CN212564917U

CN212564917U - 管道修复用水蒸气固化内衬

Info

Publication number: CN212564917U
Application number: CN202020807538.4U
Authority: CN
Inventors: 郭循昌; 刘涛; 郭初满; 孙士强; 张晓亮; 胡永飞
Original assignee: Henan Xingxing Pipeline Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Henan Xingxing Pipeline Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2030-05-15

Abstract

本实用新型属于非开挖管道修复技术领域，具体涉及一种管道修复用水蒸气固化内衬。本实用新型中的管道修复用水蒸气固化内衬包括均成管状设置的第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层，第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层由内至外依次套接，玻纤层内设有树脂，第一透气层和第二透气层分别通过树脂与玻纤层相粘接。根据本实用新型中的管道修复用水蒸气固化内衬，通过由内至外依次套接设置第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层，并在玻纤层内设置树脂，能够有效地提升管道修复用水蒸气固化内衬的强度及厚度，进而达到将高强度的内衬管用于大口径管道修复过程的目的。

Description

管道修复用水蒸气固化内衬

技术领域

本实用新型属于非开挖管道修复技术领域，具体涉及一种管道修复用水蒸气固化内衬。

背景技术

目前国内市场通用的非开挖管道修复技术有CIPP翻转热固化技术和CIPP紫外线光固化技术，这两种技术都有一定的缺陷。翻转技术主材采用无纺布浸树脂，这种材料内衬管厚度可达20mm，但是强度低，弯曲弹性模量不超过3000MPa，虽然翻转技术可内衬大于DN1200(管道管径为1200mm)的管道，但因内衬管本身强度太低造成内衬管非常厚，翻转失败率高。紫外线光固化技术主材采用玻璃纤维浸树脂，这种材料强度较高，弯曲模量可超过12000MPa。由于紫外光本身的特性光固化内衬管的厚度不能超过14mm，否则固化不透，内衬管不能长时间使用，所以光固化技术目前只能内衬小于DN1200的管道，且光固化技术因本身防爆安全问题不适用于油气石化厂的排水管道，不适用于低于0℃的环境，因此市场适用性比较窄。

因此，热固化技术可固化厚内衬管，但是材料强度低。紫外光固化技术材料强度高，但不能固化大口径厚内衬管，不能用在有易爆易燃物质的管道中。

发明内容

本实用新型的目的是至少解决大口径管道修复过程中内衬管强度低的问题。该目的是通过以下方式实现的：

本实用新型提出了一种管道修复用水蒸气固化内衬，所述管道修复用水蒸气固化内衬包括均成管状设置的第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层，所述第一膜层、所述第一透气层、所述玻纤层、所述第二透气层和所述第二膜层由内至外依次套接，所述玻纤层内设有树脂，所述第一透气层和所述第二透气层分别通过所述树脂与所述玻纤层相粘接。

根据本实用新型中的管道修复用水蒸气固化内衬，通过由内至外依次套接设置第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层，并在玻纤层中设置树脂，树脂在高温水蒸气的作用下逐渐固化，同时玻纤层的设置极大的提升了管道修复用水蒸气固化内衬的弯曲弹性模量，从而提升管道修复用水蒸气固化内衬的强度和厚度，进而达到将高强度的内衬管用于大口径管道修复过程的目的。

另外，根据本实用新型的管道修复用水蒸气固化内衬，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施方式中，所述玻纤层包括多层玻纤布，多层所述玻纤布中的任一层所述玻纤布首尾搭接成管状，且任意相邻的两层所述玻纤布的接缝沿圆周方向相隔90°设置。

在本实用新型的一些实施方式中，多层所述玻纤布的透气率由内至外依次降低。

在本实用新型的一些实施方式中，所述玻纤布的材料为纯玻璃纤维布或玻璃纤维复合帖。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一膜层的直径为待修复管道的内径的90％－95％。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第二膜层的直径为待修复管道的内径的95％－98％。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一膜层和所述第二膜层为PE、PET、PP、PA或共挤膜中的任一种，所述共挤膜包括PE、PA和PP中的任一种或几种。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一透气层和所述第二透气层为淋膜无纺布。

在本实用新型的一些实施方式中，所述树脂为不饱和聚脂树脂或环氧树脂。

在本实用新型的一些实施方式中，所述树脂中包含有添加剂，所述添加剂为热固化剂和消泡剂。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中：

图1为本实用新型实施方式中管道修复用水蒸气固化内衬的部分结构的断面示意图。

附图中各标号表示如下：

100：管道修复用水蒸气固化内衬；

10：第一膜层；

20：第一透气层；

30：玻纤层；

40：第二透气层；

50：第二膜层。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本实施方式中的管道修复用水蒸气固化内衬100包括均成管状设置的第一膜层10、第一透气层20、玻纤层30、第二透气层40和第二膜层50，第一膜层10、第一透气层20、玻纤层30、第二透气层40和第二膜层50由内至外依次套接，玻纤层30内设有树脂(图中未示出)，第一透气层20和第二透气层40分别通过树脂与玻纤层30相粘接。图1仅为管道修复用水蒸气固化内衬100的部分结构的断面结构示意图，其断面的完整结构应为多个环状结构由内至外依次贴合设置。

根据本实用新型中的管道修复用水蒸气固化内衬10，通过由内至外依次套接设置第一膜层10、第一透气层20、玻纤层30、第二透气层40和第二膜层50，并在玻纤层30中设置树脂，树脂在高温水蒸气的作用下逐渐固化，同时玻纤层30的设置极大的提升了管道修复用水蒸气固化内衬100的弯曲弹性模量，从而提升管道修复用水蒸气固化内衬100的强度和厚度，进而达到将高强度的内衬管用于大口径管道修复过程的目的。

同时，由于本实施方式中采用高温水蒸气固化树脂，无需采用紫外线进行照射，从而可以在易燃易爆的管道内施工，并可在低于0℃的环境下施工，对施工环境的适应性强，应用范围广。

本实施方式中的玻纤层30包括多层玻纤布，多层玻纤布中的任一层玻纤布首尾搭接成管状，且任意相邻的两层玻纤布的接缝沿圆周方向相隔90°设置，防止后期管道修复用水蒸气固化内衬100在膨胀过程中处于同一位置的不同接缝受力集中，从而导致接缝断开。

本实施方式中的玻纤布的透气率由内至外依次降低，即处于最内层与第一透气层20相贴合的玻纤布的透气率最高，处于最外层与第二透气层40相贴合的玻纤布的透气率最低，每层玻纤布的透气率在5％－30％之间，这种结构的设计有利于热量从最内层朝向最外层迅速传递，从而提高管道修复用水蒸气固化内衬100的固化速率，并使固化后内衬的厚度达到20mm以上，弯曲弹性模量大于18000MPa，可修复DN1500以上的管道，从而达到将高强度的内衬管用于大口径管道修复的目的。

本实施方式中的玻纤布为纯玻璃纤维布或玻璃纤维复合帖，其中玻璃纤维复合材料中可添加增韧剂，增韧剂为液晶材料、纳米二氧化硅和TPU中的一种或多种，从而进一步地提升管道修复用水蒸气固化内衬100的弯曲强度。

在本实用新型的其他实施方式中，还可仅设置单层的玻纤布，同样能够提升管道修复用水蒸气固化内衬100的弯曲强度。

本实施方式中的第一膜层10和第二膜层50的材质为PE(聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)或共挤膜中的任一种，其中，共挤膜包括PE、PA和PP中的任一种或几种。其中，第一膜层10的直径为待修复管道的内径的90％－95％，第一膜层10的厚度为0.1～0.3。第二膜层50的直径为待修复管道的内径的95％－98％，第二膜层50的厚度为0.2～0.4，第二膜层50的透光率小于2％，从而便于后期将管道修复用水蒸气固化内衬100拖入至待修复管道的内部并进行膨胀，进而对待修复管道进行支撑和修复。

本实施方式中的第一透气层20和第二透气层40的材质为淋膜无纺布，淋膜厚度不大于30g/m²。淋膜无纺布的透气率为5％－10％，有利于第一透气层20和第二透气层40间的热量传递，从而加速树脂的固化。第一透气层20和第二透气层40在树脂固化后会与树脂紧密粘合到一起，由于淋膜无纺布具有透气性，在进行抽真空时可使树脂中的空气通过第一透气层20和第二透气层40析出，而保证树脂不会析出。同时，第一透气层20的设置将树脂与第一膜层10相分离，从而防止树脂固化后第一膜层10与树脂相粘合，保证树脂固化后第一膜层10的顺利脱模。

本实施方式中的树脂为不饱和聚脂树脂或环氧树脂，树脂中包含有添加剂，添加剂为热固化剂和消泡剂。热固化剂能够在高温水蒸气的作用下发生聚合反应，加速树脂固化，消泡剂能够减少或避免添加剂和树脂的搅拌混合过程中空气的进入。

在使用本实施方式中的管道修复用水蒸气固化内衬100进行管道修复时，包括以下两个步骤：

管道修复用水蒸气固化内衬100的制备过程。将对应尺寸的第二膜层50、第二透气层40、玻纤层30、第一透气层20和管状的第一膜层10依次铺设在平台上。其中，第一膜层10的直径为待修复管道的内径的90％－95％。然后将第一透气层20粘结成管状，之后开始制作玻纤层30，缝合玻纤布，并将每层玻纤布的接缝在圆周方向错开90°设置。最后粘合第二透气层40和第二膜层50。将树脂与固化剂、消泡剂倒入真空搅拌罐中，并使固化剂和树脂充分混合均匀。将上述粘合后的管道修复用水蒸气固化内衬100的一端与真空泵相连，另一端向第一透气层20和第二透气层40间灌入搅拌好的树脂，并用碾压设备碾压均匀，使树脂与玻纤层30中的玻纤布充分混合均匀。再通过真空泵抽出内衬管中的空气，主要为第一透气层20和第一膜层10间的气体，以及第二透气层40和第二膜层50间的气体。最后将管道修复用水蒸气固化内衬100的两端捆扎密封，防止树脂外流和空气进入。

管道修复用水蒸气固化内衬100的固化过程。采用保温车运输上述制作好的管道修复用水蒸气固化内衬100，管道修复用水蒸气固化内衬100在运输过程中的温度不能高于热固化剂最低固化温度的70％。到达施工现场后，将管道修复用水蒸气固化内衬100拖入至待修复的管道中，禁止将管道修复用水蒸气固化内衬100放置在太阳下暴晒。道修复用水蒸气固化内衬100拖拉到指定位置后，将其一端捆扎后与锅炉的蒸气管道相连接，将其另一端捆扎后安装可控阀门。然后向管道修复用水蒸气固化内衬100形成的管道内通入空气，使管道修复用水蒸气固化内衬100膨胀变形，并使第二膜层50与待修复管道的内壁相贴合。当管内内压力达到0.03MPa时再缓慢通入高温水蒸气，直至管道修复用水蒸气固化内衬100完全固化。最后将管道修复用水蒸气固化内衬100的两端开口切平，并脱除第一膜层10，从而实现管道的修复过程。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，包括均成管状设置的第一膜层、第一透气层、玻纤层、第二透气层和第二膜层，所述第一膜层、所述第一透气层、所述玻纤层、所述第二透气层和所述第二膜层由内至外依次套接，所述玻纤层内设有树脂，所述第一透气层和所述第二透气层分别通过所述树脂与所述玻纤层相粘接。

2.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述玻纤层包括多层玻纤布，多层所述玻纤布中的任一层所述玻纤布首尾搭接成管状，且任意相邻的两层所述玻纤布的接缝沿圆周方向相隔90°设置。

3.根据权利要求2所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，多层所述玻纤布的透气率由内至外依次降低。

4.根据权利要求2所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述玻纤布为纯玻璃纤维布或玻璃纤维复合帖。

5.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述第一膜层的直径为待修复管道的内径的90％－95％。

6.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述第二膜层的直径为待修复管道的内径的95％－98％。

7.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述第一膜层和所述第二膜层为PE、PET、PP、PA或共挤膜中的任一种，所述共挤膜包括PE、PA和PP中的任一种或几种。

8.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述第一透气层和所述第二透气层为淋膜无纺布。

9.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述树脂为不饱和聚脂树脂或环氧树脂。

10.根据权利要求1所述的管道修复用水蒸气固化内衬，其特征在于，所述树脂中包含有添加剂，所述添加剂为热固化剂和消泡剂。