первый вкладыш 2 из составного материала, например, на основе стеклянного мата и стеклоткани, проницаемого по всей своей толщине для термоотверждающейся смолы перед полимеризацией и покрытый смолой, второй вкладыш 3, выполненный из синтетического материала, например, полиэтилена, ПХВ и т.п., с волокнами 4 на наружной поверхности, способными прилипать к внутренней поверхности первого вкладыша 2 после отвердения смолы. Эти волокна могут быть выполнены из полиэстра, стекла и т.п., они вращиваются в слой материала каландрированием или флокуляцией или любым другим способом. Второй вкладыш 3 выполнен в виде баллона или герметичной формы, который выступает из концов трубопровода 5. Трубопровод 6, имеющий клапан 7 и манометр 8, позволяет вводить жидкость под давлением в названный баллон.

Вкладыши 2 и 3 изготовляют о мастерской.

Вкладыш 2 выполняют разрезным, и продольные края разреза образуют соединение внахлестку, так, чтобы один из концов мог бы скользить относительно другого. Сечение вкладыша может, следовательно, увеличиваться без упругой или пластичной деформации составного материала.

Вкладыш 3 вводится внутрь вкладыша 2 в мастерской или на заводе, Система вкладышей 2 и 3 складывается и транспортируется на рабочую площадку.

И только на месте рабочей площадки вкладыш 2 покрывается тсрмоотверждаю- щейся смолой, такой как эпоксидная смола, для того, чтобы эта смола проникла сквозь всю толщу вкладыша.

Затем систему из двух вкладышей вводят в оболочку 1 из герметичного синтетического материала, который может быть приготовлен в мастерской, причем края листа, составляющие шов, герметично соединяются склеиванием или сваркой. Длина оболочки 1 несколько меньше длины вкладыша 2 для того, чтобы концы вкладыша 2 и вкладыша-баллона 3 выходили за концы оболочки 1, Длина вкладыша 2, по меньшей мере, равна длине трубопровода 5.

Сечение пкпэдыша-баллона 3 меньше, чем сечение вкладыша 2, которое меньше

сечения оболочки 1. Система: вкладыш 2, 3 и оболочка 1 складывается соответственно (см.фиг.2), и после того как она введена в трубопровод 5, протаскивается от одного

конца этого трубопровода до его другого конца.

Надувают вкладыш-баллон 3 жидкостью под давлением, давление и температуру которой постоянно контролируют.

0 Если давление Р воздействует равномерно на внутреннюю поверхность вкладыша-баллона 3, он надувается, чтобы прижать волокна 4 к внутренней поверхности вкладыша 2, покрытой смолой, и его сечение

5 увеличивается за счет пластической деформации стенки вкладыша 3. Поскольку давление Р продолжает воздействовать, сечение вкладышей увеличивается до тех пор, пока наружная поверхность вкладыша 2 не при0 жмется к внутренней поверхности оболочки 1. Под непрерывным воздействием давления Р, сечение оболочки 1 увеличивается одновременно с сечениями вкладышей до тех пор, пока оболочка 1 плотно не прижи5 мается к внутренней стенке трубопровода 5. Выбранные давление и температуру поддерживают до отверждения смолы. Вкладыш 3 теперь плотно прилипает наружной поверхностью с волокнами А к наружной

0 поверхности вкладыша 2, при этом оба вкладыша 2 и 3 образуют таким образом составную систему. Концы вкладыша 2 прилипаютпрямо к внутренней стенкетру- бопровода 5. Небольшие промежутки меж5 ду концами оболочки 1 и концами вкладыша 2, которые приклеены к стенке трубопровода 5, заполняются избытком смолы, вытекаюш.ей из вкладыша 2, этот избыток смолы после отвердения образует

0 герметизирующее соединение, препятствующее всякому просачиванию между оболочкой 1 и наружной поверхностью вкладыша 2. Концы вкладыша-баллона 3 обрезают, а концы вкладыша 2, которые аысту5 лают из концов трубопровода 5, обрезают после уменьшения и полного устранения давления Р.

Оболочка 1 применяется по выбору. Она создает некоторые преимущества, напри0 мер, при футеровке трубопроводов больших сечений и/или трубопроводов большой длины.

Для прижатия облицовочной оболочки может применяться надувной баллон 9, ко5 торый может быть вытащен после удаления из него надувной жидкости и может быть использован повторно, В этом случае вкладыш 3 изготовляется не в виде надувного баллона. Применение надувного и спускаемого баллона, который может вытаскиваться. может оказаться преимущественным в определенных случаях.

В материал первого вкладыша 2 (см.фиг.З) могут быть встроены нагревательные элементы 10.

Нагревательные элементы в виде металлических проводов могут быть либо рас- положены на определенных линиях переплетения ткани вкладыша или могут быть интегрированы во множество волокон, составляющих линии переплетения ткани. Провода представляют, таким образом, составную часть линий материала вкладыша и остаются в ткани после отвердения смолы при использовании футеровочного вкладыша в трубопроводе.

Нагревательными элементами снабжены только определенные линии ткани. Расстояние а между этими линиями и, при необходимости, диаметр проводов определяются в зависимости от атмосферных усло- вий. условий рабочей площадки, используемой смолы, желаемого времени отвердения смолы, размеров трубопровода, формы его сечения и т.д. Важно, чтобы тепло, создаваемое элементами было бы таким, чтобы температура полимеризации (отвердения смолы) была бы одинаковой по всей длине вкладыша и по его периферии в процессе операции футеровки. Концы проводов соединяются со средствами контроля за температурой, причем эти средства отключаются по окончании операции футеровки.

Некоторые продольные линии ткани могут быть полностью выполнены в виде нагревательных лент. Нагрев может осуществляться электрическими средствами при приравненными к ним, например, нагревательные газы - в этом случае, указанные нагревательные ленты являются газопроводами и т.д.

Применение вкладыша 2 создает определенное число преимуществ. Его присутствие повышает надежность герметизирующего и стойкого к различным химическим веществам материала. Кроме того, он часто позволяет уменьшить коэффициент трения жидкости, транспортируемой в восстановленном трубопроводе.

Использование оболочки 1 также создает преимущества. Готовый футеровочный вкладыш становится полностью самодержащимся, причем стенка трубопровода 5. даже сильно поврежденная, служит ему лишь основанием.

Кроме того, при осуществлении футеровки известным способом, по.:рытые смолой концы вкладыша, загнутые в трубопровод 5. имеют тенденцию приближаться к центральной части вкладыша, покрытого смолой (см.фиг.2), смола на концах и смола на указанной центральной части имеют тенденцию к соединению. Поэтому для начала операции надувания нужно при5 менять довольно высокое давление. Этот недостаток исключается при использовании данного способа. Таким образом получают при постоянном давлении ровное развертывание системы футеровочного вкладыша.

0

Формула и обретения

1.Облицовочная оболочка для внутренней футеровки трубопровода,образованная первым вкладышем из композиционного

5 материала, пропитываемого термозатвер- девэющей смолой, и вторым внутренним вкладышем из синтетического материала, о т л ичающаясятем, что первый вкладыш выполнен разрезным и его продольные края

0 образуют соединение внахлестку, а второй вкладыш снабжен на наружной поверхности нитями и эта поверхность прилегает к первому вкладышу, при этом второй вкладыш составляет часть композиционного ма5 териала после затвердевания смолы.

2.Оболочка по п. 1,отличающаяся тем, что она снабжена герметичной и не смачиваемой термозатвердевающей смолой оболочкой, обжимающей первый вкла0 дыш.

3.Оболочка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один нагревательный элемент встроен по меньшей мере в один слой композиционного материала.

5 образующего первый вкладыш.

4.Оболочка по пп.1-3. отличающаяся тем, что нагревательный элемент встроен в волокно или расположен на волокне композиционного материала в направ0 лении, параллельном продольной оси вкладыша и трубопровода, и образует по меньшей мере, один слой композиционного материала.

5.Оболочка по пп.1-4, отличающа- 5 я с я тем, что нагревательный элемент выполнен из металлической проволоки или ленты.

6.Способ футеровки внутренней поверхности трубопровода облицовочной оболоч0 кой, заключающийся в подготовке внутренней поверхности трубопровода, подготовке оболочки, пропитке ее смолой, введении оболочки и надувного баллона в трубопровод, подаче в надувной баллон ра5 бочей среды под давлением, причем давление и температуру жидкости контролируют, увеличении сечения оболочки до прижатия к стенке трубопроводе, выдерживании до полимеризации смолы, постепенном уменьшении давления прижатия, отличающии с я тем. что для футеровки внутренней поверхности трубопровода используют оболочку, состоящую из двух вкладышей, располагаемых один вокруг другого, которые вводят одновременно в трубопровод, при этом внешний вкладыш по всей толщине пропитывают смолой до ввода в трубопровод, а окончательную оболочку получают в трубопроводе.

7.Способ по п.6. отличающийся тем. что в качестве надувного баллона используют второй вкладыш, которому придают форму баллона.

8.Способ по п.6. отличающийся тем, что герметичную и не смачиваемую тер0

мозатвердевающей смолой оболочку выполняют длиной, меньшей длины первого и второго вкладышей, а после ввода облицовочной оболочки в трубопровод концы первого и второго вкладышей прижимают к внутренней стенке на концах трубопровода и пространство между концами герметичной оболочки и первого вхлады- ша заполняют смолой первого вкладыша, при этом смола образует герметизирующую пробку после затвердевания.

Приоритет по пунктам:

27.12.85по пп. 1.2,6-8.

21.04.86попп. 3-5.

Сущность изобретения: оболочка образована первым вкладышем из композиционного материала, пропитываемого термозатвердевающей смолой, и вторым внутренним вкладышем из синтетического материала. Первый вкладыш выполнен разрезным, и его продольные края образуют соединение в нахлестку. Второй вкладыш снабжен на наружной поверхности нитями, и эта поверхность прилегает к первому вкладышу. Второй вкладыш составляет часть композиционного материала после затвердевания смолы. Для футеровки подготавливают внутреннюю поверхность трубопровода(ТП), оболочку, пропитывая ее смолой. Вводят оболочку и надувной баллон в ТП. Подают в надувной баллон рабочую среду под давлением. Давление и температуру жидкости контролируют. Увеличивают сечение оболочки до прижатия к стенке ТП, выдерживают до полимеризации смолы, постепенно уменьшая давление прижатия. В качестве надувного баллона используют второй вкладыш, которому придают форму баллона. Оболочку выполняют длиной, меньшей длины первого и второго вкладышей. 2 с.п.ф-лы, 6 з.п.ф-лы, 3 ил. fc

s- ту-Т-Т-Г FT

V « i/v /v/ 1 1/ 1/ ;

$UЈlЈ

, W / лг f -у ( дг ,- ЛЬ /t

фиа. 1Ъ

фиг. 2

(pt/е.З