RU2248496C1 - Способ защиты внутренней поверхности трубопровода - Google Patents
Способ защиты внутренней поверхности трубопровода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248496C1 RU2248496C1 RU2003119539/06A RU2003119539A RU2248496C1 RU 2248496 C1 RU2248496 C1 RU 2248496C1 RU 2003119539/06 A RU2003119539/06 A RU 2003119539/06A RU 2003119539 A RU2003119539 A RU 2003119539A RU 2248496 C1 RU2248496 C1 RU 2248496C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- binder
- shell
- winding
- filler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству и используется при защите от отложений и коррозии внутренней поверхности трубопроводов. Предварительно изготавливают тонкостенную облицовочную оболочку трубчатой формы с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, путем намотки непрерывного волокнистого наполнителя на цилиндрическую вращающуюся оправку в два или три слоя с углом намотки, составляющим 120-125 градусов. Волокнистый наполнитель пропитывают эпоксидным связующим с отвердителем при соотношении массы наполнителя и связующего от 30:70 до 50:50% соответственно, с последующим термоотверждением и охлаждением готового изделия. Оболочку в деформированном виде, имеющую поперечное сечение V-образной формы или формы трехлистника, вводят в защищаемую часть трубопровода и прижимают к его внутренней поверхности подачей теплоносителя. В качестве связующего используют состав, содержащий мас.%: 50-70 эпоксидиановой смолы, 30-50 олигоэфируретандиэпоксида и стехиометрическое количество отвердителя аминного или ангидридного типа. Повышает надежность трубопровода.
Description
Изобретение относится к строительству и эксплуатации трубопроводов, а именно к способам защиты внутренней поверхности трубопроводов с помощью полимерных материалов, и может быть использовано для защиты внутренней поверхности сооружаемых, в том числе прокладываемых в грунте, и действующих трубопроводов от коррозии и нежелательных налетов при транспортировке агрессивных газов и жидких сред, а также при ремонте трубопроводов.
Известен способ защиты внутренней поверхности металлических труб (А.с. №1350442, F16 L 58/10, Б.И. №41, 1987 г.), заключающийся в установке в защищаемую трубу заготовки из заполненного воздухом герметически закрытого полимерного рукава и прижатии се к внутренней поверхности трубы посредством создания избыточного давления в полости заготовки, удалении воздуха из межтрубного пространства постепенным нагревом трубы с помощью кольцевой печи путем ее перемещения. В результате термопластический материал перexoдит в вязкотекучее состояние и под воздействием избыточного давления воздуха в заготовке на внутренней поверхности трубы формируется защитное покрытие.
Известный способ позволяет защитить внутреннюю поверхность трубопровода от коррозии, однако он достаточно сложен и в ряде случаев трудновыполним, например, в северных районах, а также не может быть применен при проведении на трубопроводе ремонтных работ и при прокладке трубопровода в грунте. Кроме того, получаемое покрытие имеет нестабильные показатели свойств материала - плотности, прочности и водопоглощения и небольшую протяженность (в пределах нескольких метров).
Известен способ покрытия внутренней поверхности трубопровода, который может быть использован как при строительстве трубопроводов, в том числе и при прокладке их в грунте, так и при ремонте трубопроводов (Патент РФ №2037734, F 16 L 58/10, опубл. 19.06.95), заключающийся в размещении в полости трубопровода гибкого комплексного рукава, наружный слой которого выполнен из герметичного пленочного материала с относительным удлинением 0,5-15%, а средний волокнистый армирующий слой пропитан термореактивным полимерным связующим. В процессе формования трубчатого изделия либо ремонтного покрытия трубопровода в комплексный рукав подается горячий теплоноситель, который раздувая пропитанный жидким связующим рукав, прижимает его к внутренней стенке трубы в течение времени, необходимого для полимеризации (отверждения) связующего, то есть до образования в полости ремонтируемой трубы твердого н сплошного покрытия прочной новой трубы (внутренней оболочки).
Покрытие по известному способу имеет достаточно стабильные показатели геометрических размеров (внешнего диаметра) и свойств материала - плотности, прочности и водопоглощения, однако указанный способ имеет и недостатки, к которым относятся:
- невозможность контролирования полноты завершения химического процесса полимеризации (отверждения) при формовании внутренней оболочки;
- в результате того, что связующее в начальной стадии отверждения представляет собой вязкую жидкость, которая неминуемо стекает под действием силы тяжести к нижней части комплексного рукава, снижаются прочностные свойства получаемой оболочки и происходит нарушение монолитности по периметру оболочки или по ее длине в зависимости от положения геометрической оси защищаемой трубы.
Эти недостатки существенно ограничивают технологические и эксплуатационные возможности известного способа.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ покрытия внутренней поверхности трубопровода (Патент РФ №2037733, F 16 L 58/10, опубл. 19.06.95), заключающийся в предварительном изготовлении облицовочной оболочки из внутреннего и наружного пленочных рукавов с размещенным между ними армирующим, пропитанным термореактивным связующим волокнистым рукавом-наполнителем, герметизации оболочки и установлении продолжительности временной выдержки от 1 до 30 суток, при этом выбирают соотношение наполнитель: связующее от 30:70 до 50:50 мас.%. После временной выдержки оболочку вводят в трубопровод, прижимают к внутренней поверхности трубопровода подачей рабочего агента и отверждают оболочку путем полимеризации связующего.
Указанный способ-прототип может быть использован для защиты от коррозии сооружаемых трубопроводов, в том числе и при прокладке в грунте, или при их ремонте, однако способ имеет ряд недостатков, заключающихся в следующем:
- по известному способу пропитку армирующего стеклотрикотажа или стеклоткани осуществляют в объеме между двумя полиэтиленовыми рукавами с последующей выдержкой не менее суток без сдавливания армирующей ткани, следовательно ткань пропитывается за счет капиллярного эффекта, зависящего, как известно, от вязкости жидкости и наличия пор, величины которых в известном способе не контролируются, что неизбежно ухудшает качество пропитки и тем самым снижает физико-механические и эксплуатационные свойства получаемых оболочек;
- полнота отверждения не контролируется, и следовательно, прочность и качество поверхности получаемых известным способом оболочек не регламентируется;
- сборка облицовочной или ремонтной оболочки производится непосредственно перед ее установкой в ремонтируемую трубу без использования приспособлений, гарантирующих качество оболочки;
- временная выдержка оболочки перед ее введением в трубопровод достаточно велика (от 1 до 30 суток), что удлинняет процесс установки оболочки в трубопроводе;
- использование заранее изготовленной известным способом оболочки с наружным диаметром, близким к внутреннему диаметру ремонтируемой трубы, практически невозможно вследствие механических трудностей введения такой оболочки внутрь трубопровода.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности и технологичности способа защиты внутренней поверхности трубопровода за счет создания тонкостенной трубчатой оболочки, способной к деформативности с последующим восстановлением формы и обладающей высокой механической прочностью, химической стойкостью и низким водопоглощением.
Поставленная задача решается тем, что в способе защиты внутренней поверхности трубопровода, заключающемся в предварительном изготовлении облицовочной оболочки путем пропитки волокнистого наполнителя эпоксидным связующим с отвердителем при соотношении массы наполнителя и связующего от 30:70 до 50:50% соответственно, с последующим термоотверждением и охлаждением готового изделия, в введении оболочки в защищаемую часть трубопровода и прижатии к его внутренней поверхности подачей теплоносителя, изготавливают тонкостенную оболочку трубчатой формы с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, путем намотки на цилиндрическую вращающуюся оправку в два или три слоя с углом намотки, составляющим 120-125 градусов, предварительно пропитанного связующим непрерывного неорганического волокна и съема готовой оболочки с оправки после oтвqзждeния и охлаждения, причем в качестве связующего используют состав, содержащий, мас.%: 50-70 эпоксидиановой смолы, 30-50 олигоэфируретандиэпоксида и стехиометрическое количество отвердителя аминного или ангидридного типа, в трубопровод вводят готовую оболочку в деформированном виде, имеющую поперечное сечение V-образной формы или формы трехлистника, а затем расправляют ее под действием теплоносителя до исходной трубчатой формы.
В настоящее время для решения многих практических задач применяются полимерные материалы, армированные различными волокнами, в том числе и неорганическими, так как они характеризуются высокой механической прочностью и химической стойкостью, однако армированные пластики имеют довольно жесткую структуру, поэтому, чтобы использовать их, например, для введения в трубопровод с целью защиты его поверхности, необходимо решить ряд технических задач, одной из которых является придание изделию из пластика способности к деформативности с последующим восстановлением формы.
Было обнаружено, что отвержденное связующее, содержащее, мас.%: 50-70 эпоксидиановой смолы, 30-50 олигоэфируретандиэпоксида и стехиометрическое количество отвердителя аминного или ангидридного типа, способно к глубокой (до 35%) относительной деформации при температуре 100-120°С и последующей ее фиксации охлаждением до 50°С, благодаря чему предлагаемый способ изготовления тонкостенной трубчатой оболочки путем намотки на оправку в два или три слоя с углом намотки 120-125 градусов пропитанного указанным связующим неорганического волокна обеспечивает способность готовой оболочки к деформации и последующему восстановлению первоначальной формы при нагревании.
При содержании в заявляемом связующем менее 50 мас.% эпоксидиановой смолы и более 50 мас.% олигоэфируретандиэпоксида происходит снижение прочностных свойств изготавливаемой оболочки. При содержании эпоксидиановой смолы более 70 мас.%, а олигоэфируретандиэпоксида менее 30 мас.% резко снижается величина относительной деформации. При использовании в предлагаемом способе угла намотки волокна вне заявляемых пределов конструкция оболочки не обладает в достаточной мере требуемыми свойствами.
Полученная заявляемым способом оболочка имеет толщину 0,8-1,2 мм, обладает прочностью при растяжении 800-1000 МПа и водопоглощением за 24 часа, равным 0,2%, а химическая стойкость оболочки соответствует 1 баллу по ГОСТ 12020.
Заявляемое техническое решение является новым, так как не известно из уровня техники, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо, поскольку может быть использовано в промышленных условиях, а именно при строительстве и эксплуатации трубопроводов.
Предлагаемый способ защиты внутренней поверхности трубопровода поясняется примерами его осуществления.
Пример 1.
Сначала готовят эпоксидное связующее, вводя в 100 мас.ч. (50 мас.%) эпоксидиановой смолы марки ЭД-20 (ГОСТ 10587) 100 мас.ч. (50 мас.%) олигоэфирурегандиэпоксида марки ППГ-3А (ТУ 38-03-001-89), перемешивая их при температуре 20°С в течение 10 мин и добавляя в полимерную смесь 15 мас.ч. м-фенилендиамина (ГОСТ 5826) в качестве отвердителя и снова перемешивая в течение 10 мин. Полученный состав загружают в пропиточную ванну и пропускают через нее непрерывное стекловолокно марки РБН (ТУ 648-00204984-22-96), после чего наматывают пропитанное стекловолокно в два слоя с углом намотки 120 градусов на вращающуюся оправку намоточной машины, при этом соотношение массы волокна и связующего составляет 50:50% соответственно. После намотки волокна оправку помещают в гермокамеру и подвергают горячему отверждению, выдерживая по режиму: 4 часа при 100°С и 8 часов при 140°С, обеспечивающему полное отверждение связующего и формирование оболочки, затем оправку с оболочкой охлаждают при комнатной температуре и снимают готовую тонкостенную трубчатую оболочку с оправки. Для облегчения введения готовой оболочки в трубопровод ее деформируют с временной фиксацией деформации, придавая оболочке в поперечном сечении V-образную форму. С этой целью оболочку нагревают до температуры 100-120°С, обжимают специальным приспособлением и в обжатом виде охлаждают до 50°С, что позволяет зафиксировать новую форму. После установки в трубопровод оболочку расправляют подачей теплоносителя, нагретого до 120°С (например, горячего воздуха или воды).
Пример 2.
Все технологические операции соответствуют приведенным в примере 1, при этом в качестве отвердителя используют полиэтиленполиамин сорт А (ТУ 2413-357-00203447), взятый в количестве 15 мас.ч., и отверждают намотанную оболочку по режиму: 24 часа при 20°С и 6 часов при 80°С.
Пример 3.
Все технологические операции соответствуют приведенным в примере 1, при этом выбирают соотношение массы наполнителя и связующего равным 30:70% соответственно, в качестве наполнителя используют базальтовое волокно (поизводитель Украина), а в качестве отвердителя берут изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (ТУ 6-09-3321) в количестве 80 мас.ч. с добавкой 0,5 мас.ч. катализатора отверждения УП606/2 (ТУ 6-09-6101) и отверждают намотанную оболочку по режиму: 2 часа при 100°С и 6 часов при 140°С.
Пример 4.
Все технологические операции соответствуют приведенным в примере 1, при этом наматывают пропитанное связующим волокно на оправку в три слоя с углом намотки, составлялющим 125 градусов.
Пример 5.
Все технологические операции соответствуют приведенным в примере 1, при этом связующее готовят следующего состава: на 100 мас.ч. (70 мас.%) эпоксидиановой смолы марки ЭД-16 (ГОСТ 10587) берут 80 мас.ч. (30 мас.%) олигоэфируретандиэпоксида марки ППГ-3А (ТУ 38-03-001-89) и 50 мас.ч. отвердителя, в качестве которого используют изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (ТУ 6-09-3321).
Для установки оболочки в трубопровод ее деформируют так же, как в примере 1, но придают форму оболочке в поперечном сечении в виде трехлистника.
Пример 6.
Все технологические операции соответствуют приведенным в примере 1, при этом в качестве наполнителя используют углеволокно марки УКН-П-5000 и готовят связующее следующего состава: на 100 мас.ч. (48 мас.%) эпоксидиановой смолы марки ЭД-22 (ГОСТ 10587) берут 110 мас.ч. (52 мас.%) олигоэфируретандиэпоксида марки ППГ-3А (ТУ 38-03-001-89) и 80 мас.ч. отвердителя, в качестве которого используют изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (ТУ 6-09-3321).
Полученные по примерам 1-6 трубчатые оболочки имеют толщину стенки 0,8-1,2 мм; прочность при растяжениии 800-1000 МПа, измеренную в соответствии с ГОСТ 11262; водопоглощение за 24 часа, равное 0,2% и определенное по ГОСТ 4650; химическую стойкость, соответствующую 1 баллу по ГОСТ 12020.
Указанные физико-механические свойства полученных по заявляемому способу тонкостенных оболочек, их способность к деформативности с последующим восстановлением формы и то, что диаметр оболочки соответствует диаметру трубопровода, позволяют с большей эффективностью использовать оболочки для защиты внутренней поверхности трубопровода, чем в способе-прототипе, так как заявляемая оболочка в деформированном виде легко вводится в трубопровод, а в расправленном виде плотно прилегает к его внутренней поверхности. Кроме того, водопоглощение полученных оболочек в 3 раза ниже, чем у оболочек способа-прототипа, а прочность выше.
Следует также добавить, что заявляемая оболочка является более качественной, так как изготавливается заранее, в условиях предприятия-изготовителя, в отличие от оболочки по способу-прототипу, и поэтому процесс ее изготовления, в том числе полноту отверждения связующего, прочность, деформативность, можно проконтролировать. Кроме того, доставляться заявляемая оболочка к трубопроводу может и в деформированном виде, что упрощает процесс ее транспортировки, а устанавливаться в любом трубопроводе, в том числе и проложенном в грунте, с минимальными затратами времени.
Таким образом, заявляемый способ защиты внутренней поверхности трубопровода является более эффективным и технологичным по сравнению с известным способом-прототипом.
Claims (1)
- Способ защиты внутренней поверхности трубопровода, заключающийся в предварительном изготовлении облицовочной оболочки путем пропитки волокнистого наполнителя эпоксидным связующим с отвердителем при соотношении массы наполнителя и связующего от 30:70 до 50:50% соответственно с последующим термоотверждением и охлаждением готового изделия, в введении оболочки в защищаемую часть трубопровода и прижатии к его внутренней поверхности подачей теплоносителя, отличающийся тем, что изготавливают тонкостенную оболочку трубчатой формы с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, путем намотки на цилиндрическую вращающуюся оправку в два или три слоя с углом намотки, составляющим 120-125 градусов, предварительно пропитанного связующим непрерывного неорганического волокна и съема готовой оболочки с оправки после отверждения и охлаждения, причем в качестве связующего используют состав, содержащий 50-70 мас.%: эпоксидиановой смолы, 30-50 мас.% олигоэфируретандиэпоксида и стехиометрическое количество отвердителя аминного или ангидридного типа, в трубопровод вводят готовую оболочку в деформированном виде, имеющую поперечное сечение V-образной формы или формы трехлистника, а затем расправляют ее под действием теплоносителя до исходной трубчатой формы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119539/06A RU2248496C1 (ru) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Способ защиты внутренней поверхности трубопровода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119539/06A RU2248496C1 (ru) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Способ защиты внутренней поверхности трубопровода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003119539A RU2003119539A (ru) | 2004-12-20 |
RU2248496C1 true RU2248496C1 (ru) | 2005-03-20 |
Family
ID=35454172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119539/06A RU2248496C1 (ru) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Способ защиты внутренней поверхности трубопровода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2248496C1 (ru) |
-
2003
- 2003-06-20 RU RU2003119539/06A patent/RU2248496C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3769127A (en) | Method and apparatus for producing filament reinforced tubular products on a continuous basis | |
US3340115A (en) | Method of making a reinforced composite concrete pipe | |
US5653555A (en) | Multiple resin system for rehabilitating pipe | |
US4622196A (en) | Lining of pipelines and passageways | |
US3177902A (en) | Reinforced pipe and method of making | |
US3489626A (en) | Method of making a prestressed,reinforced,resin-crete concrete pipe | |
SE405889B (sv) | Sammansatt rorformig kropp | |
US20060070676A1 (en) | Apparatus, system, and method of repairing conduit, and method of manufacturing a conduit repair apparatus | |
US11754205B2 (en) | Method and apparatus of making pipes and panels using a treated fiber thread to weave, braid or spin products | |
RU2248491C2 (ru) | Способ и установка для сооружения цилиндрического трубопровода в открытой в своей верхней части траншее | |
FI90132B (fi) | Roer foer nyinfodring av underjordiska roerledningar | |
US3288171A (en) | Fluid conduit and method for making same | |
US3554999A (en) | Method of making a shrink device | |
USRE27061E (en) | Method of making a reinforced composite concrete pipe | |
JP6918301B2 (ja) | 既設管更生方法 | |
RU2248496C1 (ru) | Способ защиты внутренней поверхности трубопровода | |
RU192353U1 (ru) | Рукав для ремонта трубопровода большого диаметра | |
WO2012076017A1 (en) | A method of producing a curved, elongate fiber reinforced polymer element, a method of producing a flexible pipe and a flexible pipe comprising a curved, elongate fiber reinforced polymer element | |
WO2016096906A1 (en) | Filament-wound liner-free pipe | |
KR101174381B1 (ko) | 수중경화형 에폭시 수지도료와 굴절형 팽창보수장치를 이용한 비굴착 하수도관 부분보수공법. | |
CN115059411B (zh) | 一种复合连续油管及制作方法 | |
RU192354U1 (ru) | Рукав для ремонта трубопровода | |
CA2291821A1 (en) | Apparatus and method for lining of passageways | |
CA2008230C (en) | Method for thermally insulating a pipeline | |
RU2145029C1 (ru) | Способ облицовки трубопровода |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060621 |