NO774376L - Fremgangsmaate og slange til innvendig foring av roer som tjener til transport av fast eller flytende materiale - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til innvendig fSring av rør som tjener til transport av fast eller flytende materiale, hvor der som fcJring benyttes en tynnvegget, fleksibel slange som før innføringen i røret deformeres ved sammenbretting slik at dens største bredde blir vesentlig mindre enn rørets innerdiameter, og som i sammenbrettet tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette, hvoretter den tillates å innta sin opprinnelige form hvor den er avstivet ved anlegg mot rørets vegger.

Oppfinnelsen angår også en slange for utførelse av fremgangsmåten .

Fremgangsmåten og slangen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan benyttes ved rehabilitering av allerede installerte rør-ledninger, f.eks. avløpsrør av betong, men finner også anvendelse i forbindelse med fSring av nye rørledninger av f.eks. stål eller plast, som tjener til massetransport og lignende.

De problemer man står overfor i forbindelse med foring av større rørledninger ved hjelp av en elastisk f6ring, går i første rekke ut på å fremstille slanger av passende lengder som foruten å kunne fylle sin primæroppgave, d.v.s. å tette og beskytte røret mot slitasje, også må være så elastiske at de må kunne la seg deformere på en hensiktsmessig måte, f.eks. ved sammenbretting, for å kunne trekkes inn i røret. I montert stilling må slangen dessuten være så stiv at den kan holde seg på plass ved et rimelig innvendig undertrykk eller utvendig overtrykk eller ved andre tilfeldige påkjenninger som periodisk kan oppstå i rørledninger.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er således å gi anvisning på en fremgangsmåte og en foringsslange til innvendig fSring av rør som tjener til transport av fast eller flytende materiale, som gjør fremstillingen av slangen enklere, samtidig som fremgangsmåten og slangen gir en fSring med god tetthet og slitasje-styrke og stivheten i firingen er tilstrekkelig til å motstå undertrykk eller andre tilfeldige påkjenninger som kan oppstå i rørledninger.

Denne hensikt er ved en fremgangsmåte ifølge den innlednings-vis angitte art ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at der benyttes en fSringsslange hvis omkrets før innføringen i røret er større enn rørets innvendige omkrets, og at slangen etter at den er trukket på på plass i røret, presses mot rørveggen ved hjelp av gjennom slangen tilførte midler under komprimering av slangematerialet, slik at fSringsslangen inntar en forspent form som slutter seg tett til rørveggen. I montert stilling vil f6ringsslangen ligge an mot røret med betydelig trykk samtidig som materialet i foringen er komprimert slik at fSringsslangen står forspent mot et eventuelt innoverrettet trykk og mot den ytterligere sammenpressing som et slikt trykk måtte forårsake.

Ved valg av hensiktsmessige materialkombinasjoner og forspenning, vil den ferdig monterte fSringsslange kunne motstå betydelige utvendige trykkpåkjenninger eller undertrykk eller andre krefter på foringen. For å oppnå den tilsiktede stivhet er det ikke nødvendig å gjøre slangen særlig stiv i umontert tilstand.

De krefter som hindrer sammentrykking av firingen vil selvfølgelig til en viss grad også vanskeliggjøre utpressingen av den deformerte slange mot rørveggen for at denne kan innta en forspent form som slutter seg tett til rørveggen. Likevel byr utpressingen av den deformerte slange ikke-på noen problemer, idet det er enkelt å

skaffe et overtrykk i fSringen som er mange ganger høyere enn det sammenpressingstrykk den kan bli utsatt for i bruk.

En betydelig fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

er at man kan benytte f6ringsslanger som er fremstilt av lange baner av forholdsvis tynt/elastisk materiale som bøyes sammen til en slange og skjøtes med en enkel limskjøt. En slik limskjøt er tilstrekkelig fordi skjøten blir ubelastet etter at f6ringsslangen er kommet på plass i røret og ligger forspent mot rørveggen. På denne måte kan man lage foringer av nær ubegrenset lengde. Slangen eller banene bør imidlertid utføres med en forsterkning eller armering i slangens lengderetning som forhindrer at slangen strekkes under inntrekkingen i røret. Uten en slik forsterkning eller armering i slangens lengderetning, vil slangens diameter under inntrekkingen kunne bli så

meget redusert at den i ferdig montert tilstand ikke ville få

tilstrekkelig komprimering, d.v.s. slangens egenstyrke måtte da oppta de spreng- og trykk-krefter som den måtte bli utsatt for.

Det er heller ikke mulig å tenke seg noen teknisk tilfredsstillende løsning som går ut på å føre en slik strukket i røret inntrukket slange tilbake mot sin opprinnelige lengde og form.

Dersom fremgangsmåten benyttes i forbindelse med f6ring av rør for f.eks. massetransport, oppnås den fordel at friksjonen mellom rør og f6ring blir betydelig og jevn over hele flaten, også

i de tilfeller hvor der under bruk ikke eksisterer et innvendig overtrykk i rørledningen. En slik betydelig og jevn friksjon mellom rør og firing er av stor betydning ved massetransport fordi der under drift av slike transportrør oppstår friksjon mellom ffiringen og den transporterte masse, hvilket innebærer at friksjonskreftene søker å trekke føringen eller deler av denne med seg i transport-retningen. Ved hensiktsmessig valg av overflate og dimensjonering av fSringsslangen vil man som regel få en friksjon mellom rør og f6ring som er større enn den mellom f6ring og transportmasse. Eventuelt kan man før innføringen av fSringsslangen i røret smøre denne med et middel som under inntrekkingen tjener som glidemiddel, men som senere stivner og i montert stilling tjener som klebemiddel.

Før innføringen av fSringsslangen i rørledningen er det nødvendig å redusere slangens omskrevne tverrsnitt ved sammenbretting og midlertidig låsing av slangen i sammenbrettet form. Det er tidligere kjent å låse en f6ringsslange med stålbånd, plastbånd og lignende som ligger rundt fQringen og holder denne i stilling inntil den er trukket på plass i røret, hvoretter båndene kappes eller slites av slik at fSringen deretter kan tillates å ekspandere til sin opprinnelige form. Slike låse- eller sammenbindirigsorganer er tilfredsstillende i forbindelse med f6ringer som har en mindre eller like stor diameter, som innerdiameteren av røret, men for e . overdimensjonerte firinger som skal ekspan dere og danne friksjon mot rørveggen, vil de gjenværende rester av bånd, plasterstrimler eller lignende virke uheldig på friksjonsforholdene og det jevne anlegg mellom fSring og rør. En videreutvikling av den foreliggende oppfinnelse går derfor ut på å holde den sammenbrettede f6ringsslange i deformert tilstand ved hjelp av liming. Fortrinnsvis limes da de innbuktede sider av slangen med en kontinuerlig limstripe eller ved limpunkter jevnt fordelt i f6ringsslangens lengderetning. Limingens binde-evne må være tilstrekkelig til at f<5ringen holdes sammenbrettet under innføringen i røret, men den må ikke være sterkere enn at den brister når fSringen utsettes for innvendig trykk for å presses mot rørveggen når den er kommet på plass i røret.

Under utpressingen av den monterte fSringsslange benyttes

der tetningspropper i begge ender av slangen, samtidig som der ved den ene eller begge ender av røret respektive slangen benyttes et dreneringsstykke som tillater uttømming av det fluidum som eventuelt befinner seg mellom føring og rør.

En fSringsslange til bruk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er såledeskarakterisert vedat den er fremstilt av en langstrakt bane av elastisk, sammenbrettbart materiale som er bøyet sammen og skjøtet langs sidekantene ved liming. Fortrinnsvis omfatter slangen forsterkninger som tjener til å hindre deformasjon i lengderetningen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen. Figur 1 viser et utsnitt av et rørledningssystem hvor rør-ledningen er utført med en f6ring ifølge oppfinnelsen.

Figur 2 er et snitt etter linjen II-II på figur 1.

Figur 3 er et enderiss av en sammenbrettet og sammenholdt f 6"ringsslange. Figur 4 er et skjematisk snitt gjennom et rørsystem hvor den sammenbrettede fSringsslange er satt på plass i røret med tetningspropper og dreneringsstykke klar for ekspansjon. Figur 5 er et riss sett i retning for linjen V-V på figur 4.

Figur 6 er i større målestokk et snitt i likhet med figur 2

og viser en del av de krefter som virker på fSringsslangen ved undertrykk i røret.

Figur 7 er en skjematisk skisse som anskueliggjør fremstillingen av en fSringsslange fra en kontinuerlig bane av elastisk materiale.

På figur 1 er der vist et utsnitt av et rørledningssystem- som generelt er betegnet med 1, og som består av flere sammenskjøtede rørstykker, hvorav tre er vist og betegnet med la, lb og lc. Inne

i rørledningen 1 er der anbragt en elastisk, strekksterk slange 2 som fortrinnsvis er fremstilt av en kontinuerlig bane av tynt elastisk materiale som er føyet sammen til en slange ved liming langs banens

sidekanter. Slangen 2 i rørledningen 1 virker som en vanntett slitasje- og korrosjonsbeskyttende f<5ring. Slangens utvendige diameter Dy er før den træs inn i rørledningen 1, noe større enn den innvendige diameter d^av røret 1. Før innføringen i røret 1

brettes slangen 2 sammen slik at dens største bredde blir vesentlig mindre enn rørets innerdiameter, idet slangen i sammenbrettet tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette. Etter at slangen 2 er trukket på plass i røret, presses den ved hjelp av gjennom slangen tilførte midler mot rørveggen. Fordi slangens omkrets er større enn rørets innvendige omkrets, blir fSringsslangen presset mot rørveggen under komprimering av slangematerialet, slik at den inntar en forspent form som slutter seg tett til rørveggen, slik det er vist på figurene 1 og 2. For å oppnå ønsket forspenning kan man variere størrelsen på f6ringsslangens omkrets i forhold til rørets innerdiameter samt materialvalget i slangen. Materialet som slangen fremstilles av, må være så mykt og elastisk at slangen før innføringen i røret kan brettes sammen, fortrinnsvis uten bruk av verktøy, til en form f.eks. som den der er vist på figur 3. For å forhindre at slangen strekker seg og derved får sin omkrets redusert under inntrekkingen i røret, er slangen 2 forsynt med langsgående forsterkninger 3.

På figur 3 er slangen 2 brettet slik at der har dannet seg

en innbuktning 4, og slangen holdes i denne stilling ved en sammen-hengende eller punktvis påført limskjøt 5 som strekker seg i slangens lengderetning, og som er sterk nok til å holde slangen 2

i den sammenbrettede form under innføringen av denne i røret. Limstyrken er imidlertid så svak at de krefter som trengs for å bringe den monterte slange til anlegg mot innerveggen av røret,

får limskjøten til å briste uten å skade slangematerialet. Fortrinnsvis vil utpressingen av den deformerte slange mot rørveggen bli utført ved hjelp av innvendig overtrykk ved innføring av et egnet medium i fGringsslangen når denne er trukket på plass i røret.

På figurene 4 og 5, som viser fSringsslangen 2 på plass i røret 1 idet slangen er klar for ekspansjon, betegner 6 tetningspropper og 7 en fyllestuss i den ene tetningspropp til venstre på"figur 4, mens 8 betegner et dreneringsstykke som er anordnet mellom slangen 2 og røret 1, idet dette dreneringsstykke tillater uttømming av det fluidum som eventuelt befinner seg mellom fSringen 2 og røret 1.

Ved hjelp av f.eks. trykkluft som tilføres gjennom fylle- stussen 7, presses den sammenbrettede fSringsslange 2 mot innerveggen av røret 1 under komprimering av slangematerialet. Etter fullført utpressing inntar f6ringsslangen 2 en forspent form som slutter seg tett til rørveggen. Når overtrykket deretter fjernes, vil slangen ligge an mot røret med et betydelig trykk, samtidig som det forspente materiale kan motstå forholdsvis store krefter før det klapper sammen.

På figur 6 er skjematisk vist en del av de krefter som virker på f6ringsslangen 1 ved undertrykk i røret 2. Når fSringsslangen 2 befinner seg i montert stilling som vist på figur 6, vil slangematerialet være komprimert, og de krefter som da oppstår i materialet, og som er antydet ved Fl, vil på grunn av den buede form resultere i en utadrettet kraft E mot rørveggen 1. De krefter som skyldes undertrykket, er antydet ved G. FØringsslangen 2 kan tåle et innvendig undertrykk som er lik forspenningskraften pluss den kraft som er nødvendig for å komprimere materialet i slangeveggen f.eks. fra den krumme linje A til den rette linje B. Lengden av linjen B vil være avhengig av materialets bøyemotstand. Ved innvendig trykk vil slangen beholde sine tettende og slitasjeforbedrende egenskaper inntil trykket overstiger strekkstyrken for det utvendige rør 1. Eventuelle mindre utvidelser på grunn av trykk eller termisk utvidelse av røret 1 vil fSringsslangen 2 uten vanskeligheter kunne oppta på grunn av sin forspenning.

Forkomprimeringen av materialet gir således en f <5"ringsslange hvis strekkstyrke og stivhet langt overskrider en tilsvarende f6ring hvis ytterdiameter tilsvarer eller er mindre enn rørets innerdiameter.

En fordel som oppnås ved fflring av rørledninger med en elastisk fSringsslange, er at arbeidet kan utføres etter at ledningen er installert og sammenkoblet med f.eks. et eksisterende lednings-nett. Videre byr fQringsslangen ifølge den foreliggende oppfinnelse på den fordel at den kan fremstilles av lange baner av forholdsvis tynt, elastisk materiale, f.eks. gummi eller lignende, idet banen føyes sammen til slanger ved hjelp av liming langs.banens sidekanter. På figur 7 er der vist en slik bane 9 som avhengig av bruksområdet har en passende tykkelse og bredde, og som bøyes sammen over og av et trinsesystem 10 for langs sine sidekanter å skjøtes ved hjelp av en skjøt 11 av hurtigbindende lim. Denne skjøt 11 er også vist på figurene 4 og 5. Sammenføyningen av banen til en f <5ringsslange ved en limskjøt kan enkelt gjøres så sterk at den ferdige slange kan utstå de påkjenninger den blir utsatt for ved bretting og innføring i rørsystemet. Det skal imidlertid forstås at sammenbrettingen av banen til en f6ringsslange og den videre bretting av slangen til tverrsnittsdimensjoner som egner seg for innføring av slanger, i mange tilfeller kan gjøres på montasjestedet umiddelbart før slangen trekkes inn i røret. Slangen kan således i passende banelengder fraktes til monteringsstedet opprullet på en trommel. Dette medfører at der på monteringsstedet kan skaffes fSringsslanger av betydelige lengder, noe som medfører at den ferdig monterte slange har meget få tverrskjøter.

Alternativt kan den ferdig sammenbrettede slange rulles opp på en trommel før den fraktes til monteringsstedet. I praksis vil slike slanger da være begrenset til lengder på ca. 30 meter for mellomstore slanger og ca. 15 meter for slanger med diameter over 250 mm. Store slanger vil dessuten være lite hensiktsmessig å transportere, selv om de lages så myke at de kan brettes sammen og bli tilnærmet flate før de rulles opp på trommelen.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ti.l innvendig f6ring av rør som tjener til transport av fast eller flytende^ materiale, hvor der som f6ring benyttes en tynnvegget, fleksibel slange som før innføringen i røret deformeres ved sammenbretting slik at den største bredde blir vesentlig mindre enn rørets innerdiameter, og som i sammenbrettet tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette, hvoretter den tillates å innta sin opprinnelige form hvor den er avstivet ved anlegg mot rørets vegger, karakterisert ved at der benyttes en fSringsslange (2) hvis omkrets før innføringen i røret (1) er større enn rørets innvendige omkrets, og at slangen (2) etter at den er trukket på plass i røret (1) presses mot rørveggen ved hjelp av gjennom slangen tilførte midler under komprimering av slangematerialet, slik at fSringsslangen (2) inntar en forspent form som slutter seg tett til rørveggen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at f <5rings sl angen fremstilles av lange baner (9) av forholdsvis tynt elastisk materiale f.eks. gummi, idet hver av banene føyes sammen til slanger ved hjelp av liming (11) langs banens sidekanter.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at de lange baner er forsterket (3) mot deformasjon i lengderetningen.

4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at fQringsslangen holdes i deformert tilstand ved liming (5).

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at limingen utføres som en kontinuerlig stripe fortrinnsvis mellom innbuktede flatepartier av den sammenbrettede slange.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at limingen utføres punktvis i slangens lengderetning, fortrinnsvis mellom to innbuktede flatepartier av den sammenbrettede slange.

7. Fremgangsmåte som angitt i et av de forégående krav, karakterisert ved at utpressingen av den deformerte slange mot rørveggen utfø res ved hjelp av innvendig overtrykk.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at der under utpressingsoperasjonen benyttes tetningspropper (6) i begge ender av fSringsslangen (2), samtidig som der ved den ene eller annen ende av røret, respektive slangen, benyttes et drenerings stykke (8) som tillater uttømming av det fluidum som eventuelt befinner seg mellom fSringen (2) og røret (1).

9. Tynnvegget slange av elastisk materiale til innvendig f6ring av rør som tjener til transport av fast eller flytende materiale, idet slangen før innføringen i røret deformeres ved sammenbretting • slik at dens største bredde blir vesentlig mindre enn rørets innerdiameter og i sammenbrettet tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette, hvoretter den tillates å innta sin opprinnelige form idet den er avstivet ved anlegg mot rørets vegger, karakterisert ved at slangen (2) er fremstilt av en langstrakt bane (9) av elastisk, sammenbrettbart materiale som er bøyet sammen og skjøtet langs sidekantene ved liming (11).

10. Slange som angitt i krav 9, karakterisert ved at den omfatter forsterkninger (3) som tjener til å hindre deformasjon av slangen (2) i lengderetningen.

11. Slange som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at dens tverrsnitt er brettet sammen og holdt i sammenbrettet stilling ved liming.