RU2145029C1

RU2145029C1 - Method for pipeline facing

Info

Publication number: RU2145029C1
Application number: RU98101578A
Authority: RU
Inventors: В.И. Дрейцер; Л.В. Плешков; А.Д. Беляев; В.И. Коробов
Original assignee: Дрейцер Владимир Исаакович
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 2000-01-27

Abstract

FIELD: power-plant engineering, in particular, construction and repair of pipe-lines, applicable at their location under ground and on the ground. SUBSTANCE: a prefacing pipe is arranged in the pipe-line by turning out by a liquid column with simultaneous pulling through in this liquid of a facing combination hose on the basis of reinforcing material with an outside coating of sealed film material impregnated by binder, an insulating pipe is introduced inside the combination hose by turning out, and the binder is cured. Pulling-through of the combination hose is accomplished by simultaneous action of liquid column and tractive force of the cable, which is preliminarily placed in the cavity of the prefacing pipe, the brought-in-line ends of this pipe and cable are connected to one of the ends of the combination hose, and the cable free end is connected to the pulling device. EFFECT: simplified process of pipe-line facing, expanded technological potentialities by provision of repair of pipes of large dimensions in length and diameter, cheapened process. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к ремонту трубопроводов и может быть использовано при их ремонте в случаях расположения последних под землей и на земле. Это изобретение может быть использовано при ремонте труб, прежде всего больших диаметров. Проблема ремонта труб различных диаметров "бестраншейным способом" известна с начала семидесятых годов. При этом, как правило, используется комбинированный рукав /КР/, представляющий собой "сэндвич" систему из армирующей составляющей, совмещенной с герметизирующим компонентом на основе термопластичных покрытий, либо пленок. В качестве армирующих материалов могут быть использованы системы на основе ориентированных, либо хаотически расположенных нитей органической, либо неорганической природы, пропитанных полимерными термореактивными связующими различных типов. Герметичные пленочные материалы используются или в виде самостоятельных рукавных заготовок, или совмещаются с армирующим компонентом рукавного покрытия и образуют, таким образом, комбинированную "погонажную" систему, являющуюся исходным материалом для изготовления рукавной заготовки в цеховых условиях. The invention relates to the field of power engineering, in particular to the repair of pipelines and can be used for their repair in cases where the latter are located underground and on the ground. This invention can be used in the repair of pipes, especially large diameters. The problem of repairing pipes of various diameters by the "trenchless method" has been known since the beginning of the seventies. In this case, as a rule, a combined sleeve / KP / is used, which is a "sandwich" system of a reinforcing component combined with a sealing component based on thermoplastic coatings or films. As reinforcing materials, systems can be used based on oriented, either randomly arranged, filaments of organic or inorganic nature, impregnated with various types of polymer thermosetting binders. Sealed film materials are used either as stand-alone sleeve blanks, or combined with the reinforcing component of the sleeve coating, and thus form a combined “molding” system, which is the starting material for the manufacture of sleeve blanks in workshop conditions.

Как правило, в мировой практике ремонта трубопроводов "бестраншейным" методом КР размещается в последних либо методом прямого протаскивания", с помощью лебедки, либо методом гидростатического или пневматического инверсионного выворота. As a rule, in the world practice of repairing pipelines by the "trenchless" method, the CR is placed in the latter either by the direct pulling method, using a winch, or by the method of hydrostatic or pneumatic inversion inversion.

Известен метод нанесения на внутреннюю поверхность ремонтируемой трубы гибкого футеровочного материала, пропитанного с внутренней стороны полимерным термореактивным связующим, путем введения рукава выворотом под действием давления столба жидкости. К концу трубчатого футеровочного материала присоединяют дополнительный гибкий рукав, имеющий пористую структуру и диаметр меньший, чем диаметр основного рукава. При вывороте футеровочного рукава дополнительный рукав втягивается во внутреннюю часть трубопровода, при этом основной рукав с помощью связующего прикрепляется к внутренней поверхности трубопровода /за счет адгезии/. Затем для ускорения стадии отверждения полимерного связующего внутрь дополнительного рукава подают поток нагретой газообразной среды, которая, проникая через поры гибкого рукава, нагревает армированную композитную систему и отверждает ее /патент Великобритании N 2072300, МКИ F 16 L 1/00, 1982 г. /. A known method of applying on the inner surface of a repaired pipe a flexible lining material impregnated on the inside with a polymer thermosetting binder by introducing the sleeve by eversion under the action of pressure of a liquid column. An additional flexible sleeve having a porous structure and a diameter smaller than the diameter of the main sleeve is attached to the end of the tubular lining material. When the lining sleeve is inverted, the additional sleeve is drawn into the inner part of the pipeline, while the main sleeve is attached to the inner surface of the pipeline with a binder / due to adhesion /. Then, to accelerate the curing stage of the polymer binder, a stream of heated gaseous medium is introduced inside the additional sleeve, which, penetrating the pores of the flexible sleeve, heats the reinforced composite system and cures it (UK patent N 2072300, MKI F 16 L 1/00, 1982).

Недостатком известного технического решения является трудоемкость и дорогостоимость процесса. Это обстоятельство связано с тем, что необходима предварительная очистка внутренней поверхности трубопровода, а также тщательная сушка этой поверхности, что сопряжено со значительными трудозатратами, привлечением специальной техники и т.д. Кроме того, все эти стадии процесса весьма затруднены в случае прохождения трубопровода в зонах с повышенным содержанием грунтовых вод. A disadvantage of the known technical solution is the complexity and cost of the process. This circumstance is due to the fact that preliminary cleaning of the inner surface of the pipeline is necessary, as well as thorough drying of this surface, which is associated with significant labor costs, the use of special equipment, etc. In addition, all these stages of the process are very difficult in the case of the passage of the pipeline in areas with a high content of groundwater.

Известны способы покрытия внутренней поверхности трубопровода, которые предполагают предварительное изготовление облицовочного рукава комплексной структуры. При этом последний состоит из внутреннего слоя - армирующего наполнителя, пропитанного термореактивным связующим, и двух - наружного и внутреннего слоев на основе герметичных пленок. Такая комплексная оболочка вводится в ремонтируемый трубопровод при помощи лебедки, производится ее прижатие к стенкам трубы при помощи подаваемого под давлением теплоносителя с последующей полимеризацией силового слоя под действием этого же теплоносителя /патенты РФ N 2037733, МКИ F 16 L 58/10, 1995 г., 2037420, МКИ B 29 C 63/34, 1995 г./. Known methods of coating the inner surface of the pipeline, which involve the preliminary production of the facing sleeve of the complex structure. Moreover, the latter consists of an inner layer - a reinforcing filler impregnated with a thermosetting binder, and two - the outer and inner layers based on sealed films. Such a complex shell is introduced into the pipeline being repaired by means of a winch, it is pressed against the pipe walls using a heat carrier supplied under pressure, followed by polymerization of the force layer under the same heat carrier / RF patents N 2037733, MKI F 16 L 58/10, 1995. , 2037420, MKI B 29 C 63/34, 1995 /.

К недостаткам известных способов можно отнести ограниченные возможности их реализации. Это связано с тем, что облицовочные рукава указанной структуры могут быть применены только при ремонте труб методом "прямого протаскивания"; диаметр и длина подлежащей ремонту трубы в этом случае ограничены весом рукава, который крайне усложняет процесс размещения последнего в полости ремонтируемой трубы. The disadvantages of the known methods include the limited possibilities for their implementation. This is due to the fact that the facing sleeves of this structure can only be used for pipe repair using the "direct pulling" method; the diameter and length of the pipe to be repaired in this case is limited by the weight of the sleeve, which greatly complicates the process of placing the latter in the cavity of the pipe being repaired.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ облицовки трубопровода, включающий размещение в нем предоблицовочной трубы посредством выворачивания столбом жидкости с одновременным протаскиванием в этой жидкости облицовочного комбинированного рукава на основе пропитанного связующим армирующего материала с наружным покрытием из герметичного пленочного материала, введение выворачиванием изоляционной трубы внутрь комбинированного рукава, отверждение связующего /патент РФ N 2070303, МКИ F 16 L 55/165, 1996 г. - прототип/. Closest to the technical essence of the invention is a method of lining a pipe, comprising placing a pre-lining pipe in it by turning a column of liquid while dragging in this liquid a lining combined sleeve based on a binder-impregnated reinforcing material with an outer coating of a sealed film material, introducing it by turning the insulating pipe inwards combined sleeve, curing the binder / RF patent N 2070303, MKI F 16 L 55/165, 1996 - prototype /.

Основным недостатком прототипа является сложность оформления технологии процесса как изготовления самой многокомпонентной рукавной заготовки, так и трудности, связанные с размещением этой заготовки в полости ремонтируемой трубы. Кроме того, трудно обеспечить надежную герметизацию всех составляющих трубчатой сборки в целях защиты армирующих слоев, пропитанных связующим от контакта с воздухом и горячей водой. The main disadvantage of the prototype is the complexity of the design of the process technology as the manufacture of the most multicomponent tubular blanks, and the difficulties associated with the placement of this blank in the cavity of the repaired pipe. In addition, it is difficult to ensure reliable sealing of all components of the tubular assembly in order to protect the reinforcing layers impregnated with a binder from contact with air and hot water.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процесса, расширение его технологических возможностей путем обеспечения ремонта трубопроводов больших габаритов по длине и диаметру, а также удешевление процесса. The objective of the present invention is to simplify the process, expand its technological capabilities by providing repair of large pipelines in length and diameter, as well as the cost of the process.

Поставленная задача решается тем, что в способе для облицовки трубопровода, включающем размещение в нем предоблицовочной трубы посредством выворачивания столбом жидкости с одновременным протаскиванием в этой жидкости облицовочного комбинированного рукава на основе пропитанного связующим армирующего материала с наружным покрытием из герметичного пленочного материала, введение выворачиванием изоляционной трубы внутрь комбинированного рукава, отверждение связующего, протаскивание комбинированного рукава осуществляют путем одновременного воздействия столба жидкости и тянущего усилия троса, который предварительно закладывают в полость предоблицовочной трубы, при этом совмещенные концы последней и троса соединяют с одним из концов комбинированного рукава, а свободный конец троса соединяют с тянущим устройством, изоляционную трубу вводят пневмовыворотом. The problem is solved in that in a method for facing a pipeline, comprising placing a pre-cladding pipe therein by inverting a column of liquid while simultaneously dragging in the liquid a combined combined sleeve based on a reinforcing material impregnated with a binder with an outer coating of a sealed film material, introducing the insulation pipe inside out the combined sleeve, curing the binder, pulling the combined sleeve is carried out by one TERM fluid column and impact the tensile force of a cable that is pre-lay in the cavity predoblitsovochnoy pipe ends aligned with the latter and the cable is connected to one end of the composite sleeve and the free end of the cable is connected to the pulling device, the insulating tube is introduced pnevmovyvorotom.

На фиг. 1 представлена гибкая облицовочная сборка; на фиг. 1а изображен предоблицовочный рукав с выступающим свободным концом троса; на фиг. 1б изображен облицовочный комбинированный рукав; на фиг. 2 показан процесс выворачивания предоблицовочной трубы; на фиг. 3 представлен процесс протаскивания комбинированного рукава с одновременным использованием давления столба воды и тянущего усилия лебедки; на фиг. 4 изображен пневмовыворот изоляционной трубы. In FIG. 1 shows a flexible cladding assembly; in FIG. 1a shows a pre-facing sleeve with a protruding free end of a cable; in FIG. 1b shows a facing combined sleeve; in FIG. 2 shows the process of turning the pre-facing pipe; in FIG. Figure 3 shows the process of pulling a combined sleeve while using the pressure of a water column and the pulling force of a winch; in FIG. 4 shows the pneumowire of the insulating pipe.

Пример осуществления способа облицовки трубопровода. An example of the method of facing the pipeline.

В соответствии с длиной /50 м/ и диаметром /600 мм/ ремонтируемого трубопровода 6 изготавливали предоблицовочную трубу 2 из импрегнированной ПВХ синтетической ткани и двухслойной облицовочный рукав 1 из синтетического войлока /лавсанита/ и внешней полиэтиленовой оболочки. В предоблицовочную трубу 2 закладывали капроновую ленту 3, длина которой была равна удвоенной длине трубы 2. Армирующий материал рукава 1 пропитывали методом заливки в нее полиэфирного связующего с распределением последнего валковым устройством как по длине, так и по периметру рукава. Поскольку на этой стадии в КР отсутствует внутренняя изоляционная труба-оболочка, то пропитка армирующего материала была достаточно равномерной и качественной. In accordance with the length / 50 m / and diameter / 600 mm / of the pipeline 6 being repaired, a pre-cladding pipe 2 was made of impregnated PVC synthetic fabric and a two-layer cladding sleeve 1 of synthetic felt / lavsanite / and an external polyethylene sheath. A nylon tape 3 was laid in the pre-facing pipe 2, the length of which was equal to twice the length of the pipe 2. The reinforcing material of the sleeve 1 was impregnated by pouring a polyester binder into it with the distribution of the latter by the roll device both along the length and along the perimeter of the sleeve. Since at this stage in the Kyrgyz Republic there is no internal insulating pipe-shell, the impregnation of the reinforcing material was fairly uniform and high-quality.

Совмещенные концы трубы 2 и ленты 3 имеют соединение 4 с концом рукава 1, который выполнен таким образом, чтобы обеспечить герметичность и прочность соединения. При этом герметичность необходима для предотвращения попадания воды внутрь рукава 1 в процессе его протягивания в жидкой среде, а прочность нужна для передачи тянущего усилия через ленту 3. Передний конец трубы 2 закрепляли на устройстве для гидростатического выворота 5, а длинный свободный конец ленты 3 протягивали через ремонтируемый трубопровод 6 и соединяли с тянущим устройством /лебедкой/. По мере подачи воды в предварительно вывернутую часть трубы 2 происходил ее дальнейший выворот и заполнение водой ее внутреннего объема, в котором осуществляли протаскивание облицовочного комплексного рукава 1 с помощью ленты 3 и лебедки. Поскольку продвижение рукава 1 происходило в жидкой среде, усилие протягивания в этом случае незначительно. Очевидно также, что необходимое гидростатическое давление, а следовательно, и высота водяного столба 7 для данного технологического процесса требуются небольшие, т.к. усилие протягивания рукава 1 обеспечивалось одновременно и лебедкой через капроновую ленту 3. The combined ends of the pipe 2 and tape 3 have a connection 4 with the end of the sleeve 1, which is made in such a way as to ensure tightness and strength of the connection. In this case, tightness is necessary to prevent water from getting inside the sleeve 1 during its drawing in a liquid medium, and strength is needed to transmit the pulling force through the tape 3. The front end of the pipe 2 was fixed on the device for hydrostatic eversion 5, and the long free end of the tape 3 was pulled through repaired pipeline 6 and connected to the pulling device / winch /. As the water was supplied to the previously turned part of the pipe 2, it was further turned out and filled with water of its internal volume, in which the facing complex sleeve 1 was pulled using tape 3 and a winch. Since the advancement of the sleeve 1 occurred in a liquid medium, the pulling force in this case is negligible. It is also obvious that the necessary hydrostatic pressure, and therefore the height of the water column 7 for this process are small, because the pulling force of the sleeve 1 was provided simultaneously by the winch through the nylon tape 3.

После размещения рукава 1 на всей длине трубопровода 6 производили слив воды из трубы 2, а затем внутрь рукава 1 вводили изоляционную трубу 8 из термопластичной /лавсановой/ пленки пневмовыворотом с использованием камеры давления 9. After the sleeve 1 was placed along the entire length of the pipeline 6, water was drained from the pipe 2, and then an insulating pipe 8 from the thermoplastic / lavsan / film was introduced into the sleeve 1 with pneumatic serum using a pressure chamber 9.

В процессе пневмовыворота происходило окончательное выдавливание воды, оставшейся между трубой 2 и рукавом 1, и расправление последнего по внутренней стенке трубопровода. Отвердение связующего осуществляли известным способом путем подачи теплоносителя /горячей воды/ в полость трубы 8. In the process of pneumatic rotation, the final squeezing out of the water remaining between the pipe 2 and the sleeve 1 took place and the latter was smoothed along the inner wall of the pipeline. Hardening of the binder was carried out in a known manner by supplying a coolant / hot water / into the cavity of the pipe 8.

Преимуществами предлагаемого способа облицовки внутренней поверхности трубопровода в сравнении с прототипом являются возможность проведения ремонта трубопровода больших /более 500 мм/ диаметров с использованием относительно тяжелых и жестких комбинированных облицовочных рукавов. При этом значительно упрощается технологическое оборудование, т.к. не требуется высокое гидростатическое давление, а, следовательно, и оборудование для его обеспечения. The advantages of the proposed method for lining the inner surface of the pipeline in comparison with the prototype are the possibility of repairing the pipeline of large / more than 500 mm / diameters using relatively heavy and rigid combined facing sleeves. At the same time, the technological equipment is greatly simplified, since high hydrostatic pressure is not required, and, consequently, equipment for its provision.

Claims

The method of facing the pipeline, which consists in placing the pre-facing pipe in it by eversion from the front end by means of a liquid column while simultaneously dragging the pre-facing pipe in this liquid of the facing combined sleeve based on a binder-impregnated reinforcing material with an outer coating of sealed film material, expanding the facing combined sleeve by eversion in insulating pipe and curing the binder, characterized in that it is pre-placed in the pre-cladding pipe cavities, the cable, the rear ends of the pre-cladding pipe and cable, are hermetically fastened to the front end of the combined sleeve, the free end of the cable is passed through the pre-facing sleeve, the pipeline and connected to the pulling device, while the combined sleeve is pushed together by the combined efforts of the weight of the liquid column and the pulling device moreover, the insulating pipe is turned out with compressed air.