способ покрытия внутренней поверхности трубопровода

Формула изобретения

СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА, заключающийся в размещении в нем пропитанного полимерным связующим футеровочного рукава, прижатии его к внутренней поверхности трубопровода, структурировании связующего при его отверждении посредством прогрева при подаче под давлением пара в трубопровод, отличающийся тем, что отверждение связующего осуществляют в два этапа с использованием выделяющейся при конденсации пара теплоты испарения, для чего поддерживают конденсацию постоянной, при этом на первом этапе прогрев ведут до получения линейной структуры полимерного связующего, а окончание структурирования осуществляют на втором этапе, причем на первом этапе выдерживают давление пара в 0,1 - 0,3 атм в течение 10 - 20 мин, а на втором этапе выдерживают давление пара в 0,5 - 0,7 атм в течение 2,5 - 5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу покрытия внутренней поверхности разрушенных трубопроводов, расположенных как на земле, так и под землей и может быть использовано для формирования новых трубопроводов на поверхности земли, а также в проделанных отверстиях различных материалов.

Наиболее распространенный в Европе английский метод "Insitu form", заключающийся в размещении в ремонтируемой трубе футеровочного рукава, пропитанного связующим, во внутреннюю полость которого нагнетается вода с температурой 60-90^оС, вызывающая его прижатие к поверхности трубы и отверждение (пат. США 3996967, 3123101).

Известен способ ремонта подземных трубопроводов "Коопетанш" (пат. Фр. 2480901). Отличие состоит в том, что прижатие футеровочного рукава и его отверждение осуществляется как водой, так и воздухом под давлением 0,1-0,5 бар. Время отверждения составляет 3-8 часов в зависимости от температуры. Окончательное отверждение на 4-6 дней.

Наиболее близким техническим решением является способ (Фр. 2482252, F 16 L 55/18, 13 ноября 1981 г.), при котором прижатие футеровочного рукава осуществляется сжатым воздухом, а отверждение водяным паром за счет теплоемкости, равной 0,487 ккал/кг.град при 100^оС.

Недостатком всех известных методов ремонта является длительность процесса прогресса и отверждения футеровочного рукава, что вызывает значительные теплопотери в окружающую среду (за счет теплопроводности и конвекции) и приводит к увеличению энергозатрат. Медленный подъем температуры также обуславливается ее снижением от входа теплоносителя к его выходу, что способствует появлению в футеровочном покрытии в процессе отверждения различных уровней внутренних напряжений и приводит к разбросу его физико-механических и защитных свойств по геометрии трубы.

В случае же ремонта действующего трубопровода требуется длительное отключение от сети, что ведет к дополнительным материальным затратам.

Кроме того, при использовании данных методов осуществляется рециркуляция теплоносителя, что значительно усложняет аппаратурное оформление процесса.

Процесс отверждения в известных методах осуществляется спонтанно, поэтому в футеровочном покрытии увеличиваются внутренние напряжения, изменяя структуру поверхностного слоя, что приводит к появлению дефектных областей. Это в свою очередь вызывает снижение адгезионной прочности, а, следовательно, и физико-механических свойств покрытия, а также его гидролитической стойкости при длительном воздействии влаги.

Технический результат, на решение которого направлено заявляемое изобретение - снижение внутренних напряжений в футеровочном покрытии при отверждении, повышение его адгезионной прочности, увеличение физико-механических характеристик и гидролитической стойкости при одновременной стабилизации этих свойств по длине трубы.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе покрытия внутренней поверхности трубопровода, заключающемся в размещении в трубопроводе футеровочного рукава, пропитанного связующим, прижатии его к внутренней поверхности трубопровода и отверждении связующего посредством водяного пара, процесс отверждения осуществляют в два этапа, причем на первом этапе прогрев ведут до получения линейной структуры полимера, а окончательное структурирование осуществляют на втором этапе, поддерживая при этом постоянную конденсацию, причем давление пара на первом этапе поддерживают 0,1-0,3 атм, в течение 20-10 мин, а давление пара на втором этапе 0,5-0,7 атм в течение 5-2,5 ч.

Признаки, отличающие заявляемый способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, позволяющие достичь поставленного технического результата, не выявлены в других технических решениях.

Сущность предлагаемого способа покрытия внутренней поверхности трубопровода заключается в следующем.

Футеровочный рукав, пропитанный связующим транспортируют любым известным способом в ремонтируемую трубу и заглушают. Затем в полость футеровочного рукава подают водяной пар и осуществляют прижатие футеровочного рукава к поверхности трубы и его отверждение. Отверждение проводят в два этапа. На первом этапе прогрев ведут до получения линейной структуры полимера, давление пара при этом поддерживают 0,1-0,3 атм в течение 20-10 мин, а на втором этапе до окончательного структурирования, поддерживая при этом постоянную конденсацию, создают давление пара 0,5-0,7 атм в течение 5-2,5 ч. Подачу пара осуществляют в количестве, соответствующем количеству отводимого конденсата, что контролируют постоянством поддержания давления (и связанной с ним температурой) в ремонтируемой трубе и выпускном всего образующегося конденсата (например, конденсатоотводчиком) без выпуска пара. При этом высвобождают без изменения температуры в 10³ раз большее количество тепла, чем при остывании пара на 1^оС (использование его теплоемкости).

Ниже приведены примеры получения футеровочного покрытия.

П р и м е р 1. Футеровочный рукав, представляющий собой комбинированное полотно, полученное на иглопрошивной машине и состоящее из 2-х слоев иглопробивного полотна ИПС-Т-1000 и 1 слоя нитепрошивного материала НП-550, пропитанного полиэфирным связующим на основе бисфенола А, и помещенное между внутренним полиуретановым и внешним полиэтиленовым рукавами, транспортируют любым известным методом в ремонтируемую трубу и заглушают. Затем в полость футеровочного рукава подают водяной пар под давлением 0,1 атм в течение 20 мин. Далее давление пара повышают до 0,5 атм и поддерживают на данном уровне в течение 5 ч. Далее заглушку удаляют и трубопровод запускают в эксплуатацию.

П р и м е р 2. Осуществляют аналогично примеру 1, но футеровочный рукав представляет собой стеклотрикотажное полотно, пропитанное полиэфирным связующим на основе фталевой кислоты и помещенное между внутренним полиэтилен-полипропиленовым рукавом и внешним полиэтиленовым. Давление пара 0,3 атм на первом этапе поддерживают в течение 10 мин, а давление пара 0,7 атм на втором этапе в течение 2,5 ч.

П р и м е р 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но футеровочный рукав представляет собой нетканый материал на основе полиэфирных волокон, пропитанный полиэфирным связующим на основе терефталевой кислоты и помещенный между внутренним полиэтиленополипропиленовым рукавом, обработанным коронным разрядом и внешним полиэтиленовым. Давление пара 0,15 атм на первом этапе поддерживают в течение 15 мин, а на втором этапе давление пара 0,6 атм в течение 3,5 ч.

П р и м е р 4. Осуществляют аналогично примеру 1, но футеровочный рукав представляет собой нетканый материал на основе полиамидных волокон, пропитанный полиэфирным связующим на основе канифоли и помещенный между внутренним рукавом из полиформа и внешним из полиэтилена.

П р и м е р 5. Осуществляют аналогично примеру 1, но футеровочный рукав представляет собой иглопробивное полотно ХПС-1, пропитанное эпоксидным связующим на основе бисфенола А, и помещенное между внутренним рукавом из ПВХ и внешним из полиэтилена.