PL187286B1 - Sposób wykładania rury - Google Patents

Abstract

1. Sposób wykladania rury, w którym wprowadza sie rure wykladzinowa z mate- rialu termoplastycznego w rure, która ma byc wykladana, przy czym rura wykladzi- nowa ma srednice mniejsza od wewnetrznej srednicy rury wykladanej, a w sklad mate- rialu termoplastycznego wchodzi srodek sieciujacy, rozszerza sie rure wykladzinowa do zetkniecia sie z rura wykladana oraz sieciuje sie material termoplastyczny, znamienny tym, ze rure wykladzinowa (1, 21, 51) formuje sie przez wytlaczanie o srednicy mniejszej niz wewnetrzna sred- nica rury wykladanej (3, 22) oraz material termoplastyczny sieciuje sie poprzez wpro- wadzenie czasteczek wody do rury wykla- dzinowej (1, 21, 51). Fig 2 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wykładania rury, a zwłaszcza sposobu instalowania wykładzin z tworzyw sztucznych w długich rurociągach.

Od wielu lat stosuje się w przemyśle chemicznym osłanianie stalowych rurociągów przed korozją za pomocą nie związanych wykładzin (np. termoplastycznych, elastomerowych, itp.). Często sposób ten stosuje się do małych odcinków rur kołnierzowych i łączonych za pomocą izolowanych śrub.

Do regeneracji podziemnych niskociśnieniowych rurociągów gazowych i wodociągowych stosuje się wykładziny w postaci rur polietylenowych (PE). W tego typu zastosowaniach zmniejsza się średnicę wykładziny techniką walcowania lub wytłaczania przed jej włożeniem w rurociąg, co umożliwia wykładanie podczas jednej operacji odcinka o długości do 1 km. Wykładzina taka działa jak rura w rurze i jest w stanie wytrzymać niskie ciśnienia gazu i wody bez żadnego wspomagania pierwotnej rury nośnej.

Ostatnio zastosowano również wykładziny z rur polietylenowych w wysokociśnieniowych rurociągach przybrzeżno-morskich. W zastosowaniach tego typu PE działa jak rzeczywista nie związana wykładzina, a rura nośna wytrzymuje siły rozrywające pochodzące od ciśnienia wewnętrznego. Obecnie wykładziny polietylenowe stosuje się wyłącznie do wysokociśnieniowych rurociągów wodociągowych ze względu na stabilność PE w środowisku gorących węglowodorów.

Rura polietylenowa jest idealną wykładziną do regeneracji starych niskociśnieniowych rurociągów gazowych i wodnych. Rurę polietylenową o małej średnicy wciąga się po prostu w rurociąg. Jednakże w wypadku niemożliwości dopuszczenia znacznego zmniejszenia natężenia przepływu w rurociągu trzeba stosować ściśle dopasowaną wykładzinę polietylenową. Takie rozwiązanie sprawdza się pod warunkiem, że w świetle starego rurociągu nie ma żadnych wystających elementów, np. gwintowanych trójników itp., natomiast w razie obecności takich elementów wykładzinę trzeba rozciągać lub przenosić nad występami, co wiąże się z koncentracjami naprężeń w polietylenie, a tym samym z powolnym rozprzestrzenianiem się pęknięcia i uszkodzeniem wykładziny. Z tego względu, w wypadku stosowania ściśle dopasowanych wykładzin polietylenowych, obecnie wszystkie takie występy trzeba usunąć.

Technika wykładania odgrywa ważną rolę w instalacjach przybrzeżnych, jeżeli chodzi o zmniejszenie kosztów rurociągów gazowych. Ze względu na kurczenie się wielu dużych pól roponośnych i gazowych istnieje stale rosnące zapotrzebowanie na zmniejszanie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych nowszych mniejszych pól. Oznacza to konstruowanie prostych tanich platform bezzałogowych, na których nie będzie instalacji do oczyszczania i oddzielania oleju, gazu i wody przed transportem. Takie zmiany konstrukcyjne będą wymagały, żeby przyszłe rurociągi przenosiły wszystkie wytwarzane płyny ze źródeł, takie jak agresywne węglowodory lub mokre gazy kwaśne. W wypadku używania do transportu takich płynów niezabezpieczonych rur stalowych C-Mn konieczna jest droga kontrola korozji. Alternatywnie, do transportu płynnych surowców do terminali przybrzeżnych w celu ich dalszej obróbki trzeba stosować drogie rurociągi ze stali nierdzewnej otrzymywanej techniką duplex. Idealnym rozwiązaniem konstrukcyjnym w wypadku transportu takich płynów tanimi rurociągami jest stosowanie wysokojakościowej wykładziny wewnątrz standardowej rury stalowej C-Mn. Jednakże obecnie stosowanie wykładzin polietylenowych jest ograniczone do wysoko4

187 286 ciśnieniowych rurociągów wodociągowych ze względu na zmniejszone parametry techniczne polietylenu w środowisku węglowodorów i stosunkowo niską temperaturę eksploatacyjną. Temperatura eksploatacyjna polietylenowych rur ciśnieniowych jest zazwyczaj ograniczona do 60°C ze względu na zmniejszenie jego wytrzymałości mechanicznej. W wypadku używania go jako wykładziny wewnątrz rurociągu stalowego można podnieść maksymalną temperaturę eksploatacyjną do 80°C, ponieważ podpora nośna podtrzymuje wykładzinę. Wykładziny polietylenowe mogłyby topić się w wymaganych temperaturach eksploatacyjnych około 130°C i dlatego nie mogą spełniać przyszłych wymagań przybrzeżnego przemysłu naftowego.

Wykładziny polietylenowe pracujące w styczności z płynami węglowodorowymi są również wrażliwe na pogorszenie stanu w wyniku działania solwatacji lub pękania pod wpływem naprężeń środowiskowych albo obu tych czynników. Solwatacja jest zjawiskiem polegającym na wchłanianiu cieczy w głąb materiału, w wyniku czego następuje jego puchnięcie i spadek wytrzymałości mechanicznej. Pękanie polietylenu w wyniku działania naprężeń środowiskowych może być również skutkiem działania metanolu i glikolu używanych do obróbki gazu w celu zapobiegnięcia powstawaniu wodzianu metanu.

Stabilność wykładziny wewnątrz rury nośnej jest krytycznym czynnikiem z punktu widzenia długotrwałego działania rurociągu, na którego działają duże wahania temperatury. W miarę wzrostu temperatury wykładzina rozszerza się i jeżeli podłużny ruch jest ograniczony, wykładzina może puchnąć i zapadać się. Z tego względu istotne znaczenie ma utrzymanie „ścisłego pasowania” pomiędzy wykładziną a rurą.

Jeżeli w rurociągu znajduje się gaz, to wtedy pojawia się dodatkowy problem niskociśnieniowej dyfuzji do pierścieniowej przestrzeni pomiędzy wykładziną a rurą nośną. Jakiekolwiek nagłe obniżenie ciśnienia w rurociągu mogłoby doprowadzić do pełnego wzrostu ciśnienia w tym pierścieniowym obszarze, powodując zapadnięcie się wykładziny.

Istnieje wiele sposobów chwilowego zmniejszenia zewnętrznej średnicy wykładziny tak, żeby można było ją łatwo wciągnąć w rurę nośną przed dojściem jej powierzchni do powierzchni otworu rury.

W pierwszym sposobie, znanym jako „swagelining - wykładanie techniką roztłaczania” stosuje się odcinki rur polietylenowych stopione ze sobą do postaci ciągłej wykładziny, której średnica zewnętrzna jest nieco większa niż światło otworu rury. Przed wprowadzeniem w rurę, wykładzinę przeciąga się przez ciągadło redukujące, co powoduje chwilowe zmniejszenie jej średnicy poniżej średnicy światła otworu. Po wciągnięciu wykładziny w rurę nośną i usunięciu naprężenia pochodzącego od drutu pociągowego, wykładzina próbuje powrócić do swojej średnicy początkowej. Mniejsze światło rury zapewnia wykładzinie wymagane ścisłe dopasowanie się do wewnętrznej powierzchni rury.

Jednakże przy takim sposobie wykładania w drucie pociągowym powstają duże obciążenia wymagające stałego śledzenia dla uniknięcia przeciążenia wykładziny. Ponadto w wypadku zatrzymania się lub zerwania wciągarki istnieje ryzyko powrotu wykładziny do swojego pierwotnego kształtu wewnątrz rury przed jej całkowitym wciągnięciem na miejsce. Trzeba również minimalizować ściegi spoin w rurze stalowej dla uniknięcia nadmiernych obciążeń podczas ciągnięcia. Światło rury musi mieć mały zakres tolerancji w celu zapewnienia ścisłego pasowania i uniknięcia dużych obciążeń podczas ciągnięcia. Ponadto duże siły ciągnące ograniczają długości wykładanych odcinków do około 600 m oraz potrzebne jest drogie wyposażenie specjalistyczne.

Drugi sposób również rozpoczyna się od termoplastycznej wykładziny, którą odkształca się plastycznie w celu zmniejszenia średnicy. Po włożeniu w rurociąg wykładzinę rozszerza się hydraulicznie w rurze nośnej, ale po usunięciu ciśnienia hydraulicznego obserwuje się pewien efekt relaksacji. Jego skutkiem jest powiększenie się małej szczeliny pomiędzy rurą a wykładziną. W miarę ponownego wzrostu ciśnienia w rurze w warunkach eksploatacyjnych wykładzina ponownie dochodzi do ścianki rury, ale ze względu na dyfuzję gazu przez ściankę wykładziny można spodziewać się pewnej relaksacji ścianki rury.

W tym rozwiązaniu potrzebne jest drogie i zajmujące dużo miejsca wyposażenie, a ponadto słabe dopasowanie wykładziny powoduje problemy stabilnościowe i większą intensywność korozji w szczelinie.

187 286

Zaproponowano również stosowanie na rury wykładzinowe usieciowanych materiałów polimerowych o charakterystykach potrzebnych w wykładzinach o wysokich parametrach technicznych, np. zdolnych do pracy w wysokich temperaturach roboczych, wytrzymałych i mających znakomitą odporność chemiczną. Głównym problemem w stosowaniu tych materiałów jest taki sposób instalowania wykładziny, żeby ściśle wchodziła w rurę nośną.

Jedną z prób rozwiązania tego problemu ujawniono w opisie do brytyjskiego zgłoszenia patentowego GB 2264765A. Opisano w nim sposób, w którym stosuje się wykładzinę z usieciowanego polietylenu, której pierwotną średnicę zmniejsza się do pewnej wartości, przy czym wykładzina zachowuje w pamięci swoją średnicę pierwotną. Po włożeniu w rurociąg, przez wykładzinę przepuszcza się urządzenie grzejne, powodując w ten sposób jej powrót do średnicy pierwotnej.

Jednakże i w tym rozwiązaniu występują liczne problemy. Na przykład, obserwuje się problemy z odzyskiwaniem przez wykładzinę kształtu zbliżonego do otworu rury nośnej. Potrzebna temperatura wynosi ponad 100°C, co wymaga stosowania specjalnych grzałek gazowych wciąganych przez otwór w wykładzinie. Jakiekolwiek opóźnienie w przepuszczeniu grzałek przez otwór może być przyczyną zwulkanizowania wykładziny, co z kolei może wywołać jej przedwczesne pękanie. Maksymalna średnica wykładziny po jej powrocie do pierwotnej wartości może być za mała. Ponadto, po powrocie wykładziny do wymiarów pasujących do światła otworu rury nośnej i usunięciu działania ciepła, wykładzina kurczy się i odsuwa od ścianki rury. Zmniejsza to szczelność dopasowania, prowadząc w wyniku do powstania problemów ze stabilnością wykładziny i zwiększając tempo korozji.

Ponadto trudno jest spawać doczołowo jeden odcinek usieciowanej wykładziny z innym, co zazwyczaj jest konieczne do wytworzenia wystarczająco długich wykładzin. Z tych samych względów usieciowaną wykładzinę trudno się naprawia. Usieciowany materiał jest również stosunkowo sztywny, tak więc zwijanie go w zwoje dla celów transportowych jest możliwe tylko w wypadku wykładzin o stosunkowo małych średnicach.

Sposób wykładania rury, w którym wprowadza się rurę wykładzinową z materiału termoplastycznego w rurę, która ma być wykładana, przy czym rura wykładzinowa ma średnicę mniejszą od wewnętrznej średnicy rury wykładanej, a w skład materiału termoplastycznego wchodzi środek sieciujący, rozszerza się rurę wykładzinową do zetknięcia się z rurą wykładaną oraz sieciuje się materiał termoplastyczny, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze rurę wykładzinową formuje się przez wytłaczanie o średnicy mniejszej niż wewnętrzna średnica rury wykładanej oraz materiał termoplastyczny sieciuje się poprzez wprowadzenie cząsteczek wody do rury wykładzinowej.

Korzystnie rurę wykładzinową formuje się z poliolefiny zdolnej do sieciowania.

Korzystnie rurę wykładzinową formuje się z polietylenu zdolnego do sieciowania.

Korzystnie polietylen zdolny do sieciowania zawiera polietylen z wszczepionymi grupami winylosilanowymi.

Korzystnie rurę wykładzinową rozszerza się i sieciuje przepuszczając wodę wzdłuż rury wykładzinowej.

Korzystnie rurę wykładzinową rozszerza się i sieciuje podczas normalnego działania rury wykładanej, przepuszczając wzdłuż rury wykładzinowej płynny produkt z dodatkiem wody.

Korzystnie przez rurę wykładzinową przepuszcza się wodę o podwyższonej temperaturze.

Korzystnie pewną ilość wody utrzymuje się pomiędzy znajdującymi się w pewnej odległości od siebie przegrodami, przednią i tylną, które stopniowo przemieszcza się wzdłuz rury wykładzinowej.

Korzystnie przegrody są uszczelnieniami usytuowanymi na co najmniej jednym tłoku.

Korzystnie pewną ilość wody utrzymuje się pomiędzy dwoma uszczelnieniami znajdującymi się na pojedynczym tłoku, przy czym przestrzeń pomiędzy uszczelnieniami tworzy komorę na wodę.

Korzystnie dwa tłoki przemieszcza się synchronicznie wzdłuż rury wykładzinowej, przy czym przestrzeń pomiędzy tłokami zawiera wodę.

Korzystnie wodę pomiędzy przegrodami ogrzewa się za pomocą elektrycznego elementu grzejnego umieszczonego pomiędzy przegrodami.

187 286

Korzystnie wodę ogrzewa się na zewnątrz rury i pompuje do przestrzeni pomiędzy przegrodami.

Korzystnie nasyconą parę wodną ogrzewa się na zewnątrz rury i pompuje do przestrzeni pomiędzy przegrodami.

Korzystnie tylną przegrodę rozszerza się promieniowo dostosowując ją do zmieniającej się średnicy rury wykładzinowej.

Korzystnie do tylnej części tłoka doprowadza się powietrze pod ciśnieniem.

Korzystnie do ciągnięcia tłoka przez rurę wykładzinową używa się drutu pociągowego.

Korzystnie do ciągnięcia tłoka przez rurę wykładzinową używa się zbrojonego węża doprowadzającego wodę lub parę wodną.

Korzystnie do ciągnięcia tłoka przez rurę wykładzinową używa się elektrycznego kabla.

Korzystnie nieusieciowione odcinki rury wykładzinowej spawa się ze sobą przed ich wprowadzeniem w rurę.

Korzystnie drugą sekcję rury wykładzinowej wprowadza się do rury po wprowadzeniu i usieciowieniu pierwszej sekcji, po czym rozszerza się lokalnie średnicę na końcu drugiej sekcji i spawa się doczołowo obie sekcje, a następnie sieciuje się drugą sekcję.

Zaletą sposobu według wynalazku jest głównie to, że rurą wykładzinową jest sieciowana dopiero po jej wprowadzeniu w rurę istniejącą. Wykładzina ma początkowo mniejszą średnicę niż rura istniejąca i dlatego można ją stosunkowo łatwo wprowadzić bez konieczności używania złożonego i drogiego sprzętu. Sieciowanie na miejscu powoduje utwardzanie wykładziny po osiągnięciu przez nią średnicy rury istniejącej. Wykładzina może również przywierać lub wiązać się z wewnętrzną powierzchnią rury istniejącej, co powoduje znaczny wzrost stabilności i zmniejszenie intensywności korozji w pierścieniowej przestrzeni międzypowierzchniowej. Ponadto nie jest już potrzebne duże, przestrzenne i kosztowne wyposażenie do zmniejszania średnicy wykładziny przed jej zainstalowaniem w rurze nośnej.

Ponieważ wykładzina zachowuje się jak materiał termoplastyczny więc można ją zwijać w celu transportu na miejsce użycia. Ponieważ wytłacza się wykładzinę o stosunkowo małej średnicy, otrzymuje się zwoje wykładziny nadające się do wykładania istniejących rurociągów o średnicy do 250 mm, a nawet większej.

W sposobie tym stosuje się wykładzinę sieciowaną, więc korzysta się tym samym z zalet takich materiałów. A ich zaletą jest stabilność w wysokich temperaturach, co oznacza, na przykład, możliwość eksploatowania takich wykładzin w temperaturach około 130°C. Wykładzina taka ma również długi czas eksploatacji, nawet w podwyższonych temperaturach. Materiał ten jest również stosunkowo mocny i nie występują w nim narastające powoli pęknięcia ani też nie powstają problemy z pękaniem pod wpływem naprężeń środowiskowych, jakie występują w PE. Materiał ten jest również odporny na rozprzestrzenianie się pęknięć wskutek występowania karbów. Również odporność chemiczna tego materiału na węglowodory aromatyczne i alifatyczne jest stosunkowo dobra w porównaniu z PE.

Zalecanym materiałem na rury wykładzinowe jest nadająca się do sieciowania poliolefina, a najbardziej korzystnie nadający się do sieciowania polietylen.

Jedną z zalecanych postaci nadającego się do sieciowania polietylenu jest polietylen lub podobny materiał z wszczepionymi grupami winylosilanowymi. Technikę wytwarzania takich materiałów opisano szczegółowo w opisie do brytyjskiego patentu nr 1286460 („Technika silanowania”), do którego tu odsyłamy. Technika ta polega w zasadzie na reakcji poliolefiny (np. polietylenu) z silanem zawierającym co najmniej jedną grupę winylową i co najmniej jeden rodnik organiczny zdolny do hydrolizy.

Materiały zalecanego typu można sieciować za pomocą wilgoci. Zatem, po wprowadzeniu nadającej się do sieciowania wykładziny w istniejącą rurę, wykładzinę tę rozszerza się (np. działając na nią ciśnieniem) i sieciuje przepuszczając przez nią wodę, najbardziej korzystnie wodę o podwyższonej temperaturze. W praktyce rozszerzanie wykładziny i sieciowanie można przeprowadzać równocześnie doprowadzając gorącą wodę pod ciśnieniem do otworu w wykładzinie. Ponadto sieciowanie można przeprowadzić w rurociągach którymi płynie w warunkach eksploatacyjnych płyn inny niż woda, wprowadzając wodę w płynny produkt (np. olej), albo tez parę wodną w wypadku produktów gazowych. Intensywność i czas

187 286 doprowadzania wody mógłby zależeć od funkcjonowania rurociągu. Zaletą takiego sposobu jest umożliwienie wprowadzania wykładziny z minimalnym zakłóceniem normalnego funkcjonowania rurociągu.

W najprostszym sposobie rozszerzania i sieciowania wykładziny, po prostu pompuje się wzdłuż wykładziny gorącą wodę pod ciśnieniem. Jednakże, mając na względzie długość rurociągu, jaką można spotkać w praktyce (zwykle 1 km lub więcej), problemem może być dostarczanie, ogrzewanie i usuwanie wymaganych ilości wody. W takich sytuacjach zaleca się trzymanie mniejszych ilości wody pomiędzy parą znajdujących się w pewnym odstępie elementów przegrodowych, które przemieszcza się stopniowo wzdłuż wykładziny. Korzystnie, elementami przegrodowymi są uszczelnienia znajdujące się na jednym lub więcej tłokach rury. Na pojedynczym tłoku mogą znajdować się dwa uszczelnienia, przy czym przestrzeń pomiędzy uszczelnieniami tworzy komorę na gorącą wodę. Alternatywnie, można równocześnie przemieszczać wzdłuż rury dwa tłoki, w przestrzeni pomiędzy którymi znajduje się gorąca woda.

Prędkość przemieszczania tych tłoków jest uzależniona od przebiegu procesu rozszerzania i sieciowania, który z kolei zalezy od temperatury i/lub ciśnienia wody. Wodę pomiędzy uszczelnieniami można ogrzewać za pomocą usytuowanej pomiędzy nimi grzałki elektrycznej. Alternatywnie, wodę lub nasycona parę wodną można ogrzewać na zewnątrz rurociągu i pompować do przestrzeni pomiędzy uszczelnieniami.

W miarę przemieszczania się tłoka lub tłoków wzdłuż rurociągu, wykładzina rozszerza się w kierunku promieniowym do położenia, w którym dojdzie do ścianki rury, wskutek ciepła i/lub ciśnienia pochodzących od wody. Z tego względu zaleca się również promieniowe rozszerzanie tylnego uszczelnienia w stopniu wynikającym ze zmiany średnicy wykładziny. Do tylnego tłoka można doprowadzać powietrze pod ciśnieniem w celu zapewnienia ścisłości przylegania wykładziny do ścianki rury w miarę ochładzania się wykładziny, a także powietrze to można użyć do stopniowego przemieszczania tłoka. Alternatywnie, do ciągnięcia tłoka wzdłuż wykładziny można zastosować drut pociągowy albo zbrojony wąż doprowadzający wodę lub parę wodną bądź kabel elektryczny. Jeżeli przed tłokiem potrzebne jest ciśnienie równoważące, to węże lub kable można przeprowadzić przez komorę dławicową na końcu wykładziny.

Tam, gdzie wykładzinę sieciuje się za pomocą wody i gdzie wykładzinę wytłacza się przed użyciem, na ogół trzeba ją owijać w celu zapobiegnięcia jej przedwczesnemu usieciowaniu pod wpływem deszczu lub wilgoci.

Wykładzinę można wytłaczać za pomocą typowej wytłaczarki jednoślimakowej, co umożliwia wytłaczanie na miejscu na placu producenta rur lub w pobliżu dużego obiektu, który ma być wykładany. Umożliwia to stosowanie wykładzin o większych wymiarach, których nie trzeba zwijać podczas produkcji w celu utworzenia ciągłych odcinków, co eliminuje koszty transportu i konieczność stosowania licznych spoin doczołowych.

Sposób według wynalazku ułatwia również doczołowo spawanie odcinków wykładziny. Nieusieciowane odcinki wykładziny można spawać ze sobą przed wprowadzeniem w istniejącą rurę. Alternatywnie, drugą sekcję wykładziny można wprowadzać w istniejącą rurę po wprowadzeniu w nią i usieciowaniu pierwszej sekcji. Następnie można lokalnie rozszerzyć średnicę na końcu drugiej sekcji, po czym te dwie sekcje spawa się konwencjonalnie doczołowo, ponieważ druga sekcja jest nadal nieusieciowana. Po zakończeniu spawania doczołowego, można następnie drugą sekcję usieciować za pomocą gorącej wody pod ciśnieniem.

Odmianą tego sposobu postępowania jest całkowite usieciowanie obu sekcji, ale używanie sekcji pomostowej z nieusieciowanej wykładziny służącej do połączenia ze sobą tych dwóch sekcji. Po zespawaniu doczołowym, można następnie sekcję pomostową usieciować w celu wykończenia wykładziny. Technikę tę można również zastosować samodzielnie do naprawy wykładziny, przy czym w tym wypadku sekcja pomostowa staje się rękawem naprawczym. Taki rękaw można wprowadzać zewnętrznie sposobami ręcznymi lub wewnętrznie jako część nadającego się do stosowania z tłokami układu naprawczego. Tłokowy układ naprawczy może zlokalizować uszkodzenie, wyciąć uszkodzoną sekcję, doprowadzić nową sekcję i zespawać doczołowo nową sekcję w odpowiednim miejscu. Następnie nową sekcję po8

187 286 mostową można usieciować za pomocą ogrzanej wody doprowadzonej pomiędzy dwa uszczelnienia tłokowe.

Rury z wykładziną wytworzone sposobem zalecanym według wynalazku są również nowym wyrobem. Zatem wynalazek zapewnia również rurę z wykładziną z poliolefiny usieciowanej za pomocą grup winylosilanowych.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie wytłaczanie wykładziny rury według wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie wprowadzanie wykładziny rury z fig. 1 w istniejącą rurę stalową, fig. 3 przedstawia rozszerzanie i sieciowanie włożonej wykładziny rury z fig. 2, fig. 4 i 4a przedstawiają zastosowanie tłoka do rozszerzania i sieciowania wykładziny w długich rurach, fig. 5 i 5a przedstawiają zastosowanie zmodyfikowanego układu tłokowego, fig. 6 i 6a przedstawiają inny zmodyfikowany układ tłokowy, a fig. 7 i 7a przedstawiają jeszcze inny zmodyfikowany układ tłokowy.

Nawiązując najpierw do fig. 1, wykładzinę do wprowadzenia w istniejący rurociąg, np. rurociąg gazowy z ciągliwego żeliwa, żeliwa lanego lub stali, wytłacza się w postaci rury wykładzinowej 1 o kołowym przekroju poprzecznym za pomocą wytłaczarki 2 z pojedynczym ślimakiem. Rura wykładzinowa 1 jest z nadającego się do sieciowania polietylenu wytwarzanego Techniką Silanowania, tj. techniką wszczepiania w polietylen grup winylosilanowych. Rura wykładzinowa 1 ma średnicę nieco mniejszą niż średnica rury istniejącej, w którą ma być wprowadzona i jest zwijana w zwoje w celu magazynowania i transportu. Zwoje rury wykładzinowej 1 owija się dla zapobiegnięcia przedwczesnemu usieciowaniu materiału pod wpływem wilgoci atmosferycznej. Alternatywnie, wytłaczarkę 2 można umieścić w miejscu instalowania i wytłoczoną rurę wykładzinową 1 wprowadzać bezpośrednio w rurę istniejącą, która ma być wykładana.

Na fig. 2 pokazano rurę wykładzinową 1 po wprowadzeniu, w kierunku pokazanym strzałką, w istniejący stalowy rurociąg gazowy. Mniejsza średnica rury wykładzinowej 1 umożliwia stosunkowo łatwe jej wprowadzanie w stalową rurę wykładaną 3, bez konieczności stosowania drogiego i złożonego sprzętu.

Po wprowadzeniu rury wykładzinowej 1 w stalową rurę wykładaną 3, w wewnętrzny otwór rury wykładzinowej 1 wprowadza się gorącą wodę (lub parę wodną) pod ciśnieniem, co powoduje rozszerzenie rury wykładzinowej 1 do zetknięcia się z wewnętrzną powierzchnią rury stalowej 3 wykładanej (patrz fig. 3). Równocześnie gorąca woda inicjuje sieciowanie rury wykładzinowej 1, w wyniku czego powstaje całkowicie usieciowana wykładzina stykająca się bezpośrednio z istniejącą stalową rurą wykładaną 3.

Przed rozpoczęciem procesu rozszerzania i sieciowania, wprowadza się tuleję 4 w otwarty koniec stalowej rury wykładanej 3, w przestrzeń pomiędzy stalową rurą wykładaną 3 a rurą wykładzinową 1. Tuleja 4 chroni rurę wykładzinową 1 w miarę jej promieniowego rozszerzania się, zapobiegając uszkodzeniom powodowanym przez ostre krawędzie końca stalowej rury wykładanej 3. Tuleja 4 podtrzymuje również i chroni rurę wykładzinową 1 w miarę jej osiowego rozszerzania się i wychodzenia ze stalowej rury wykładanej 3. Zewnętrzny koniec tulei 4 jest zamknięty za pomocą złączki końcowej 5 z centralnym oknem 6, przez które doprowadza się gorącą wodę.

Nawiązując teraz do fig. 4 i 4a, w stalową rurę wykładaną 22 wprowadza się rurę wykładzinową 21 podobną do opisanej powyżej. W celu rozszerzenia i usieciowania rury wykładzinowej 21, wprowadza się w nią tłok 23. Tłok 23 jest zaopatrzony w przednie i tylne promieniowe uszczelnienia 24, 25, przy czym do pierścieniowej na przestrzeni pomiędzy uszczelnieniami 24, 25 doprowadza się gorącą wodę z kotła 26 usytuowanego na zewnątrz rurociągu. Wodę doprowadza się do tłoka 23 za pomocą węża zasilającego 27 z pompą 28, a odprowadza za pomocą węza powrotnego 29.

W miarę przemieszczania się tłoka 23 wzdłuż rurociągu, rura wykładzinowa 21 rozszerza się w kierunku promieniowym do zetknięcia się ze ścianką rury wykładanej 22, w wyniku działania ciepła i/lub ciśnienia wody. Tylne uszczelnienie 25 na tłoku 23 również, rozszerza się promieniowo dostosowując się do zmieniającej się średnicy rury wykładzinowej 21 (patrz fig. 4a). Do tylnego końca tłoka 23 doprowadza się za pomocą pompy 30 powietrze pod

187 286 ciśnieniem w celu zapewnienia szczelności wykładziny względem ścianki rury w miarę ochładzania się wykładziny, a także w celu napędzania tłoka 23 wzdłuż rury wykładzinowej 21. Na otwarty koniec rury wykładzinowej 21 jest założone uszczelnienie 31 przez które doprowadza się sprężone powietrze z pompy 30. Alternatywnie, można stosować drut pociągowy lub zbrojony wąż do ciągnięcia tłoka 23 przez rurę wykładzinową 21. W razie konieczności stosowania przed tłokiem 23 ciśnienia równoważącego, na końcu rury wykładzinowej 21 znajduje się komora dławicowa 32, przez którą przechodzi wąż zasilający 27 i wąż powrotny 29.

Na fig. 5 i 5a przedstawiono odmianę rozwiązania z fig. 4 i 4a, w której do tylnej części tłoka 33 doprowadza się wodę z kotła 34 za pomocą węża zasilającego 35, a odprowadza ją z przodu tłoka 33 za pomocą węża powrotnego 36.

Na fig. 6 i 6a przedstawiono układ z dwoma tłokami 43, 44 z większą ilością wody znajdującej się pomiędzy nimi. Wodę doprowadza się do tylnego tłoka 43, a odprowadza z przedniego tłoka 44.

Na fig. 7 i 7a przedstawiono układ z tłokiem 53 z tylnym uszczelnieniem 55 i dwoma przednimi uszczelnieniami 56, 57. Tylne uszczelnienie 55 wytwarza się ze średnicą większą, pasującą do zainstalowanej średnicy rury wykładzinowej 51, co zapewnia mu bardziej dokładne działanie zgarniające w miarę przemieszczania się wzdłuż rury wykładzinowej 51. Przednie uszczelnienia 56, 57 mają również stałą średnicę odpowiadającą pierwotnej średnicy rury wykładzinowej 51. Dla ułatwienia wprowadzania większego tylnego uszczelnienia 55 w rurę wykładzinową 51, koniec rury wykładzinowej 51 jest przyspawany doczołowo do rozszerzonej sekcji 58 rury z ekspandowanego politylenu (PEX), która jest podtrzymywana przez rurę przejściową 59. Rozszerzoną sekcję 58 z PEX i rurę przejściową 59 usuwa się po zakończeniu instalowania.

Claims (21)

1. Sposób wykładania rury, w którym wprowadza się rurę wykładzinową z materiału termoplastycznego w rurę, która ma być wykładana, przy czym rura wykładzinowa ma średnicę mniejszą od wewnętrznej średnicy rury wykładanej, a w skład materiału termoplastycznego wchodzi środek sieciujący, rozszerza się rurę wykładzinową do zetknięcia się z rurą wykładaną oraz sieciuje się materiał termoplastyczny, znamienny tym, że rurę wykładzinową (1, 21, 51) formuje się przez wytłaczanie o średnicy mniejszej niż wewnętrzna średnica rury wykładanej (3, 22) oraz materiał termoplastyczny sieciuje się poprzez wprowadzenie cząsteczek wody do rury wykładzinowej (1, 21, 51).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rurę wykładzinową (1, 21, 51) formuje się z poliolefiny zdolnej do sieciowania.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rurę wykładzinową (1, 21, 51) formuje się z polietylenu zdolnego do sieciowania.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że polietylen zdolny do sieciowania zawiera polietylen z wszczepionymi grupami winylosilanowymi.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rurę wykładzinową (1, 21, 51) rozszerza się i sieciuje przepuszczając wodę wzdłuż rury wykładzinowej (1, 21, 51).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze rurę wykładzinową (1, 21, 51) rozszerza się i sieciuje podczas normalnego działania rury wykładanej (3, 22), przepuszczając wzdłuż rury wykładzinowej (2, 21, 51) płynny produkt z dodatkiem wody.

7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że przez rurę wykładzinową (1, 21, 51) przepuszcza się wodę o podwyższonej temperaturze.

8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że pewną ilość wody utrzymuje się pomiędzy znajdującymi się w pewnej odległości od siebie przegrodami, przednią i tylną, które stopniowo przemieszcza się wzdłuż rury wykładzinowej (1, 21, 51).

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że przegrody są uszczelnieniami (24, 25, 55, 56) usytuowanymi na co najmniej jednym tłoku (23, 33, 43, 44, 53).

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że pewną ilość wody utrzymuje się pomiędzy dwoma uszczelnieniami (24, 25, 55, 56) znajdującymi się na pojedynczym tłoku (23, 33, 43, 53), przy czym przestrzeń pomiędzy uszczelnieniami (24, 25, 55, 56) tworzy komorę na wodę.

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dwa tłoki (43, 44) przemieszcza się synchronicznie wzdłuż rury wykładzinowej (1, 21, 51), przy czym przestrzeń pomiędzy tłokami (43, 44) zawiera wodę.

12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wodę pomiędzy przegrodami ogrzewa się za pomocą elektrycznego elementu grzejnego umieszczonego pomiędzy przegrodami.

13. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wodę ogrzewa się na zewnątrz rury (3, 22) i pompuje do przestrzeni pomiędzy przegrodami.

14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, ze nasyconą parę wodną ogrzewa się na zewnątrz rury (3, 22) i pompuje do przestrzeni pomiędzy przegrodami.

15. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że tylną przegrodę rozszerzą się promieniowo dostosowując ją do zmieniającej się średnicy rury wykładzinowej (1, 21, 51).

16. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, ze do tylnej części tłoka (23, 33, 43, 44, 53) doprowadza się powietrze pod ciśnieniem.

17. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, ze do ciągnięcia tłoka (23, 33, 43, 44, 53) przez rurę wykładzinową (1, 21, 51) używa się drutu pociągowego.

18. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, ze do ciągnięcia tłoka (23, 33, 43, 44, 53) przez rurę wykładzinową (1, 21, 51) używa się zbrojonego węża doprowadzającego wodę lub parę wodną.

187 286

19. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że do ciągnięcia tłoka (23, 33, 43, 44, 53) przez rurę wykładzinową (1, 21, 51) używa się elektrycznego kabla.

20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze · nieusieciowione odcinki rury wykładzinowej (1, 21, 51) spawa się ze sobą przed ich wprowadzeniem w rurę (3, 22).

21. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drugą sekcję rury wykładzinowej (1, 21, 51) wprowadza się do rury (3, 22) po wprowadzeniu i usieciowieniu pierwszej sekcji, po czym rozszerza się lokalnie średnicę na końcu drugiej sekcji i spawa się doczołowo obie sekcje, a następnie sieciuje się drugą sekcję.