ITRE980092A1

ITRE980092A1 - INTERNAL COATING FOR PIPES AND / OR CONDUCTED IN PRESSURE.

Info

Publication number: ITRE980092A1
Authority: IT
Inventors: Lino Credali
Original assignee: S3 Soncini Srl
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2000-03-09
Also published as: IT1306096B1

Description

DESCRIZIONE di una invenzione industriale avente per titolo: “Rivestimento interno per tubazioni e/o condotte in pressione”. DESCRIPTION of an industrial invention entitled: "Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure".

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un rivestimento interno per tubazioni e/o condotte destinate ad essere assoggettate ad elevate pressioni d’esercizio; in particolare per tubazioni di acquedotti, gasdotti, tubazioni di scarico in pressione, e simili. The present invention refers to an internal lining for pipes and / or ducts intended to be subjected to high operating pressures; in particular for aqueduct pipes, gas pipelines, pressure discharge pipes, and the like.

Il rivestimento consiste sostanzialmente in un corpo tubolare flessibile a più strati sovrapposti a differenti caratteristiche, in cui, più specificatamente, un primo strato è formato da un film impermeabile esterno, un secondo strato intermedio è formato da un feltro in cui le fibre sono orientate in tutte le direzioni in modo casuale, ed un terzo strato di rinforzo composto da uno o più tessuti le cui fibre di rinforzo sono orientate secondo direzioni volute. Il corpo tubolare composto secondo la configurazione stratificata sopra indicata, è vantaggiosamente utilizzato per rivestire internamente tubature e/o condotte destinate all' esercizio in pressione e per costituire un rinforzo con fibre ad elevate proprietà meccaniche in grado, una volta inserito nella tubazione da rivestire, di creare una nuova tubazione dotata essa stessa di elevate caratteristiche meccaniche, tali da resistere ad elevate pressioni d’esercizio. The coating basically consists of a flexible tubular body with multiple layers superimposed on different characteristics, in which, more specifically, a first layer is formed by an external waterproof film, a second intermediate layer is formed by a felt in which the fibers are oriented in all directions randomly, and a third reinforcing layer composed of one or more fabrics whose reinforcing fibers are oriented according to desired directions. The tubular body composed according to the stratified configuration indicated above, is advantageously used to internally cover pipes and / or ducts intended for use under pressure and to constitute a reinforcement with fibers with high mechanical properties capable, once inserted in the pipe to be coated, to create a new pipeline which itself has high mechanical characteristics, such as to withstand high operating pressures.

Dopo limpregnazione con resine termoindurenti, il corpo tubolare flessibile è inseribile nelle tubazioni da rivestire con procedimenti di rovesciamento, avanzamento e indurimento delle resine, sostanzialmente corrispondenti a quelli usualmente adottati per i rivestimenti di tubazioni normali non soggette ad alte pressioni. After impregnation with thermosetting resins, the flexible tubular body can be inserted in the pipes to be coated with procedures of overturning, advancing and hardening of the resins, substantially corresponding to those usually adopted for the coatings of normal pipes not subjected to high pressures.

Da tempo è noto e largamente utilizzato un metodo di rivestimento interno di fognature e di condotte sotterranee, descritto nei brevetti italiani BI 1030565 e BI 1161875. A method of internal lining of sewers and underground pipes, described in the Italian patents BI 1030565 and BI 1161875, has been known and widely used for some time.

Questo metodo consiste nel rovesciare e fare avanzare allintemo della tubatura da rivestire, un tubo flessibile costituito da un film plastico impermeabile, accoppiato ad un feltro imbevuto di resina temoindurente e nel fare indurire successivamente la resina mediante acqua calda. This method consists in overturning and advancing inside the pipe to be coated, a flexible tube consisting of an impermeable plastic film, coupled to a felt soaked in thermosetting resin and in subsequently hardening the resin using hot water.

I film plastico che è inizialmente posizionato all’esterno del tubo flessibile, a seguito del rovesciamento, va a posizionarsi aH’intemo della tubatura costituendo in tale modo uno strato assolutamente impermeabile. The plastic film that is initially positioned on the outside of the flexible tube, following overturning, is positioned inside the pipe, thus constituting an absolutely waterproof layer.

I feltro impregnato con la resina, inizialmente all’interno della tubatura va a posizionarsi all’ esterno a diretto contatto con la parete della tubatura da rivestire, e dopo indurimento della resina va a formare la parte portante della nuova tubatura. The felt impregnated with the resin, initially inside the pipe, is positioned outside in direct contact with the wall of the pipe to be coated, and after the resin has hardened it forms the supporting part of the new pipe.

La fase di rovesciamento e di avanzamento del tubo flessibile viene condotta con l’aiuto di un battente d’acqua che, esercitando una pressione sulla parete interna del tubo flessibile, ne facilita l’avanzamento nella tubatura. mantenendo contemporaneamente la tubatura nella giusta posizione. The overturning and advancing phase of the hose is carried out with the help of a water head which, by exerting pressure on the inner wall of the hose, facilitates its advancement in the pipeline. while keeping the tubing in the right position.

Dopo la fase di avanzamento, la resina termoindurente assorbita dal feltro, viene indurita mediante acqua calda. In tale modo si forma di fatto una nuova tubatura allintemo della tubatura preesistente, costituita da un film impermeabile interno e da uno strato di un materiale composito formato dal feltro e dalla resina indurita. After the advance phase, the thermosetting resin absorbed by the felt is hardened by means of hot water. In this way, a new pipe is actually formed inside the pre-existing pipe, consisting of an internal waterproof film and a layer of a composite material formed by the felt and the hardened resin.

Tale metodo, pur essendo largamente applicato e di pratica comune, presenta notevoli limiti di applicazione quando si rende necessario rivestire internamente tubature e condotte che trasportano fluidi in pressione. Although this method is widely applied and in common practice, it has considerable application limits when it is necessary to internally line pipes and ducts that transport pressurized fluids.

Infatti il composito costituito dal feltro e dalla resina indurita non presenta proprietà meccaniche sufficienti ed in particolare una resistenza a trazione tale da sopportare i carichi generati dal fluido all’interno della tubatura. In fact, the composite consisting of the felt and the hardened resin does not have sufficient mechanical properties and in particular a tensile strength such as to withstand the loads generated by the fluid inside the pipe.

Nel caso specifico l’azione del feltro, che ha lo scopo principale di trattenere la resina nella posizione voluta, durante la fase di inversione e di indurimento, è tale da ridurre notevolmente la resistenza a trazione originale della resina impregnante pura, raggiungendo valori che non consentono l’esercizio della tubatura in pressione. In the specific case, the action of the felt, which has the main purpose of retaining the resin in the desired position, during the inversion and hardening phase, is such as to considerably reduce the original tensile strength of the pure impregnating resin, reaching values that do not allow the operation of the piping under pressure.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti inconvenienti. L’invenzione, quale essa è caratterizzata dalle rivendicazioni, risolve il problema per mezzo di un rivestimento interno per tubazioni e/o condotte in pressione mediante il quale si ottengono i seguenti risultati e vantaggi: il rivestimento è costituito dalla composizione sovrapposta e coassiale di elementi tubolari combinati aventi caratteristiche e funzioni differenti, ma tutti concorrenti alla costituzione di un’unica struttura tubolare flessibile, ad elevata resistenza meccanica, in grado, dopo la messa in opera allintemo delle tubazioni da rivestire, di creare nuove tubazioni con elevate proprietà meccaniche tali da resistere alle pressioni d’esercizio prestabilite; il rivestimento tubolare flessibile multistrato può essere messo in opera secondo procedimenti d’inserimento, rovesciamento, avanzamento e indurimento, sostanzialmente simili ai procedimenti tradizionali, ma è strutturabile per essere adottato in tubazioni e/o condotte destinate all’ esercizio di fluidi in pressione. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks. The invention, as it is characterized by the claims, solves the problem by means of an internal lining for pipes and / or pipelines under pressure by means of which the following results and advantages are obtained: the lining is constituted by the superimposed and coaxial composition of elements combined tubulars with different characteristics and functions, but all concurrent to the constitution of a single flexible tubular structure, with high mechanical strength, capable, after installation within the pipes to be coated, to create new pipes with high mechanical properties such as to withstand pre-established operating pressures; the multilayer flexible tubular coating can be applied according to insertion, overturning, advancement and hardening procedures, substantially similar to traditional procedures, but can be structured to be adopted in pipes and / or ducts intended for the use of pressurized fluids.

L’invenzione viene descritta più in dettaglio nel seguito, secondo alcune forme realizzative date a solo scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli allegati disegni, in cui: The invention is described in more detail below, according to some embodiments given for illustrative and non-limiting purposes only, with reference to the attached drawings, in which:

la fig. 1 rappresenta la sezione trasversale del rivestimento tubolare flessibile, come si presenta prima dell’applicazione in una tubazione, fig. 1 represents the cross section of the flexible tubular coating, as it appears before application in a pipe,

la fig. 2 rappresenta la sezione trasversale dello stesso rivestimento tubolare di figura 1, come si presenta dopo la sua applicazione aH’intemo di una tubazione o condotta, fig. 2 represents the cross section of the same tubular lining of figure 1, as it appears after its application inside a pipe or duct,

la fig. 3 rappresenta la sezione trasversale di uno degli strati tubolari di rinforzo, e fig. 3 represents the cross section of one of the tubular reinforcement layers, e

la fig. 4 rappresenta, in sezione trasversale schematica, la reciproca disposizione coassiale sovrapposta e combinata di più strati tubolari di rinforzo. fig. 4 shows, in schematic cross-section, the mutual superimposed and combined coaxial arrangement of several tubular reinforcement layers.

In una sua forma realizzativa, esemplificativa, un corpo tubolare flessibile di rivestimento (1) rappresentato in figura 1 , è formato da un film impermeabile esterno (2), da un feltro formato da fibre orientate in tutte le direzioni in modo casuale (3) e da uno strato di rinforzo costituito da uno o più tessuti di fibre di rinforzo (4), le cui fibre sono orientate secondo direzioni volute. Il corpo tubolare flessibile (1), dopo impregnazione con una resina termoindurente, è inserito nella tubatura da rivestire (6) con gli usuali metodi di rovesciamento, avanzamento ed indurimento della resina, descritto nella parte introduttiva. In an exemplary embodiment thereof, a flexible tubular covering body (1) shown in Figure 1, is formed by an external waterproof film (2), by a felt formed by fibers oriented in all directions in a random way (3) and a reinforcing layer consisting of one or more reinforcing fiber fabrics (4), the fibers of which are oriented according to desired directions. The flexible tubular body (1), after impregnation with a thermosetting resin, is inserted into the pipe to be coated (6) with the usual methods of turning, advancing and hardening the resin, described in the introductory part.

Dopo linversione e lindurimento della resina, il tubo si presenta come in figura 2, formato dal film impermeabile (2) posto allintemo, dal composito costituito dal feltro e dalla resina indurita (3) sempre intermedia e dal composito resina e fibra di rinforzo (4) posto all’esterno, a contatto della tubazione da rivestire (6). After the inversion and hardening of the resin, the tube appears as in figure 2, formed by the waterproof film (2) placed inside, by the composite consisting of the felt and the hardened resin (3) always intermediate and by the composite resin and reinforcing fiber (4 ) placed outside, in contact with the pipe to be coated (6).

In sostanza, il rivestimento tubolare flessibile (1), preformato secondo la stratificazione illustrata in figura 1, dopo l’applicazione nella parte interna di una tubazione da rivestire (6), presenta una stratificazione capovolta, derivata dal procedimento di rovesciamento avanzamento e indurimento sopra menzionato. Basically, the flexible tubular coating (1), preformed according to the stratification illustrated in figure 1, after the application in the internal part of a pipe to be coated (6), has an inverted stratification, deriving from the overturning, advancement and hardening process above mentioned.

Il procedimento per la costituzione del corpo tubolare flessibile di rivestimento (1) richiede particolari e specifici accorgimenti, come pure i tre componenti basilari che lo compongono hanno ciascuno una loro specifica finizione . The process for the construction of the flexible tubular coating body (1) requires particular and specific measures, as well as the three basic components that compose it each have their own specific finish.

I film plastico (2) ha la finizione di: contenere la resina assorbita dal feltro, durante l impregnazione; di fare da barriera all’acqua in pressione utilizzata per l’avanzamento del tubo flessibile all’interno della condotta; di creare uno strato impermeabile all’interno della nuova tubatura, dopo indurimento della resina. The plastic film (2) has the purpose of: containing the resin absorbed by the felt, during impregnation; to act as a barrier to the pressurized water used for the advancement of the flexible pipe inside the pipeline; to create a waterproof layer inside the new pipe, after the resin has hardened.

Il feltro (3) ha la funzione di: trattenere la resina, impregnandosi di questa, e di mantenerla distribuita in modo omogeneo, durante la fase di messa in opera; di contribuire notevolmente alla resistenza a compressione della nuova tubatura durante la fase di esercizio. The felt (3) has the function of: retaining the resin, impregnating itself with it, and keeping it evenly distributed during the installation phase; to contribute considerably to the compressive strength of the new piping during the operating phase.

Lo strato di rinforzo (4) ha la funzione principale di conferire al tubo le proprietà meccaniche necessarie affinché la condotta rivestita possa sopportare in esercizio elevate pressioni interne. The reinforcement layer (4) has the main function of giving the pipe the mechanical properties necessary so that the lined pipeline can withstand high internal pressures in operation.

La resistenza alla pressione di una tubatura è correlata alla resistenza alla trazione radiale della parete del tubo dalla relazione: The pressure resistance of a pipe is related to the radial tensile strength of the pipe wall by the relationship:

(a) (to)

Dove in (a), Fe rappresenta la resistenza a trazione radiale della parete del tubo per unità di lunghezza del tubo, Pe è la pressione di esercizio, 0 è il diametro del tubo. Where in (a), Fe represents the radial tensile strength of the pipe wall per unit of pipe length, Pe is the operating pressure, 0 is the pipe diameter.

Se ne deduce che per ottenere elevate resistenze alla pressione è necessario che la parete del tubo presenti elevati valori di resistenza alla trazione. It can be deduced that in order to obtain high resistance to pressure it is necessary that the wall of the pipe has high tensile strength values.

In un materiale composito elevati valori di trazione possono essere ottenuti utilizzando unicamente fibre continue e, nel caso delle tubature, le fibre disposte radialmente devono essere avvolte radialmente al tubo in modo continuo. In a composite material, high tensile values can be obtained using only continuous fibers and, in the case of pipes, the fibers arranged radially must be wound radially to the tube in a continuous manner.

Questo fatto ha reso ad oggi non praticabile l inserimento di sistemi di rinforzo nelle tubature flessibili, destinate al rivestimento di condotte, secondo il processo di inversione ed avanzamento descritto in precedenza. Secondo il procedimento, oggetto della presente invenzione, il sistema di rinforzo stratificato (4), inserito nel tubo flessibile, è costituito da uno o più elementi tubolari (5) concentrici ottenuti da tessuti piani, a base di fibre ad alte prestazioni, per termosaldatura dei lembi del tessuto sovrapposti nella direzione longitudinale della tubatura flessibile. This fact has made it impracticable to date the insertion of reinforcement systems in flexible pipes, intended for the lining of pipes, according to the inversion and advancement process described above. According to the process, object of the present invention, the stratified reinforcement system (4), inserted in the flexible tube, consists of one or more concentric tubular elements (5) obtained from flat fabrics, based on high performance fibers, by heat sealing the edges of the fabric overlapping in the longitudinal direction of the flexible tubing.

Questo elemento base di rinforzo che può essere ripetuto (n) volte all’ interno del tubo flessibile (1) in modo da formare Io strato di rinforzo (4), è schematizzato in fig. 3 in cui (5) è il tessuto di rinforzo e (L) è la zona di sovrapposizione dei lembi del tessuto, dove (L) rappresenta l’estensione della sovrapposizione e quindi l’estensione della termosaldatura in direzione radiale, mentre in direzione longitudinale la sovrapposizione e la termosaldatura si estendono per tutta la lunghezza del tubo. This basic reinforcement element which can be repeated (n) times inside the flexible tube (1) to form the reinforcement layer (4), is schematized in fig. 3 in which (5) is the reinforcement fabric and (L) is the overlapping area of the edges of the fabric, where (L) represents the extension of the overlap and therefore the extension of the heat sealing in the radial direction, while in the longitudinal direction the overlap and heat sealing extend along the entire length of the tube.

Il valore di (L), cioè l’estensione della termosaldatura dei lembi del tessuto sovrapposti, è particolarmente importante per consentire un adeguato rinforzo, sia nella fase di messa in opera della tubatura flessibile, sia nella fase di esercizio in pressione della tubatura, dopo indurimento della resina. Il valore di (L) deve infatti soddisfare alle seguenti relazioni: The value of (L), i.e. the extension of the heat-sealing of the overlapping fabric edges, is particularly important to allow adequate reinforcement, both in the phase of installation of the flexible piping, and in the phase of operation under pressure of the pipeline, after hardening of the resin. The value of (L) must in fact satisfy the following relations:

(b) (b)

(c) (c)

Dove in (b): (Pa) è la pressione esercitata all’interno della tubatura flessibile durante la fase di inserimento e di avanzamento; (0) è il diametro del tubo; (ta) è la resistenza al taglio della termosaldatura; (n) rappresenta il numero di strati di tessuto (5) sovrapposti inseriti nel tubo flessibile. Where in (b): (Pa) is the pressure exerted inside the flexible pipe during the insertion and advancement phase; (0) is the diameter of the pipe; (ta) is the shear strength of the heat seal; (n) represents the number of overlapping fabric layers (5) inserted into the flexible tube.

Dove in (c): (Ct) è la resistenza a rottura del tessuto di rinforzo per unità di lunghezza della tubatura; (fc) è la resistenza al taglio del tessuto sovrapposto impregnato con la resina, dopo indurimento della stessa. Where in (c): (Ct) is the breaking strength of the reinforcement fabric per unit length of the piping; (fc) is the shear strength of the superimposed fabric impregnated with the resin, after its hardening.

La termosaldatura dei tessuti deve essere fatta in modo da ottenere un valore di resistenza al taglio (fa) tale da soddisfare la relazione (b), deve essere continua per tutta la lunghezza di sovrapposizione (L), inoltre deve conservare una sufficiente porosità dei tessuti in modo di consentire una perfetta impregnazione da parte della resina per ottenere, dopo indurimento delta resina un valore di resistenza al taglio del composito tessuto resina (fc) tale da soddisfare la relazione (c). The heat-sealing of the fabrics must be done in such a way as to obtain a shear resistance value (fa) such as to satisfy the relation (b), it must be continuous for the entire length of overlap (L), moreover it must preserve a sufficient porosity of the fabrics in order to allow a perfect impregnation by the resin to obtain, after the resin hardening, a shear strength value of the composite woven resin (fc) such as to satisfy the relation (c).

La termosaldatura che soddisfa i requisiti sopra descritti può essere ottenuta mediante inserimento di un velo (V) o di un tessuto (T) termoplastico ad alta porosità, costituito da fibre termoplastiche aventi una temperatura di fusione compresa tra la temperatura di reticolazione della resina durante la fase di messa in opera del tubo flessibile e la temperatura di fusione delle fibre che formano il tessuto di rinforzo. The heat sealing that meets the requirements described above can be obtained by inserting a high porosity thermoplastic web (V) or fabric (T), consisting of thermoplastic fibers having a melting temperature between the crosslinking temperature of the resin during the phase of installation of the flexible hose and the melting temperature of the fibers that form the reinforcement fabric.

In generale è sufficiente che le fibre che formano (V) o (T) presentino una temperatura di fusione superiore a 100° C, quando si utilizza acqua come fluido di avanzamento della tubatura flessibile nella fase di rovesciamento. Il velo (V) o il tessuto (T) devono avere un peso tale da dare una sufficiente forza di adesione della termosaldatura, ma di non essere così elevato da occludere la porosità dei tessuti di rinforzo e mantenere un buon livello di impregnazione anche nella termosaldatura da parte della resina. In general, it is sufficient for the fibers forming (V) or (T) to have a melting temperature higher than 100 ° C, when water is used as the feed fluid of the flexible pipe in the overturning step. The web (V) or the fabric (T) must have a weight such as to give a sufficient adhesion force of the heat sealing, but not to be so high as to occlude the porosity of the reinforcing fabrics and maintain a good level of impregnation even in the heat sealing. by the resin.

Nella pratica di questo procedimento il velo (V) o il tessuto (T) possono avere un peso compreso tra 5 e 100 g./m2, preferibilmente ma non limitatamente, compreso tra 10 e 60 g./m2. In the practice of this process, the web (V) or the fabric (T) can have a weight comprised between 5 and 100 g./m2, preferably but not limitedly, between 10 and 60 g./m2.

Le fibre che costituiscono (V) o (T) possono essere di natura diversa ad esempio di tipo: poliammidico, copoliammidico, poliestere, copoliestere, poliuretanico, poliolefinico. The fibers that constitute (V) or (T) can be of different nature, for example of the type: polyamide, copolyamide, polyester, copolyester, polyurethane, polyolefin.

Ad esempio, un materiale idoneo per la termosaldatura è un velo a base di copoliammidi, del peso di 30 g./m2, commercializzato con il nome di XIROWEB 8240 (delia ditta SARNATECH XIRO - SARNA GROUP CH -3185 SCHMITTEN - Svizzera) e caratterizzato da una temperatura di fusione di 110° C. For example, a material suitable for heat sealing is a copolyamide based film, weighing 30 g./m2, marketed under the name of XIROWEB 8240 (from the company SARNATECH XIRO - SARNA GROUP CH -3185 SCHMITTEN - Switzerland) and characterized from a melting temperature of 110 ° C.

La termosaldatura dei lembi del tessuto di rinforzo può essere fatta in vari modi con le tecniche usuali, in continuo o in discontinuo, mediante un’azione combinata della temperatura e della pressione. The heat sealing of the edges of the reinforcing fabric can be done in various ways with the usual techniques, continuously or discontinuously, by means of a combined action of temperature and pressure.

Un metodo applicato nel procedimento oggetto dell’invenzione è quello di riscaldare i lembi del tessuto, dopo inserimento di (V) o (T), mediante un getto di aria calda seguito da un passaggio fra due rulli compressori. A method applied in the process object of the invention is to heat the edges of the fabric, after the insertion of (V) or (T), by means of a jet of hot air followed by a passage between two compressor rollers.

La temperatura di riscaldamento deve essere superiore alla temperatura di fusione della fibra che costituisce il velo (V) o il tessuto (T). The heating temperature must be higher than the melting temperature of the fiber that constitutes the web (V) or the fabric (T).

La pressione deve essere sufficiente a consentire una buona adesione fra i due strati del tessuto. The pressure must be sufficient to allow good adhesion between the two layers of the fabric.

La termosaldatura viene praticata per tutta la lunghezza del tubo e per una larghezza (L) sopra definita dalle relazioni (b) (c). Quando si deve insei' un secondo tubo di tessuto di rinforzo o (n) tessuti di rinforzo (5), l’operazione viene ripetuta avendo cura di inserire il primo tubo allintero del nuovo tubo di tessuto di rinforzo. Il risultato finale è che lo strato di rinforzo (4) risulta formato da più tubi concentrici di tessuto di rinforzo (5). Il metodo di termosaldatura descritto, dei lembi di tessuto sovrapposti non è limitante dell’ invenzione, ma qualsiasi altro metodo di adesione che soddisfi le relazioni (b) e (c) può essere applicato. Heat sealing is carried out for the entire length of the tube and for a width (L) defined above by relations (b) (c). When a second tube of reinforcement fabric or (n) reinforcement fabrics (5) is to be inserted, the operation is repeated, taking care to insert the first tube inside the new reinforcement fabric tube. The final result is that the reinforcement layer (4) is formed by several concentric tubes of reinforcing fabric (5). The described heat sealing method of the overlapping fabric flaps is not limiting of the invention, but any other adhesion method that satisfies relations (b) and (c) can be applied.

Il tessuto di rinforzo utilizzato nello strato (4) è costituito da fibre ad elevate prestazioni del tipo: vetro, poliestere, poliammidiche, carbonio, aramidiche, polietileniche, fibre da polimeri LCP (cristalli liquidi), fibre di polivinilalcol (PVA), fibre artificiali derivate dalla cellulosa (processo Xantato o Cuproammoniacale), le quali sono caratterizzate dal possedere un modulo elastico a trazione superiore a 6 GPa e preferibilmente superiore a 10 Gpa. Tra le fibre di vetro si possono elencare le fibre di Vetro E, Vetro S, Vetro C; tra le fibre aramidiche possono essere indicate le fibre Twaron, Kevlar, Technora; tra le fibre di carbonio le fibre di tipo 3K, 6K, 12K, 24K; tra le fibre di alcolpolivinilico (PVA) le fibre Kuralon e Vinilon; tra le fibre poliestere si possono indicare le fibre di poliestere HT Diolen. The reinforcement fabric used in the layer (4) is made up of high-performance fibers such as: glass, polyester, polyamide, carbon, aramidic, polyethylene, fibers from LCP polymers (liquid crystals), polyvinyl alcohol (PVA) fibers, artificial fibers derived from cellulose (Xanthate or Cuproammonia process), which are characterized by having an elastic tensile modulus higher than 6 GPa and preferably higher than 10 Gpa. Among the glass fibers we can list the fibers of Glass E, Glass S, Glass C; among the aramidic fibers the Twaron, Kevlar, Technora fibers can be indicated; among the carbon fibers, 3K, 6K, 12K, 24K type fibers; among the polyvinyl alcohol fibers (PVA) the Kuralon and Vinilon fibers; among the polyester fibers we can indicate the polyester fibers HT Diolen.

Π peso del tessuto può variare in un ampio intervallo purché la resistenza a rottura (Ct) del tessuto sia sufficiente a soddisfare la relazione (d): The weight of the fabric can vary over a wide range as long as the breaking strength (Ct) of the fabric is sufficient to satisfy the relation (d):

(d) (d)

Dove i simboli hanno il significato sopra riportato. Where the symbols have the above meaning.

Nella pratica comune si utilizzano tessuti con pesi variabili tra 50 g./m2 e 2000 g./m2 e preferibilmente, ma non limitatamente, compresi tra 100 g./m2 e 800 g./m2 in finizione del tipo di fibra impiegato e dei carichi che si devono sostenere. In common practice, fabrics with weights varying between 50 g./m2 and 2000 g./m2 and preferably, but not limitedly, between 100 g./m2 and 800 g./m2 are used depending on the type of fiber used and the loads that must be borne.

Il tipo di tessuto e l’orientamento delle fibre deve essere tale da conferire alla tubatura una sufficiente resistenza nella direzione dei carichi sia radiali che longitudinali che trasversali. The type of fabric and the orientation of the fibers must be such as to give the piping sufficient resistance in the direction of both radial and longitudinal and transverse loads.

Nella pratica della presente invenzione possono essere utilizzati tessuti del tipo trama / ordito, tessuti unidirezionali, tessuti multiassiali con orientamento delle fibre a ± 45°, o combinazioni degli stessi. In the practice of the present invention it is possible to use fabrics of the warp / weft type, unidirectional fabrics, multiaxial fabrics with orientation of the fibers at ± 45 °, or combinations thereof.

In una forma preferita, ma non limitativa, della presente invenzione vengono utilizzati tessuti a base di fibra di vetro del tipo trama / ordito con pesi compresi tra 200 - 800 g./m2. Quando si rende necessario utilizzare un valore di resistenza a rottura del tessuto (Ct) particolarmente elevate, in rapporto al peso del tessuto ed al numero degli strati, si possono utilizzare tessuti a base di fibre aramidiche o fibre di carbonio. In a preferred but not limiting form of the present invention, weft / warp type glass fiber based fabrics with weights ranging from 200 - 800 g./m2 are used. When it is necessary to use a particularly high breaking strength of the fabric (Ct), in relation to the weight of the fabric and the number of layers, fabrics based on aramid fibers or carbon fibers can be used.

Il componente di rinforzo (4) può essere successivamente introdotto in un tubo flessibile formato dal film termoplastico (2) e dal feltro (3), oppure il tubo flessibile formato dal film termoplastico (2) e dal feltro (3) può essere costruito attorno al componente di rinforzo (4), in modo da ottenere la struttura completa rappresentata in FIG. 1. The reinforcing component (4) can be subsequently introduced into a flexible tube formed by the thermoplastic film (2) and the felt (3), or the flexible tube formed by the thermoplastic film (2) and the felt (3) can be built around to the reinforcing component (4), so as to obtain the complete structure shown in FIG. 1.

Il tubo flessibile così ottenuto viene impregnato con una quantità di resina sufficiente a saturare tutta la porosità del feltro e del tessuto e tramite un battente di pressione viene fatto srotolare e rovesciare mentre avanza all’ interno della condotta da rivestire. The flexible tube thus obtained is impregnated with a sufficient amount of resin to saturate all the porosity of the felt and fabric and by means of a pressure head it is unrolled and overturned as it advances inside the duct to be coated.

Dopo avere completato il rovesciamento del tubo all ’intemo della condotta, tramite alimentazione di un fluido caldo si ottiene l indurimento del tubo che di fatto va a formare una nuova tubatura all’ interno della condotta. After completing the overturning of the pipe inside the duct, by feeding a hot fluid, the pipe hardens, which in fact forms a new pipe inside the duct.

Le resine utilizzabili per l’impregnazione del tubo flessibile sono resine termoindurenti del tipo impiegate e ben note agli esperti delle tecnologie dei materiali compositi e comprendono: resine poliestere insature del tipo orto, iso, tere - ftaliche; resine Epossidiche del tipo Diglicidiletere del Bisfenolo A e/o Bisfenolo F reticolate con i normali indurenti epossidici generalmente utilizzati con tali resine epossidiche; resine Poliuretaniche; resine Fenoliche. A titolo esemplificativo del modo di operare secondo l’oggetto della presente invenzione le varie operazioni vengono di seguito descritte: con un tessuto di vetro E del peso di 460 g./m2 del tipo trama / ordito costituito da 270 g./m2 di vetro in trama e da 190 g./m2 di vetro in ordito, viene costruito un tubo come da figura 3, sovrapponendo i lembi per 20 cm, interponendo fra i lembi un velo di fibra copoliammidica del tipo XIROWEB 8240 da 30 g./m2 e termosaldando i lembi sovrapposti per una larghezza di 20 cm e per tutta la lunghezza del tubo. Le dimensioni del tessuto sono tali per cui il tubo ottenuto risulta lungo 20 m con un diametro di 40 cm. The resins that can be used for the impregnation of the flexible hose are thermosetting resins of the type used and well known to experts in the technologies of composite materials and include: unsaturated polyester resins of the ortho, iso, tere-phthalic type; Epoxy resins of the Diglycidyl ether type of Bisphenol A and / or Bisphenol F cross-linked with the normal epoxy hardeners generally used with such epoxy resins; Polyurethane resins; Phenolic resins. By way of example of the way of operating according to the object of the present invention, the various operations are described below: with a glass fabric E weighing 460 g / m2 of the weft / warp type consisting of 270 g / m2 of glass in the weft and from 190 g./m2 of glass in the warp, a tube is constructed as shown in figure 3, overlapping the edges for 20 cm, interposing between the edges a veil of copolyamide fiber of the type XIROWEB 8240 of 30 g./m2 and heat sealing the overlapping edges for a width of 20 cm and for the entire length of the pipe. The dimensions of the fabric are such that the tube obtained is 20 m long with a diameter of 40 cm.

Un secondo tubo viene costruito attorno al primo tubo utilizzando lo stesso tessuto di vetro e ripetendo le operazioni descritte sopra ed avendo cura che la termosaldatura del secondo tubo sia posizionata dal lato opposto di quella del primo tubo (figura 4). A second tube is built around the first tube using the same glass fabric and repeating the operations described above and making sure that the heat sealing of the second tube is positioned on the opposite side of that of the first tube (figure 4).

Un terzo tubo viene costruito con le stesse modalità sui due tubi precedenti. A third tube is built in the same way on the two previous tubes.

Come risultato di questa operazione si ottiene un tubo (4) flessibile o formato da tre tubi (5) concentrici del tessuto di vetro E sopra definito, avente un diametro di 40 cm ed una lunghezza di 20 m. As a result of this operation, a flexible tube (4) or formed by three concentric tubes (5) of the glass fabric E defined above is obtained, having a diameter of 40 cm and a length of 20 m.

Su questo tubo di rinforzo (4) viene costruito un tubo (3) formato da un accoppiato di un feltro di poliestere dello spessore di 3 mm con un film poliuretanico (2) dello spessore di 1 mm sigillando i bordi con una striscia di un film poliuretanico, largo 10 cm, per tutta la lunghezza della tubatura. A tube (3) is built on this reinforcement tube (4) formed by a coupled of a polyester felt with a thickness of 3 mm with a polyurethane film (2) with a thickness of 1 mm, sealing the edges with a strip of a film polyurethane, 10 cm wide, for the entire length of the pipe.

Il tubo flessibile così ottenuto presenta la struttura rappresentata in (FIG. 1) e risulta formato da tre tessuti concentrici di fibra di vetro del peso complessivo di 1380 g./m2, da un feltro di fibra poliestere con uno spessore di 3 mm e da un film impermeabile poliuretanico dello spessore di 1 mm. Esso viene impregnato con una resina termoindurente poliestere insatura del tipo isoftalico ed utilizzato per il rivestimento di un tubo di diametro 40 cm in polivinilcloruro (PVC) per simulare una condotta, mediante il processo di rovesciamento ed avanzamento, utilizzando acqua come fluido di avanzamento ad una pressione di 0.8 Kg/cm2, ed acqua ad una temperatura di 90° C per lindurimento della resina. The flexible tube thus obtained has the structure shown in (FIG. 1) and is formed by three concentric fabrics of glass fiber with a total weight of 1380 g / m2, by a polyester fiber felt with a thickness of 3 mm and by a waterproof polyurethane film with a thickness of 1 mm. It is impregnated with an unsaturated polyester thermosetting resin of the isophthalic type and used for the coating of a 40 cm diameter polyvinyl chloride (PVC) pipe to simulate a pipeline, by means of the overturning and advancement process, using water as the advancement fluid to a pressure of 0.8 Kg / cm2, and water at a temperature of 90 ° C for hardening of the resin.

Dopo indurimento della resina e consolidamento della tubatura, una porzione del tubo di lunghezza di 1 m, liberato del tubo di PVC esterno, viene flangiato alle estremità e provato in una prova di scoppio con acqua in pressione. Il tubo mantenuto ad una pressione di 25 Kg/cm2 per 10 ore non mostra alcun segno di cedimento. After hardening of the resin and consolidation of the pipe, a portion of the pipe 1 m long, freed from the external PVC pipe, is flanged at the ends and tested in a burst test with pressurized water. The pipe kept at a pressure of 25 Kg / cm2 for 10 hours does not show any sign of failure.

Una prova di confronto fatta con un tubo flessibile formato unicamente da un feltro di 3 mm e da un film impermeabile di poliuretano dello spessore di 1 mm, avente un diametro di 40 cm inserito in una tubatura di (PVC) seguendo la procedura precedente, sottoposto ad una prova di scoppio, dopo essere stato liberato del tubo di (PVC) esterno, mostra una resistenza allo scoppio pari a 3 Kg/cm2. A comparison test made with a flexible tube made up solely of a 3 mm felt and a waterproof polyurethane film with a thickness of 1 mm, having a diameter of 40 cm inserted in a (PVC) pipe following the previous procedure, subjected in a burst test, after being freed of the external (PVC) pipe, it shows a burst resistance equal to 3 Kg / cm2.

Una prova analoga di confronto fatta con un tubo flessibile formato da un feltro di 9 mm di spessore, mostra una resistenza allo scoppio pari a 7 Kg/cm2. A similar comparison test carried out with a flexible tube formed by a 9 mm thick felt, shows a bursting resistance equal to 7 Kg / cm2.

In questo modo viene provato che una condotta rivestita secondo il procedimento oggetto della presente invenzione può raggiungere pressioni di esercizio nettamente superiori a quelle rivestite secondo le procedure tradizionali che non impiegano sistemi di rinforzo. In this way it is proved that a pipeline coated according to the process object of the present invention can reach operating pressures significantly higher than those coated according to traditional procedures which do not use reinforcement systems.

Mentre la presente invenzione è stata descritta ed illustrata secondo forme realizzative date a solo scopo esemplificativo e non limitativo, risulterà evidente agli esperti del ramo che varie modifiche nelle combinazioni delle stratificazioni e dei materiali adottati, nelle proporzioni delle stratificazioni singole e/o combinate, nel numero e nell’ orientamento delle stratificazioni di rinforzo potranno essere apportate, senza per questo uscire dal suo ambito e scopo. While the present invention has been described and illustrated according to embodiments given for illustrative and non-limiting purposes only, it will be evident to those skilled in the art that various modifications in the combinations of the layers and materials adopted, in the proportions of the single and / or combined layers, in the the number and orientation of the reinforcement stratifications can be made, without thereby departing from its scope and purpose.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure consisting of a reversible multilayer flexible tubular laminate characterized in that it is formed by a composite tubular structure, consisting of at least one waterproof outer film (2), at least one layer of porous material ( 3), which can be handled with resin, and by at least one layer consisting of reinforcing fibers (4).

2. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure according to claim 1 characterized in that its constitution consists in the forming of: a) at least one tubular reinforcement element (5) or more tubular stratified reinforcement elements (4), obtained from fabrics and / or flat panels based on reinforcing fibers, with overlapping of the edges (2) and adhesion of the same by heat sealing, including in this adhesion the possible interposition of plies (V) or porous fabrics (T) of thermoplastic fibers for bonding between the same superimposed edges of the fabric or of the flat panel of reinforcing fiber constituting each tubular element (5); b) coating of this tubular element (5) or of this stratified combination of reinforcing fibers (4) with a tubular body in porous material (3) such as felt or other material suitable for the absorption of thermosetting resins; c) external tubular coating (2) consisting of a tubular film of waterproof plastic material.

3. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure according to claims 1 and 2 characterized in that the resulting flexible tubular laminate is impregnated with a thermosetting resin, and that this laminate is reversible on itself, with advancement in the pipes (6 ) to be coated, by means of a pressurized fluid, assuming, within the ducts themselves, an overturned stratified configuration, in which the reinforcement layer (4) enters into engagement relationship in contact with the internal wall of said ducts, the porous layer ( 3) impregnated with resins remains in the intermediate part and the film (2) of waterproof plastic material is placed in the center.

4. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure according to claims 1 to 3 characterized in that in the reinforcement layer (4), consisting of one or more layered, concentric tubular elements (5), the extension (L ) of the overlap of the heat-sealed edges is proportionate according to the diameter of the pipes and / or ducts (6), the shear strength of the heat-sealing and the entire operating pressure, compared to a substantial constancy of circumferential resistance to breaking of the reinforcement fabric , per unit of pipe length; said heat sealing is continuous for the entire length of overlap (4) of the edges and preserves an adequate porosity of the fabrics according to their impregnation by the thermosetting resin and the shear strength of the woven composite resin.

5. Inner lining for pipes and / or pressure pipes according to claims 1 to 4 characterized in that the reinforcement layer (4) is made with a tubular element (5), or with a plurality of tubular elements (5) superimposed, depending on the required resistance to the internal operating pressure of the pipes and / or ducts (6) to be coated.

6. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure according to claims 1 to 5 characterized in that in the reinforcement layer (4) with several concentric tubular elements (5), the areas relating to the heat-sealing of the overlapping edges (L) they are arranged staggered from each other.

7. Internal lining for pressure pipes and / or conduits according to claims 1 to 6 characterized in that the reinforcement layer (4) has an elastic tensile modulus higher than 5 Gpa; said reinforcement layer being constituted by E - S or C glass fibers of the warp / weft type, or by fabric of aramid fiber and / or carbon fiber and / or combinations thereof in the form of fabric, flat fabric or fabric non-woven.

8. Internal lining for pipes and / or pipelines under pressure as described with the reservation expressed in the last sentence of the descriptive part, and as illustrated by way of example, according to the preceding claims and for the specified purposes.