NO311667B1 - Fremgangsmåte for fôring av et ytre rör med et fôringsrör av plastmateriale - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for foring av et ytre rør med et forings-rør av plastmateriale.

Det er kjent å fore støpejerns- og stålrør, f.eks. gassfordelingshovedrørledninger, med polyetylenforingsrør trukket gjennom det ytre røret. Foringsrøret kan gis redusert diameter ved trekking av foringsrøret gjennom en dyse umiddelbart før det entrer det ytre røret. Deretter fjærer foringsrøret tilbake til dets opprinnelige størrelse for tett å fore det ytre røret. Den reduserte diameteren til foringsrøret trenger ikke være mye mindre enn den indre diameteren til det ytre røret, slik at indre hindringer i det ytre røret, f.eks. forbindelser og stikkledningsmuffer, må fjernes for å tillate foringsrøret å passere gjennom det ytre røret.

Et formål med oppfinnelsen er å skaffe til veie en fremgangsmåte for foring av et ytre rør med plastmateriale, hvilket kan være i en relativ nær tilpasning mot en indre overflate i det ytre røret, og hvilken fremgangsmåte ikke nødvendigvis krever at indre fremspring eller hindringer inne i det ytre røret må fjernes før foring, og kan tillate at det ytre røret fores ved relativt tettstående bend.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det kommet frem til en fremgangsmåte for foring av et ytre rør med et foringsrør av plastmateriale, ved bruk av et forløperforingsrør laget med en prosedyre som omfatter tildannelse av et utgangsrør av plastmateriale som har en første ytre diameter, og deformering av utgangsrøret for å redusere dets første ytre diameter til en andre ytre diameter, hvorved forløperforingsrøret får nevnte andre ytre diameter, og plastmaterialet som danner forløperforingsrøret er minneplastmateriale som har et minne om nevnte første ytre diameter, slik at dersom minneplastmaterialet senere smeltes ved tilførsel av varme til dette, og det smeltede plastmaterialet passende understøttes, vil forløperforingsrøret ekspandere i overensstemmelse med dets minne for å øke den ytre diameteren til foringsrøret automatisk til en størrelse hovedsakelig lik nevnte første ytre diameter, og innføring av nevnte forløperforingsrør i det ytre røret, og fremgangsmåten kjennetegnes ved at en brenneranordning for fluidbrensel anordnes inne i forløperforingsrøret og at det fra brenneranordningen tilføres tilstrekkelig varme til plastmaterialet for å smelte minneplastmaterialet, slik at den ytre diameteren til foringsrøret automatisk ekspanderer i overensstemmelse med nevnte minne til en størrelse hovedsakelig lik eller i det minste mere tilnærmet lik en indre diameter til det ytre røret enn størrelsen til den nevnte andre ytre diameter, og at samtidig det smeltede plastmaterialet som danner det ekspanderende og ekspanderte foringsrøret understøttes av gasstrykk inne i foringsrøret, idet gasstrykket i det minste delvis skapes av gassformede forbrenningsprodukter emittert fra brenneranordningen, og at ved avkjøling av nevnte smeltede plastmateriale til en selvbærende tilstand forblir foringsrøret i en ekspandert stilling relativt nevnte andre ytre diameter.

Plastmaterialet kan være fornettet polyetylen.

Den første ytre diameteren til utgangsrøret kan være hovedsakelig lik den indre diameteren til det ytre røret. For at forløperforingsrøret skal kunne passere lett gjennom det ytre røret, og å unngå behovet for fjerning av indre fremspring eller hindringer fra det ytre røret, og for tilpasning til bend, kan den ytre diameteren til forløperforingsrøret være mindre enn den indre diameteren til det ytre røret.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved hjelp av eksempler, med henvisning til de vedføyde tegningene, i hvilke: fig. 1 er en skjematisk fremstilling, delvis i snitt, av en anordning anvendt for gjennomføring av oppfinnelsen, vist med et forløperforingsrør på plass inne i et

ytre rør og en brenneranordning klar for å trekkes gjennom forløperforingsrøret; fig. 2 viser anordningen i fig. 1 under forflytningen av brenneranordningen som avgir varme for å ekspandere forløperforingsrøret og å danne et foringsrør som forer

det ytre røret;

fig. 3 er et skjematisk oppriss, delvis i snitt, av et utsnitt av et ytre rør som fores ved

fremgangsmåten i overensstemmelse med oppfinnelsen; og

fig. 4 er et skjematisk oppriss, delvis i snitt, av et arrangement ved en ende av forings-røret, ved hvilken ende brenneranordningen beveges under oppvarmingsforløpet til forløperforingsrøret for å forårsake dets ekspansjon for å tildanne foringsrøret.

På tegningene identifiserer like tallhenvisninger like eller liknende deler.

Med henvisning til tegningene, kan et ytre rør 2 som skal fores være av ferrometall, f.eks. støpejern eller stål, og kan være for fremføring av gasser eller væsker, f.eks. en gasshovedledning eller en vannhovedledning.

Tallhenvisning 4 indikerer generelt et rør av plastmateriale, enten røret er i form av et forløperforingsrør 4a eller er ekspandert for å danne et foringsrør 4b for permanent å fore det ytre røret 2.

Forløperforingsrøret 4a fremstilles ved først tilforming av et utgangsrør av plastmateriale, idet dette utgangsrøret har fast vegg og en første eller opprinnelig ytre diameter hovedsakelig lik den indre diameteren til det ytre røret 2. Utgangsrøret deformeres mekanisk for å redusere dets ytre diameter til en andre ytre diameter. Dette gjøres ved trekking av utgangsrøret gjennom en kalibrert dyse, hvilket også bevirker fortykning av rørveggen. Således får det resulterende utgangsforingsrøret 4a en mindre ytre diameter enn utgangsrøret, men med en tykkere vegg. Plastmaterialet som danner utgangsforings-røret 4a er minneplastmateriale ved at det har et minne om nevnte ytre utgangsdiameter. Når plastmaterialet som danner utgangsrørledningen 4a smeltes ved tilførsel av varme ekspanderer forløperforingsrøret 4a automatisk (forutsatt at den smeltede veggen til røret er passende understøttet innvendig for å unngå nedbøyning eller kollaps i veggen) til å innta en ytre diameter hovedsakelig lik nevnte ytre utgangsdiameter. Hvilken ytre diameterstørrelse det ekspanderte røret faktisk inntar, er avhengig av en viss reduksjon i størrelsen forårsaket av sammentrekning grunnet avkjøling når det ekspanderte røret avkjøles, slik at veggtemperaturen faller under smeltetemperaturen og veggen blir fast og selvbærende. Et formålstjenlig plastmateriale for å danne forløperforingsrøret 4a er fornettet polyetylen, som kan ha smeltetemperatur på hovedsakelig 137°C. Forløperforingsrør 4a av fornettet polyetylen kan leveres av Uponor N.V., Nederland.

Med henvisning til fig. 1 og 2 er vist et rør nedgravd i en grunn 6, idet en seksjon av røret som skal fores er det ytre røret 2 som har adkomstgrøfter eller -sjakter 8 og 10 gravd i grunnen ved motstående ender 12, 14 av dette ytre røret, hvilke ender er separert (ved fjerning av rørdeler) fra gjenværende undergrunnsrørseksjoner 2a og 2b.

Med henvisning til fig. 1 føres en lengde av forløperforingsrøret 4a gjennom det ytre røret 2. Den ytre diameteren til forløperforingsrøret 4a kan være omtrent 3/4 av den indre diameteren til det ytre røret 2; f.eks. dersom røret 2 har en indre diameter på hovedsakelig 100 mm kan den ytre diameteren til forløperforingsrøret 4a være hovedsakelig 75 mm. En bærende ramme 16 er anordnet i grøften 10 og har ben 18, 20 på hvilke en bærer 22, som kan være en hovedsakelig halvsirkelformet renneseksjon, er anordnet. På bæreren 22 er anordnet et kammer eller rør 24, som kan være av metall, og som i en ende har en hul kobling 26 anordnet på fluidtett måte, og en ende av forløperforingsrøret er løsbart og på fluidtett måte forbundet med koblingen. Ved dets motstående ende har røret 24 en adkomståpning, som kan åpnes som indikert i fig. 1, ved manuell løfting av et stengelokk 28 og kan stenges, på fluidtett måte, ved manuell stengning av stengelokket, som indikert i fig. 2.

Et utløps- eller ventilasjonsrør 30 rager vertikalt opp fra grøften fra røret 24. Røret 30 omfatter en enveis trykkavlastningsventil 32, som kan være justerbar, slik at trykket ved hvilket ventilen åpner for trykkavlastning i røret 24 kan varieres selektivt.

Med særlig henvisning til fig. 1, 2 og 4 er en ende av forløperforingsrøret 4a som forløper opp fra grøften 8 løsbart og på fluidtett måte forbundet med en kobling 34 anordnet, på fluidtett måte, ved en ende av et gjenvinningskammer eller rør 36, som kan være metall. Ved den andre enden av gjenvinningsrøret 36 er anordnet en flens på fluidtett måte. Flensen 38 bærer strekkbolter 40 som forbinder en ringformet plate 42 med flensen. En sylindrisk pakning eller pakningshylse 44 av elastomerisk materiale holdes mellom flensen 38 og platen 42 og har en aksial passasje som har en indre diameter som kan minskes ved økende aksial sammentrykking av pakningshylsen 44 mellom flensen 38 og platen 42 ved bruk av muttere 46 på strekkboltene 40. Et rør 48 for tilførsel av trykkluft inn i det indre av gjenvinningsrøret 36 er forbundet med en luftledning 50 til en luftkompressor 52 utformet som et taubart tilhengerkjøretøy, idet nevnte luftledning omfatter en manuell av/på-ventil 54 og en trykkregulator 56 med hvilken luften tilføres i gjenvinningsrøret 36 med et ønsket, selektivt varierbart trykk. Gjenvinningsrøret 36 er anbrakt på grunnen i en støtteramme som omfatter rammedeler 57.

Med henvisning til fig. 4 danner en fleksibel slange 58 en glidende pasning gjennom pakningshylsen 44, som bevirker en relativt fluidtett tetning mot slangen, som kan ha et armert dekklag eller en kappe dannet av flettet tråd. Ved en ende er slangen 58 forbundet med en gassbrenner 60 som omfatter et sylindrisk hus 62, som kan være av rustfritt stål, og som består av en brennerdyseenhet 64, som kan være av en type som vedlikeholder en flamme, og som har en sentral hoveddyse 66 fra hvilken en hovedgass-flamme 68 strømmer ut, omgitt av mindre dyser fra hvilke mindre flammer 72 strømmer ut, for stabilisering og opprettholding av hovedflammen, som til en hver tid er tilpasset til å forbli inne i huset 62. Huset 62 er omgitt, nær hver ende, av to metallholderinger 74 og 76, hver holdt på plass av minst tre spisse settskruer 78, for å opprettholde en ringformet spalte 80 mellom hver holdering og huset, for å bevirke en minimal varmeoverføring fra huset til holderingene, som således forblir relativt kalde.

Som vist i fig. 1 og 2, passerer slangen 58, fjernt fra brenneren 60, på den andre siden av pakningshylsen 44 glidbart gjennom en føring 82 og spoles deretter opp i ett enkelt lag på en vinsjsylinder 84 på en støtteramme 86.

Vinsjsylinderen 84 kan være motordrevet. Fordi slangen 58 er spolt opp på sylinderen 84 i ett enkelt lag, vil slangen ved en hvilken som helst rotasjonshastighet for sylinderen spoles på denne med en hovedsakelig konstant lineær hastighet som tilsvarer sylinder-hastigheten. Slangen 58 kan minst være 100 m lang. Fjernt fra brenneren 60 er enden til slangen 58 ved vinsjsylinderen 84 forbundet med en dreiekobling som tilfører en blanding av brenselgass og forbrenningsluft i ønskede andeler til slangen, for tilførsel i brenneren. Denne dreiekoblingen forsynes med brenselgass/forbrenningsluftblanding i en ledning 88 fra en kontrollenhet 90 i form av et taubart tilhengerkjøretøy. Brenselgassen, som kan være propan, tilføres i kontrollenheten 90 via en gasstrykkregulator 92 fra en gasslagringssylinder 94, og forbrenningsluft for blanding med brenselgassen tilføres i kontrollenheten fra luftkompressoren 52 via en ledning 96 som omfatter en lufttrykkregulator 98.

Som vist i fig. 3 og 4, omfatter slangen 58 en flammefelle 100 nær brenneren 60 for å hindre passering av flammer fra brenneren langs slangen mot vinsjsylinderen 84 (fig. 1 og 2).

Om ønsket kan brenneren 60 (fig. 3 og 4) omfatte en flammemonitor (ikke vist), f.eks. et termoelement, som kan detektere når flammen uforvarende går ut, slik at monitoren kan sende et signal til kontrollenheten 90 (fig. 1 og 2), hvilket kan initiere en nødavstengning, f.eks. stoppe tilførsel av brenselgass til brenneren og/eller stanse rotasjon av vinsjsylindren 84. Tilførsel av brenselsgass kan også stoppes automatisk med kontrollenheten 90 dersom vinsjsylinderen 84 detekteres i en blokkert stilling av midler for blokkeringsdetektering (ikke vist). Kontrollenheten 90 er også tilpasset for å styre rotasjonshastigheten til vinsjsylinderen 84 til en ønsket valgt hastighet innen et område av mulige hastigheter.

Slangen 58 gis ut fra vinsjsylinderen 84 og slangen og brenneren 60 passerer langs forløperforingsrøret 4a fra gjenvinningsrøret 36 inntil brenneren når røret 24 og deretter kommer ut av dette gjennom adkomståpningen avdekket ved det løftede stengelokket 28 (fig. 1), slik at brenneren kan hvile på bæreren 22. Brenselgass/forbrenningsluft-tilførselen i slangen 58 skrus på og gassen antennes i brenneren 60. Nå spoler vinsjsylinderen 84 opp en liten del av slangen 58 for å trekke den antente brenneren 60 inn i røret 24 og deretter stenges adkomståpningen til røret ved senkning av stengelokket 28 (fig. 2).

Med særlig henvisning til fig. 1 og 2, fortsetter vinsjen å drives for å spole opp mer av slangen 58 for å trekke den tente brenneren 60 som gjennom forløperforingsrøret 4a emitterer gassforbrenningsprodukter,. Gasstrykket inne i røret 4 kan, ganske raskt, nå hovedsakelig et ønsket høyt nok trykk (over atmosfæretrykk) bestemt av avlastningsventilen 32, f.eks. i området fra hovedsakelig 250 til hovedsakelig 300 mbar. Varmeytelsen fra brenneren 60 kan være, f.eks., hovedsakelig 28 kW. Brenneren 60 kan beveges med en hovedsakelig konstant hastighet, f.eks. hovedsakelig 75 m pr. time. Varmen tilført i forløperforingsrøret 4a har en temperatur høyere enn smeltetemperaturen til plastmaterialet som danner forløperforingsrøret. Som et resultat, mens brenneren 60 føres fremover langs forløperforingsrøret 4b, smelter rørveggen og den ekspanderer raskt automatisk i overensstemmelse med minnet til plastmaterialet og understøttet av gasstrykket inne i røret 4. Dette er eksemplifisert i fig. 3, hvor det kan sees at sistnevnte, som et resultat av den radielle ekspansjon av forløperforingsrøret 4a inne i foringsrøret 4b, har tynnere resulterende vegg enn forløperforingsrøret, og foringsrøret med smeltet vegg danner hovedsakelig full flatekontakt med den indre overflaten til det ytre røret 2. Mens brenneren 60 føres videre langs røret 4 avkjøles og størkner delene av det smeltede foringsrøret 4b fjernere fra brenneren, og foringsrøret blir derved fullt selvbærende. På grunn av avkjølingen kan imidlertid foringsrøret trekkes litt sammen, slik at dets ytre diameter er mindre enn den indre diameteren til det ytre røret 2. Til slutt er brenneren 60 ført helt gjennom røret 4, og har omdannet det til foringsrør 4b for det ytre røret, og kommer til gjenvinningsrøret 36, i hvilket brenneren stanser, idet vinsjsylinderen 84 stoppes. Om ønsket kan flammen stenges av ved å kutte brenseltilførselen når brenneren har passert ut av det ytre røret 2 ved enden 12 (fig. 1 og 2).

Temperaturen i gassflammen 68 (fig. 3) kan være omkring 900°C til 1000°C. Således er forbrenningsproduktene meget varme og det er fare for forkulling av plastmaterialet innvendig i foringsrøret 4b dersom det forhøyde gasstrykket inne i røret 4 i helhet skyldes forbrenningsproduktene fra brenneren. Det kan også være gasslekkasjer fra røret 4 ved forskjellige forbindelser i arrangementet og ved stengelokket 28 og pakningshylsen 44 som er tilbøyelig til å redusere trykket inne i røret 4. For å kompensere for disse lekkasjene og redusere risikoen for forkulling, kan tilleggsluft under trykk tilføres i gjen-vinningsrøret 36 gjennom trykkluftledningen 50. Denne tilleggsluften kan både avkjøle forbrenningsproduktene og øke trykket som skyldes disse, for å opprettholde gasstrykket i røret 4 på det ønskede nivået. Dersom plastmaterialet som tildanner forløperforings-røret 4a er fornettet polyetylen, har det en smeltetemperatur på hovedsakelig 137°C. Tilført varme kan bevirke et temperaturområde fra hovedsakelig 140°C til 150°C på grunn av avkjølingsvirkningen fra den tilførte tilleggsluften, som kan ha en gjennom-strømningsmengde på hovedsakelig 4 m<3>pr. time inn i gjenvinningsrøret 36.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for foring av et ytre rør med et foringsrør av plastmateriale, ved bruk av et forløperforingsrør laget med en prosedyre som omfatter tildannelse av et utgangsrør av plastmateriale som har en første ytre diameter, og deformering av utgangsrøret for å redusere dets første ytre diameter til en andre ytre diameter, hvorved forløperforingsrøret får nevnte andre ytre diameter, og plastmaterialet som danner forløperforingsrøret er minneplastmateriale som har et minne om nevnte første ytre diameter, slik at dersom minneplastmaterialet senere smeltes ved tilførsel av varme til dette, og det smeltede plastmaterialet passende understøttes, vil forløperforingsrøret ekspandere i overensstemmelse med dets minne for å øke den ytre diameteren til foringsrøret automatisk til en størrelse hovedsakelig lik nevnte første ytre diameter, og innføring av nevnte forløperforingsrør i det ytre røret, karakterisert vedat en brenneranordning for fluidbrensel anordnes inne i forløperforingsrøret og at det fra brenneranordningen tilføres tilstrekkelig varme til plastmaterialet for å smelte minneplastmaterialet, slik at den ytre diameteren til foringsrøret automatisk ekspanderer i overensstemmelse med nevnte minne til en størrelse hovedsakelig lik eller i det minste mere tilnærmet lik en indre diameter til det ytre røret enn størrelsen til den nevnte andre ytre diameter, og at samtidig det smeltede plastmaterialet som danner det ekspanderende og ekspanderte foringsrøret understøttes av gasstrykk inne i foringsrøret, idet gasstrykket i det minste delvis skapes av gassformede forbrenningsprodukter emittert fra brenneranordningen, og at ved avkjøling av nevnte smeltede plastmateriale til en selvbærende tilstand forblir foringsrøret i en ekspandert stilling relativt nevnte andre ytre diameter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, idet plastmaterialet er fornettet polyetylen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, idet brenneranordningen føres gjennom forløperforingsrøret.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foranstående krav, idet fluid brensel tilføres brenneranordningen gjennom en slangeanordning som utøver kraft mot brenneranordningen og forårsaker at denne føres gjennom forløperforingsrøret.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, idet slangeanordningen leder forbrenningsluft til brenneranordningen.

6. Fremgangsmåte i følge et hvilket som helst av de foranstående krav, idet gasstrykket inne i foringsrøret opprettholdes på et hovedsakelig forutbestemt nivå.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, idet et tetningsarrangement ved hver ende av forløperforingsrøret hindrer lekkasje av gasser fra det indre av forløperforingsrøret, hvilket arrangement er i kommunikasjon med gasstrykk-avlastningsmiddel bestemt til å åpne ved det forutbestemte nivået for å holde gasstrykket på hovedsakelig det forutbestemte nivået.

8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foranstående krav, idet tilleggsluft tilføres det indre av forløperforingsrøret i tillegg til luft tilført for å underholde for-brenningen i brenneranordningen, og gasstrykket inne i foringsrøret er en kombinasjon av trykket fra forbrenningsproduktene og trykket fra tilleggsluften.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, idet tilleggsluften avkjøler forbrenningsproduktene.

10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foranstående krav, idet brenneranordningen omfatter dysemidler inne i et hus, og at en flamme fra brennende brensel fra dysemidlene holdes hovedsakelig fullstendig inne i huset, som har en åpning for utstrømming av forbrenningsproduktene.