ITMI20110162A1 - Metodo per la formazione di una porzione terminale di una guaina di rivestimento interno per tubazioni - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo per la formazione di una porzione terminale di una guaina di rivestimento interno applicabile ad un tratto di tubazione in una operazione di rivestimento interno (o relining). Secondo un aspetto preferito la porzione terminale à ̈ atta ad operare come guarnizione, per esempio interposta tra due flangie atte ad unire il tratto di tubazione interessato dalla operazione di rivestimento ed un tratto di tubazione adiacente, o una valvola o altra struttura, oppure tra l’estremità del tratto di tubazione ed una fascia esterna di giunzione (giunti a manicotto, per esempio con fascia Straub o simili).

Procedimenti di rivestimento interno sono diventati di comune impiego per la manutenzione o riparazione di tratti di tubazione, in particolare di tratti di tubazione difficilmente sostituibili.

Il rivestimento comprende solitamente una guaina di foglio di tessuto di materiale e tipo di tessitura opportuna impregnato di colla, resina, catrame o altro legante opportuno, in genere resina indurente, foglio che viene applicato alla superficie interna della tubazione, solitamente con i lembi accostati lungo una generatrice della tubazione, opportunamente impregnati in modo da dare continuità. Il tessuto può essere per esempio un feltro, per esempio di poliestere e la guaina può comprendere più strati di materiale diverso, a seconda delle esigenze, per esempio altri tessuti o feltri (matt) di fibre anche diverse, come fibre di vetro o altro. In genere à ̈ anche previsto uno strato di rivestimento di materiale opportuno, per esempio polietilene o poliuretano, attaccato internamente alla guaina e destinato a venire in contatto con il fluido nella conduttura. L’indurimento della resina, può avvenire secondo diverse modalità, a seconda della natura della resina, e può essere a freddo, a caldo, per esempio con circolazione di vapore o aria calda, mediante radiazione luminosa o ultravioletta, con lampade di tipo opportuno. Un rivestimento continuo può essere applicato a tratte di tubazioni molto lunghe, anche comprendenti più tubazioni connesse fra loro mediante giunti, come flangie o altro. Diverse soluzioni sono adottate in corrispondenza della fine del tratto interessato dal rivestimento, dove può avvenire la giunzione tra la tratta interessata dal rivestimento ed un’altra tratta di tubazione o altro elemento della tubazione, come, ad esempio, un corpo valvola, un coperchio, un raccordo, un disco di rottura, un contatore...

La soluzione più semplice à ̈ quella di tagliare il rivestimento a raso della estremità della tratta di tubazione interessata, soluzione possibile solo se l’adesione tra resina e tubazione può garantire una tenuta adeguata su tutto il tratto di tubazione interessata, cosa che in genere à ̈ subordinata alla possibilità di lavorazione della superficie della tubazione ed alle sue condizioni di deterioramento. Nel caso di condotte vecchie, o non metalliche, tali requisiti non sono quasi mai soddisfatti. Per migliorare la tenuta si può ricorrere a spalmatura della parte terminale del rivestimento con prodotti adeguati, come polimeri, catrame, cementi di tipo opportuno, o, meglio, resine indurenti. Tuttavia, la protezione della guaina da sollecitazioni strutturali non à ̈ sempre adeguata, ed il distacco del rivestimento può verificarsi di frequente anche durante il montaggio della giunzione. I prodotti indurenti richiedono inoltre tempi lunghi di indurimento. Buona resistenza alle sollecitazioni può essere ottenuta mediante cerchiaggio interno, con costole in genere in acciaio inossidabile, divaricate a forza e bloccate da piastrine di fermo di tipo opportuno. Può essere applicata una manichetta, internamente al rivestimento, per esempio in materiale elastomerico, bloccata almeno da due costole alle estremità. Tale sistema à ̈ di lunga applicazione e riduce la luce di passaggio delle tubazioni, rendendola irregolare, con le conseguenze che questo comporta in termini di perdite di carico quando la tubazione à ̈ operativa.

Infine, talvolta si applicano terminali in lamierino di acciaio inossidabile, divaricato con supporti a vite, cunei o altri sistemi e poi fissato con saldatura o cunei di arresto. Tali terminali richiedono una spalmatura del rivestimento nella zona di applicazione con sigillanti come silicone, e sono poco stabili e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche à ̈ poco soddisfacente. Questa soluzione, come quella precedente, à ̈ di difficile applicazione per piccoli diametri della tubazione.

Certi tipi di sigillante, inoltre danno scarsa adesione a certi tipi di resina, come il polietilene, utilizzato in rivestimenti di tipo composito nella faccia rivolta verso il fluido.

Tutti i metodi descritti sono incompatibili con il passaggio di dispositivi di pulizia ed ispezione (noti come pigs, acronimo di pipeline inspection gauges).

Infine, se la tubazione à ̈ sottoposta ad escursione termica, il taglio a raso non à ̈ applicabile e gli altri sistemi possono risentire delle sollecitazioni nel lungo periodo.

Sarebbe desiderabile poter garantire una perfetta tenuta ed una adeguata resistenza alle sollecitazioni del rivestimento in corrispondenza della sua estremità, senza che questo comporti l’applicazione di strutture o dispositivi che riducano la luce di passaggio.

Sarebbe desiderabile una soluzione di semplice applicazione per qualsiasi diametro di tubo, che non presenti gli inconvenienti sopra detti.

Tale obiettivo à ̈ stato ora raggiunto, secondo la presente invenzione, da un metodo per la formazione di una porzione terminale di una guaina per il rivestimento interno di una tubazione comprendente le seguenti fasi:

applicazione ad un tubo di una guaina di rivestimento interno;

applicazione ad un’estremità del tubo di uno stampo atto a creare una camera delimitata dallo stampo stesso, dall’estremità del tubo e da detta guaina;

iniezione in detta camera di una resina di tipo opportuno, preferibilmente una resina indurente;

indurimento di detta resina;

rimozione di detto stampo.

L’applicazione della guaina e l’applicazione dello stampo possono avvenire in qualsiasi ordine tra loro.

Il tubo può costituire o fare parte di una tratta di tubazione, che può comprendere più tubi, a cui la guaina à ̈ applicata.

Secondo un aspetto preferito, detta guaina viene fatta sporgere per un tratto di lunghezza adeguata da detto tubo e detta camera à ̈ delimitata dalla superficie esterna del rivestimento, in detto tratto. La superficie esterna à ̈, in particolare, la superficie della guaina che all’interno del tubo si trova a contatto con la parete interna di esso. La parte di detto tratto che dopo la rimozione dello stampo eccede la porzione terminale formata dalla resina iniettata nello stampo può essere successivamente asportata, secondo un possibile aspetto dell’invenzione.

Secondo un particolare aspetto dell’invenzione, l’estremità del tubo comprende un elemento di collegamento (ad esempio una flangia o un collare) atto a permettere il collegamento del tubo ad un altro componente di tubazione, come un altro tubo, un raccordo, un corpo valvola, un coperchio o disco di rottura, un contatore o altro componente opportuno, dotato di un corrispondente elemento di collegamento. Secondo un aspetto preferito, se tale elemento di collegamento à ̈ una flangia, la camera à ̈ delimitata da una superficie frontale di detta flangia atta ad essere rivolta verso la corrispondente superficie frontale di una flangia di un altro componente. La porzione terminale formata si estenderà così a contatto di detta superficie frontale, e potrà essere usata come guarnizione tra la flangia e la flangia del componente da collegare al tubo.

Secondo un altro aspetto, la camera à ̈ delimitata da una parte della parete esterna del tubo in modo che la porzione formata possa rivestire una parte della superficie esterna di detto tubo e collegarsi a cavallo del margine del tubo alla guaina. La parte di parete esterna del tubo può essere destinata ad essere ricoperta opportunamente da una fascia (per esempio una fascia Straub) di un giunto a manicotto. Secondo un aspetto preferito, la resina iniettata à ̈ una resina uguale o compatibile con la resina che impregna la guaina, in modo che la porzione formata sia integrale con la guaina stessa, creando un legame chimico tra le resine o comunque un incollaggio adeguato. Secondo un aspetto preferito, la resina che impregna la guaina può essere epossidica e quella iniettata nella camera di tipo poliuretanico. Costituisce particolare oggetto dell’invenzione il contenuto delle rivendicazioni allegate.

L’invenzione verrà ora meglio illustrata mediante la descrizione di forme di realizzazione preferite, fornite a puro titolo di esempio non limitativo, con l’ausilio delle figure allegate di cui:

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, rappresentano schematicamente varie fasi di un metodo secondo la presente invenzione, applicate ad un tubo flangiato;

le figure 2a e 2b rappresentano schematicamente fasi di un metodo analogo, con una particolare forma dello stampo;

le figure 3a, 3b e 3c rappresentano schematicamente fasi di un metodo secondo la presente invenzione, applicate ad un tubo destinato ad essere connesso con un altro tubo mediante giunto a manicotto e la realizzazione di detto giunto;

la figura 4 rappresenta schematicamente un giunto formato tra il tubo trattato con il metodo delle figure 1a-1e ed un altro componente di tubazione.

La guaina, di tipo noto viene applicata al tubo con modalità anch’esse note. La guaina può comprendere uno o più strati di tessuto impregnati di resina, preferibilmente indurente di tipo opportuno, per esempio poliuretanico o preferibilmente epossidica. Il termine tessuto à ̈ inteso comprendere anche feltri, per esempio feltro di fibra poliestere. La guaina può anche comprendere uno strato di rivestimento superficiale, che verrà a ricoprire la superficie rivolta verso il fluido. L’applicazione della guaina comprende l’indurimento della resina, in modo adeguato, a seconda del tipo di resina, per esempio con vapore o aria calda, o con radiazione luminosa o UV o semplicemente in seguito alla miscelazione di più componenti, per resine di questo tipo, o in qualsiasi modo noto.

Con riferimento alle figure da 1a a 1 f, al tubo 1 viene applicata la guaina 2. Secondo un possibile aspetto, il tubo può presentare una flangia 4 all’estremità. Alla estremità del tubo viene applicato uno stampo 3 di forma opportuna, adatta alla estremità del tubo.

Nel caso l’estremità presenti una flangia, come nel caso delle figure in esame, lo stampo può venire a creare, come si vede dalla figura 1c, una camera 5 delimitata dalla superficie frontale 7 della flangia, dallo stampo e dalla superficie esterna 6 della guaina, la stessa che, secondo un possibile aspetto dell’invenzione, all’interno del tubo aderisce alla parete interna di esso. Come visibile, la guaina viene preferibilmente fatta sporgere per un tratto adeguato dal tubo, in modo da poter fare tenuta con lo stampo. Secondo un aspetto preferito, lo stampo presenta una apertura 8 di forma corrispondente alla guaina per accogliere tale tratto. Secondo un ulteriore aspetto preferito, lo stampo presenta una superficie interna 10 atta a fare tenuta con il margine 9 esterno della guaina. Lo stampo può, secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, presentare fori di sfiato 20, disposti opportunamente, per permettere il riempimento della camera 5; per esempio, i fori di sfiato possono essere collocati in modo da poter risultare, con lo stampo in opera piazzati superiormente. Può anche essere previsto un foro 21 di ingresso della resina, opportunamente collocato, opzionalmente atto ad accogliere una linea di alimentazione. Nelle figure à ̈ rappresentato il caso in cui l’applicazione dello stampo precede l’applicazione della guaina, ma à ̈ possibile che la guaina sia applicata prima dello stampo, che può venire infilato, in un caso analogo a quello delle figure in esame, sul tratto di essa sporgente dal tubo. Nelle figure 1d ed 1e viene rappresentata la fase di iniezione di una resina, preferibilmente indurente in detta camera, fino a riempirla. Dopo un adeguato indurimento della resina, à ̈ possibile rimuovere lo stampo. La parte di detto tratto di guaina eccedente il tubo può essere preferibilmente rimossa, per esempio tagliata, come rappresentato in figura 1e. Se ritenuto opportuno ed accettabile può essere lasciata. Essa si prolungherà in un componente di tubazione da unire al tubo 1.

La porzione 11 formata con il processo secondo la presente invenzione à ̈ integrale alla guaina, che in figura 1e à ̈ rappresentata parzialmente in sezione, e, proiettandosi radicalmente verso l’esterno di essa, viene ad essere trattenuta dall’estremità del tubo in posizione, impedendo il distacco della guaina a tubo in opera ed in seguito a sollecitazione meccaniche o fluidodinamiche. Come visibile in figura 4, la porzione 11 à ̈ anche atta ad operare come guarnizione tra la flangia 4 del tubo 1 e la corrispondente flangia 12 di un componente 13 di tubazione connesso al primo. La forma dello stampo impiegato può essere tale da realizzare la superficie della porzione 11 rivolta verso il componente da unire adatta alla flangia di esso, per esempio, se previsto, con risalti anulari o scanalature corrispondenti a scanalature e risalti rispettivi della flangia. È chiaro che la porzione aderirà e si adatterà perfettamente alla flangia 4 del tubo 1. Come visibile dalle figure 1a-1d, lo stampo può avere sporgenze 14 per tappare i fori della flangia 4 e creare fori corrispondenti nella porzione 11 per il passaggio delle viti di collegamento. Sono possibili altre soluzioni, per esempio eventuali fori sulla flangia essere tappati in altro modo oppure essere usati come fori di sfiato, se ritenuto opportuno. I fori nella porzione 11 possono anche essere creati dopo l’indurimento.

Se, come esemplificato, lo stampo presenta una apertura per accogliere il tratto di guaina 2 eccedente il tubo, come esemplificato in figura 4 possono essere previsti mezzi per migliorare la tenuta e trattenere stampo e guaina reciprocamente in posizione, come un labbro elastico 15 realizzato integralmente allo stampo.

Nelle figure 3a- 3c, à ̈ rappresentato il caso di un tubo 1’ privo di flangia, destinato ad essere connesso con un altro componente 13’ mediante giunzione a manicotto.

Lo stampo 3’ può formare una camera 5’ delimitata dalla guaina, dal margine 16 dell’estremità del tubo e da parte della parete esterna 17 del tubo, in modo che la porzione 11’ formata ricopra detta parte di parete esterna e si colleghi a cavallo del margine 16 alla guaina 2’. Come si vede dalla figura 3c, la porzione 11’ una volta applicata la fascia 18 del giunto a manicotto, potrà essere da essa trattenuta ed a sua volta trattenere la guaina, in modo da conferire resistenza alle sollecitazioni meccaniche e fluidodinamiche. La porzione 11’ può cooperare con una guarnizione 19 del giunto per realizzare la tenuta. È altresì possibile che essa sostituisca la guarnizione del giunto, e se desiderato può essere realizzata con forma opportuna, per esempio risalti anulari o altro per cooperare direttamente con la fascia 18 per realizzare la tenuta. Per quanto non descritto, il giunto può essere realizzato e messo in opera secondo metodologie note.

Nei casi descritti e si tratta di un aspetto preferito dell’invenzione, à ̈ presente un tratto di guaina eccedente il tubo, accolto in una apertura apposita dello stampo. Sono possibili altre soluzioni, come ad esempio uno stampo atto a fare tenuta con la superficie interna della guaina. In tal caso, si può tagliare a raso la guaina prima dell’applicazione dello stampo, e la guaina può delimitare la camera con il suo margine estremo tagliato.

Secondo un possibile aspetto, la resina indurente viene iniettata nella camera quando la resina che impregna la guaina à ̈ quasi completamente ma non del tutto indurita, in modo che la porzione formata sia integrale con il resto della guaina, ad indurimento avvenuto di entrambe le resine. Tale forma realizzativa permette la formazione di un legame forte tra la guaina e la porzione formata. A seconda delle resine utilizzate, sono possibili altre soluzioni. Le resine possono essere di tipo noto, scelte in modo opportuno.

Come detto, una resina preferita da iniettare può essere una resina poliuretanica. Essa può indurire nello stampo dopo la miscelazione dei suoi componenti, senza necessità di applicare calore, compatibile con resine epossidiche di comune impiego come impregnante per la guaina. Se la porzione formata deve fungere da guarnizione per il giunto, se ne terrà conto nel scegliere la resina da iniettare in modo che abbia caratteristiche adeguate. In particolare la durezza della resina indurita può essere, a titolo di esempio non limitativo tra 60 e 97 Shore A. Anche lo spessore della porzione formata deve esserre adeguato; a titolo di esempio non limitativo può essere tra 1 e 10mm o più, anche in considerazione delle dimensioni del giunto.

Se desiderato la resina iniettata può comprendere fibre di rinforzo, per esempio fibre di vetro, di poliestere o altro. È anche possibile inserire nello stampo, prima dell’iniezione strutture di rinforzo per detta porzione, per esempio tessuti, feltri uguali o diversi da quelli che costituiscono la guaina.

Lo stampo può esser in qualsiasi materiale adeguato. Preferibilmente à ̈ un materiale non aderente alla resina, il che evita l’uso di distaccanti. Preferibilmente à ̈ un materiale adeguatamente flessibile per favorire la rimozione dello stampo se realizzato in pezzo unico, anche in presenza di eventuali piccoli sottosquadri. Un materiale preferito à ̈ la plastica siliconica. Comunque sono possibili altre soluzioni, anche con stampi realizzati in più parti per forme della porzione più complesse o i altri materiali, per esempio alluminio, con uso di distaccanti.

È da notare che il metodo secondo la presente invenzione permette di realizzare una guaina di rivestimento interno unica, con una porzione che si estende verso l’esterno radicalmente alla guaina, atta a fare tenuta in un giunto di collegamento con altro componente della tubazione collegato al tubo rivestito. Pur non restringendo la luce del tubo, paragonabilmente alle guaine con taglio a raso dell’arte nota, si protegge dalle sollecitazioni il contatto tra la parete del tubo e la guaina evitando scollamenti ed infiltrazioni. La porzione formata viene inoltre trattenuta dal giunto che si viene a formare, impedendo qualsiasi scorrimento della guaina, anche in caso di dilatazione termica del tubo. La resistenza della guaina e l’assenza di strutture aggiuntive nella luce del tubo, inoltre, permette l’uso di dispositivi di pulizia come i pigs. Inoltre, la porzione così formata si adatta alla superficie dell’estremità del tubo perfettamente, anche in presenza di difetti o irregolarità superficiali, meglio di qualsiasi guarnizione preformata disponibile. Questo aspetto può esser di particolare interesse, dato che le tubazioni sottoposte a rivestimento sono spesso tubazioni che à ̈ impossibile o non conveniente sostituire e possono essere tubazioni vecchie o deteriorate.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la formazione di una porzione terminale (11, 11’) di una guaina (2, 2’) per il rivestimento interno di una tubazione comprendente le seguenti fasi: applicazione ad un tubo (1) di una guaina (2, 2’) di rivestimento interno; applicazione ad un’estremità del tubo di uno stampo (3, 3’) atto a creare una camera delimitata dallo stampo stesso, dall’estremità del tubo e da detta guaina; iniezione in detta camera di una resina di tipo opportuno, preferibilmente una resina indurente; indurimento di detta resina; rimozione di detto stampo.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 in cui detta resina à ̈ una resina indurente compatibile con una resina indurente che impregna detta guaina.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui l’applicazione della guaina precede o segue quella dello stampo
4. 4. Metodo secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detta guaina viene fatta sporgere per un tratto di lunghezza adeguata da detto tubo e detta camera à ̈ delimitata dalla superficie esterna (6) di detta guaina, in detto tratto, comprendente opzionalmente la rimozione della parte di detto tratto eccedente la porzione terminale formata dalla resina iniettata nello stampo.
5. 5. Metodo secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’estremità del tubo comprende un elemento di collegamento (4) in particolare una flangia, atto a permettere il collegamento del tubo ad un altro componente di tubazione (13), dotato di un corrispondente elemento di collegamento.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui tale elemento di collegamento à ̈ una flangia (4) la camera à ̈ delimitata da una superficie frontale di detta flangia atta ad essere rivolta verso la corrispondente superficie frontale di una flangia di un altro componente.
7. 7. Metodo secondo qualsiasi rivendicazione da 1 a 4, in cui la camera (5’) à ̈ delimitata da una parte della parete esterna del tubo in modo che la porzione formata (11’) possa rivestire una parte della superficie esterna di detto tubo e collegarsi a cavallo del margine (16) del tubo alla guaina, detta parte di parete esterna del tubo essendo atta destinata ad essere ricoperta opportunamente da una fascia (per esempio una fascia Straub) di un giunto a manicotto.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la resina che impregna la guaina à ̈ epossidica e quella iniettata nella camera di tipo poliuretanico.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui la resina viene iniettata nella camera prima del completo indurimento della resina che impregna la guaina, opzionalmente ad un grado di indurimento parziale della resina che impregna la guaina.
10. 10. Guaina di rivestimento interno di una tubazione avente una porzione estrema (11, 11’) realizzata integralmente con essa e proiettandosi radicalmente verso l’esterno di detta guaina, in particolare guaina realizzata secondo il metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 9.
11. 11. Tubo dotato di guaina secondo la rivendicazione 10, in cui detta porzione ricopre una superficie di un elemento di collegamento o la parete esterna di detto tubo ad almeno una estremità di detto tubo.
12. 12. Stampo, in particolare in plastica siliconica, atto all’impiego nel metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 9.