RU2037732C1

RU2037732C1 - Method for coating of pipe inner surface

Info

Publication number: RU2037732C1
Application number: RU93016696A
Authority: RU
Inventors: Владимир Исаакович Дрейцер; Хервиг Шпюрер
Original assignee: Владимир Исаакович Дрейцер
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: coating of pipe inner surfaces. SUBSTANCE: introduced from one end of pipe is hose lining material based on polymer composite material. Hose material is pressed to pipe inner surface under the action of pressure of working medium and cured with steam. Pressing and curing are effected simultaneously with same heat carrier in two stages. Used at first stage is steam at pressure of 0.1-0.3 gage atmosphere for 10-30 min, and at the second stage, with pressure of 0.3-1.0 gage atmosphere for 3-4 h. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к эксплуатации всех видов трубопроводов в городском хозяйстве, промышленности и других областях, расположенных под землей и на земле, и может быть использовано, например, для их ремонта. Ремонту подлежат трубопроводы, изготовленные из различных материалов бетона, керамики и др. Изобретение может быть использовано также при создании новых трубопроводов из композиционных материалов, например, в матрицах либо в отверстиях (нишах) под землей. The invention relates to the operation of all types of pipelines in urban economy, industry and other areas located underground and on the ground, and can be used, for example, for their repair. Pipes made of various materials of concrete, ceramics, etc. are subject to repair. The invention can also be used to create new pipelines from composite materials, for example, in matrices or in holes (niches) underground.

Известен способ ремонта подземных трубопроводов, заключающийся в размещении в ремонтируемой трубе заранее изготовленной заготовки трубчатой формы в виде многослойного рукава, раздуве рукава под давлением, создаваемым горячей жидкостью, с последующим отверждением с помощью циркулирующего горячего воздуха, подаваемого во внутреннюю полость рукава (патент США N 3996967, кл. F 16 L 55/18, 1976). There is a method of repairing underground pipelines, which consists in placing in a repaired pipe a prefabricated tubular blank in the form of a multilayer sleeve, blowing the sleeve under pressure created by hot liquid, followed by curing using circulating hot air supplied to the inner cavity of the sleeve (US patent N 399696767 Cl F 16 L 55/18, 1976).

Известен способ футеровки внутренней поверхности трубопровода с помощью состыкованного рукава с введенной в него легкой, гибкой, водонепроницаемой оболочкой, в процессе которого отверждение осуществляют с использованием двух жидких теплоносителей с различной температурой подаваемых в полость оболочки поочередно (патент Великобритании N 2074691, кл. F 16 L 55/18, 1983). A known method of lining the inner surface of the pipeline using a joined sleeve with a light, flexible, waterproof shell introduced into it, during which curing is carried out using two liquid coolants with different temperatures supplied alternately in the shell cavity (UK patent N 2074691, class F 16 L 55/18, 1983).

Недостатками известных способов являются длительное время отверждения и большой расход теплоносителей. The disadvantages of the known methods are the long curing time and high consumption of coolants.

Известен также способ ремонта труб под землей с применением гибкого рукава из композиционного материала, отверждение которого осуществляют специальным ультрафиолетовым нагревателем (международная заявка РСТ N 89/01111, кл. F 16 L 55/16, 1989). There is also a method of repairing pipes underground using a flexible sleeve made of composite material, the curing of which is carried out by a special ultraviolet heater (international application PCT N 89/01111, class F 16 L 55/16, 1989).

Недостатками этого способа являются очень сложное аппаратурное оформление и трудность в обеспечении безопасности ведения процесса. The disadvantages of this method are the very complex hardware design and the difficulty in ensuring the safety of the process.

Известен способ облицовки трубы термопластичным материалом, заключающийся в том, что подогретую полиэтиленовую трубу вставляют в облицовываемую трубу из железа или другого материала, расширение полиэтиленовой трубы ведут излучающим нагревателем, а отверждение циркулирующим воздухом, нагнетаемым вентилятором по перфорированной трубе (патент ЕПВ N 0241297, кл. В 29 С 63/46, 1987). A known method of lining a pipe with a thermoplastic material is that a heated polyethylene pipe is inserted into a lined pipe made of iron or other material, the expansion of the polyethylene pipe is carried out by a radiating heater, and curing by circulating air, by a blower by a fan through a perforated pipe (patent EPO N 0241297, cl. B 29 C 63/46, 1987).

Недостатком известного способа является сложность аппаратурного оформления. The disadvantage of this method is the complexity of the hardware design.

Кроме того, известен способ футеровки для трубопроводов и каналов, в котором для отверждения синтетической смолы используют устройства с галогеновыми лампами, заключенными в герметичный корпус, заполненный азотом (патент ЕПВ N 0275924, кл. F 16 L 58/10, 1988). In addition, there is a known method of lining for pipelines and channels in which devices with halogen lamps enclosed in a sealed enclosure filled with nitrogen are used to cure the synthetic resin (EPO patent N 0275924, class F 16 L 58/10, 1988).

Недостатком этого способа является также сложность аппаратурного оформления. The disadvantage of this method is also the complexity of the hardware design.

Известен способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, по которому на стенку трубопровода предварительно укладывают полимерный рукав, который подплавляют с помощью индукционного нагревателя, после чего в трубопровод вводят тканый рукав, например, из углепластика, который с помощью сжатого воздуха поджимается к расплавленному полимерному рукаву (авт. св. СССР N 1430661, кл. F 16 L 58/02, 1988). There is a method of applying a protective coating on the inner surface of the pipeline, through which a polymer sleeve is pre-laid on the pipe wall, which is melted using an induction heater, after which a woven sleeve is introduced into the pipe, for example, carbon fiber, which is compressed with compressed air to the molten polymer sleeve (ed. St. USSR N 1430661, class F 16 L 58/02, 1988).

Недостатками данного способа являются длительность технологического процесса и сложность оборудования. The disadvantages of this method are the duration of the process and the complexity of the equipment.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ покрытия внутренней поверхности труб путем введения с одного конца трубы рукавного облицовочного материала на основе полимерного композиционного материала, прижатия рукавного облицовочного материала к внутренней поверхности трубы под действием давления рабочей среды и последующего его отверждения паром (патент Франции N 2482252, кл. F 16 L 55/18, 1981). The closest in technical essence to the invention is a method of coating the inner surface of the pipe by introducing from one end of the pipe a sleeve facing material based on a polymer composite material, pressing the sleeve facing material to the inner surface of the pipe under the influence of the pressure of the working medium and its subsequent curing with steam (French patent N 2482252, CL F 16 L 55/18, 1981).

Недостатками известного способа являются продолжительность технологического процесса, большие затраты теплоносителей, сложность аппаратурного оформления. The disadvantages of this method are the duration of the process, the high cost of coolants, the complexity of the hardware design.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.

Для достижения цели по способу покрытия внутренней поверхности труб путем введения с одного конца трубы рукавного облицовочного материала на основе полимерного композиционного материала, прижатия рукавного облицовочного материала к внутренней поверхности трубы под действием давления рабочей среды и последующего отверждения паром, прижатие и отверждение рукавного облицовочного материала осуществляют одновременно одним теплоносителем в две стадии, при этом на первой стадии используют пар под давлением 0,1-0,3 ати в течение 10-30 мин, на второй стадии под давлением 0,3-1,0 ати в течение 3-4 ч. To achieve the goal of the method of coating the inner surface of pipes by introducing from one end of the pipe a sleeve facing material based on a polymer composite material, pressing the sleeve facing material to the inner surface of the pipe under the influence of the working medium pressure and subsequent steam curing, pressing and curing the sleeve facing material is carried out simultaneously one coolant in two stages, while the first stage uses steam under a pressure of 0.1-0.3 ati for 10-30 minutes, in Ora step under pressure of 0.3-1.0 psig for 3-4 h.

Сравнительный анализ существенных признаков изобретения и прототипа позволил выделить из них те, которые отличают их от прототипа и сделать вывод о соответствии этого технического решения критерию "Новизна". A comparative analysis of the essential features of the invention and the prototype made it possible to distinguish from them those that distinguish them from the prototype and conclude that this technical solution meets the criterion of "Novelty."

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, не обнаружены. Это обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Изобретательский уровень". In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype were not found. This fact allows us to conclude that the invention meets the criterion of "Inventive step".

Сокращение по времени процесса покрытия в целом достигается благодаря совмещению двух операций: раздува рукавного покрытия и его полимеризации, а также за счет значительного ускорения полимеризации, которую осуществляют при оптимальных режимах с использованием одного теплоносителя (водяного пара). Таким образом, отпадает необходимость в переналадке для подачи другого теплоносителя, требующего дополнительного оборудования и времени. Кроме того, достигается экономия теплоносителя за счет того, что при полимеризации используется скрытая теплота парообразования при конденсации пара на стенках рукавной оболочки. Отвод образующегося конденсата производится в течение всего процесса полимеризации. The reduction in time of the coating process as a whole is achieved by combining two operations: blowing the tubular coating and its polymerization, as well as by significantly accelerating the polymerization, which is carried out under optimal conditions using one coolant (water vapor). Thus, there is no need for readjustment to supply another coolant that requires additional equipment and time. In addition, the coolant is saved due to the fact that the polymerization uses the latent heat of vaporization during condensation of steam on the walls of the tubular sheath. The condensate formed is removed during the entire polymerization process.

П р и м е р 1. Стеклотрикотажный рукав диаметром 150 мм, длиной 75 м марки РСТ-ОВ (ТУ6-48-02209777-13-89), пропитанный ненасыщенной стиролсодержащей полиэфирной смолой марки ПН-15, помещали между двумя пленочными рукавами толщиной 120 мкм. Такой многослойный полимерный композиционный рукав размещали в ремонтируемой трубе. В качестве теплоносителя использовался водяной пар с t=100^оС. На первой стадии водяной пар подавался во внутреннюю полость рукава под давлением 0,1 ати в течение 10 мин. В результате рукав раздувался, за счет тепла и давления происходила эластификация внутреннего пленочного рукава и осуществлялось плотное прилегание композиционного рукава к стенке ремонтируемой трубы. В течение всего процесса удалялся конденсат со стенок трубы. На второй стадии пар имел давление 0,3 ати и поддерживался в течение 3 ч.PRI me R 1. A glass knit sleeve with a diameter of 150 mm, a length of 75 m, grade PCT-OV (TU6-48-02209777-13-89), impregnated with unsaturated styrene-containing polyester resin grade PN-15, was placed between two film sleeves with a thickness of 120 microns. Such a multilayer polymer composite sleeve was placed in a repaired pipe. Water vapor with t = 100 ^° C was used as a heat carrier. At the first stage, water vapor was supplied into the inner cavity of the hose under a pressure of 0.1 atm for 10 min. As a result, the sleeve was inflated, due to heat and pressure, the inner film sleeve was elasticized and the composite sleeve was snug against the wall of the pipe being repaired. Throughout the process, condensate was removed from the pipe walls. In the second stage, the vapor had a pressure of 0.3 atm and was maintained for 3 hours.

П р и м е р 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но в качестве облицовочного материала использовался рукав диаметром 200 мм на базе синтетических волокон (войлок). Длина ремонтируемой трубы 38 м. В качестве связующего использовалась стиролсодержащая полиэфирная смола марки ПН-1. Пленочные наружный и внутренний рукава изготавливались из пленки на основе поливинилхлорида. Однако раздув с обогревом рукава производили водяным паром на первой стадии при давлении 0,2 ати в течение 20 мин, на второй стадии давление повышали до 0,9 ати, которое поддерживалось в течение 3,5 ч. PRI me R 2. It is carried out analogously to example 1, but as a facing material used a sleeve with a diameter of 200 mm based on synthetic fibers (felt). The length of the pipe being repaired is 38 m. A styrene-containing polyester resin of PN-1 grade was used as a binder. The outer and inner film sleeves were made of a film based on polyvinyl chloride. However, blowing with heating the sleeves was carried out with water vapor in the first stage at a pressure of 0.2 atm for 20 minutes; at the second stage, the pressure was increased to 0.9 atm, which was maintained for 3.5 hours.

П р и м е р 3. Осуществляется аналогично примеру 1, но облицовочный рукав выполнен из комплексной стекловолокнистой системы на базе иглопрошивных холстов. Связующее полиэфирная смола марки ПН-15. На первой стадии пар подавался под давлением 0,3 ати в течение 30 мин, на второй стадии давление повышали до 1 ати и поддерживали в течение 4 ч. PRI me R 3. It is carried out analogously to example 1, but the lining sleeve is made of a complex fiberglass system based on needle-stitched canvases. Binder polyester resin brand PN-15. In the first stage, steam was supplied under a pressure of 0.3 atm for 30 minutes; in the second stage, the pressure was increased to 1 atm and maintained for 4 hours.

П р и м е р 4. Осуществлялся аналогично примеру 3, но в качестве теплоносителя использовалась горячая вода при t=90^оС. Общая продолжительность процесса составила 16 ч.EXAMPLE Example 4 was carried out analogously to Example 3, but was used as a coolant hot water at t = 90 ^o C. The total process time was 16 hours.

П р и м е р 5. Осуществляется аналогично примеру 3, но в качестве теплоносителя использовался горячий воздух при давлении 0,8 ати. Общая продолжительность процесса составила 7 ч. PRI me R 5. It is carried out analogously to example 3, but as the heat carrier was used hot air at a pressure of 0.8 MPa. The total process time was 7 hours.

П р и м е р 6 (по прототипу). Был воспроизведен способ покрытия внутренней стенки трубы в соответствии с патентом Франции N 2482252. PRI me R 6 (prototype). The method for coating the inner wall of a pipe in accordance with French Patent No. 2,482,252 was reproduced.

В качестве облицовочного материала использовалась текстильная рубашка (гибкий трубчатый футеровочный материал). Связующее эпоксидная смола. Теплоноситель во время протаскивания рукава газообразный жидкий нагретый поток, представляющий собой смесь горячей воды (90^оС) с добавлением пара при давлении 0,7 ати. Для ускорения отверждения вводили горячий воздух, включающий в себя 30 мас. находящегося под давлением пара. Общая продолжительность процесса составила 8 ч.A textile shirt (flexible tubular lining material) was used as a facing material. Epoxy resin binder. The coolant during dragging the sleeve gaseous liquid heated stream, which is a mixture of hot water (90 ^about C) with the addition of steam at a pressure of 0.7 MPa. To accelerate the curing, hot air was introduced, including 30 wt. pressurized steam. The total process time was 8 hours.

Результаты осуществления способа представлены в таблице. The results of the method are presented in the table.

Преимущество заявляемого способа в сравнении с прототипом, как видно из таблицы, заключаются в сокращении более чем в два раза времени на проведение процесса покрытия внутренней поверхности трубы, в уменьшении расхода теплоносителя, а также упрощении оборудования и соответственно в удешевлении способа. The advantage of the proposed method in comparison with the prototype, as can be seen from the table, is to reduce more than twice the time spent on the process of coating the inner surface of the pipe, to reduce the flow of coolant, and also to simplify the equipment and, accordingly, to reduce the cost of the method.

Claims

METHOD FOR COATING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES by introducing from one end of the pipe a sleeve facing material based on a polymer composite material, pressing the sleeve facing material to the inner surface of the pipe under the influence of the working medium pressure and its subsequent curing with steam, characterized in that the pressing and curing of the sleeve facing material is carried out simultaneously with one coolant in two stages, while the first stage uses steam pressure of 0.1 0.3 ati for 10 30 minutes, at the second second stage pressure of 0.3 atm 1.0 for 3 4 hours.