PL171902B1

PL171902B1 - Uklad wykladzin w przewodach transportowych, zwlaszcza rurociagach kanalowych i sposób wykladania przewodów transportowych, zwlaszcza rurociagów kanalowych PL PL

Info

Publication number: PL171902B1
Application number: PL93305712A
Authority: PL
Inventors: Klaus Schmager
Original assignee: Huels Troisdorf
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1997-06-30
Also published as: HU9403008D0; CZ284267B6; DE59301813D1; SK126094A3; AU4261593A; HUT68174A; ATE135067T1; US5762450A; CA2133996C; DE9390081U1; ATE135068T1; HUT68704A; SK282884B6; CA2133996A1; DE59301812D1; SK126194A3; AU670795B2; ES2085780T3; CZ258494A3; EP0643789A1

Abstract

1. Uklad wykladzin w przewodach transportowych, zwlaszcza rurociagach kanalowych, z wykladzina wewnetrzna, która po umieszczeniu w przewodzie transportowym stanowi sztywna rure wewnetrzna, znamienny tym, ze miedzy przewo- dem transportowym (1) i wykladzina wewnetrzna (2) znajduje sie wykladzina zewnetrzna (prehner) (7), która jest umieszczo- na w takiej odleglosci od wykladziny wewnetrznej (2), ze mie- dzy wykladzina wewnetrzna (2) 1 wykladzina zewnetrzna (7) istnieje otwarty przekrój przeplywowy, przy czym otwarty przekrój przeplywowy stanowi przestrzen kontrolna (9) do wykrywania 1 ewentualnie do usuwania nieszczelnosci w jednej z wykladzin. 5. Sposób wykladania przewodów transportowych, zwlaszcza rurociagów kanalowych, znam ienny tym, ze w prze- wodzie transportowym, zwlaszcza w rurociagu kanalowym (1) umieszcza sie najpierw wykladzine zewnetrzna (prelmer) (7), a w niej wykladzine wewnetrzna (2), przy czym wykladzina wewnetrzna (2) tworzy po umieszczeniu w wykladzinie zewne- trznej (7) sztywna rure wewnetrzna (38), a wykladzine zewne- trzna (prelmer) (7) umieszcza sie w takiej odleglosci od wykladziny wewnetrznej (2), ze miedzy wykladzina wewnetrz- na (2) 1 wykladzina zewnetrzna (7) powstaje otwarty przekrój przeplywowy, przy czym otwarty przekrój przeplywowy tworzy przestrzeli kontrolna (9) do wykrywania 1 ewentualnie do usu- wania nieszczelnosci w jednej z wykladzin Fig. 7 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ wykładzin w przewodach transportowych, zwłaszcza rurociągach kanałowych i sposób wyłdadania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych. Układ według wynalazku zapewnia możliwość kontroli.

Wykładanie jest sposobem naprawiania uszkodzonych, na ogół podziemnych, przewodów transportowych poprzez umieszczenie w istniejącym uszkodzonym przewodzie nowego odcinka rury wewnętrznej.

W znanym sposobie wykładania długi odcinek rury z zespawanych ze sobą rur z tworzywa sztucznego, np. polietylenu, wsuwa się w uszkodzony odcinek kanału. Ponieważ rury są w niewielkim stopniu elastyczne, niezbędne jest wykonywanie dużych wykopów.

W przypadku tzw. wylkadania krótkimi rurami, krótkie rury o długości ok. 0,5 do 1 m zestawia się w istniejących standardowych szybach kanałowych i z tych szybów wsuwa się lub wciąga w naprawiany odcinek kanału, jak to przedstawiono w niemieckim opisie patentowym nr DE-A 34 13 294.

W niemieckim opisie patentowym nr DE-A 27 04 438 zaproponowano już naprawianie rur kanałowych w ten sposób, że do wnętrza rury odpływowej wprowadzany jest elastyczny przewód rurowy, którego średnica zewnętrzna jest mniejsza niż wewnętrzna średnica rury odpływowej, przy czym elastyczny przewód rurowy jest umieszczany w pewnym odstępie w stosunku do rury odpływowej, tworząc wokół niej komorę o kształcie pierścieniowym. W tym sposobie wspomnianą komorę pierścieniową wypełnia się utwardzaną masą wypełniającą o niskiej lepkości, przy czym jako masa wypełniająca stosowany jest np. cement magnezowy.

W niemieckim opisie patentowym nr DE-A1 39 30 984 zaproponowane zostało rozwiązanie, w którym do wykładania stosowany jest wąż wykładzinowy (inliner) z miękkiego PCW, który po stronie zewnętrznej posiada warstwę silnie skłębionych włókien poliamidowych, spełniającą rolę elementu dystansowego. W utworzonej przez warstwę skłębionych włókien pierścieniowej przestrzeni między naprawianą rurą kanałową i właściwą wykładziną wewnętrzną (Minerem) jest umieszczana i poddawana utwardzaniu szybkoschnąca zaprawa (tzw. warstwa zaporowa). Podobne rozwiązanie zostało zaproponowane w niemieckim opisie patentowym nr DE-A1 39 34 980, przy czym jako materiał na wykładzinę wewnętrzną (inliner) przewidywany jest również polietylen o wysokiej gęstości.

Z publikacji Sonderdruck aus bbr 5/90; U-Liners; Protokoll einer Sanierung, Imbema Rohrsanierungs GmbH znany jest sposób wykładania kanałów ściekowych, w którym sztywna rura bez końca z polietylenu o wysokiej gęstości jest najpierw w stanie silnego nagrzania składana fabrycznie do przekroju w kształcie htery U, po czym ten odkształcony przekrój jest utrwalany przy pomocy taśm. Ten nadal sztywny twór jest następnie wciągany do kanału i nagrzewany przy pomocy pary wodnej pod zwiększonym ciśnieniem wynoszącym około 130 kPa (1,3 bar), do stanu termoplastycznego, przy czym rura z polietylenu o wysokiej gęstości przyjmuje ponownie swój pierwotny, okrągły przekrój. Z niemieckiego opisu nr DE-U 90 12 003, z publikacji międzynarodowej nr

WO 91/10862 oraz z prospektu firmowego Steuler Umwelttechnik, Bekaplast fur Kanalrohre, 1989 znana jest uszczelniająca taśma w wypustkami do wykładania rur ściekowych. Ta sztywna wykładzina wewnętrzna (inli^ner) z polietylenu o wysokiej gęstości nadaje się jednak wyłącznie do późniejszych napraw eksploatowanych rur kanałowych o większej średnicy.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE-C 23 62 784 znane jest rozwiązanie, w którym powleczony jednostronnie tworzywem sztucznym wąż z włókniny zostaje przedtem nasycony żywicą i utwardzaczem w taki sposób, że po wprowadzeniu do naprawianego rurociągu metodą przewijania oraz po dociśnięciu do ścianek rury pod działaniem ciśnienia wody podlega on utwardzeniu w wyniku nagrzania układu i w ten sposób tworzy nowy układ rurociągów o sztywnych ściankach. Ponieważ zestaw żywica-utwardzacz w nośnej warstwie włókniny ma jedynie ograniczony czas przeróbki (czasem garowania), nasycanie, transport na miejsce budowy (ewentualnie w chłodni) i samo wprowadzenie muszą następować w stosunkowo krótkim przedziale czasu. Ten system z udziałem impregnowanej żywicą włókniny stanowi w przypadku naprawy całego ciągu rur rozwiązanie o dużych możliwościach dopasowania.

Sposób ten daje ponadto zadowalające wyniki jedynie w przypadku zastosowania do naprawy ’rur, które nie mają większych pęknięć lub wyżłobień, ponieważ żywica mogłaby przez nie wydostawać się przed utwardzeniem lub też nowe koryto przepływowe wskazywałoby zbyt duże nierówności. W podobnym rozwiązaniu według europejskiego opisu patentowego nr EP-A1 0 260 341 wada ta została wyeliminowana w ten sposób, że w naprawiany kanał wciągany jest najpierw zewnętrzny, nasycony żywicą wąż z włókniny, pó czym w tym zewnętrznym wężu umieszczany jest metodą przewijania wewnętrzny wąż kalibrujący, również nasycony żywicą. Po utwardzeniu żywicy powstaje nowa sztywna rura, która nie ma żadnego połączenia z naprawianą, starą rurą. Użycie dwóch, nasyconych żywicą, węży z włókniny pociąga za sobą znaczne zwiększenie kosztów realizacji tego sposobu.

Mimo licznych propozycji rozwiązań w zakresie wykładania uszkodzonych rur kanałowych brakuje dotychczas układu i sposobu, które stwarzałyby możliwość łatwej kontroli prac naprawczych i wykładziny wewnętrznej.

Celem wynalazku jest opracowanie układu i sposobu, które stworzą możliwość łatwej kontroli prac naprawczych i wykładziny wewnętrznej.

Układ wykładzin w przewodach transportowych, zwłaszcza rurociągach kanałowych, z wykładziną wewnętrzną, która po umieszczeniu w przewodzie transportowym stanowi sztywną rurę wewnętrzną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że między przewodem transportowym i wykładziną wewnętrzną znajduje się wykładzina zewnętrzna (nreliner). która iest umieszczona w takiej odległości od wykładziny wewnętrznej. że między wykładziną wewnętrzną i wykładziną zewnętrzną istnieje otwarty przekrój przepływowy, przy czym otwarty przekrój przepływowy stanowi przestrzeń kontrolną do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

Według innej postaci wynalazku układ wykładzin w przewodach transportowych, zwłaszcza rurociągach kanałowych z wykładziną wewnętrzną, charakteryzuje się tym, że między przewodem transportowym i wykładziną wewnętrzną znajduje się wykładzina, środkowa i wykładzina zewnętrzna (preliner), przy czym wykładzina wewnętrzna lub wykładzina wewnętrzna wraz z wykładziną środkową stanowi po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej sztywną rurę wewnętrzną, przy czym wykładzina zewnętrzna (preliner) znajduje się w takiej odległości od wykładziny środkowej, że między wykładziną środkową i wykładziną zewnętrzną istnieje otwarty przekrój przepfywowy, przy czym otwarty przekrój przepływowy stanowi przestrzeń kontrolną do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

Sposób wykładania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych według wynalazku polega na tym, że w przewodzie transportowym, zwłaszcza rurociągu kanałowym, umieszcza się najpierw wykładzinę zewnętrzną (preliner), a w niej wykładzinę wewnętrzną, przy czym wykładzina wewnętrzna tworzy po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej sztywną rurę wewnętrzną, a wykładzinę zewnętrzną (preliner) umieszcza się w takiej odległości od wykładziny wewnętrznej, że między wykładziną wewnętrzną i wykładziną zewnęrzną powstaje otwarty przekrój przepływowy, przy czym otwarty przekrój przepływowy tworzy przestrzeń kontrolną do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

Według innej postaci wynalazku sposób wykładania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych charakteryzuje się tym, że w przewodzie transportowym, zwłaszcza rurociągu kanałowym, umieszcza się najpierw wykładzinę zewnętrzną (preliner), w niej wykładzinę środkową, a w wykładzinie środkowej wykładzinę wewnętrzną, przy czym wykładzina wewnętrzna lub wykładzina wewnętrzna wraz z wykładziną środkową tworzy po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej (prelinerze) sztywną rurę wewnętrzną, a wykładzinę zewnętrzną (preliner) umieszcza się w takiej odległości od wykładziny środkowej, że między wykładziną środkową i zewnętrzną tworzy się otwarty przekrój przepływowy, przy czym otwarty przekrój przepływowy stanowi przestrzeń kontrolną do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

Jeżeli na cały układ składają się w sumie dwie wykładziny (inlinery), wówczas albo wykładzina zewnętrzna (preliner) po stronie wewnętrznej, albo wykładzina wewnętrzna po stronie zewnętrznej posiada elementy dystansowe, które mogą mieć postać żeber lub warstwy skłębionych włókien zgodnie z DE-A1 39 30 984. Zaleca się jednak wykonanie elementów dystansowych w postaci dużej liczby wypustek, których wysokość wynosi korzystnie 0,5-2 mm, średnica 3-30 mm, a wzajemne odstępy 3-40 mm. Wymiary tych wypustek nie mają istotnego znaczenia, ponieważ służą one jedynie do utrzymywania przekroju swobodnego przepływu. Jeżeli elementy dystansowe są umieszczone po zewnętrznej stronie wykładziny wewnętrznej, wówczas wykładzina zewnętrzna (preliner) może być w najprostszym przypadku wykonana z obustronnie gładkiego węża uszczelniającego.

Jako wykładzinę wewnętrzną, która po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej tworzy sztywną rurę, można stosować rozwiązania znane ze stanu techniki, jak np. wykładanie krótkimi rurami, stosowanie wykładzin złożonych do przekroju w kształcie litery U, stosowanie miękkich wykładzin lub nagrzanej rury bez końca z polietylenu o wysokiej gęstości.

Zaleca się jednak stosowanie układu zawierającego w sumie (przynajmniej) trzy wykładziny. W tym celu po wciągnięciu wykładziny zewnętrznej (prelinera) wciągana

171 902 jest weń wykładzina środkowa, przy czym albo wykładzina środkowa po stronie zewnętrznej, albo wyldadzina zewnętrzna po stronie wewnętrznej posiada płaskie wypustki, pełniące rolę elementów dystansowych. Przedmiot wynalazku obejmuje również takie postaci wykonania, w których odstęp między środkową i zewnęrzną wykładziną ewentualnie wewnętrzną i zewnętrzną wykładzinę tworzy dodatkowa warstwa, wykonana np. z przepuszczalnej dla cieczy włókniny itp.

Zgodnie z zalecaną postacią wykonania wynalazku w środkowej wykładzinie umieszczana jest w znany sposób metodą wciągania lub przewijania następna wykładzina, przy czym ta wewnętrzna wykładzina posiada, zgodnie z pierwszą postacią wykonania wynalazku, umieszczoną po jej zewnętrznej stronie warstwę nasyconej żywicą włókniny. Poprzez napełnienie medium w postaci wody lub powietrza wykładzina wewnętrzna (inliner) zostaje nadmuchana lub postawiona, a także dociśnięta do ścianki kanału, przy czym warstwa żywicy ulega utwardzeniu i wraz z wewnętrzną wykładziną tworzy wewnętrzną rurę o określonej sztywności. Możliwe jest również takie rozwiązanie, w którym wykładzina środkowa posiada na swej (późniejszej) wewnętrznej stronie, a wykładzina wewnętrzna na swej (późniejszej) zewnętrznej stronie warstwy nasyconej żywicą włókniny, przy czym te impregnaty reagują ze sobą i ulegają utwardzeniu.

Według innej, szczególnie zalecanej postaci wykonania wynalazku wykładzina wewnętrzna posiada po strome zewnętrznej elementy, np. wypustki, które służą zarówno do zachowania określonego odstępu (pierścieniowej przestrzeni) między wykładziną wewnętrzną i wykładziną środkową, jak też do kształtowego zakotwienia wewnętrznej wykładziny w umieszczonej w pierścieniowej przestrzeni między wykładziną wewnętrzną i drugą wykładziną, utwardzalnej masie, np. zaprawie. Ta postać wykonania wynalazku będzie przedmiotem dalszego opisu.

Zaleca się przy tym, aby grubość ścianki wewnętrznej termoplastycznej wykładziny w kształcie węża wynosiła od 1,5 do 5 mm, przy czym w przypadku naprawiania kanałów o większych średnicach nominalnych (DN np. powyżej l000 mm) można stosować również większe grubości ścianek. W przypadku mniejszych średnic nominalnych (DN np. 150 mm) można dobierać odpowiednio mniejsze grubości ścianek.

Wypustki na zewnętrznej stronie wewnętrznej termoplastycznej wykładziny w kształcie węża mają korzystnie średnicę od 5 do 15 mm i długość od 8 do 20 mm, przy czym ich średnica na końcu jest większa niż u nasady, w wyniku czego tworzą się podcięcia. Ten kształt wypustek jest w zasadzie znany. Odstęp między poszczególnymi wypustkami wynosi ok. 1,5 do 4 cm, tak że na 1 m² przypada od 500 do 5000 wypustek.

Wypustki służą po pierwsze jako elementy dystansowe dla środkowej wykładziny, dzięki czemu po umieszczeniu wykładziny wewnętrznej w wykładzinie środkowej między wykładzinami środkową i wewnętrzną tworzy się pierścieniowa przestrzeń. Pojedyncze wypustki wchodzą wówczas w tę pierścieniową przestrzeń. Pierścieniowa przestrzeń jest wypełniana utwardzalną masą, np. żywicą syntetyczną. Masa ta podlega następnie utwardzeniu. Zaleca się stosowanie jako utwardzalnej masy rzadkopłynnej zaprawy (warstwy zaporowej).

Po napełnieniu i utwardzeniu tej przestrzeni pierścieniowej, np. przy użyciu zaprawy, wypustki wraz z ich podcięciami stanowią zarazem elementy kotwiące, które mocują wykładzinę w utwardzonej zaprawie. Wykładziny środkowa i wewnętrzna oraz utwardzona zaprawa (warstwa zaporowa) tworzą przy tym sztywną (nową) rurę, która od zewnątrz jest izolowana wykładziną środkową, a od wewnątrz jest wyłożona wykładziną wewnętrzną.

Przy wylewaniu zaprawy pierścieniowa przestrzeń między środkową i wewnętrzną wykładziną jest całkowicie wypełniana rzadkopłynną zaprawą. Utwardzanie zaprawy można również przyspieszać lub opóźniać poprzez temperowanie płynu wewnątrz wykładziny. Dzięki zastosowaniu wysokowytrzymałej zaprawy wypełniona przestrzeń pierścieniowa tworzy skorupę nośną i w ten sposób zapewnia jednocześnie statyczne własności wytrzymałościowe wykładziny (inlinera). Już po 12-godzinnym utwardzaniu

171 902 przy średnicy nominalnej DM 800 spełnione zostają wszystkie warunki w zakresie naprężeń, stawiane wykładzinom samonośnym zgodnie z przepisami IfBT (Richtlinie fur Auswahl und Anwendung von Innenauskleidungen mit Kunststoffbauteilen fur Mischund Schmutzwasserkanale, Anforderungeri und Prufangen, 09.82) i ATV A 127 (Richtlinie fur die statische Berechnung um Entwasserungskanalen und Leitungen).

Jeżeli naprawianemu rurociągowi stawia się szczególnie wysokie wymagania mechaniczne (statyczne), można zastosować dwie, wyposażone po stronie zewnętrznej w wypustki, wykładziny wewnętrzne, przy czym obie powstałe przestrzenie pierścieniowe są wypełniane np. zaprawą.

W celu wykonania pokrytej wypustkami wykładziny w postaci węża taśma z odpowiedniego tworzywa termoplastycznego jest w znany sposób formowana w kształt węża, przy czym jeden z bocznych pasów o szerokości np . 3 do 10 cm, korzystnie ok.

4,5 cm, jest przykrywany drugim, równoległym do niego pasem bocznym. W obszarze zachodzenia na siebie boczne pasy są zgrzewane termicznie, zwykle szwem podwójnym. Utworzony między dwoma szwami kanał kontrolny służy do kontroli szczelności spoin. Spoina biegnie przy tym równolegle do wzdłużnej osi wykładziny.

Szczególnie korzystne jest, jeżeli w obszarze podwójnego szwu między obydwoma szwami umieszczony jest przynajmniej jeden rząd wypustek. Liczba wypustek (elementów dystansowych lub kotwiących) przypadająca na 1 m² w obszarze szwu powinna odpowiadać liczbie wypustek w obszarze pozostałej części taśmy. W tym celu wypustki są rozmieszczone w przesuniętych względem siebie, biegnących równolegle do siebie i do podłużnej osi taśmy, rzędach, przy czym między każdymi dwoma sąsiadującymi ze sobą rzędami zachowana zostaje przestrzeń o szerokości od ok. 0,5 do 2 cm, wystarczającej do poprowadzenia szwu. W przypadku naprawiania rur o większych średnicach można w celu otrzymania wykładziny połączyć ze sobą kilka taśm z wypustkami.

Zgodnie z tym rozwiązaniem można w razie potrzeby przycinać wykładziny na wymiar w zależności od średnicy kanału. Zewnętrzny obwód wykładziny zewnętrznej (prelinera) odpowiada przy tym w przybliżeniu wewnętrznemu obwodowi naprawianego kanału. Odpowiednio do tego zewnętrzny obwód środkowej wykładziny odpowiada w przybliżeniu wewnętrznemu obwodowi wykładziny zewnętrznej. To samo obowiązuje w przypadku wykładziny wewnętrznej.

Nawet w skrajnie nieprawdopodobnym przypadku, gdy zostanie uszkodzona zarówno wykładzina zewnętrzna (preliner), jak też wykładzina środkowa, w wyniku czego woda będzie mogła przedostawać się od zewnątrz przez warstwę zaprawy, stosunkowo plastyczna wykładzina wewnętrzna nie podlega ściskaniu, tzn. nie ulega wgnieceniu, ponieważ wypustki są przytrzymywane przez utwardzoną zaprawę. Zależnie od kształtu wypustek można w ten sposób przenosić ciśnienia zewnętrzne do wartości 300 kPa, zanim wypustki zostaną wyciągnięte ze skorupy rury.

Dla działania układu wykładzin według niniejszego wynalazku nie ma na koniec istotnego znaczenia to, w jaki sposób została wykonana sztywna wewnętrzna rura, jeżeli między nią i wykładziną zewnętrzną (prelinerem) zostanie zachowany swobodny przekrój przepływowy, służący jako przestrzeń kontrolna do stwierdzania i ewentualnego usuwania nieszczelności.

Przy pomocy tego swobodnego przekroju przepływowego ewentualnie przestrzeni kontrolnej można po dokonaniu naprawy, a także później, przy użyciu znanych środków, jak przykładanie nadciśnienia lub podciśnienia, odsysanie lub wychwytywanie przenikającej do przestrzeni kontrolnej cieczy przy pomocy cienkiego węża kontrolnego, pomiar odporności elektrycznej przy użyciu sondy kontrolnej itp. stwierdzać istnienie przecieków. Zlokalizowany w ten sposób przeciek można również w znany sposób uszczelniać, poprzez wstrzykiwanie utwardzalnego i/lub podatnego na pęcznienie środka do pierścieniowej przestrzeni kontrolnej.

Zgodnie z kolejną zalecaną postacią wykonania wynalazku w jednej z użytych wykładzin (wykładzina zewnętrzna (preliner), wykładzina środkowa, wykładzina wewnę8 trzna) zatopiona jest metalowa folia, np. z aluminium. Ta folia barierowa służy jako niezawodna zapora przed przenikaniem lub dyfuzją chlorowanych węglowodorów itp., które mogą przenikać przez termoplastyczny materiał wykładziny. Zaleca się wbudowanie folii barierowej w wykładzinę środkową. ,

Zgodnie z zalecaną postacią wykonania wynalazku, do tworzywa sztucznego, przeznaczonego na wykładzinę wewnętrzną, dodawany jest pigment o jasnym zabarwieniu, aby uzyskać wykładzinę o jasnej barwie. Jako miernik stopnia jasności ewentualnie sumarycznego współczynnika odbicia w zmatowionej próbce wyznaczana jest tzw. wartość L według DIN 5033, część 4 (metoda spektralna, rodzaj światła C, kąt obserwacji 2°, geometria 0°/45°). Wartość L równa 100 oznacza, że 100% padającego światła (rozproszonego) ulega odbiciu (idealna biel). Zgodna z wynalazkiem wykładzina posiada korzystnie ogólny współczynnik odbicia większy niż 30%, korzystnie powyżej 60% (wartość L większa od 30 lub większa od 60). Ułatwia to w znacznym stopniu późniejszą kontrolę naprawionego kanału przy użyciu kamery wideo.

Zgodnie z alternatywnym wykonaniem wynalazku do przewidzianego na wykładzinę wewnętrzną tworzywa termoplastycznego nie dodaje się barwników ani sadzy w celu uzyskania przezroczystej lub prześwitującej wykładziny. Miernikiem ogólnej przepuszczalności światła jest stwierdzenie, jaka część prostopadle padających promieni świetlnych (380-780 nm) przechodzi przez próbkę (łącznie ze światłem rozproszonym). Ogólna przepuszczalność światła przez wykładzinę w tej postaci wykonania wynalazku wynosi ponad 30%, korzystnie powyżej 50%. Umożliwia to późniejszą kontrolę otaczającą wykładzinę zaprawy pod względem obecności większych porów, pęcherzy powietrza lub pęknięć.

Zgodną z wynalazkiem wykładzinę można w zasadzie pod warunkiem wystarczająco dużej elastyczności wprowadzać w naprawiany odcinek kanału przy pomocy tzw. metody przewijania. Zaleca się jednak przeciąganie wykładzin od istniejącego już szybu kanałowego (standardowa konstrukcja szybu) do następnego istniejącego szybu kanałowego, przy czym można również pokrywać szyby pośrednie. W tym celu wykładzina może być składana w kształcie litery U lub S i przeciągana przez zagięcia o stosunkowo małym promieniu.

Konfekcjonowane fabrycznie wykładziny są zwykle ustawiane na bębnie przy konstrukcji szybu. Przy pomocy umieszczonego nad otworem wejściowym przyrządu odkształcającego wykładzina jest w trakcie procesu wciągania składana do przekroju w kształcie litery U, co w porównaniu ze stanem wyjściowym powoduje zmniejszenie przekroju o ok. 50% i odpowiednie do tego obniżenie sztywności. Umożliwia to wygodne przegięcie wykładziny w szybie, np. przy pomocy umieszczonego tam kolanka z polietylenu, o 90° i wprowadzenie jej do rurociągu kanałowego. Wyciąganie poszczególnych wykładzin z końcowych szybów naprawianego kanału następuje również za pośrednictwem przyrządu zginającego.

Szczególnie korzystne jest przy tym to, że wykładzina nie wymaga podgrzewania przed wciągnięciem do rurociągu kanałowego, tzn. że można ją w nim umieszczać w temperaturze otoczenia.

W zalecanej postaci wykonania wynalazku w przeznaczony do naprawiania kanał wciągana jest najpierw wykładzina zewnętrzna (preliner). Jeżeli wykładzina zewnętrzna (preliner) posiada przy tym wypustki, są one umieszczone od wewnątrz. Następnie w wykładzinę zewnętrzną wciąga się wykładzinę środkową, skierowaną ewentualnie wypustkami na zewnątrz, po czym w wykładzinę środkową wciąga się wykładzinę wewnętrzną, posiadającą wypustki po stronie zewnętrznej.

W ten sposób powstaje trójwarstwowy system wykładzin, który może być oczywiście w razie potrzeby uzupełniany kolejnymi warstwami (wykładzinami), o ile dopuszczalne jest związane z tym zmniejszenie przekroju.

Spoiny powinny być w miarę możliwości umieszczane w najwyższym obszarze rury kanałowej.

Układ wykładzin według wynalazku łączy w dotychczas niespotykanym stopniu tak sprzeczne po części własności, jak:

- wysoką elastyczność, ułatwiającą wprowadzenie wykładziny przez istniejące konstrukcje szybów,

- wysoką odporność chemiczną na działanie agresywnych mediów,

- absolutną szczelność na przesiąkanie na zewnątrz i do wewnątrz, wysoką stabilność własną i wytrzymałość mechaniczną, np. w przypadku obciążeń mechanicznych z zewnątrz (ruchy ziemi) oraz późniejszego czyszczenia strumieniem wody pod dużym ciśnieniem od wewnątrz,

- długi czas eksploatacji,

- możliwość zastosowania również w przypadku niedostępnych kanałów,

- możliwość zastosowania również w przypadku niekołowych przekrojów kanałów, łuków rur itp. oraz w przypadku silnie uszkodzonych kanałów z przebiciem wody od zewnątrz,

- małe zużycie energii i niskie koszty, związane z układaniem,

- niewielką stratę przekroju,

- zabezpieczenie przed przywieraniem osadów,

- niskie koszty,

- możliwość kontroli szczelności oraz

- możliwość dokonywania napraw.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia taśmę z wypustkami do wykonania wykładziny wewnętrznej, fig. 2 - wykadzinę wewnętrzną po zgrzaniu, fig. 3 - szczegół X według fig. 2 ukazujący spoinę, fig. 4 - przeznaczony do naprawy kanał podczas wciągania wykładziny zewnętrznej, w przekroju wzdłużnym, fig. 5 - przeznaczony do naprawy kanał podczas wypełniania przestrzeni pierścieniowej w schematycznym przekroju wzdłużnym, fig. 6 naprawiany kanał w wykonaniu alternatywnym w przekroju poprzecznym, fig. 7 - naprawiany kanał w przekroju poprzecznym, odpowiadającym szczegółowi według fig. 8, po wypełnieniu przestrzeni pierścieniowej, fig. 8 - przeznaczony do naprawy kanał przed wypełnieniem przestrzeni pierścieniowej w przekroju poprzecznym, fig. 9 - przyłączenie wykładziny do końca kanału.

Naprawie podlega kanał o średnicy nominalnej 300 mm (DN 300). Przewód transportowy, który stanowi kanał 1 posiada rozmieszczone co 60 m standardowe konstrukcje szybów 14 (fig. 4).

W celu wykonania wykładziny zewnętrznej 7 zestaw, składający się z:

97% wag. polietylenu o wysokiej gęstości (Vestolen® A 3512 Natur; F-ma Huls AG; moduł sprężystości E=590 N/mm²)

2% wag. pigment biały PMM 869, f-ma Polyplast Muller

1% wag. polietylenu o wysokiej gęstości (Vestolen® A 3512 R, f-ma Huls AG, zawierający sadze), jest homogenizowany w znanej specjalistom wytłaczarce jednoślimakowej i w postaci płaskiej folii o szerokości ok. 1 m i średniej grubości 2,5 mm wytłaczany na walcarkę. Walcarka składa się z pierwszego walca, który posiada płaskie, okrągłe zagłębienie, i drugiego, gładkiego walca. W szczelinie między walcami termoplastyczny materiał jest wciskany w płaskie zagłębienie. Po ściągnięciu taśmy z walca otrzymuje się taśmę uszczelniającą z wypustkami 8 o wysokości 1 mm i średnicy 8 mm. Po obustronnym przycięciu taśmy do szerokości 985 mm zostaje z niej w drugiej operacji uformowana wykładzina zewnętrzna 7 o średnicy zewnętrznej równej 300 mm, przy czym w obszarze zachodzenia na siebie jego brzegów wykonano metodą zgrzewania termicznego podwójny szew, po środku którego biegnie kanał kontrolny.

Na wykładzinę środkową 3 stosowana jest trójwarstwowa taśma uszczelniająca z polietylenu o wysokiej gęstości z umieszczoną wewnątrz folią aluminiową 10, spełniającą rolę nieprzepuszczalnej bariery. Zgrzewanie z wykładziną środkową 3 jest realizowane podobnie, jak w przypadku wykładziny zewnętrznej (prelinera) 7.

Do wykonania wykładziny wewnętrzne! 2 stosowany jest czysty polietylen o wysokiej

J .ę. J J J J J J X J J n 1 gęstości (Yestolen A 3512 Natur; f-ma Huls AG, moduł sprężytości E=590 N/mm ).

Zestaw ten jest homogenizowany w wytłaczarce jednoślimakowej i wytłaczany na walcarkę, która posiada pierwszy walec, z lekko stożkowymi otworami, i drugi walec. W szczelinie między walcami termoplastyczny materiał jest wciskany w lekko stożkowe otwory. Po ściągnięciu taśmy z walca otrzymuje się wyposażoną w wypustki taśmę uszczelniającą 13. Wypustki o początkowej długości 13 mm są następnie przy pomocy drugiej walcarki z jednym walcem stalowym i jednym walcem gumowym oraz szczeliną między walcami równą 12 mm spęczane przy łbie, tak że poszczególne, spęczone do długości ok. 10 mm, wypustki 4 posiadają odpowiednie podcięcia 11. W przedstawionym przykładzie wykonania grubość taśmy uszczelniającej 13 wynosi 3 mm. Długość wypustek 4 wynosi 10 mm, ich średnica u nasady 5 mm, a średnica przy łbie 3 mm.

Całkowita przepuszczalność światła półprzejrzystej (mętnej) wykładziny wewnętrznej 2 wynosi 53%.

Wykładzina zewnętrzna (preliner) 7, wykładzina środkowa 3 i wykładzina wewnętrzna 2 są przycinane na długość ok. 60 m, badane na szczelność i transportowane na bębnie na miejsce budowy. Na fig. 4 przedstawiono w sposób bardziej szczegółowy wciąganie wykładziny zewnętrznej 7 w przeznaczony do naprawy kanał 1. Wykładzina zewnętrzna 7 jest przy tym wciągana do kanału 1 z szybu 14 o standardowej konstrukcji. W tym celu wykładzinę zewnęrzną 7 najpierw przy pomocy przyrządu 15 składa się na kształt litery U i przy pomocy liny 16 wciąga za pośrednictwem prowadnicy rolkowej 17 i przyrządu zginającego 18 do kanału 1.

Po wciągnięciu wykładziny zewnętrznej 7 w ten sam sposób wciąga się w nią wykładzinę środkową 3 i wykładzinę wewnętrzną 2 (fig. 4). Następnie na obu końcach wewnętrznej wykładziny 2 na długości 10 cm usuwa się wypustki 4. Te pozbawione wypustek końce 31 wykładziny wewnętrznej 2 są przy pomocy pęcherzy odcinających 19 i 20 dociskane do wewnętrznej ścianki 21 kanału i w tym obszarze uszczelniane (fig. 5). Otwory zalewowe 22 i otwory odpływowe 23 umożliwiają wlewanie i odprowadzanie (ewentualnie temperowanej) wody 24 pod zadanym ciśnieniem. Jednocześnie na podstawie pomiaru ewentualnego spadku ciśnienia można odpowiednio wcześnie stwierdzić istnienie nieszczelności. Pod działaniem wewnętrznego ciśnienia wody, wynoszącego ok 50 kPa (0,5 bar), wykładzina wewnętrzna 2 jest dociskana do wykładziny środkowej 3, ta z kolei do wykładziny zewnętrznej (prelinera) 7, a ona do wewnętrznej ścianki 21 kanału 1, przy czym wypustki 4 ustalają określoną pierścieniową przestrzeń 5 między taśmą uszczelniającą 13 i środkową wykładziną 7. W tej pierścieniowej przestrzeni 5 umieszcza się poprzez lejek zalewowy 25 rzadkopłynną zaprawę 6 (produkt HC/HT Relining-Injektor, firma Huls Troisdorf AG). W przedstawionym przykładzie zaprawę 6 wylewa się z najwyższego punktu najniższego miejsca kanału pod niewielkim ciśnieniem, przy czym pod działaniem siły ciężkości zaprawa 6 rozkłada się odpowiednio w pierścieniowej przestrzeni 5 lekko wznoszącego się kanału 1. Na fig. 5 zaznaczono chwilowy poziom lustra zaprawy 26. Z pierścieniowej przestrzeni 5 można również przez otwory odpowietrzające 27 i 28 odciągać powietrze, co umożliwia zarazem kontrolę osiąganego poziomu lustra zaprawy 26. Przy wylewaniu zaprawy 6 może wzrastać ciśnienie wewnętrzne w wewnętrznej wykładzinie 2, co można kontrolować i kompensować przy pomocy przelewu 29.

Po całkowitym wylaniu zaprawa 6 utwardza się w ciągu ok. 7 h, przy czym czas utwardzania można skracać lub wydłużać poprzez temperowanie wody 24.

Zaprawa 6 stanowi po utwardzeniu sztywną, samonośną rurę, która jest chroniona przed korozją przez wykładzinę wewnętrzną 2 od wewnątrz i przez wykładzinę środkową 3 od zewnątrz. Wypustki 4 stanowią przy tym elementy kotwiące taśmę z wypustkami w utworzonej z zaprawy rurze (fig. 7).

Na koniec wykładzina wewnętrzna 2 jest na obu końcach, jak pokazano na fig. 9, łączona z szybami 14. W tym celu samonośną w warunkach obciążeń statycznych, sztywną rurę 30 z polietylenu o wysokiej gęstości wciąga się z szybów 14 w koniec kanału, przy czym pozbawione wypustek końce 31 wykładziny 2 zostają wraz z końcem wykładziny środkowej 3 i końcem wykładziny zewnętrznej (prelinera) 7 zakleszczone między pierścieniem 30 z polietylenu o wysokiej gęstości i wewnętrzną ścianką 21 kanału. Ponadto jako dostęp do przestrzeni kontrolnej 9 między wyldadziną zewnętrzną 7 i wykładziną środkową 3 przewidziany jest wąż kontrolny 36. Jak pokazano na fig. 9, na końcu wykładziny, tj. przy szybie 14, środkowa wykładzina 3 jest zgrzana z wykładziną zewnętrzną 7 (spoina 37). Jako kolejne uszczelnienie między końcami 31 wykładziny i wykładziną środkową 3 służy taśma uszczelniająca 32 z kauczuku butylowego ( dwustronna taśma klejąca). Po osadzeniu pierścieni 30 z polietylenu o wysokiej gęstości są one zgrzewane z wykładziną 2 (spoina 33). Na zakończenie z pierścieniem 30 zgrzewa się półkolistą płytę 35 z polietylenu o wysokiej gęstości, zamocowaną przy pomocy kołków 34 od wewnątrz po stronie szybu 14 na górnej połowie rury kanału 1.

Użycie w przybliżeniu przezroczystej wykładziny 2 umożliwia kontrolę wypełnionej zaprawą 6 pierścieniowej przestrzeni 5 przy pomocy kamery telewizyjnej, dzięki czemu można w porę wykryć np. obecność większych pęcherzy powietrza.

Na fig. 8 i 9 przedstawiono przekrój odpowiednio naprawionej rury. Między zewnętrzną wykładziną (prelinerem) 7 i środkową wykładziną 3 znajduje się przestrzeń kontrolna 9 (zewnętrzna przestrzeń pierścieniowa), określona przez wypustki 8.

Na fig. 6 przedstawiona została alternatywna postać wykonania wynalazku, w której wewnętrzną rurę 38 stanowi wąż z nasyconej żywicą włókniny.

^l?l902

I

^Fig-S

Fig. 8

171 902

r 3 ίο Q

Fig.

171 902 ππττίτππππππ ττΐτ π _______________[_

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ wykładzin w przewodach transportowych, zwłaszcza rurociągach kanałowych, z wykładziną wewnętrzną, która po umieszczeniu w przewodzie transportowym stanowi sztywną mrę wewnętrzną, znamienny tym, że między przewodem transportowym (1) i wykładziną wewnętrzną (2) znajduje się wykładzina zewnętrzna (preliner) (7), która jest umieszczona w takiej odległości od wykładziny wewnętrznej (2), że między wykładziną wewnętrzną (2) i wykładziną zewnętrzną (7) istnieje otwarty przekrój przepływowy, przy czym otwarty przekrój przepływowy stanowi przestrzeń kontrolną (9) do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że odstęp między wykładziną zewnętrzną (prelinerem) (7) i wykładziną wewnętrzną (2) jest utrzymywany przez wypustki (8) umieszczone po wewnętrznej stronie wykładziny zewnętrznej (7) lub po zewnętrznej stronie wykładziny wewnętrznej (2).

3. Układ wykładzin w przewodach transportowych, zwłaszcza rurociągach kanałowych z wykładziną wewnętrzną, znamienny tym, że między przewodem transportowym (1) i wykładziną wewnętrzną (2) znajduje się wykładzina środkowa (3) i wykładzina zewnętrzna (preliner) (7), przy czym wykładzina wewnętrzna (2) lub wykładzina wewnętrzna (2) wraz z wykładziną środkową (3) stanowi po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej sztywną rurę wewnętrzną (38), a wykładzina zewnętrzna (preliner) (7) znajduje się w takiej odległości od wykładziny środkowej (3), że między wykładziną środkową (3) i wykładziną zewnętrzną (7) istnieje otwarty przekrój przepfywowy, przy czym otwarty przekrój przepfywowy stanowi przestrzeń kontrolną (9) do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że odstęp między wykładziną zewnętrzną (prelinerem) (7) i wykładziną środkową (3) jest utrzymywany przez wypustki (8) umieszczone po wewnętrznej strome wykładziny zewnętrznej (7) lub po zewnętrznej stronie wykładziny środkowej (3) ewentualnie wykładziny wewnętrznej (2).

5. Sposób wykładania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych , znamienny tym, że w przewodzie transportowym, zwłaszcza w rurociągu kanałowym (1) umieszcza się najpierw wykładzinę zewnętrzną (preliner) (7), a w niej wykładzinę wewnętrzną (2), przy czym wykładzina wewnętrzna (2) tworzy po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej (7) sztywną rurę wewnętrzną (38), a wykładzinę zewnętrzną (preliner) (7) umieszcza się w takiej odległości od wykładziny wewnętrznej (2), że między wykładziną wewnętrzną (2) i wykładziną zewnętrzną (7) powstaje otwarty przekrój przepfywowy, przy czym otwarty przekrój przepfywowy tworzy przestrzeń kontrolną (9) do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się wykładzinę wewnętrzną (2), która jest wykonana z tworzywa termopplastycznego i przed lub po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej (7) jest zmiękczana przez podgrzanie.

7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ze jako jedną z wykładzin stosuje się wykładzinę, która zawiera folię metalową (10) służącą jako bariera dla dyfuzji lub przeniikania chlorowanych węglowodorów.

8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosowane wykładziny wciąga się kolejno w przeznaczony do naprawy przewód transportowy (1), który stanowi rurociąg kanałowy przez istniejące konstrukcje szybów (14).

9. Sposób wykładania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych, znamienny tym, że w rurociągu kanałowym (1) umieszcza się najpierw wykładzinę zewnętrzną (preliner) (7), w niej wykładzinę środkową (3), a w wykładzinie środkowej wykładzinę wewnętrzną (2), przy czym wykładzina wewnętrzna (2) lub wykładzina wewnętrzna (2) wraz z wykładziną środkową (3) tworzy po umieszczeniu w wykładzinie zewnętrznej (7) sztywną rurę wewnętrzną (39), a wykładzinę zewnętrzną (preliner) (7) umieszcza się w takiej odległości od wykładziny środkowej (3), że między wykładziną środkową i zewnętrzną tworzy się otwarty przekrój przepływowy, przy czym otwarty przekrój przepfywowy stanowi przestrzeń kontrolną (9) do wykrywania i ewentualnie do usuwania nieszczelności w jednej z wykładzin.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako wykładzinę wewnętrzną (2) stosuje się wąż, który na swej późniejszej zewnętrznej strome posiada nasyconą żywicą włókninę, którą utwardza się po umieszczeniu węża w środkowej wykładzinie (3).

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się wykładzinę wewnętrzną (2), która posiada po swej zewnętrznej stronie elementy służące do utrzymywania odstępu między wykładzinami środkową (3) i wewnętrzną (2) w postaci wypustek (4), w związku z czym między wykładzinami środkową (3) i wewnętrzną (2) powstaje swobodna pierścieniowa przestrzeń (5), przy czym w tej pierścieniowej przestrzeni (5) między środkową i wewnętrzną wykładziną jest umieszczane i utwardzane podlegające utwardzaniu medium, korzystnie zaprawa (6).

12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako jedną z wykładzin stosuje się wykładzinę, która zawiera folię metalową (10) służącą jako bariera dla dyfuzji lub przenikania chlorowanych węglowodorów.

13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosowane wykładziny wciąga się kolejno w przeznaczony do naprawy przewód transportowy (1), który stanowi rurociąg kanałowy przez istniejące konstrukcje szybów (14).

* * *