ES2710611T3

ES2710611T3 - Composición de tejidos asimétricos para aplicaciones de bobinado para volver a revestir tuberías

Info

Publication number: ES2710611T3
Application number: ES16195467T
Authority: ES
Inventors: Beltran Antoni Serarols
Original assignee: OCV Intellectual Capital LLC
Current assignee: Owens Corning Intellectual Capital LLC
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: EP3012503A1; JP2020168858A; KR102467100B1; WO2016064885A1; EP3147550B1; CN110239156A; CN107073876A; EP3012503B1; ES2732281T3; CN107073876B; KR102243404B1; JP2017534030A; CN110239156B; KR20210045514A; EP3147550A1; US20170254467A1; US20190249813A1; US11885455B2; KR20170074912A; JP7074950B2

Abstract

Un tejido continuo (100) para su uso en la formación de un revestimiento de reparación para reforzar una tubería, teniendo el tejido un total de cuatro capas (102, 104, 106, 108), que comprenden estás capas: una capa superior (102); una capa intermedia superior (104); una capa intermedia inferior (106); y una capa inferior (108); donde el tejido continuo (100) se caracteriza por que: una densidad de fibra de la capa superior (102) está entre 10-80 g/m2; una densidad de fibra de la capa intermedia superior (104) está entre 10-50 g/m2; una densidad de fibra 15 de la capa intermedia inferior (106) está entre 300-600 g/m2 en la mayor parte o todo su ancho; el ancho de la capa superior (102) es menor que el ancho del tejido continuo (100); el ancho de la capa intermedia superior (104) es igual al ancho del tejido continuo (100); el ancho de la capa intermedia intermedia (106) es igual al ancho del tejido continuo (100), y; el ancho de la capa inferior (108) es igual al ancho del tejido continuo (100).

Description

DESCRIPCION

Composicion de tejidos asimetricos para aplicaciones de bobinado para volver a revestir tubenas

Antecedentes

Las tubenas tienen fugas o fallan estructuralmente con el tiempo y requieren periodicamente sustitucion o reparacion. La sustitucion de ciertas tubenas, especialmente las subterraneas, tales como tubenas de drenaje o tubenas de alcantarillado, puede ser extremadamente diffcil y cara. Por consiguiente, se han desarrollado tecnolog âs para reparar tubenas en localizaciones que son de diffcil acceso, en lugar de reemplazar ffsicamente la tubena.

Una tecnolog^a de reparacion implica el uso de revestimientos de tubena curados en el sitio que pueden insertarse dentro de las tubenas antiguas para reemplazar esencialmente las tubenas antiguas. Espedficamente, se conocen revestimientos de tubena curados en el sitio en los que un tubo flexible, o manga, se usa para revestir el diametro interno de una tubena antigua. El revestimiento puede construirse de un revestimiento reforzado con resina, o se puede aplicar una resina al mismo durante la instalacion inicial. El revestimiento puede instalarse desde un punto de entrada a otro mediante una o varias tecnicas. Con el revestimiento en su sitio dentro de la tubena, la resina se cura y el revestimiento se convierte esencialmente en una nueva tubena dentro de la antigua tubena. La resina puede curarse mediante una de las diversas tecnicas conocidas, incluyendo curado por UV. Los revestimientos de tubena curados en el sitio son rentables por diversas razones, incluyendo porque el acceso solo es necesario en los extremos aguas arriba y aguas abajo del segmento de tubena que se quiere revestir, que normalmente son facilmente accesibles a traves de arquetas.

Un tipo de tubena curada en el sitio se fabrica a partir de un tejido de vidrio en un proceso de bobinado en un mandril, tal como por ejemplo, como se divulga en el documento U.S. 6.360.780 expedido el 26 de marzo, de 2002 y el documento U.S. 6.615.875 expedido el 9 de septiembre, de 2003.

El documento EP 2600047 A1 tambien puede ser reconocido. Este documento divulga un tubo de regeneracion de tubena con el cual se puede asegurar la resistencia necesaria por medio del propio tubo de regeneracion insertado sin la necesidad de lechada.

Ademas, el documento US 2012/0048455 A1 tambien puede ser reconocido. Este documento divulga un tubo termoplastico hecho con fibras de vidrio unidas. Este documento divulga ademas metodos para fabricar una tubena continua a partir de material termoplastico.

Sumario

La presente solicitud describe un tejido continuo y un metodo para usar el tejido continuo para formar un revestimiento de reparacion para reforzar una tubena.

El tejido incluye una capa superior, una capa intermedia superior, una capa intermedia inferior y una capa inferior. La anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo. La densidad de la capa superior puede ser menor que la densidad de las otras tres capas.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada realizada con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

Las caractensticas y ventajas de los conceptos inventivos generales resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada realizada con referencia a los dibujos adjuntos.

La Figura 1a es una vista en seccion transversal de un tejido continuo, que muestra una porcion del tejido mas gruesa que otra porcion del tejido;

La Figura 1b es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo, que muestra porciones del tejido que tienen un espesor reducido a lo largo de los bordes;

La Figura 1c es una vista en perspectiva de un rollo de tejido continuo de la Figura 1a;

La Figura 2a es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo;

La Figura 2b es una vista en perspectiva de un rollo del tejido continuo de la Figura 2a;

La Figura 3 es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo, que muestra porciones del tejido que tienen un espesor reducido a lo largo de los bordes;

La Figura 4 es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo;

La Figura 5a es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo; que muestra un tejido con multiples capas;

La Figura 5b es una vista en planta del tejido continuo de la Figura 5a;

La Figura 5c es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo;

La Figura 5d es una vista en seccion transversal de otro tejido continuo;

La Figura 6 es una vista en perspectiva de la aplicacion del tejido continuo de la Figura 5a a un mandril;

La Figura 7 es una vista en perspectiva de otra aplicacion del tejido continuo de la Figura 5a a un mandril;

La Figura 8 es una vista frontal de la aplicacion mostrada en la Figura 7;

La Figura 9 es una vista en seccion parcial de un bobinado desde un tejido continuo que se muestra en una orientacion de aplicacion; y

La Figura 10 es una vista en seccion parcial de una vista en seccion parcial de otro bobinado a partir de un tejido continuo que se muestra en una orientacion de aplicacion;

Descripcion detallada

Esta descripcion detallada describe simplemente realizaciones ejemplares de acuerdo con los conceptos inventivos generales y no pretende limitar el alcance de la invencion de ninguna manera. De hecho, la invencion como se describe mediante las reivindicaciones es mas amplia y no esta limitada por las realizaciones ejemplares expuestas en el presente documento, y los terminos usados en el presente documento tienen su significado ordinario completo. Los conceptos inventivos generales se describiran ahora con referencia ocasional a las realizaciones ejemplares de la invencion. Este concepto inventivo general puede, sin embargo, encarnarse en diferentes formas y no debe considerarse limitado a las realizaciones expuestas en el presente documento. No obstante, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgacion sea minuciosa y completa, y que transmita plenamente el alcance de los conceptos inventivos generales a los expertos en la materia.

Salvo que se defina de otra forma, todos los terminos tecnicos y cientificos usados en el presente documento tienen el mismo significado que el entendido comunmente por un experto habitual en la materia que abarca los conceptos inventivos generales. La terminologfa expuesta en esta descripcion detallada es para describir realizaciones particulares y no pretende ser limitante de los conceptos inventivos generales. Como se usa en esta descripcion detallada y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “un”, “una” y “el”, “la” pretenden incluir tambien las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente otra cosa.

Salvo que se indique de otra forma, todos los numeros que expresan cantidades de ingredientes, propiedades tales como peso molecular, condiciones de reaccion, y similares como se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, deben entenderse como modificadas en todos los casos por el termino “aproximadamente”. Por consiguiente, salvo que se indique de otra forma, las propiedades numericas expuestas en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades adecuadas que se pretende obtener en las realizaciones de la presente invencion. Independientemente de que los intervalos numericos y parametros que exponen el amplio alcance de los conceptos inventivos generales son aproximaciones, los valores numericos expuestos en los ejemplos espedficos se presentan de una forma tan precisa como sea posible. Cualquier valor numerico, sin embargo, contiene inherentemente ciertos errores resultantes necesariamente del error encontrado en sus mediciones respectivas.

El bobinado de un revestimiento para su uso posterior en una instalacion de tubena curada en el sitio supone diversos desaffos. Por ejemplo, las propiedades ventajosas para el interior de la tubena curada en el sitio difieren de las propiedades ventajosas del exterior de la tubena curada en el sitio. En general, las propiedades mecanicas son importantes hacia el centro y hacia el exterior de la tubena, y las propiedades de acabado superficial son importantes en el interior de la tubena. El centro y el exterior de la tubena pueden estar sometidos a fuerzas mecanicas, tales como rafces de arboles o excavaciones no autorizadas. El interior de la tubena puede estar sometido a fuerzas altamente abrasivas.

El revestimiento de tejido puede incluir cuatro capas. Cada capa puede incluir cualquier tipo de fibra adecuada para proporcionar las calidades estructurales deseadas. Las fibras de refuerzo dentro de cada capa pueden ser cualquier tipo de fibras organicas o sinteticas. En algunas realizaciones ejemplares, las fibras de refuerzo incluyen uno cualquiera o mas de vidrio, carbono, poliesteres, poliolefinas, nailon, aramidas, sulfuro de poli(fenileno), polisulfona (PS), polieter sulfona (PES), poliacrilonitrilo (PAN), carburo de silicio (SiC), nitruro de boro, y similares. En algunas realizaciones ejemplares, el tejido (o capa) puede ser un tejido hforido (o capa) que incluye multiples tipos diferentes de fibras.

Al menos una ventaja de la presente invencion respecto a la tecnica anterior es la de las propiedades asimetricas del tejido. El tejido es asimetrico tanto en la colocacion del tejido, o densidad, como en su dimension estructural. Las fibras se distribuyen dentro del tejido para aprovechar tanto las propiedades mecanicas en el exterior de la tubena curada en el sitio como las propiedades de acabado superficial del interior de la tubena curada en el sitio. El tejido se dimensiona ffsicamente para permitir un proceso de bobinado que se usa para destacar la distribucion asimetrica del tejido.

Las propiedades asimetricas pueden describirse adicionalmente en referencia al peso de la fibra. Despues del proceso de impregnacion, existen diferentes niveles de resina en la tubena compuesta debido a las calidades de fibra asimetrica del revestimiento de vidrio. El tejido inventivo tiene una mayor cantidad de velo o fibras de malla fina en el lado del tejido que se expondra al interior de la tubena, y se sometera a operaciones de abrasion y alta presion, asf como ensayado. Cuanto mayor es la cantidad de fibras mas aumenta el contenido de resina durante la impregnacion. Una cantidad mas pequena de velo o fibras de malla fina esta localizada en el centro y hacia el exterior de la tubena, para aumentar las propiedades mecanicas de la tubena en esas porciones.

La presente solicitud describe diversos metodos y aparatos ejemplares para formar un tejido continuo para su uso en la formacion de un revestimiento de reparacion para reforzar una tubena. En una realizacion ejemplar, el tejido incluye una primera porcion continua, y una segunda porcion continua. El espesor maximo de la primera porcion es menor que el espesor maximo de la segunda porcion. El aumento en el espesor entre la primera porcion y la segunda porcion puede formar un escalon. El escalon puede servir como grna para bobinar el tejido en un diseno de solapamiento alrededor de un mandril, de manera que esencialmente solo la segunda porcion sea visible al bobinar el tejido.

En otra realizacion, un tejido continuo incluye una capa superior, y una o mas capas inferiores. La anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo y la densidad de la capa superior es menor que la densidad de la al menos una o mas capas inferiores. La capa superior puede servir como grna para bobinar el tejido en un diseno de solapamiento alrededor de un mandril, de manera que esencialmente solo la capa superior sea visible al bobinar el tejido.

En la presente invencion, un tejido continuo incluye una capa superior, una capa intermedia superior, una capa intermedia inferior, y una capa inferior. La anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo. La capa superior puede servir como grna para bobinar el tejido en un diseno de solapamiento alrededor de un mandril de manera que esencialmente solo la capa superior sea visible al bobinar el tejido.

En otra realizacion, un tejido continuo incluye una primera porcion continua y una segunda porcion continua. La densidad de al menos una porcion de la primera porcion es mayor que una densidad de al menos una porcion de la segunda porcion. La anchura de la primera porcion puede ser mayor que la anchura de la segunda porcion. El espesor del tejido puede ser constante de un borde a otro borde.

En otra realizacion, se divulga un metodo de fabricacion de un revestimiento de reparacion para reforzar una tubena. El metodo incluye seleccionar un tejido continuo que tiene una capa superior, una capa intermedia superior, y una capa intermedia inferior, donde la anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo y la densidad de fibra de la capa superior es menor que la densidad de fibra de la capa intermedia inferior, y envolver el tejido continuo alrededor de un mandril en una orientacion con la capa superior hacia fuera. El tejido continuo esta solapado sobre un mandril en un diseno con la capa superior cubriendo esencialmente la longitud del revestimiento. Haciendo referencia ahora a los dibujos, en la Figura 1a se muestra una vista en seccion transversal de un tejido continuo. El tejido continuo ejemplar 10 se ilustra en forma descriptiva. Un experto en la materia interpretara el tejido 10 como cualquier tejido continuo para su uso en la formacion de un revestimiento de reparacion para reforzar una tubena. El tejido 10 generalmente puede incluir fibras. El tejido puede tener cualquier numero de capas en el tejido. El tejido puede fabricarse con capas fabricadas a partir de diversos metodos de fabricacion de fibra de vidrio y capas que tienen diversas variedades de densidad de vidrio.

El tejido continuo se fabrica para el almacenamiento temporal en forma de rollo en cantidades relativamente grandes. Como se ve en la Figura 1c, se muestra una vista en perspectiva de un rollo del tejido continuo; El rollo continuo 10 se muestra desenrollado de un rollo 30. El tejido 10 se fabricara, se enrollara, se desenrollara y se envolvera de manera que el revestimiento en una posicion no instalada tenga el escalon orientado hacia fuera.

El tejido continuo 10 incluye una primera porcion continua 12 y una segunda porcion continua 14. Cada porcion 12, 14 discurre esencialmente a lo largo de la longitud del tejido 10. La Figura 1 es una vista en seccion tipica en cualquier punto a lo largo de la longitud del tejido continuo 10. Como se muestra, una porcion del tejido es mas gruesa que otra porcion del tejido. En la Figura 1a, se muestra que el espesor a traves de toda la anchura de la primera porcion 12 y la segunda porcion 14 es constante, pero el espesor puede variar, lo que se analiza en el presente documento. Vane o no el espesor, el espesor maximo de la segunda porcion sera mayor que el espesor maximo de la primera porcion. Respecto al tejido 10, la primera porcion 12 tiene un espesor H²y la segunda porcion 14 tiene un espesor H¹. Como se muestra, el espesor H²de la primera porcion 12 es menor que el espesor H¹de la segunda porcion 14. Por ejemplo, el espesor H¹puede ser de 850 mm.

La diferencia en el espesor entre las dos porciones del tejido crea un saliente o escalon. Este escalon puede servir como grna para bobinar el tejido en un diseno de solapamiento alrededor de un mandril de manera que esencialmente solo la segunda porcion sea visible al bobinar el tejido. Espedficamente, el tejido se enrolla alrededor del material de manera que la siguiente envoltura se anida esencialmente en una posicion contigua aguas arriba del escalon y sobre la cara superior de la primera porcion. Esta tecnica de envoltura se analiza con mayor detalle en el presente documento.

No se pretende que la diferencia en el espesor entre la primera porcion y la segunda porcion sea drastica. Como se analiza en el presente documento, se pretende que la diferencia, entre otras caractensticas, cree un escalon suave para su uso en la envoltura del tejido alrededor de un mandril. En referencia a la Figura 1a, un escalon 22 tiene una altura H³. La altura de este escalon puede variar. Por ejemplo, la diferencia cuantitativa en el espesor entre la primera porcion y la segunda porcion puede ser de un 1 mm. La altura del escalon puede evaluarse indirectamente por la diferencia en el espesor entre las dos porciones. Una realizacion ejemplar tiene un espesor maximo de la primera porcion entre el 75 % y el 95 % del espesor maximo de la segunda porcion. Un experto en la materia entendera que la diferencia de espesor cuantitativa entre las dos porciones puede variar en la practica de la invencion.

El espesor puede variar en cualquier porcion, y mediante una o mas tecnicas. Por ejemplo, las secciones de una o mas areas dentro de una porcion pueden incluir una menor densidad de fibra que otras secciones de la porcion. Por ejemplo, parte o toda la seccion de borde 16 de la primera porcion 12 y parte o toda la seccion de borde 18 de la segunda porcion 14 se fabrican con menos fibra que el resto de la primera porcion 12 y la segunda porcion 14, respectivamente. De esta manera, las secciones 16, 18 pueden comprimirse mas durante una aplicacion de envoltura, que en proporcion a la primera porcion 12 y la segunda porcion 14, respectivamente.

La primera porcion y la segunda porcion pueden tener tambien diferente anchura. En una realizacion, la primera porcion puede ser dos o mas veces mas ancha que la segunda porcion. En referencia a la Figura 1a, el tejido continuo 10 tiene una anchura total W¹. La primera porcion 12 tiene una anchura W³y la segunda porcion 14 tiene una anchura W². Como se muestra, la anchura W³de la primera porcion 12 es mayor que la anchura W²de la segunda porcion 14.

La anchura real de la primera porcion o la segunda porcion, o la relacion entre ellas, variara en la practica de esta invencion. Por ejemplo, la anchura de la primera porcion puede variar. Una anchura ejemplar de la primera porcion es entre 300 mm y 1.300 mm. La relacion de la anchura de la primera porcion a la segunda porcion puede variar. Por ejemplo, la anchura de la primera porcion puede ser entre el 30 % y el 90 % de la anchura total del tejido continuo. Una segunda porcion ejemplar puede tener una anchura entre 100 mm y 500 mm. La anchura de la segunda porcion puede ser entre el 10 % y el 50 % de la anchura total del tejido continuo. Como se analiza, un experto en la materia entendera que la diferencia en las dimensiones ffsicas de las dos porciones puede variar en la practica de la invencion.

Como se analiza en el presente documento, el espesor de cualquiera o ambas porciones puede variar de un borde a otro borde del tejido continuo. En una realizacion, cada porcion se hace mas fina cerca del borde externo del tejido. Este adelgazamiento es ventajoso para que el diseno de envoltura minimice que el diseno de escalon se repita del tejido al revestimiento envuelto final. En otras palabras, sin el adelgazamiento cerca del borde externo, cada bucle posterior de tejido se dispondria en una posicion “elevada” respecto al bucle aguas arriba adyacente. De esta manera, el bucle final del revestimiento seria la superficie superior de cada bucle de la segunda porcion expuesta, que estaria elevada o que tendria un borde afilado que la separa del siguiente bucle. El adelgazamiento permite que los bucles posteriores se aniden hacia abajo, de manera que la superficie externa del revestimiento sea mas suave. Esta tecnica de envoltura se analiza con mas detalle en el presente documento.

En referencia ahora a la Figura 1b, se muestra una vista en seccion transversal de otro tejido continuo. El tejido ejemplar 20 tiene un espesor reducido a lo largo de los bordes. Espedficamente, el espesor tanto de la primera porcion como de la segunda porcion es menor en el borde externo del tejido continuo.

Como se muestra, se muestra que los espesores son menores con una “perdida de espesor” a lo largo del borde externo inferior del tejido, pero esta ilustracion es solo para ejemplo. En la practica de la invencion, parte o toda la seccion de borde 16 de la primera porcion 12 y parte o toda la seccion de borde 18 de la segunda porcion 14 se fabrican con menos densidad de fibra que el resto de la primera porcion 12 y la segunda porcion 14, respectivamente. La seccion de borde 16, 18, en consecuencia, se comprime mas durante una aplicacion de envoltura en proporcion a la primera porcion 12 y la segunda porcion 14, respectivamente. La compresion tendra lugar en la capa o capas en las que la fibra esta ausente. Un experto en la materia entendera que la diferencia en el espesor hacia el borde externo no sera dimensionalmente exacta y variara a traves de la longitud de la envoltura cuando el metodo es la reduccion en la fibra.

El tejido inventivo puede estudiarse desde perspectivas distintas del espesor. Por ejemplo, la densidad del tejido puede variar en diferentes porciones del tejido. Por ejemplo, el tejido puede incluir una capa superior, y una o mas capas inferiores. La densidad de la capa superior puede ser menor que la densidad de al menos una de las al menos una o mas capas inferiores. Se cree que el cambio en la densidad tiene efectos ventajosos sobre las propiedades estructurales del revestimiento acabado Estas propiedades se analizan con mayor detalle en el presente documento.

En la Figura 2a se muestra una vista en seccion transversal de otro tejido continuo. El tejido 40 incluye una primera porcion 12 y una segunda porcion 14. La segunda porcion incluye una capa superior 26 que no esta en la primera porcion 24. La primera porcion esta formada de una o mas capas que forman una base 24. La capa superior 26 tiene una densidad que es menor que la densidad global de la una o mas capas que forman la base 24. En tal caso, la densidad de la primera porcion es mayor que la densidad de la segunda porcion. En la Figura 2a se muestra una vista en perspectiva de un rollo 30 del tejido continuo 40.

Como se analiza en el presente documento, el espesor del tejido puede variar en puntos a traves de la anchura del tejido. Las Figuras 3 y 4 son vistas en seccion transversal de otros tejidos continuos. Cada tejido tiene una o mas porciones de espesores reducidos a lo largo de los bordes. Las porciones se ilustran para proporcionar ejemplos de diversos espesores y anchuras. Las figuras son unicamente como ejemplo, y cualquier adelgazamiento cerca de los bordes, respecto al espesor del tejido, puede ser de otras formas, tal como por ejemplo, un espesor reducido en la parte superior e inferior del tejido y cerca del borde.

Ahora, en referencia a la Figura 3, se muestra una vista en seccion transversal de otro tejido continuo. El tejido 50 incluye dos secciones de espesor reducido, una seccion en la primera porcion 12 que tiene una anchura W⁴y una altura H⁵, y una seccion en la segunda porcion 14 que tiene una anchura W ¹³y una altura H⁴, En tal caso, la primera porcion tiene un espesor T²en el borde externo y una segunda porcion tiene un espesor T¹en el borde externo. La Figura 4 muestra otro tejido continuo que tiene espesor reducido cerca del borde externo. El tejido 60 incluye dos secciones de espesor reducido, una seccion en la primera porcion 12 que tiene una anchura W6 y una altura H⁷, y una seccion en la segunda porcion 14 que tiene una anchura W⁵y una altura H6, En tal caso, la primera porcion tiene un espesor T⁴en el borde externo y una segunda porcion tiene un espesor T³en el borde externo.

Un experto en la materia entendera que el espesor del borde externo de la fibra puede variar en la practica de esta invencion. Por ejemplo, la capa base puede ser menor de 40 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo. En otro tejido ejemplar, la capa base puede ser menor de 5 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo. En otro tejido ejemplar, la capa base es menor de 2 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo. En otro tejido ejemplar, la capa base es menor de 1 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo.

La distancia desde el borde externo sobre el cual la capa base aumenta gradualmente hasta que alcanza el espesor convencional, o el espesor maximo, tambien vana en la practica de esta invencion. Por ejemplo, la capa base puede variar de espesor desde el borde externo hasta una distancia de 50 mm. En otro tejido ejemplar, la capa base vana de espesor desde el borde externo hasta una distancia de menos de 25 mm. En otro tejido ejemplar, la capa base vana de espesor desde el borde externo hasta una distancia de menos de 10 mm.

Ahora, en referencia a la Figura 5a, se muestra una vista en seccion transversal del tejido continuo que tiene multiples capas. El tejido tiene un total de cuatro capas. El tejido multicapa incluye una capa superior, una capa intermedia superior, una capa intermedia inferior, y una capa inferior. La anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo. Hay tres capas que cubren toda la anchura del tejido y una capa superior cubre solo una porcion de la superficie superior del tejido. Como se analiza en el presente documento, la capa superior se designa con referencia a la superficie que esta orientada hacia arriba durante la orientacion del bobinado. Despues de invertirla en la instalacion, esta superficie queda orientada hacia el interior en la orientacion de instalacion.

El tejido ejemplar 100 mostrado en la Figura 5a incluye una capa superior 102 que tiene una anchura W²². En la Figura 5b se muestra una vista en planta del tejido ejemplar 100. Como se analiza, la anchura que se muestra es menor que un tercio de la anchura total W²⁰del tejido. La capa superior puede ser una capa denominada de velo e incluir fibras orientadas aleatoriamente. La capa superior puede tener una densidad de fibra entre 10-80 g/m2. Esta densidad de fibra relativamente baja tiene propiedades beneficiosas en la capa superior expuesta del bobinado, como se analiza en el presente documento.

La siguiente capa, o capa superior de las capas base, es la capa intermedia superior 104. La capa intermedia superior puede ser tambien una capa de velo e incluir fibras orientadas aleatoriamente. Sin embargo, la capa intermedia superior puede que no tenga el mismo peso de fibra que la capa superior. La capa intermedia superior 104 puede tener tambien una densidad de fibra entre 10-50 g/m2 Como se analiza en el presente documento, esta capa intermedia superior 104 generalmente queda cubierta al completarse la operacion de bobinado. Sin embargo, la capa de velo 104 proporciona un refuerzo para la capa superior 102 que se cree que tiene propiedades beneficiosas.

La diferencia en anchura entre la capa superior y la capa intermedia superior crea un escalon a lo largo de la superficie superior del tejido. Como se analiza en el presente documento documento, se forma un escalon 22 en el lado hacia el interior de la capa superior 102. La altura del escalon, o la diferencia en el espesor entre la primera porcion y la segunda porcion, no se pretende que sea drastica. Como se analiza en el presente documento, se pretende que la diferencia, entre otras caractensticas, cree un escalon suave para su uso en la envoltura del tejido alrededor de un mandril.

La tercera capa del tejido ejemplar 100 tiene diferentes caractensticas de fibra. La capa intermedia inferior 106 generalmente tiene una densidad mayor que la capa superior 102 o la capa intermedia superior 104. Por ejemplo, la capa intermedia inferior 106 puede incluir fibras troceadas orientadas largas. La capa puede tener una densidad de fibra de 300-600 g/m2 a traves de la mayor parte o de toda su anchura. Como se muestra, la capa intermedia inferior 106 incluye secciones de borde 110, 112 a lo largo de los bordes externos del tejido continuo que tienen un menor contenido de fibra. De esta manera, el tejido 100 se hara mas fino durante la aplicacion de bobinado a lo largo de los bordes externos del tejido continuo que a lo largo del centro del tejido continuo.

Se analizara ahora el espesor del borde externo despues del bobinado. Un experto en la materia entendera que el espesor del borde externo del tejido despues de bobinar el tejido puede variar en la practica de esta invencion. Por ejemplo, la capa intermedia inferior 106 puede ser un 10 % mas fina a lo largo de los bordes externos del tejido continuo 100 en comparacion con la capa intermedia inferior 106 a lo largo de la lmea central del tejido continuo 100. Desde un punto de vista cuantitativo, la capa intermedia inferior 106 puede ser menor de 5 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo. En otro ejemplo, la capa intermedia inferior 106 puede ser menor de 2 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo. En otro ejemplo, la capa intermedia inferior 106 puede ser menor de 1 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo.

La capa inferior del tejido estara mas alejada del mandril cuando esta envuelta, y mas cercana a la tubena cuando esta instalada. La capa inferior 108 en el tejido ejemplar 100 cubre la anchura total del tejido, y generalmente tiene el mismo contenido de fibra de un borde a otro. La capa inferior 108 puede incluir fibras troceadas aleatorias. La densidad de fibra de la capa inferior 108 puede ser entre 100-400 g/m2. En otra realizacion, la capa inferior 108 puede incluir fibras de trama continuas, y la densidad de fibra de la capa inferior 108 puede ser entre 35 g/m2 y 700 g/m2, tal como por ejemplo, 55 g/m2.

Ahora, en referencia a la Figura 5c, se muestra una vista en seccion transversal del tejido continuo que tiene multiples capas. El tejido 200 tiene un espesor que es esencialmente constante de un borde a otro. Por ejemplo, el espesor T²⁰puede ser entre 75 y 100 mm. El tejido 200 incluye una primera porcion 12 y una segunda porcion 14. La primera porcion es mas ancha que la segunda porcion. La capa superior 14 tiene una densidad que es menor que la densidad de cualquiera de la primera porcion intermedia 212 o la porcion intermedia inferior 112. De esta manera, al menos una porcion de la primera porcion 12 tiene una densidad que es mayor que una densidad de al menos una porcion de la segunda porcion 14.

En la Figura 5d se muestra una realizacion similar. El tejido 220 tiene un espesor mas fino en un borde, como se muestra. El tejido 220 incluye una primera porcion 12 y una segunda porcion 14. La primera porcion es mas ancha que la segunda porcion. La capa superior 14 tiene una densidad que es menor que la densidad de la porcion intermedia 112. De esta manera, al menos una porcion de la primera porcion 12 tiene una densidad que es mayor que una densidad de al menos una porcion de la segunda porcion 14.

Se analizaran ahora las propiedades materiales de los revestimientos de vidrio ejemplares. Las propiedades se analizaran en referencia a la Tabla 1.

T l 1 - Pr i m ri l l i n

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La Tabla 1 incluye datos para laminados enrollados y curados con cada uno de los cuatro tejidos de ejemplo. Cada tejido puede incluir hasta tres o mas capas, tal como por ejemplo, la capa superior, la capa intermedia superior, y la capa intermedia inferior, tal como por ejemplo, el tejido 100 en la Figura 5b. Durante el ensayo, uno o mas rollos de cada Muestra A, B, C, D se uso para producir un laminado enrollado. El laminado se produjo usando una resina CIPP curable por UV convencional, tal como por ejemplo, basada en acido ortoftalico y neopentilglicol (orto/npg) -Composicion y Propiedades de acuerdo con DIN18820 gr. 3 o EN 13121 gr. 4.

La primera Muestra A es un producto de la tecnica anterior. No se incluye una capa superior y no se incluye una capa intermedia superior en la Muestra A. Los datos de ensayo incluidos en la Tabla 1 incluyen el Modulo de Flexion E y la Resistencia a la Flexion para un laminado producido a partir del tejido de la Muestra A.

Las Muestras B, C y D se incluyen tambien en la Tabla 1. Las Muestras B y C se construyen con una capa intermedia superior a partir de un velo de 30 g/m2 Se cree que esta capa intermedia superior es demasiado fina para garantizar una resistencia a largo plazo a la abrasion en la capa interior de una tubena curada. En contraste, la Muestra D tiene un mayor espesor de la capa intermedia superior de 50 g/m2. Sin embargo, como se ve en la Tabla 1, el mayor espesor tiene un impacto inmediato y negativo sobre las propiedades mecanicas, y tambien sobre los costes, respecto a las Muestras B y C.

Se analizaran a continuacion las propiedades materiales de varios revestimientos de vidrio construidos de acuerdo con la invencion. Las propiedades se analizaran en referencia a la Tabla 2.

T l 2 - Pr i M ri l l T i

La presente invencion se refiere a un tejido con una capa gruesa, con propiedades robustas, en el interior del revestimiento y una capa intermedia superior fina. Como resultado, el tejido puede enrollarse y curarse en un laminado con altas propiedades mecanicas, tal como por ejemplo, como ofrecen las Muestras B y C, sin sacrificar la robustez de la capa interior, como ofrece la Muestra D.

La Muestra E es un tejido inventivo que tiene una construccion similar a las Muestras B y C, pero se cree que tiene mejores propiedades debido a un aumento en el contenido de fibra orientada. Por ejemplo, la fibra orientada puede ser tan alta como el 69 %. Se cree que un tejido que tiene las propiedades de la Muestra E, una vez bobinado y curado en un laminado, tendna propiedades mecanicas y robustez mejoradas respecto a las Muestras A-D, de tal manera que, por ejemplo, el laminado puede tener un Modulo de Flexion E de 18800 MPa y una Resistencia a la Flexion de 460 MPa.

Las caractensticas de otro tejido propuesto e inventivo se describen en la Tabla 2 como Muestra F. Esta muestra tiene una construccion similar a la Muestra E, pero ademas del mayor contenido de fibra orientada, la Muestra F anade una capa superior (25 g/m2) encima de la capa intermedia superior (25 g/m2) para garantizar la calidad de la superficie interna sin afectar a las propiedades mecanicas. Se cree que un tejido que tiene las propiedades de la Muestra F, una vez bobinado y curado en un laminado, puede tener propiedades mecanicas y robustez mejoradas respecto a las Muestras A-D, de manera que, por ejemplo, el laminado puede tener un Modulo de Flexion E de 18500 MPa y una Resistencia a la Flexion de 440 MPa.

Se analizara un metodo de uso del tejido de la invencion. El tejido se aplicara a un mandril en un diseno de sobreenvoltura para formar un revestimiento. El proceso general de bobinado de tejido se conoce en la tecnica, y un experto en la materia entendera que puede usarse cualquier maquina de bobinado con mandril conocida aceptable en la practica de esta invencion. Por ejemplo, La Figura 6 es una vista en perspectiva de la aplicacion del tejido continuo 100 de la Figura 5a a un mandril; Una bolsa laminar, o manga (no mostrada), se coloca sobre el mandril antes de que comience el bobinado. A medida que el tejido 100 se aplica alrededor del mandril 120 en una direccion A², el mandril gira y la manga se mueve, o se tira de ella, en una direccion axial A¹.

En la Figura 7 se muestra otro metodo ejemplar. En esta vista en perspectiva, el tejido continuo se aplica a un mandril 120. En este metodo, se selecciona un tejido continuo 100 que tiene una capa superior, una capa intermedia superior, y una capa intermedia inferior. Como se analiza en el presente documento con referencia a la Figura 5a, la anchura de la capa superior es menor que la anchura del tejido continuo y la densidad de fibra de la capa superior es menor que la densidad de fibra de la capa intermedia inferior. Adicionalmente, es posible la aplicacion con el tejido en la direccion opuesta Ai cambiando la direccion circular del eje del mandril.

Como se conoce en la tecnica, puede usarse una pluralidad de rollos en el proceso de bobinado. En este proceso de bobinado, se usan dos rollos de tejido de vidrio. Con el tejido en un primer rollo montado 132, el tejido continuo 100 se envuelve alrededor de un mandril 120 en una orientacion con la capa superior hacia fuera y en un diseno de solapamiento con la capa superior cubriendo esencialmente la longitud del revestimiento. Aguas abajo del tejido, se aplica una segunda capa sobre la manga. Como se muestra, el tejido continuo 136 se envuelve desde un segundo rollo montado 134 y se aplica al mandril 120. El segundo tejido continuo 136 forma bucles 138 alrededor de la circunferencia del mandril. Se muestran tambien bucles ejemplares 130 del primer tejido continuo 100. En la Figura 8 se muestra una vista frontal de la aplicacion.

El metodo tiene varios aspectos que se adaptan a las caractensticas estructurales del tejido inventivo. El metodo puede incluir las etapas de mover el mandril en una direccion ascendente a una velocidad axial predeterminada, girar el mandril en una direccion que se aleja del tejido continuo a una velocidad rotacional predeterminada, y formar bucles repetitivos de tejido alrededor de la circunferencia del mandril. Como se muestra en la Figura 8, los bucles 130 son repetitivos en angulo respecto al eje del mandril y cubren una porcion del bucle aguas arriba previo. De esta manera, la longitud axial entre dos bucles adyacentes en el revestimiento es constante, y, en esta realizacion, es la misma que la anchura de la capa superior del tejido. En otras palabras, el bucle aguas abajo posterior deja sin cubrir un bucle aguas arriba 130. Con referencia a la Figura 5a, la anchura del bucle 130 es esencialmente la anchura W²²de la capa superior 102. Con este diseno, la capa superior no esta solapada sobre sf misma a lo largo de la longitud axial del revestimiento.

El metodo de envoltura puede estudiarse tambien a partir de las vistas en seccion del revestimiento en el mandril. Cada una de las Figuras 9 y 10 es una vista en seccion de varios bobinados de un tejido continuo mostrado en una orientacion de aplicacion. En referencia ahora a la Figura 9, una vista en seccion transversal parcial de un bobinado muestra un tejido con espesor constante de borde a borde. El tejido 100 se describira en referencia a la Figura 5. Se muestran tres bucles de tejido A, B, C, con la superficie superior 102 en una direccion que se aleja desde el mandril (no mostrado). El bucle central B tiene solo la capa superior 102 expuesta, y, de esta manera, la distancia entre el bucle A y el bucle C en el exterior del revestimiento es la anchura de la superficie superior en el bucle B. Un experto en la materia apreciara que, dada una velocidad axial predeterminada del mandril y una velocidad rotacional predeterminada para el mandril, este diseno de solapamiento se repetira a lo largo de la longitud del revestimiento.

En referencia aun a la Figura 9, se muestran la capa intermedia superior 104 y la capa intermedia inferior 106. La densidad de la capa intermedia inferior 106 puede ser constante de un borde a otro borde y, de esta manera, puede aparecer un saliente 150 en un diseno repetitivo en la parte superior del revestimiento. Este saliente reduce la suavidad superficial de la superficie interior de la tubena curada en el sitio despues de la impregnacion.

Ahora, en referencia a la Figura 10, se muestra una vista en seccion transversal parcial de otro bobinado. Se muestran los bucles de tejido D, E, con la superficie superior 102 en una direccion hacia el mandril (no mostrado). El bucle inferior D tiene solo la capa superior 102 expuesta, y, de esta manera, la distancia entre los bucles a cualquiera de los lados del bucle D es la anchura de la superficie superior en el bucle B. Un experto en la materia apreciara que, dada una velocidad axial del mandril y una velocidad rotacional predeterminada para el mandril, este diseno de solapamiento se repetira a lo largo de la longitud del revestimiento.

La Figura 10 ilustra un tejido que no tiene un espesor constante de borde a borde. Como se analiza en el presente documento, el tejido continuo 100 incluye una seccion de borde 112 que tiene un area de densidad de fibra reducida. Con la aplicacion de sobreenvoltura del bucle E sobre el bucle D, la seccion de borde 112 se reduce de espesor de manera que disminuye la distancia entre la capa superior del bucle E y la capa superior del bucle D, respecto al bobinado mostrado en la Figura 9. La reduccion del tamano del saliente 150 aumenta la suavidad superficial de la superficie exterior del revestimiento, y finalmente, la superficie interna de la tubena curada en el sitio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tejido continuo (100) para su uso en la formacion de un revestimiento de reparacion para reforzar una tubena, teniendo el tejido un total de cuatro capas (102, 104, 106, 108), que comprenden estas capas:

una capa superior (102);

una capa intermedia superior (104);

una capa intermedia inferior (106); y

una capa inferior (108);

donde el tejido continuo (100) se caracteriza por que:

una densidad de fibra de la capa superior (102) esta entre 10-80 g/m2;

una densidad de fibra de la capa intermedia superior (104) esta entre 10-50 g/m2;

una densidad de fibra de la capa intermedia inferior (106) esta entre 300-600 g/m2 en la mayor parte o todo su ancho;

el ancho de la capa superior (102) es menor que el ancho del tejido continuo (100);

el ancho de la capa intermedia superior (104) es igual al ancho del tejido continuo (100);

el ancho de la capa intermedia intermedia (106) es igual al ancho del tejido continuo (100), y;

el ancho de la capa inferior (108) es igual al ancho del tejido continuo (100).

2. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde la capa superior (102) es una capa de velo que comprende fibras orientadas aleatoriamente.

3. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde la capa intermedia superior (104) es una capa de velo que comprende fibras orientadas aleatoriamente.

4. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde la capa intermedia inferior (106) comprende fibras troceadas orientadas a la larga.

5. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde la capa inferior (108) comprende fibras troceadas aleatoriamente.

6. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde una densidad de fibra de la capa inferior (108) esta entre 100-400 g/m2.

7. El tejido continuo de la reivindicacion 1, donde la capa intermedia inferior (106) es mas fina a lo largo de los bordes externos del tejido continuo (100) que la capa intermedia inferior (106) a lo largo de la lmea central del tejido continuo (100).

8. El tejido continuo de la reivindicacion 7, donde la capa intermedia inferior (106) es un 10% mas fina a lo largo de los bordes externos del tejido continuo (100) en comparacion con la capa intermedia inferior (106) a lo largo de la lmea central de la tela continua (100).

9. El tejido continuo de la reivindicacion 7, donde la capa intermedia inferior (106) tiene menos de 50 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo (100).

10. El tejido continuo de la reivindicacion 7, donde la capa intermedia inferior (106) tiene menos de 2 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo (100).

11. El tejido continuo de la reivindicacion 7, donde la capa intermedia inferior (106) tiene menos de 1 mm de espesor a lo largo de los bordes externos del tejido continuo (100).

12. El tejido continuo (100) de la reivindicacion 1, donde la capa inferior (108) comprende fibras de trama continua.

13. El tejido continuo (100) de la reivindicacion 1, donde una densidad de fibra de la capa inferior (108) esta entre 35-700 g/m2.