способ внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода и устройство для его выполнения

Формула изобретения

1. Способ внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, заключающийся в размещении в этой зоне устройства, содержащего разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, отличающийся тем, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой ленты, представляет собой спиральную пружину, оснащенную сомкнутым стопорным элементом, блокирующим ее от саморазвертывания с возможностью разблокирования и последующей самофиксации разжимной втулкой достигнутого обжатия, устройство вводят в усиливаемую зону трубопровода, производят разблокирование разжимной втулки путем размыкания стопорного элемента одним из известных приемов, вследствие чего разжимная втулка саморазвертывается, прижимает разомкнутый стопорный элемент и спирально свернутый бандаж к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия.

2. Устройство для усиления ослабленной зоны трубопровода, содержащее разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, отличающееся тем, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой ленты, представляет собой спиральную пружину, оснащенную сомкнутым стопорным элементом, блокирующим ее от саморазвертывания с возможностью разблокирования и последующей самофиксации разжимной втулкой достигнутого обжатия.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что разжимная втулка изготовлена в коррозионно-стойком исполнении.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что стопорный элемент выполнен в виде ограничительного ремня с замком.

5. Устройство по п.2, или 3, или 4, отличающееся тем, что бандаж включает в себя высокопрочные армирующие элементы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано для усиления ослабленных противокоррозионной защиты и герметичности внутренних зон отдельных труб, трубных секций и трубопроводов, а также для повышения прочности этих зон.

Известны способ и устройство для внутреннего усиления ослабленной противокоррозионной защиты зоны сварного стыка трубопровода (патент РФ 2128800, кл. F 16 L 58/02, заявка 97112410/06 от 25.07.97 г., опубликован 10.04.99 г. Авторы: Моисеенков В.А., Шведов В.В., Шведов В.Н. Патентообладатель: Научно-производственное объединение "Тарис"). В соответствии с этим способом материал защитного покрытия размещают на эластичной оболочке транспортного модуля, вводят его в зону сварного стыка, раздувают эластичную оболочку и прижимают материал к внутренней поверхности трубопровода до отвердения материала.

Недостатком известных способа и устройства является то, что для его выполнения требуется присутствие транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала, что увеличивает продолжительность работ.

Желательно иметь способ и устройство, не требующие присутствия транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала.

За прототип предлагаемого решения как по способу, так и устройству принят способ внутреннего усиления ослабленной противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб и устройство для его выполнения (патент РФ 2133908, кл. F 16 L 58/02, заявка 97117309/06 от 16.10.97 г., опубликован 27.07.99 г. Авторы: Моисеенков В.А., Шведов В.В., Шведов В.Н. Патентообладатель: Научно-производственное объединение "Тарис"). Способ осуществляется следующим образом. Внутрь трубопровода в зону сварного стыка вводят разжимное устройство с раздуваемой изнутри эластичной оболочкой, на которой последовательно размещены спирально свернутая металлическая лента с замковым соединением и пропитанный полимерным связующим бандаж. В эластичную оболочку подают под давлением рабочую среду. Эластичная оболочка, расширяясь разжимает спирально свернутую ленту и спирально свернутый бандаж и прижимает их к внутренней поверхности трубы. После достижения расчетной степени обжатия бандажа происходит фиксация обжатия в замковом соединении ленты, вследствие чего присутствие транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала не требуется.

Необходимость наличия эластичной оболочки и подачи в нее под давлением рабочей среды усложняет способ и устройство. Предложенные конструкции фиксаторов спирально свернутой ленты ослабляют ленту и усложняют технологию фиксации достигнутого обжатия.

Желательно иметь способ и устройство для внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, позволяющие исключить эластичную оболочку и необходимость подачи в нее рабочей среды, исключить ослабление ленты замковым соединением и упростить технологию фиксации достигнутого обжатия.

Поставленная задача решается тем, что в способе внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, заключающемся в размещении в усиливаемой зоне устройства, содержащего разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, новым является то, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой ленты, представляет собой спиральную пружину, оснащенную сомкнутым стопорным элементом, блокирующим ее от саморазвертывания с возможностью разблокирования и последующей самофиксации разжимной втулкой достигнутого обжатия, устройство вводят в усиливаемую зону трубопровода, производят разблокирование разжимной втулки путем размыкания стопорного элемента одним из известных приемов, вследствие чего разжимная втулка саморазвертывается, прижимает разомкнутый стопорный элемент и спирально свернутый бандаж к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, содержащем разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, новым является то, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой ленты, представляет собой спиральную пружину, оснащенную сомкнутым стопорным элементом, блокирующим ее от саморазвертывания с возможностью разблокирования и последующей самофиксации разжимной втулкой достигнутого обжатия. Спирально свернутая лента может быть изготовлена в коррозионно-стойком исполнении. Стопорный элемент может быть выполнен в виде ограничительного ремня с замком. С целью дополнительного упрочнения ослабленной зоны трубопровода бандаж может включать в себя высокопрочные армирующие элементы.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлено устройство в состоянии, когда разжимная втулка находится в свернутом положении, блокируемом сомкнутым стопорным элементом; на фиг.2 представлено устройство в состоянии, когда стопорный элемент разомкнут и разжимная втулка прижимает стопорный элемент и бандаж к внутренней поверхности трубопровода; на фиг. 3 представлен стопорный элемент в сомкнутом состоянии; на фиг.4 представлен тот же стопорный элемент в разомкнутом состоянии.

Устройство содержит разжимную втулку 1, выполненную в виде спирально свернутой ленты, представляющей собой спиральную пружину, оснащенную сомкнутым стопорным элементом 2, блокирующим ее от саморазвертывания с возможностью разблокирования, и пропитанного полимерным связующим бандажа 3. Сомкнутый стопорный элемент 2 включает в себя ограничительный ремень 5 с замком в виде скобы 6.

Способ осуществляется следующим образом. Устройство размещают внутри трубопровода в усиливаемой зоне. При этом обеспечивают зазор между внешней поверхностью бандажа 3 и внутренней поверхностью трубопровода 4. Разблокируют разжимную втулку 1, размыкая стопорный элемент 2, путем извлечения скобы 6 из ограничительного ремня 5 одним из известных приемов, под действием сил упругости разжимная втулка саморазвертывается, прижимает ограничительный ремень 5 разомкнутого стопорного элемента 2 и спирально свернутый бандаж 3 к внутренней поверхности трубопровода 4 с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия. Расчетная величина усилия прижатия разжимной втулкой 1 ограничительного ремня 5 и бандажа 3 к внутренней поверхности трубопровода 4 обеспечивает необходимую степень герметизации усиливаемой зоны трубопровода от перекачиваемого по нему продукта и препятствует излишнему выдавливанию полимерного связующего из бандажа 3. Расчетная сила прижатия зависит от диаметра трубопровода, ширины бандажа, его физико-механических свойств и других характеристик, в соответствии с которыми рассчитываются и подбираются требуемые параметры разжимной втулки 1. Полимерное связующее, частично выдавленное из бандажа 3, формирует защитные валики по всему периметру бандажа, что дополнительно повышает герметичность и надежность противокоррозионной защиты ослабленной зоны трубопровода, наличие прижатого ограничительного ремня 5 дополнительно повышает прочность ослабленной зоны.

Пример конкретного выполнения устройства. Разжимная втулка выполнена из пружинной холоднокатаной нагартованной стальной ленты по ГОСТ 2283-79. Толщина ленты 0,35 мм, ширина - 250 мм. Лента имеет коррозионно-стойкое покрытие толщиной 0,4 мм на основе эпоксидной эмали. Бандаж выполнен из нетканого объемного полиэфирного материала, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной эмали. Стопорный элемент представляет собой ограничительный ремень с замком. Устройством производят внутреннее усиление ослабленной зоны сварного стыка трубопровода, изготовленного из стальных электросварных труб ГОСТ 20295-85, имеющих внутреннее антикоррозионное покрытие на основе эпоксидной эмали толщиной 0,5 мм по всей длине, кроме концов труб. Наружный диаметр труб - 530 мм, толщина стенки - 10 мм.