Устройство для установки ремонтного материала в зоне ремонта внутренней стенки ремонтируемого трубопровода Советский патент 1993 года по МПК F16L55/18 

Изобретение касается устройства восстановления поврежденных водопроводов, трубопроводов и отдельных труб посредством наложения на их внутренние стенки усилительной обкладки с помощью накачиваемого воздухом устройства.

Цель изобретения состоит в создании усовершенствованного устройства и способе использования этого устройства для ремонта трубопроводов и аналогичных устройств (в том числе канализационных труб) путем размещения материала для ремонта в зоне ремонта в трубопроводе с таким расчетом, чтобы обеспечивалась возможность съема устройства из трубопровода без опасности перемещения ремонтного материала, размещенного на ремонтируемом месте, и, таким образом, значительное повышение надежности процесса ремонта. Другой предпочтительной целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства для ремонта вышеуказанного вида, который в процессе его применения позволяет продолжать подачу продукта через ремонтируемый трубопровод, таким образом, обеспечивая возможность исключения необходимости в таких дорогостоящих мероприятиях как устройство обводной магистрали либо временное (на период ремонта) прекращение подачи продукта по трубопроводу.

Настоящее изобретение обеспечивает создание устройства для установки материала, используемого для ремонта, на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода в месте его ремонта, указанного устройства, включающего стержневой элемент 4, радиально вытягивающееся приспособление 1, установленное на указанном стержневом элементе и располагающееся аксиально вдоль указанного стержневого элемента, по крайней мере, на части его длины и, окружая, по крайней мере, часть указанного стержневого элемента, материал, используемый для ремонта и установленный таким образом в устройстве, .что он может быть перемещен внутрь трубопровода, подлежащего ремонту, и установлен на ремонтируемый участок, при этом радиально вытягивающееся приспособление при его расширении прижимает ремонтный материал к ремонтируемому участку, указанное устройство, характеризующееся тем, что внешняя поверхность части 7 радиально вытягивающегося приспособления 1 соединена с стержневым элементом 4 только на одном коаксиальном конце внешней поверхности части 7 радиально вытягивающегося приспособления 1, причем внешняя поверхность части 7 размещается вдоль указанного стержневого элемента 4 в первом осевом направлении от аксиального конца таким образом, что при изъятии устройства из трубопровода в первом осевом направлении

обеспечивается свободное отделение внешней поверхности части 7 от ремонтного материала без нарушения его положения на ремонтируемом месте. Таким образом, надежность процесса ремонта значительно

0 возрастает.

Настоящее изобретение обеспечивает создание способа установки ремонтного материала на ремонтируемое место на внутренней стенке ремонтируемого трубопрово5 да, способа, заключающегося в установке ремонтного устройства в определенное положение в месте ремонта указанного трубопровода, устройство, включающее стержневой элемент 4, радиально вытягива0 ющееся приспособление 1, установленное

астержневом элементе 4 и располагающе еся вне стержневого элемента и вдоль него в

осевом направлении, по крайней мере, на

части стержневого элемента и коаксиально

5 по отношение к нему, ремонтный материал, вводимый устройством в подлежащий ремонту трубопровод и размещаемый опреде- ленным образом в месте ремонта с возможностью радиального расширения

0 радиально вытягивающегося приспособления, обеспечивающего прижатие ремонтного материала к ремонтируемому месту и последующее изъятие устройства из трубопровода, способ, характеризующийся тем,

5 что внешняя поверхность части 7 радиально вытягивающегося приспособления 1 соединена с стержневым элементом 4 только на одном смежном аксиальном конце внешней поверхности части 7 радиально вытягиваю0 щегося приспособления 1 с внешней поверхностью части 7, располагающейся вдоль стержневого элемента 4 в первом осевом направлении от одного осевого конца таким образом, что при изъятии устройства из тру5 бопровода в первом осевом направлении обеспечивается свободное отделение внешней поверхности части 7 от ремонтного материала без нарушения положения ремонтного материала на ремонтируемом

0 участке.

В соответствии с вышеуказанным предпочтительным аспектом настоящее изобретение далее обеспечивает создание устройства для установки материала, ис5 пользуемого для ремонта, на внутренней стенке ремонтируемого трубопровода в месте его ремонта, устройства, включающего стержневой элемент 4, радиально вытягивающееся приспособление 1, установленное на стержневом элементе вне его и располагающееся вдоль в осевом направлении, по крайней мере, по отношению к части стержневого элемента и коаксиально по отношению, по меньшей мере, к части стержневого элемента, материал, используемый для ре- монта. вводимый с помощью устройства з трубопровод, подлежащий ремонту, и размещаемый в месте ремонта таким образом, что радиально вытягивающееся приспособление 1, расширяясь, прижимает ремонт- ный материал к месту ремонта, устройство, характеризующееся тем, что стержневой элемент 4 включает внутренний осевой зазор, обеспечивающий пропуск потока жидкости между противоположными осевыми концами устройства. Таким образом, необходимость в прекращении подачи жидкости или в обводной магистрали при наличии ремонтируемого участка трубопровода исключается.

В предпочтительном конструктивном решении радиально вытягивающееся приспособление включает накачиваемый элемент, ограничивающий кольцевое или частичное кольцевое замкнутое простран- ство, располагающееся аксиально вдоль указанного стержневого элемента. Предпочтительно при этом, что накачиваемый элемент состоит из внутреннего и наружного гибких листов, соединенных с стержне- вым элементом в прилегающих аксиальных положениях с кольцевым или частично кольцевым замкнутым пространством, расположенным между внутренним и внешним гибкими листами. Причем в предпочтитель- ном примере осуществления изобретения снаружи вокруг накачиваемого элемента установлена гибкая втулка, образующая часть внешней поверхности. Накачиваемый элемент, имеющий предпочтительно вид труб- ки, при снятии накачки отслаивается от ремонтного материала, по крайней мере, частично при аксиальном извлечении формирующего элемента вдоль трубопровода без повреждения уплотнения между упроч- няющим материалом и стенкой трубопровода.

Для достижения большего удобства кольцевое пространство разделено с образованием полости для прохода жидкости, по меньшей мере, частично вдоль внешней поверхности трубки. Предпочтительно кольцевое замкнутое пространство разделено кольцевыми или частично кольцевыми элементами, закрепляемыми, с одной стороны, к формирующему элементу в положении между противоположными концами гибкой трубки. Средний входной и выходной штуцера наддува могут быть установлены на каждой стороне разделительных кольцевых

или частично кольцевых элементов. В предпочтительном варианте примера изобретения стержневой элемент имеет кольцевую форму, обеспечивая проход потока жидкости через трубопровод во время его ремонта.

На фиг. 1 представлен продольный вид в разрезе одной стороны накачиваемой формы; на фиг. 2 - продольный вид в поперечном разрезе части коаксиального канала формы.

Как показано на фиг. 1, накачиваемая форма 1 образуется частично вывертыванием трубы из соответствующего эластичного материала и закреплением его обоих концов 2 и 3 вместе друг с другом на стержневом элементе в виде коаксиального трубопровода 4, причем конец 3 устанавливается у одного конца названного коаксиального трубопровода. Между названными концами к упомянутому коаксиальному трубопроводу крепится конец 5 трубчатой направляющей втулки 6, которая располагается аксиально по существу по всей длине названной накачиваемой формы, а ее другой конец открыт. Названная направляющая втулка может быть сделана, из непроницаемого материала или может быть полностью или частично выполнена проходимой.- Впускные и выпускные средства 8, 11 предусмотрены на любой стороне втулки 6, чтобы обеспечить подачу накачиваемой среды и ее отвод из формы 1. Соосно с концом 3 названной трубы или с концом названного ко- аксиального трубопровода за положением конца 3, если конец названного коаксиального трубопровода вытянут, закрепляется один конец гибкого наружного обода 7, другой конец которого незакреплен по отношению к другому концу названного коаксиального канала, Следует уточнить, что наружный обод 7 может быть выпущен из предложенного примера выполнения, и в этом случае гибкая внешняя стенка 20 трубы 1 образует часть внешней поверхности накачиваемого элемента. В этом случае, когда применяется наружный обод 7, можно также использовать простой накачиваемый элемент, аксиальные концы которого соединяются с каналом 4 на расстоянии от его концов. В процессе работы трубка усилительного материала, импрегни- рованного термореактивной смолой, помещается поверх названной накачиваемой формы и вся система целиком вводится в сечение трубопровода или отдельной трубы,. подлежащей восстановлению, прежде всего концом 3 названной трубы. Правильное размещение можно проверить с помощью при- менения замкнутой телевизионной системы.

Среда накачивания при соответствующих температуре и давлении вводится затем через канал 8, заставляя названную форму расширяться и принуждая названный импрегнированный термореактивной смолой ремонтный материал к тесному контакту с поверхностями внутренней стенки трубопровода или отдельной трубы. Поток накачивающей среды проходит через кольцевые пространства 9 и 10 между названной трубчатой направляющей втулкой и противолежащими внутренними поверхностями названной формы для отвода через канал 11, причем названная циркуляция обеспечивает ровное распределение температуры. Накачивающая среда циркулирует при соответствующих давлении и температуре и предпочтительно ровных вплоть до достижения полной вулканизации смолы названного усилительного импрегнированного смолой материала.

Распределение температуры может быть отрегулировано при необходимости с помощью названной трубчатой направляющей втулки с регулируемым по размеру прот ходом и регулировкой, обеспечивающей быстрое переключение горячего потока. Следовательно, накачивающей средой может быть вода, воздух или некоторые другие соответствующие газ или жидкость.

После полной вулканизации термореактивной смолы, которой импрегнирован усилительный материал, циркуляция воды приостанавливается и вся вода сливается или откачивается из внутренних пространств названной формы. Затем эту форму медленно удаляют из трубопровода или трубы. Такое действие заставляет .названный гибкий наружный обод вывернуться и сняться с названного усилительного материала так, чтобы, когда форма выходит из ремонтируемого Отрезка, он вывернулся более или менее полностью. Такое отслаивающее действие оказывается чрезвычайно эффективным для преодоления всякой остаточной адгезии между названой гибкой наружной оболочкой и смолой, которой импрегнирован .названный усилительный материал.

Как показано на фиг. 2, коаксиальный канал 4 накачиваемой формы состоит из множества трубчатых элементов 12 в колли- неарном расположении. Каждый из названных трубчатых элементов имеет на торцевой поверхности профилированный кольцевой аксиально выступающий выступ 16, а на другом конце дополнительный вырез 17. Когда концы соприкасающихся названных трубчатых элементов соединяются впритык, указанные выступы и вырезы точно совпадают, обеспечивая коллинеарное расположение названных трубчатых элементов. По длине каждого из названных трубчатых элементов предусмотрено одно или более отверстий 13, через которые проходит натяжной трос 14 от одного конца названного коаксиального канала до другого. Названный натяжной трос закрепляется на концевом элементе с одного конца назван0 ного коаксиального прохода, а на другом конце предусмотрен винт или другое соответствующее средство для натяжения троса. Когда названный трос натягивается, упомянутые трубчатые элементы устанавли5 ваются жестко аксиально, при этом их прилегающие сопрягаемые кольцевые выступы и вырезы совпадают, вследствие чего обеспечивается их коллинеарность. По всей длине названного коаксиального прохода

0 натягивается наружный кожух 15 из соответствующего гибкого материала/который закрепляется и соответственно заделывается на каждом конце на соответствующем элементе 12. Кожух 12 служит для заделки

5 названных трубчатых элементов вместе. . Следует уточнить, что кожух 15 необходим, когда применяется простой накачиваемый элемент для того, чтобы накачивающая среда не просачивалась внутрь элементов 12.

0 При накачивающем элементе, показанном на фиг. 1, кожух может не применяться.

При работе, до размещения накачиваемой формы и импрегнированного смолой усилительного материала в трубопровод

5 или отдельную трубу, упомянутый натяжной трос или тросы ослабляются, позволяя отдельным звеньям названных трубчатых элементов двигаться относительно друг друга, делая, тем самым, оба названный коакси0 альный проход и названную гибкую, накачи- вающую форму гибкими. При размещенных накачиваемой форме и усилительном материале в названном трубопроводе или отдельной трубе, названный натяжной трос

5 натягивается, делая названный коаксиальный канал и названную накачиваемую форму жесткими, как указывалось выше. Формула изобретения 1. Устройство для установки ремонтного

0 материала в зоне ремонта внутренней стенки ремонтируемого трубопровода, подлежащего ремонту, включающее стержневой элемент, радиально вытягивающееся приспособление, установленное снаружи на

5 стержневом элементе и вытянутое аксиально вдоль по меньшей мере части стержневого элемента и вокруг по меньшей мере части этого стержневого элемента, ремонтный материал, установленный так, что возможен его ввод с помощью указанного устройства

в трубопровод, подлежащий ремонту, причем с возможностью его размещения в месте ремонта так, что радиально вытягивающееся приспособление, расширяясь, прижимает ремонтный материал к ремонтируемому ме- сту, отличающееся тем, что внешняя поверхность части вытягивающегося приспособления соединена со стержневым элементом только одним аксиальным концом внешней поверхности части, которая ок- ружает аксиально стержневой элемент в первом аксиальном направлении от аксиального конца, причем при извлечении устройства из трубопровода в первом аксиальном направлении обеспечивается отделение внешней поверхности от ремонтного материала без нарушения положения ремонтного материала в зоне ремонта.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е-

с я тем, что стержневой элемент имеет внут- ренний аксиально расположенный проход, обеспечивающий возможность протекания жидкости между противоположными аксиальными концами устройства.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что радиально вытягивающееся приспособление включает накачиваемый элемент, ограничивающий кольцевое или частичное кольце вое замкнутое пространство, располагающееся аксиально вдоль стер- жневого элемента.

4.Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что накачиваемый элемент снабжен внутренним и внешним гибкими листами, соединенными с стержневым элементом в

прилегающих аксиальных положениях с об- разованием кольцевого или частично кольцевого замкнутого пространства между внутренним и внешним гибкими листами.

5.Устройство по п, 4, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что накачиваемый элемент снабжен разделительной перегородкой, соединенной со стержневым элементом между примыкающими аксиальными положениями, причем разделительная перегородка разделяет замкнутое пространство на внутренний и внешний аксиально расположенные проходы, при этом средства подвода жидкости к замкнутому пространству размещены между примыкающими аксиальными положениями с каждой стороны разделительной перегородки.

6.Устройство по п. 3 или 4, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что внешняя поверхность выталкивающего приспособления выполнена в виде гибкой втулки, размещенной поверх и снаружи накачиваемого элемента.

7.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что стержневой элемент состоит из множества кольцевых секций, причем каждая из кольцевых секций имеет концевые образования, предназначенные для зацепления с концевыми образованиями примыкающей секции при аксиальном прижатии их друг к другу для сохранения жесткой кольцевой формы стержневого элемента, и средства для избирательного крепления концевых образований с зацеплением или расцеплением концевых образований из зацепления,

Область применения; для ремонта трубопровода. Сущность изобретения: листо- подобный материал укладывают внутрь трубопровода с использованием установочного вещества, причем материал для ремон9 Ю 7 I / та протаскивается в трубопровод на стержневом элементе 4, который протаскивает накачиваемый элемент, при этом накачиваемый элемент 1 располагается аксиально вдоль стержневого элемента 4 и по меньшей мере частично вокруг стержневого элемента 4 для ограничения кольцевого или частично кольцевого замкнутого пространства 9, 10, создаваемого вдоль стержневого элемента 4, для накачивания или откачивания воздуха предусмотрены средства 8, 11 в тех случаях, когда, находясь в трубопроводе, накачиваемый элемент помимо этого имеет наружную гибкую часть поверхности, фиксируемую только на одном конце стержневого элемента; накачиваемый, элемент 1 приводится в действие при накачивании для прижатия материала для ремонта к ремонтируемой стенке трубопровода, после чего воздух из него откачивают аппаратом и он вытаскивается из трубопровода в направлении, соответственно которому часть наружной стенки накачиваемого элемента 1 постепенно выворачивается и сдирается с ремонтного материала. 6 з.п.ф-лы, 2 ил. 7 гон в ь г 1/1 s и (Л С 00 со ел о hO ел СА ФигЛ

W

л

11