RU2362939C2 - Installation of spouts, hardening on-site owing to air and vapour stream - Google Patents
Installation of spouts, hardening on-site owing to air and vapour stream Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362939C2 RU2362939C2 RU2007118500/06A RU2007118500A RU2362939C2 RU 2362939 C2 RU2362939 C2 RU 2362939C2 RU 2007118500/06 A RU2007118500/06 A RU 2007118500/06A RU 2007118500 A RU2007118500 A RU 2007118500A RU 2362939 C2 RU2362939 C2 RU 2362939C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- hose
- resin
- steam
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретения относится к установке затвердевающего на месте рукава, что делается следующим образом: пропитанный смолой рукав втягивается в существующий трубопровод, пропитанный смолой надувной баллон выворачивается с помощью воздуха, и смола затвердевает благодаря непрерывному потоку пара без потерь давления. Также изобретение относится к устройствам, реализующим этот способ. Способ и устройства особенно хорошо подходят для установки затвердевающих на месте рукавов среднего и большого диаметра.The present invention relates to the installation of an in situ hardening sleeve, which is done as follows: the resin-impregnated sleeve is drawn into an existing pipe, the resin-inflatable balloon is turned out with air, and the resin hardens due to the continuous flow of steam without pressure loss. The invention also relates to devices that implement this method. The method and devices are particularly well suited for the installation of hardening in place of medium and large diameter hoses.
Уровень техникиState of the art
Известно, что трубопроводы, в частности расположенные под землей трубы, например трубы коллектора системы раздельной канализации, трубы коллектора ливневой канализации, водопровод и газопровод, по которым текут жидкости, часто требуют ремонта из-за образовавшейся утечки жидкости или износа. Утечка может быть направлена наружу из окружающей среды во внутреннее пространство трубопроводов. В качестве альтернативы, утечка может быть направлена наружу из внутреннего пространства трубопровода в окружающее пространство. В обоих случаях желательно устранить утечку.It is known that pipelines, in particular underground pipes, for example separate sewage system manifold pipes, storm sewer pipes, water pipes and gas pipelines through which liquids flow, often require repair due to fluid leakage or wear. Leakage may be directed outward from the environment into the interior of the piping. Alternatively, the leak may be directed outward from the interior of the pipeline into the surrounding space. In both cases, it is desirable to eliminate the leak.
Причиной утечки может быть неправильная установка исходной трубы или износ трубы из-за естественного старения, или утечка появляется из-за транспортировки по трубе коррозионного или абразивного материала. Причиной возникновения трещин, расположенных в стыках труб или рядом со стыками, могут быть внешние условия, такие как землетрясения, или движение тяжелых грузовиков по расположенной выше поверхности, или аналогичные естественные вибрации, или вызванные человеком вибрации, или другие подобные причины. Независимо от причины подобная утечка нежелательна и может привести к потерям жидкости, перемещаемой по трубопроводу, или привести к загрязнению окружающей среды и возможным опасным санитарно-гигиеническим последствиям. Если утечку не устранить, то это может привести к структурному нарушению функционирования существующего трубопровода из-за вымывания грунта и потери боковой поддержки трубопровода.The cause of the leak may be improper installation of the original pipe or wear of the pipe due to natural aging, or the leak appears due to the transport of corrosive or abrasive material through the pipe. The cause of cracks located at or near the joints of pipes may be external conditions, such as earthquakes, or the movement of heavy trucks on a higher surface, or similar natural vibrations, or human-induced vibrations, or other similar causes. Regardless of the reason, such a leak is undesirable and can lead to loss of fluid transported through the pipeline, or lead to environmental pollution and possible dangerous sanitary and hygienic consequences. If the leak is not eliminated, this can lead to structural disruption of the existing pipeline due to soil leaching and loss of lateral support of the pipeline.
Из-за постоянного увеличения стоимости работ, энергии и машинного оборудования все более трудно и невыгодно с экономической точки зрения ремонтировать возможно протекающие расположенные под землей трубы или их части, просто выкапывая и заменяя трубы. В результате был предложен целый ряд способов ремонта или восстановления существующих трубопроводов на месте. В этих новых способах исключается дорогое и опасное выкапывание и замена труб или частей труб, а также значительные неудобства окружающим. Один из наиболее успешных способов ремонта или бестраншейного восстановления, который в настоящее время широко используется, называется способом Insituform®. Этот способ описан в патентах США №№4,009,063, 4,064,211 и 4,135,958, все содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.Due to the constant increase in the cost of work, energy and machinery, it is becoming increasingly difficult and economically unprofitable to repair possibly leaking underground pipes or parts thereof, simply by digging and replacing pipes. As a result, a number of methods were proposed for repairing or restoring existing pipelines in place. These new methods eliminate the expensive and dangerous digging and replacement of pipes or pipe parts, as well as significant inconvenience to others. One of the most successful repair or trenchless recovery methods currently in widespread use is called the Insituform® method. This method is described in US Patent Nos. 4,009,063, 4,064,211 and 4,135,958, all of which are incorporated herein by reference.
Согласно типовому порядку действий способа Insituform удлиненный гибкий цилиндрический рукав из войлочного волокна, вспененного или аналогичного пропитанного смолой материала с внешним непроницаемым покрытием, которое пропитывается термореактивной затвердевающей смолой, устанавливается в существующий трубопровод. Обычно рукав устанавливается с использованием процесса выворачивания, как описано в двух упомянутых последними патентах, выданных компании Insituform. В ходе процесса выворачивания к внутреннему пространству выворачиваемого рукава прикладывается направленное радиально давление, которое давит на рукав, и он входит в контакт с внутренней поверхностью трубопровода. Тем не менее, способ Insituform также реализуется следующим образом: пропитанный смолой рукав втягивается в трубопровод с помощью троса или кабеля, и благодаря использованию отдельного проницаемого для жидкости надувного баллона или трубы, которая выворачивается в рукаве, рукав затвердевает у внутренней стенки существующего трубопровода. Такие пропитанные смолой рукава обычно называются «затвердевающие на месте трубы» или «ЗНМТ рукава», а их установка называется установкой ЗНМТ.According to the typical operating procedure of the Insituform method, an elongated flexible cylindrical sleeve of felt fiber, foamed or similar resin-impregnated material with an external impermeable coating that is impregnated with a thermoset hardening resin, is installed in the existing pipeline. Typically, the sleeve is installed using the eversion process as described in the two last mentioned patents issued by Insituform. During the eversion process, radially directed pressure is applied to the inner space of the sleeve being turned out, which presses the sleeve, and it comes into contact with the inner surface of the pipeline. However, the Insituform method is also implemented as follows: the sleeve impregnated with resin is drawn into the pipeline using a cable or cable, and thanks to the use of a separate liquid-permeable inflatable balloon or pipe, which is turned inside the sleeve, the sleeve hardens at the inner wall of the existing pipeline. Such resin-impregnated hoses are commonly referred to as “in situ hardening pipes” or “HNMT hoses,” and their installation is called the HNMT installation.
Гибкий цилиндрический ЗНМТ рукав содержит внешний гладкий слой сравнительно гибкого, по существу, непроницаемого полимера, покрывающего рукав снаружи в его начальном состоянии. После выворачивания непроницаемый слой оказывается на внутренней части рукава после того, как рукав будет вывернут при установке. Когда гибкий рукав установлен на место в трубопроводе, в трубопроводе повышают давление, предпочтительно с использованием текучей среды для выворачивания, например воды или воздуха, с целью прижатия рукава по радиусу наружу до сцепления с внутренней поверхностью существующего трубопровода и повторения ее формы.A flexible cylindrical ZNMT sleeve contains an external smooth layer of a relatively flexible, essentially impermeable polymer covering the sleeve from the outside in its initial state. After turning, the impermeable layer is on the inside of the sleeve after the sleeve is turned out during installation. When the flexible sleeve is installed in place in the pipeline, the pressure in the pipeline is increased, preferably using a fluid to evert, for example, water or air, in order to press the sleeve radially outward until it engages with the inner surface of the existing pipeline and repeats its shape.
Обычно на месте установки возводится башня для выворачивания, предназначенная для обеспечения нужного напора для выворачивания рукава или баллона. В качестве альтернативы может применяться блок выворачивания, показанный и описанный в патентах США №5,154,936, №5,167,901 (RE 35,944) и №5,597,353, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки. Затвердевание может быть начато при подаче горячей воды в вывернутый рукав через шланг рециркуляции, присоединенный к концу вывернутого рукава. Вода для выворачивания циркулирует через источник тепла, например бойлер или теплообменное устройство, и возвращается к вывернутому рукаву до тех пор, пока не закончится затвердевание рукава. Далее смола, находящаяся в пропитываемом материале, затвердевает и образует твердую, плотно подогнанную к жесткой трубе облицовку, расположенную в существующем трубопроводе. Новый рукав эффективно герметизирует любую трещину и ремонтирует износ любой части трубы или любого стыка трубы, что предотвращает дальнейшую утечку как в существующий трубопровод, так и из него. Затвердевшая смола также укрепляет стенку существующего трубопровода, что обеспечивает дополнительную конструктивную защиту для окружающей среды.Usually, an eversion tower is erected at the installation site, designed to provide the necessary pressure for ejecting the sleeve or cylinder. Alternatively, the eversion unit shown and described in US Pat. Nos. 5,154,936, No. 5,167,901 (RE 35,944) and No. 5,597,353, the contents of which are incorporated herein by reference, can be used. Hardening can be started by supplying hot water to the inverted sleeve through a recirculation hose attached to the end of the inverted sleeve. The eversion water circulates through a heat source, such as a boiler or heat exchanger, and returns to the inverted sleeve until the hardening of the sleeve is complete. Further, the resin in the impregnated material hardens and forms a solid lining that is tightly fitted to the rigid pipe and is located in the existing pipeline. The new sleeve effectively seals any crack and repairs the wear of any part of the pipe or any pipe joint, which prevents further leakage both into the existing pipeline and from it. Hardened resin also strengthens the wall of the existing pipeline, which provides additional structural protection for the environment.
В случае, когда цилиндрический, затвердевающий на месте рукав устанавливается способом, подразумевающим втягивание и надувание, рукав пропитывается смолой аналогично тому, как это делается при использовании способа с выворачиванием, и располагается в сложенном состоянии внутри существующего трубопровода. Нижняя труба, накачиваемая труба или трубопровод, содержащая колено на нижнем конце, обычно располагается в существующем люке или месте доступа, и выворачивающийся баллон проходит через нижнюю трубу, открывается и заворачивается поверх входа в горизонтальную часть колена. Сложенный рукав, расположенный в существующем трубопроводе, далее располагается поверх конца для заворачивания надувного баллона и прикрепляется к нему. Текучая среда для выворачивания, например вода, далее подается в нижнюю трубу и давление воды приводит к тому, что надувной баллон толкается из горизонтальной части колена и сложенный рукав расширяется по направлению к внутренней поверхности существующего трубопровода. Выворачивание надувного баллона происходит до тех пор, пока баллон не достигнет расположенного ниже по потоку люка или второго места доступа и не войдет в него. В это время рукаву, придавливаемому к внутренней поверхности существующего трубопровода, дают возможность затвердеть. Затвердевание начинается благодаря подаче горячей воды в надувной баллон, циркуляция горячей воды вызывает затвердевание смолы в пропитанном смолой рукаве.In the case when a cylindrical in place hardening sleeve is installed in a way involving retraction and inflation, the sleeve is impregnated with resin in the same way as when using the method with inversion, and is located in a folded state inside the existing pipeline. The lower pipe, an inflated pipe or pipe containing a bend at the lower end, is usually located in an existing hatch or access point, and the eversible balloon passes through the lower pipe, opens and wraps over the entrance to the horizontal part of the bend. A folded sleeve located in an existing pipeline is then located on top of the end to wrap the inflatable balloon and attached to it. The eversion fluid, for example water, is then supplied to the lower pipe and the water pressure causes the inflatable balloon to be pushed from the horizontal part of the elbow and the folded sleeve expands towards the inner surface of the existing pipeline. The inflatable balloon is turned out until the balloon reaches the downstream hatch or the second access point and enters it. At this time, the sleeve pressed against the inner surface of the existing pipeline is allowed to harden. Hardening begins by supplying hot water to the inflatable balloon, circulation of hot water causes the hardening of the resin in the resin-impregnated sleeve.
После затвердевания смолы в рукаве надувной баллон можно удалить или оставить в затвердевшем рукаве. Если надувной баллон планируется оставить, то обычно баллон содержит сравнительно тонкий пропитываемый смолой слой изнутри непроницаемого слоя. В этом случае благодаря пропитываемому слою после выворачивания баллон приклеивается к пропитанному смолой слою рукава, что хорошо известно в технике. В это время для доступа в люк или место доступа необходимо открыть рукав для выпуска воды, используемой для надувания баллона, и отрезать концы, выступающие в люки. Когда планируется удалить надувной баллон, его можно удалить, вытягивая за конец удерживающего троса, прикрепленного к заднему концу надувного баллона, используемого для регулирования скорости выворачивания. Обычно это делается после проделывания отверстия в баллоне на приемном конце с целью выпуска воды, используемой для выворачивания баллона и инициирования процесса затвердевания смолы. Наконец далее может быть удалена нижняя труба, и функционирование трубопровода может быть возобновлено через снабженный рукавом трубопровод. Если имеются пресекающиеся соединения трубопроводов, то их надо вновь открыть до возобновления функционирования через снабженный рукавом трубопровод.After the resin has hardened, the inflatable balloon can be removed or left in the hardened sleeve. If it is planned to leave the inflatable balloon, then usually the balloon contains a relatively thin resin-impregnated layer from within the impermeable layer. In this case, due to the impregnated layer after eversion, the balloon adheres to the sleeve-impregnated layer of resin, which is well known in the art. At this time, to access the hatch or access point, you must open the sleeve to release the water used to inflate the balloon and cut off the ends protruding into the hatches. When it is planned to remove the inflatable balloon, it can be removed by pulling the end of the holding cable attached to the rear end of the inflatable balloon used to control the speed of eversion. This is usually done after making a hole in the cylinder at the receiving end in order to discharge the water used to unscrew the cylinder and initiate the resin hardening process. Finally, the lower pipe can be removed further, and the operation of the pipe can be resumed through the sleeve pipe. If there are intermittent piping connections, they must be reopened before resuming operation through the piped hose.
В существующем в настоящее время способе выворачивания с помощью воды, используемом в способе Insituform, рукав выворачивается с использованием холодной воды. После полного выворачивания рукава в существующем трубопроводе через плоскосворачиваемую трубу, соединенную с вывернутой поверхностью рукава, циркулирует нагретая вода. Горячая вода циркулирует во время цикла затвердевания. Для рукавов среднего и большого диаметра, так как диаметр рукава увеличивается, то значительно увеличивается объем воды, необходимый для осуществления выворачивания. Вся вода, используемая для надувания рукава - или для способа с выворачиванием или для способа с втягиванием и надуванием, - должна нагреваться во время цикла нагревания и затвердевания. Кроме того, когда затвердевание завершено, вода, используемая для затвердевания, должна быть охлаждена или с помощью добавления холодной воды, или благодаря продолжению циркуляции до тех пор, пока температура воды не достигнет такого значения, при котором воду можно будет выпустить в расположенный ниже по потоку трубопровод после разрезания рукава на конце трубопровода, или с помощью выкачивания воды, используемой для затвердевания, из затвердевшего рукава и доставления в доступную систему утилизации.In the current water eversion method used in the Insituform method, the sleeve is inverted using cold water. After the hose is completely inverted in the existing pipeline, heated water circulates through a flat-rolled pipe connected to the turned surface of the sleeve. Hot water circulates during the solidification cycle. For sleeves of medium and large diameter, since the diameter of the sleeve increases, the volume of water required to effect eversion is significantly increased. All water used to inflate the sleeve — either for the inversion method or for the retraction and inflation method — must be heated during the heating and solidification cycle. In addition, when the solidification is complete, the water used for solidification must be cooled either by adding cold water or by continuing to circulate until the water temperature reaches a value at which water can be discharged into the downstream pipeline after cutting the sleeve at the end of the pipeline, or by pumping water used for hardening from the hardened sleeve and delivering it to an accessible disposal system.
Основной недостаток использования указанных устройств с водой состоит в том, что для выворачивания должно быть доступно большое количество воды. Для затвердевания обычно вода должна быть нагрета до температуры от 13°С до 82°С, а затем до сбрасывания в доступную систему утилизации вода должна быть охлаждена, благодаря добавлению большего количества воды, до температуры 38°С.The main disadvantage of using these devices with water is that large amounts of water must be available for eversion. For solidification, usually the water should be heated to a temperature of 13 ° C to 82 ° C, and then, before being discharged into an available disposal system, the water should be cooled, by adding more water, to a temperature of 38 ° C.
Этот недостаток можно преодолеть, используя воздух в качестве силы, осуществляющей выворачивание, вместо воды. Когда пропитанный рукав полностью вывернут, осуществлять затвердевание можно с помощью пара. Хотя для получения пара необходима вода, но количество воды в виде пара составляет только 5-10% от количества воды, необходимой для проведения выворачивания, затвердевания с помощью воды и ее охлаждения. Это означает, что пар можно использовать для затвердевания даже в случае недостатка воды на месте проведения работ. Это значительное уменьшение количества воды является результатом большего количества энергии, которое можно получить из одного килограмма воды в виде пара по сравнению с одним килограммом нагретой воды. Один килограмм пара, конденсируясь в один килограмм воды, дает приблизительно 2300 кДж, а один килограмм воды при понижении температуры на каждый градус дает только 2,3 кДж. Эта пониженная потребность в воде и возможный отказ от цикла нагрева значительно сокращает цикл затвердевания и время установки.This disadvantage can be overcome by using air as the eversion force instead of water. When the impregnated sleeve is fully twisted, solidification can be done with steam. Although water is needed to produce steam, the amount of water in the form of steam is only 5-10% of the amount of water needed to carry out inversion, solidification with water and its cooling. This means that steam can be used for solidification even if there is a lack of water at the work site. This significant reduction in the amount of water is the result of more energy that can be obtained from one kilogram of water in the form of steam compared to one kilogram of heated water. One kilogram of steam, condensing into one kilogram of water, gives approximately 2300 kJ, and one kilogram of water with a decrease in temperature for each degree gives only 2.3 kJ. This reduced water demand and the possible rejection of the heating cycle significantly reduces the solidification cycle and installation time.
При таком очевидном достоинстве использования воздуха для выворачивания и пара для затвердевания, почему промышленность не отказывается от использования воды для выворачивания и горячей воды для затвердевания?With such an obvious advantage of using air to turn and steam to harden, why does the industry not refuse to use water to turn and hot water to harden?
Когда вода используется для выворачивания рукава, пропитанного смолой, не вывернутая часть рукава от выворачивающейся носовой части до устройства выворачивания поднимается силой, равной количеству воды, перемещаемой рукавом. В случае ЗНМТ рукава это означает, что эффективный вес рукава значительно уменьшается, так как существует сила, необходимая для того, чтобы тянуть невывернутый рукав вперед к выворачивающейся носовой части. Когда для создания выворачивающей силы используется воздух, невывернутый рукав лежит на дне трубы и давление воздуха, действующее на выворачивающуюся носовую часть рукава, должно тянуть вперед полный вес рукава.When water is used to twist a sleeve impregnated with resin, the non-twisted portion of the sleeve from the inverted nose to the twisting device rises by a force equal to the amount of water transported by the sleeve. In the case of ZNMT of the sleeve, this means that the effective weight of the sleeve is significantly reduced, since there is the force necessary to pull the sleeve inverted forward to the eversible nose. When air is used to create the eversion force, the unverted sleeve lies at the bottom of the pipe and the air pressure exerted on the evertible nose of the sleeve must pull forward the full weight of the sleeve.
Для выворачивания ЗНМТ рукава необходимо преодолеть действие трех сил, независимо от того, что используется для выворачивания. Указанными силами являются следующие:To invert the ZNMT sleeve, it is necessary to overcome the action of three forces, regardless of what is used for inversion. The indicated forces are as follows:
1. Сила, необходимая для выворачивания рукава (вывернуть рукав наизнанку). Эта сила зависит от толщины рукава, типа материала и отношения толщины рукава к его диаметру.1. The force required to turn the sleeve (turn the sleeve inside out). This force depends on the thickness of the sleeve, the type of material and the ratio of the thickness of the sleeve to its diameter.
2. Сила, необходимая для вытягивания рукава от устройства выворачивания до выворачивающейся носовой части.2. The force required to stretch the sleeve from the eversion device to the eversible nose.
3. Сила, необходимая для вытягивания рукава через устройство выворачивания. Сила номер один (1), указанная выше, по существу одинакова как для выворачивания с помощью воздуха, так и для выворачивания с помощью воды.3. The force required to pull the sleeve through the eversion device. Strength number one (1) above is essentially the same for eversion using air as well as eversion using water.
Сила номер два (2) значительно зависит от того, используется ли воздух или вода, и может ограничивать длину выворачивания с помощью воздуха. Существует ограничение на величину давления, которое может быть использовано для выворачивания рукава без вредного влияния на качество установленного ЗНМТ рукава и/или без ущерба существующему трубопроводу. Для уменьшения необходимой тяговой силы может быть использована смазка как для выворачивания с помощью воды, так и для выворачивания с помощью воздуха.Strength number two (2) greatly depends on whether air or water is used, and can limit the length of the eversion by air. There is a restriction on the amount of pressure that can be used to turn the sleeve out without adversely affecting the quality of the installed ZNMT hose and / or without damaging the existing pipeline. To reduce the required traction force, grease can be used both for eversion with water and for eversion with air.
Сила номер три (3) может изменяться в зависимости от конструкции устройства. Для большинства использующихся в настоящее время устройств сила, необходимая для вытягивания рукава через устройство, увеличивается, когда увеличивается или сила номер один, или сила номер два или когда увеличиваются они обе. Причина этого заключается в том, что для того, чтобы увеличить энергию, доступную для выворачивания, в обычном устройстве, используемом в настоящее время, ограничиваются потери текучей среды, находящейся под давлением, от камеры повышенного давления, расположенной ниже точки входа рукава в устройство, и скрепленного полосами конца для заворачивания выворачиваемого рукава. Это ограничение обычно достигается путем повышения давления воздуха в пневматическом пережимном уплотнении или с помощью использования уплотнения, которое приводится в действие текучей средой, используемой для выворачивания. Перемещение внутрь в обычных случаях ограничивается материалом уплотнения и сжатием выворачиваемого ЗНМТ рукава. Это в свою очередь приводит к увеличению трения между выворачиваемым ЗНМТ рукавом и уплотнением.Strength number three (3) may vary depending on the design of the device. For most devices currently in use, the force required to pull the sleeve through the device increases when either force number one or force number two increases or when both of them increase. The reason for this is that in order to increase the energy available for eversion, in a conventional device currently in use, the loss of pressurized fluid from the pressure chamber located below the entry point of the sleeve into the device is limited, and fastened with stripes to wrap the inverted sleeve. This limitation is usually achieved by increasing the air pressure in the pneumatic pinch seal or by using a seal that is driven by the fluid used to evert. Moving inward in normal cases is limited by the seal material and the compression of the sleeve being twisted out by the ZNMT. This, in turn, leads to an increase in friction between the inverted ZNMT sleeve and the seal.
В качестве альтернативы, благодаря переносимой энергии, было предложено использовать пар. Использование воздуха для надувания надувного баллона и потока пара описано в патентах №6,708,728 и №6,679,293, выданных компании Insituform и содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки. В способах, описанных в этих недавно выданных патентах, используется технология втягивания и надувания, и эти способы в настоящее время используются для рукавов небольшого диаметра. Для рукавов такого размера они имеют преимущества по сравнению с использованием воды для выворачивания. Более того, использование очистного контейнера, описанного в этих патентах, не подходит для рукавов среднего и большого диаметра. К рукавам среднего размера относятся рукава, диаметр которых составляет примерно от 5330 до 11430 мм. К рукавам большого диаметра относятся рукава, диаметр которых превышает 11430 мм.As an alternative, due to the transferred energy, it has been proposed to use steam. The use of air for inflating an inflatable balloon and steam flow is described in patents Nos. 6,708,728 and 6,679,293 to Insituform, the contents of which are incorporated herein by reference. The methods described in these recently issued patents use retraction and inflation techniques, and these methods are currently used for small diameter hoses. For sleeves of this size, they have advantages over using water for eversion. Moreover, the use of a treatment container described in these patents is not suitable for medium and large diameter hoses. Medium-sized sleeves include sleeves with a diameter of approximately 5330 to 11430 mm. Hoses with a large diameter include sleeves whose diameter exceeds 11430 mm.
Хотя существующие способы, использующие для затвердевания горячую воду, имеют различные преимущества, отмеченные выше, из-за недостатков наблюдается тенденция к увеличению затрат на энергию и рабочую силу, а также неизбежно значительное использование воды, которая может захватываться стиролом вследствие используемых типов смолы. Соответственно, желательно предложить способ восстановления, подходящий для ЗНМТ рукавов среднего и большого диаметра, где рукав надувается воздухом с помощью пропитанного смолой надувного баллона, частью которого является выпускная трубка для воздуха/пара, а смола затвердевает благодаря потоку пара, что делается для того, чтобы воспользоваться преимуществом энергии пара с целью предложить способ установки, более быстрый и более эффективный с экономической точки зрения, чем различные используемые в настоящее время способы восстановления.Although existing methods that use hot water for hardening have the various advantages noted above, due to disadvantages there is a tendency to increase energy and labor costs, as well as the inevitable significant use of water, which can be trapped by styrene due to the types of resin used. Accordingly, it is desirable to propose a recovery method suitable for medium-sized and large-diameter ZNMT hoses, where the sleeve is inflated with air using a resin-inflatable balloon, part of which is an exhaust pipe for air / steam, and the resin hardens due to the steam flow, which is done in order to take advantage of steam energy to offer an installation method that is faster and more economically efficient than the various methods currently used to recover Eden.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно настоящему изобретению предложен способ восстановления существующих трубопроводов, при котором посредством втягивания и надувания устанавливаются затвердевающие на месте рукава. Воздух используется для надувания пропитанного смолой надувного баллона, а смола, находящаяся в рукаве и баллоне, затвердевает благодаря перекачиваемому пару без падения давления. Пропитанный смолой рукав втягивается в существующий трубопровод, подлежащий ремонту, и отрезается с концов, выступающих за границы трубопровода. Надувной баллон, содержащий слой пропитываемого смолой материала с нанесенным на него непроницаемым покрытием, на заднем конце снабжен выпуском. Выпуск содержит открытый конец с удерживающим приспособлением. Противоположный или ведущий закрытый конец с клапаном для пара вставляется в задний конец надувного баллона, который прикреплен полосами к заднему или удерживающему концу надувного баллона.According to the present invention, there is provided a method for restoring existing pipelines, in which hoses are hardened in place by retraction and inflation. Air is used to inflate an inflatable balloon infused with resin, and the resin in the sleeve and the cylinder hardens due to the pumped vapor without pressure drop. The resin impregnated sleeve is drawn into an existing pipeline to be repaired and cut off from ends protruding beyond the boundaries of the pipeline. An inflatable balloon containing a layer of resin-impregnated material with an impermeable coating applied to it is provided with an outlet at the rear end. The outlet includes an open end with a holding device. The opposite or leading closed end with a steam valve is inserted into the rear end of the inflatable balloon, which is fastened in stripes to the rear or holding end of the inflatable balloon.
Удерживающий трос и перфорированный плоскосворачиваемый шланг прикреплены к удерживающему приспособлению. Пропитанный смолой рукав втягивается в базовую трубу. Надувной баллон втягивается через находящуюся под давлением камеру выворачивания с фартуком выворачивания. Ближайший конец рукава прикреплен полосами к надувному баллону по фартуку выворачивания. Находящийся под давлением воздух действует на клапан камеры выворачивания и действие воздуха для выворачивания на баллон приводит к выворачиванию и надуванию втянутого рукава.The holding cable and perforated flat-rolled hose are attached to the holding device. The resin impregnated sleeve is drawn into the base pipe. An inflatable balloon is retracted through a pressurized eversion chamber with an eversion apron. The nearest end of the sleeve is attached in stripes to the inflatable balloon on the eversion apron. The pressurized air acts on the valve of the eversion chamber and the action of the air for eversion on the cylinder leads to the inversion and inflation of the retracted sleeve.
Выворачивание останавливается тогда, когда выпускная трубка видна на дальнем конце базовой трубы. Перфорированный плоскосворачиваемый шланг отрезается и дальний конец прикрепляется к шлангу для пара. Концевое устройство для трубки прикрепляется к ближайшему концу рукава, и надувной баллон выворачивается с тем, чтобы трубка для надувания зацепилась за концевое устройство и при завершении выворачивания открылся выпуск.The eversion stops when the exhaust pipe is visible at the far end of the base pipe. The perforated plane-folding hose is cut off and the distal end is attached to the steam hose. The end device for the tube is attached to the nearest end of the sleeve, and the inflatable balloon is turned out so that the inflation tube catches on the end device and, when eversion is completed, the outlet opens.
Выпускной шланг прикрепляется к дальнему концу открытого выпуска. Шланг для пара, соединенный с ближайшим концом плоскосворачиваемого шланга, присоединяется к бойлеру. Пар подается к плоскосворачиваемому шлангу с целью нагревания рукава, и выпускной клапан, расположенный на выпускной трубке, открывается с целью поддержания давления в рукаве. Потоки пара и воздуха поддерживаются до тех пор, пока существенно не поднимется температура, поток воздуха уменьшается, и полноценный пар применяется для затвердевания смолы. В конце цикла затвердевания паровой клапан медленно закрывается и для начала процесса охлаждения добавляется воздух. Концы рукава отрезаются так же, как и при обычных установках.The outlet hose attaches to the distal end of the open outlet. A steam hose connected to the proximal end of a flat hose is attached to the boiler. Steam is supplied to the flat-rolled hose to heat the sleeve, and the exhaust valve located on the exhaust pipe opens to maintain pressure in the sleeve. Steam and air flows are maintained until the temperature rises substantially, the air flow decreases, and high-grade steam is used to harden the resin. At the end of the solidification cycle, the steam valve slowly closes and air is added to start the cooling process. The ends of the sleeves are cut off in the same way as with conventional installations.
Соответственно, цель изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенный способ восстановления существующего трубопровода посредством установки затвердевающего на месте рукава, что делается втягиванием пропитанного смолой рукава и надуванием благодаря выворачиванию пропитанного смолой баллона, причем для выворачивания надувного баллона используется воздух.Accordingly, it is an object of the invention to provide an improved method for rebuilding an existing pipeline by installing an in situ hardening sleeve, which is done by retracting the resin-impregnated sleeve and inflating by unscrewing the resin-impregnated balloon, whereby air is used to turn the inflatable balloon.
Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить улучшенный надувной баллон, используемый при установке затвердевающего на месте рукава с выпускной трубкой, установленной на заднем конце баллона.Another object of the invention is to provide an improved inflatable balloon for use in the installation of an in situ hardening sleeve with an outlet tube mounted at the rear end of the balloon.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенный способ установки с втягиванием и надуванием затвердевающего на месте рукава, что делается с использованием перекачиваемого пара, который способствует затвердеванию смолы.Another objective of the invention is to propose an improved installation method with the retraction and inflation of the hardening in place of the sleeve, which is done using pumped steam, which contributes to the hardening of the resin.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенный способ установки затвердевающего на месте рукава, который заключается во втягивании и надувании, где воздух используется для выворачивания баллона с целью надувания рукава, а перекачиваемый пар используется для затвердевания смолы в надувном баллоне и втянутом рукаве.Another objective of the invention is to provide an improved method for installing an in situ hardening sleeve, which consists in retracting and inflating, where air is used to turn the balloon out to inflate the sleeve, and the pumped steam is used to solidify the resin in the inflatable balloon and the retracted sleeve.
Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предложить выпуск, установленный в заднем конце надувного баллона с целью выпуска воздуха и пара, перекачиваемых через надувной баллон и рукав.Another objective of the invention is to propose an outlet mounted at the rear end of the inflatable balloon to release air and steam pumped through the inflatable balloon and sleeve.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенный способ установки затвердевающих на месте рукавов, что делается посредством затвердевания паром с использованием перфорированной плоскосворачиваемой трубки, связанной с задним концом надувного баллона с целью обеспечения регулируемого применения пара вдоль всей длины баллона.Another objective of the invention is to propose an improved method for installing in situ hardenable hoses, which is done by steam hardening using a perforated plane-folding tube connected to the rear end of the inflatable balloon in order to ensure controlled use of steam along the entire length of the balloon.
Согласно одному варианту осуществления изобретения предложен способ бестраншейного восстановления существующего трубопровода с помощью гибкого пропитанного смолой рукава от первого места доступа до второго места доступа посредством выворачивания гибкого пропитанного смолой рукава, что делается для приспосабливания рукава к существующему трубопроводу и затвердевания смолы, при этом указанный способ включает в себя: обеспечение подачи гибкого пропитанного смолой рукава и втягивание одного конца гибкого рукава в трубопровод от первого места доступа до второго места доступа; обеспечение подачи гибкого надувного баллона; расположение выпуска на заднем конце надувного баллона; выворачивание надувного баллона с выпуском во внутреннее пространство гибкого рукава с помощью воздуха, так что выпуск доступен со второго места доступа; нагнетание пара во внутреннее пространство баллона и обеспечение пару возможности протекать через баллон и выходить через выпуск; и обеспечение возможности затвердевания смолы в рукаве.According to one embodiment of the invention, there is provided a method for trenchless restoration of an existing pipeline using a flexible resin-impregnated sleeve from a first access point to a second access point by twisting a flexible resin-impregnated sleeve, which is done to adapt the sleeve to the existing pipe and harden the resin, wherein the method includes itself: ensuring the supply of a flexible resin-impregnated sleeve and drawing one end of the flexible sleeve into the pipeline from th access point to the second point of access; supply of a flexible inflatable balloon; the location of the release at the rear end of the inflatable balloon; turning the inflatable balloon with the release into the inner space of the flexible sleeve using air, so that the release is accessible from the second access point; injecting steam into the interior of the container and allowing the steam to flow through the container and exit through the outlet; and allowing the resin to solidify in the sleeve.
В еще одном варианте осуществления изобретения надувной баллон содержит слой материала, пропитанного смолой.In yet another embodiment, the inflatable balloon comprises a layer of resin impregnated material.
В другом варианте осуществления изобретения смола в надувном баллоне затвердевает вместе со смолой в рукаве.In another embodiment, the resin in the inflatable balloon solidifies with the resin in the sleeve.
В еще одном варианте осуществления изобретения выпуск представляет собой трубку, содержащую первый закрытый конец с открываемым по желанию клапаном и содержащую открытый второй конец.In yet another embodiment of the invention, the outlet is a tube comprising a first closed end with an optionally openable valve and comprising an open second end.
В еще одном варианте осуществления изобретения выпускная трубка прикреплена к заднему концу надувного баллона, закрытый конец которого входит во внутреннее пространство указанного баллона.In yet another embodiment of the invention, the discharge tube is attached to the rear end of the inflatable balloon, the closed end of which enters the interior of the specified balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап крепления гибкого плоскосворачиваемого шланга к заднему концу надувного баллона.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of attaching a flexible flat-lay hose to the rear end of the inflatable balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения пар нагнетается в баллон через плоскосворачиваемый шланг.In yet another embodiment of the invention, steam is injected into the cylinder through a flat-lay hose.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап крепления шланга для пара к заднему концу плоскосворачиваемого шланга, что делается до завершения выворачивания.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of attaching the steam hose to the rear end of the flat-folding hose, which is done before eversion is completed.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап обеспечения наличия плоскосворачиваемого шланга, содержащего несколько отверстий, которые выполнены вдоль длины плоскосворачиваемого шланга в его плоском состоянии.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of providing a flat hose comprising several holes that are formed along the length of the flat hose in its flat state.
В еще одном варианте осуществления изобретения отверстия выполнены в чередующемся порядке вдоль двух краев выпрямленного плоскосворачиваемого шланга.In yet another embodiment of the invention, the holes are made in alternating order along the two edges of the straightened flattened hose.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя присоединение источника пара к заднему концу плоскосворачиваемого шланга, что делается до прохождения заднего конца плоскосворачиваемого шланга во внутреннее пространство надувного баллона.In yet another embodiment of the invention, the method further includes attaching a steam source to the rear end of the flat-folding hose, which is done before the rear end of the flat-folding hose passes into the interior of the inflatable balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап выворачивания надувного баллона через блок выворачивания, содержащий, по меньшей мере, один гибкий пережимной клапан, предназначенный для создания давления внутри баллона.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of unscrewing the inflatable balloon through the ejection unit, comprising at least one flexible pinch valve designed to create pressure inside the balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения баллон выворачивается благодаря подаче воздуха в блок выворачивания ниже по потоку относительно пережимного клапана.In yet another embodiment of the invention, the cylinder is ejected by supplying air to the eversion unit downstream of the pinch valve.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап прикрепления удерживающего устройства к заднему концу выворачиваемого надувного баллона.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of attaching the retaining device to the rear end of the invertible inflatable balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап прикрепления удерживающего устройства к заднему концу выворачиваемого надувного баллона.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of attaching the retaining device to the rear end of the invertible inflatable balloon.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап втягивания пропитанного смолой рукава и выворачивания пропитываемой трубы во втянутом рукаве.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of retracting the resin impregnated sleeve and turning the impregnated pipe in the retracted sleeve.
Согласно другому варианту осуществления изобретения предложен способ бестраншейного восстановления существующего трубопровода с помощью выворачивания пропитанной смолой трубы, включающий в себя обеспечение подачи гибкой пропитанной смолой трубы; выворачивание трубы в существующем трубопроводе; прикрепление перфорированного плоскосворачиваемого шланга к заднему концу выворачиваемой трубы; обеспечение выпуска, предназначенного для прохождения пара через вывернутую трубу; нагнетание пара в плоскосворачиваемый шланг и внутреннее пространство вывернутой трубы и обеспечение возможности пару проходить через выпуск; и обеспечение возможности затвердевания смолы в пропитанной трубе.According to another embodiment of the invention, there is provided a method for trenchless restoration of an existing pipeline by inverting an impregnated resin pipe, comprising: supplying a flexible impregnated resin pipe; pipe turning in an existing pipeline; attaching a perforated plane-folding hose to the rear end of the inverted pipe; ensuring the release intended for the passage of steam through an inverted pipe; injecting steam into a flat-rolled hose and the inner space of the turned pipe and allowing steam to pass through the outlet; and allowing resin to solidify in the impregnated pipe.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этап формирования нескольких отверстий, которые выполнены в чередующемся порядке в краях плоскосворачиваемого шланга, находящегося в плоском состоянии, что делается для распределения пара вдоль длины вывернутой пропитанной трубы.In yet another embodiment of the invention, the method further includes the step of forming several holes that are made in alternating order at the edges of the flat-rolled hose in a flat state, which is done to distribute steam along the length of the turned impregnated pipe.
В еще одном варианте осуществления изобретения пар нагнетается в любые лужи конденсата, образующиеся внизу трубы.In yet another embodiment, steam is injected into any puddles of condensate forming at the bottom of the pipe.
Согласно другому варианту осуществления изобретения предложено устройство выпуска для бестраншейного восстановления существующего трубопровода с помощью пропитанного смолой рукава, содержащее удлиненный полый цилиндрический элемент, который содержит открываемый по желанию клапан на первом конце, и крышку, закрывающую первый конец устройства; и цилиндрический элемент, содержащий второй открытый конец, который может быть закреплен полосами внутри заднего конца гибкой пропитанной смолой трубы с закрытым концом шланга, расположенным внутри трубы, и открытый конец направлен к концу рукава.According to another embodiment of the invention, there is provided an exhaust device for trenchless restoration of an existing pipeline using a resin-impregnated sleeve, comprising an elongated hollow cylindrical element that comprises a valve, optionally opened at a first end, and a lid covering the first end of the device; and a cylindrical element containing a second open end, which can be fixed in strips inside the rear end of the flexible resin-impregnated pipe with a closed end of the hose located inside the pipe, and the open end directed towards the end of the sleeve.
В еще одном варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит отвод конденсата, прикрепленный ко второму открытому концу.In yet another embodiment, the device further comprises a condensate drain attached to the second open end.
В еще одном варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит удерживающее приспособление, присоединенное ко второму открытому концу.In yet another embodiment, the device further comprises a holding device attached to the second open end.
Согласно другому варианту осуществления изобретения предложена гибкая облицовка со смолой, содержащая кусок материала облицовки, выполненного из пропитанного смолой материала с внешним непроницаемым слоем и расположенного внутри трубы; и отвод воздуха, выполненный на заднем конце трубы, указанный отвод выполнен в виде отверстия в непроницаемом слое и прилегающем наполняемом материале, которое снабжено накладкой из материала облицовки, расположенного поверх отверстия, часть накладки, направленная к участку трубы, не закреплена, и снабжено вторым накладочным элементом, который перекрывает первый накладочный элемент и который прикреплен к непроницаемому слою и содержит незакрепленную область, взаимодействующую с незакрепленной областью первой накладки, что дает возможность воздуху выходить через отверстие после выворачивания трубы.According to another embodiment of the invention, there is provided a flexible resin lining comprising a piece of lining material made of resin impregnated material with an external impermeable layer and located inside the pipe; and an air outlet made at the rear end of the pipe, said outlet is made in the form of an opening in an impermeable layer and an adjacent filling material, which is provided with an overlay of cladding material located on top of the opening, the part of the overlay directed to the pipe section is not fixed, and provided with a second overlay an element that overlaps the first patch element and which is attached to the impermeable layer and contains an unfastened region that interacts with the unsecured region of the first patch, which makes it possible NOSTA air to escape through the opening after the eversion tube.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предложен плоскосворачиваемый шланг для затвердевания с помощью пара затвердевающего на месте рукава, содержащий участок гибкого шланга, выполненного из материала, способного выдержать температуры пара; и несколько отверстий, выполненных в краях шланга в плоском состоянии.According to another embodiment of the invention, there is provided a flat-rolled hose for hardening with a steam hardening in place of a sleeve comprising a portion of a flexible hose made of a material capable of withstanding steam temperatures; and several holes made in the edges of the hose in a flat state.
В еще одном варианте осуществления изобретения отверстия выполнены по краям чередующимся образом.In yet another embodiment of the invention, the holes are made at the edges in an alternating manner.
В еще одном варианте осуществления изобретения дальний конец шланга выполнен закрытым.In yet another embodiment, the distal end of the hose is closed.
В еще одном варианте осуществления изобретения отверстия выполнены через интервалы друг от друга, составляющие от 10 см до 46 см.In yet another embodiment of the invention, the holes are made at intervals from each other, comprising from 10 cm to 46 cm
В еще одном варианте осуществления изобретения шланг выполнен из резины.In yet another embodiment of the invention, the hose is made of rubber.
В еще одном варианте осуществления изобретения шланг представляет собой армированный полиэстером, покрытый нитрилом выпускной шланг.In yet another embodiment, the hose is a polyester-reinforced, nitrile-coated outlet hose.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предложен способ бестраншейного восстановления существующего трубопровода с помощью гибкого пропитанного смолой рукава от первого места доступа до второго места доступа, что делается для приспосабливания гибкого пропитанного смолой рукава к существующему трубопроводу, и затвердевания смолы, указанный способ включает в себя обеспечение подачи гибкого пропитанного смолой рукава и втягивание одного конца гибкого рукава в трубопровод от первого места доступа до второго места доступа; обеспечение подачи гибкого надувного баллона; выворачивание надувного баллона с выпуском во внутреннее пространство гибкого рукава с помощью воздуха; крепление гибкого перфорированного плоскосворачиваемого шланга к заднему концу надувного баллона;According to another embodiment of the invention, a method for trenchless restoration of an existing pipeline using a flexible resin-impregnated sleeve from a first access point to a second access point is provided, which is done to adapt the flexible resin-impregnated sleeve to an existing pipe, and the resin solidifies, said method comprising providing a flexible resin-impregnated sleeve and drawing one end of the flexible sleeve into the pipeline from a first access point to a second access point upa; supply of a flexible inflatable balloon; turning the inflatable balloon with the release into the interior of the flexible sleeve using air; fastening a flexible perforated plane-folding hose to the rear end of an inflatable balloon;
нагнетание пара в перфорированный плоскосворачиваемый шланг и предоставление пару возможности протекать через баллон иinjecting steam into the perforated flat-rolled hose and allowing steam to flow through the cylinder and
предоставление возможности затвердевания смолы в рукаве.allowing the resin to solidify in the sleeve.
В еще одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя этап прикрепления удерживающего устройства к заднему концу выворачиваемого надувного баллона.In yet another embodiment of the invention, the method includes the step of attaching a retaining device to the rear end of an invertible inflatable balloon.
Другие цели и преимущества изобретения будут частично ясны из описания.Other objectives and advantages of the invention will be partially apparent from the description.
Соответственно, изобретение содержит несколько этапов и связь одного или нескольких из этих этапов с другими этапами и устройства, содержащие признаки, свойства и связь элементов, которые объяснены на примерах в подробном описании, и объем изобретения будут обозначены в формуле изобретения.Accordingly, the invention comprises several steps and the connection of one or more of these steps with other steps and devices containing features, properties and communication of elements, which are explained in the examples in the detailed description, and the scope of the invention will be indicated in the claims.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Для более полного понимания изобретения в последующем описании будем ссылаться на прилагаемые чертежи, на которых:For a more complete understanding of the invention in the following description, we will refer to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - схематичный поперечный разрез, на котором показано втягивание пропитанного смолой, затвердевающего на месте рукава в типовой магистрали подземных труб от расположенного выше по потоку или ближайшего конца подземной трубы до расположенного ниже по потоку или дальнего конца подземной трубы в начале процесса установки облицовки базовой трубы;Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the drawing in of a resin impregnated hardening in place of a sleeve in a typical underground pipe line from the upstream or near end of the underground pipe to the downstream or far end of the underground pipe at the beginning of the installation of the base cladding pipes;
Фиг.2(a), 2(b) и 2(c) - схематичные поперечные разрезы выпускного устройства, установленного в затвердевающий на месте надувной баллон;FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) are schematic cross-sectional views of an exhaust device installed in a place-hardening inflatable balloon;
Фиг.3 - вид сверху затвердевающего на месте надувного баллона, прикрепленного полосами к выпускному шлангу в сборе с фиг.2, в соответствии с изобретением;Figure 3 is a top view of a hardening in place of an inflatable balloon attached in stripes to the exhaust hose assembly of figure 2, in accordance with the invention;
Фиг.4 - схематичный поперечный разрез находящегося под давлением блока выворачивания, предназначенного для выворачивания с помощью воздуха надувного баллона с фиг.3, в соответствии с изобретением;FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a pressurized eversion unit for inverting an inflatable balloon of FIG. 3 using air, in accordance with the invention;
Фиг.5 - схематичный поперечный разрез выворачиваемой поверхности надувного баллона с дальнего конца базовой трубы при установке со смотровыми задвижками, предназначенными для определения положения выпускной трубки, в соответствии с изобретением;FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an invertible surface of an inflatable balloon from the distal end of the base pipe when installed with inspection valves for determining the position of the exhaust pipe, in accordance with the invention;
Фиг.6(a) - схематичный поперечный разрез выворачиваемой поверхности надувного баллона на дальнем конце базовой трубы с фиг.5 с установленной на место концевой закрывающей рамкой;FIG. 6 (a) is a schematic cross-sectional view of an invertible surface of an inflatable balloon at the distal end of the base pipe of FIG. 5 with the end closure frame mounted in place;
Фиг.7(a) - поперечный разрез 7a-7a концевой закрывающей рамки с фиг.6(b);Fig. 7 (a) is a
Фиг.7(b) - поперечный разрез 7b-7b концевой закрывающей рамки с фиг.6; иFig. 7 (b) is a
Фиг.8(а), 8(b) и 8(c) - виды сверху, показывающие этапы формирования отвода воздуха в затвердевающем на месте надувном баллоне, соответствующем изобретению.Figs. 8 (a), 8 (b) and 8 (c) are plan views showing the steps for forming an air vent in a site-hardening inflatable balloon in accordance with the invention.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDescription of preferred embodiments of the invention
На фиг.1 показана типовая магистральная подземная труба 11 с существующим каналом 12, проходящим под магистралью 13 и 14. На фиг.1 показано верхнее отверстие 16 и нижнее отверстие 17. Пропитанный смолой рукав находится на рабочей площадке в подходящим образом охлаждаемом грузовике 19 и втягивается от верхнего открытого конца 16 с помощью лебедки 43, расположенной на нижнем открытом конце 17. Для предотвращения повреждений и регулирования продольного вытягивания рукав 18 завернут в полипропиленовую трубку.Figure 1 shows a typical main underground pipe 11 with an existing channel 12 extending beneath highway 13 and 14. Figure 1 shows an upper hole 16 and a lower hole 17. The resin-impregnated sleeve is located on a work platform in a suitably cooled truck 19 and retracted from the upper open end 16 using a winch 43 located on the lower open end 17. To prevent damage and to regulate the longitudinal elongation of the
Гибкий затвердевающий на месте рукав хорошо известного в технике типа образован, по меньшей мере, из одного слоя гибкого пропитанного смолой материала, такого как слой войлока, с внешним непроницаемым полимерным слоем в виде пленки. Слой войлока и слой пленки сшиты вдоль линии шва и образуют цилиндрический рукав. Совместимая термопластическая пленка в виде ленты расположена поверх линии шва, или пленка представляет собой материал, экструдированный поверх линии шва, что делается для того, чтобы обеспечить непроницаемость рукава. Подобные рукава подробно описаны в патентах США №6,708,728 и №6,679,293.A flexible, field hardening sleeve of a type well known in the art is formed of at least one layer of flexible resin impregnated material, such as a felt layer, with an external impermeable polymer layer in the form of a film. The felt layer and the film layer are sewn along the seam line and form a cylindrical sleeve. A compatible thermoplastic film in the form of a tape is located on top of the seam line, or the film is a material extruded over the seam line, which is done in order to ensure the tightness of the sleeve. Such sleeves are described in detail in US patent No. 6,708,728 and No. 6,679,293.
Для рукавов больших диаметров могут использоваться несколько слоев войлочного материала. Слои войлока могут представлять собой натуральные или синтетические гибкие абсорбирующие смолу материалы, например волокна из полиэстра или акрила. Непроницаемая пленка на внешнем слое может быть из полиолефина, такого как полиэтилен или полипропилен, полимера винилового соединения, такого как поливинилхлорид, или полиуретана, что хорошо известно в технике. На начальном этапе всех бестраншейных восстановительных монтажных работ существующий трубопровод подготавливается: он очищается и производится видеозапись.For sleeves of large diameters, several layers of felt material can be used. The layers of felt may be natural or synthetic flexible resin absorbent materials, for example polyester or acrylic fibers. The impermeable film on the outer layer may be a polyolefin, such as polyethylene or polypropylene, a polymer of a vinyl compound, such as polyvinyl chloride, or polyurethane, as is well known in the art. At the initial stage of all trenchless restoration installation works, the existing pipeline is prepared: it is cleaned and video is recorded.
На фиг.2(a), 2(b) и 2(c) показано, что выпускная трубка 21 с закрытым концом 22 и клапаном 23 для пара вставлена в надувной баллон 24 со стороны заднего конца. Выпускная трубка 21 выполнена из куска заключенного в стальной кожух шланга 26 для пара и содержит открытый конец 27 с удерживающим приспособлением 28. Противоположный или ведущий конец 29 выпускной трубки 21 вставлен в задний конец надувного баллона 24, который прикреплен стальной полосой 31 к заднему или удерживающему концу выпускной трубки 21. Выпускная трубка 21 покрыта трубкой 34 из полимерной пленки, которая связана некоторым количеством стяжек 36 для того, чтобы предотвратить разрыв баллона 24.Figures 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show that the
Как показано на фиг.3, закрытый конец 22 выпускной трубки 21 вставлен в надувной баллон 24 и закреплен там с помощью полос 31. Удерживающий трос 32 прикреплен к удерживающему приспособлению 28. Трубка 33 для конденсата также прикреплена к открытому концу 27 выпускной трубки 21.As shown in FIG. 3, the closed end 22 of the
Как показано на фиг.8, надувной баллон 24 может также содержать отвод 81 воздуха, выполненный на расстоянии примерно равном от 0,6 м до 1,2 м от конца баллона 24. Это позволяет удалять воздух из баллона 24 до его прохождения через клапан в устройстве выворачивания, в то время как баллон 24 выворачивается. Отвод 81 выполнен следующим образом: в верхнем слое баллона 24 вырезано отверстие 82 диаметром 1,27 см и закрыто первой накладкой 83, закрепленной с трех сторон и перекрытой второй большей накладкой 84, также закрепленной с трех сторон. Накладки 83 и 84 выполнены из такого же материала, что и рукав с непроницаемым слоем, направленным наружу.As shown in Fig. 8, the
Типовые размеры отвода 18 воздуха следующие. Размеры первой накладки 83 составляют примерно от 7,6 см до 15,2 см на примерно от 7,6 см до 15,2 см и первая накладка 83 расположена над отверстием 82. Обычно накладка 83 представляет собой прямоугольник размером 7,6 см на 12,7 см с двумя короткими краями и дальним более длинным краем, которые прикреплены к внешнему слою баллона 24. Вторая накладка 84 должна быть немного больше и ее размеры могут составлять примерно от 10,1 см до 17,8 см на примерно от 10,1 см до 17,8 см. Обычно накладка 84 представляет собой прямоугольник размером 10,1 см на 15,2 см с двумя короткими краями и ближайшим более длинным краем, которые прикреплены к внешнему слою баллона 24.Typical dimensions of the
До начала установки согласно способу, соответствующему настоящему изобретению, войлок рукава 18 пропитывается затвердевающей термореактивной смолой в ходе процесса, называемого «смачиванием». Обычно процесс смачивания включает в себя нагнетание смолы в слой войлока через конец или отверстие, выполненное в непроницаемой пленке, создание разрежения и пропускание пропитанного рукава через прижимные ролики, что хорошо известно в области формирования рукавов. Одна подобная процедура пропитки с разрежением описана в патенте США 4,366,012, который выдан компании Insituform и содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Может использоваться широкая номенклатура смол, например полиэстер, сложный виниловый эфир, эпоксидные полимеры и подобные вещества, которые при желании могут быть изменены. Предпочтительно использовать смолу, которая сравнительно стабильна при комнатной температуре, но которая легко затвердевает при нагревании.Prior to installation according to the method of the present invention, the felt of the
Пропитанный рукав 18 располагается на расстоянии примерно 6,1 м от верхнего отверстия 16 по направлению к нижнему открытому концу 17 базовой трубы 12. Трос или кабель 15 продет от верхнего открытого конца 16 до нижнего открытого конца 17. Далее трос 15 прикрепляется к тяговой лебедке 43, и кабель втягивается к верхнему открытому концу 16.The impregnated
Рулон 41 полипропилена 42 или другой подходящей пластиковой пленки или трубки расположен под втягиваемым рукавом 18, и при поступлении рукава 18 в базовую трубу пленка заворачивается вокруг рукава. Трубка 20 оборачивается вокруг рукава 18 и скрепляется полосами или лентами с целью защиты рукава 18, когда лебедка 43 втягивает его в базовую трубу 12. Втягивание рукава 18 продолжается до тех пор, пока дальний конец 18b рукава не будет находиться на нужном расстоянии от конца базовой трубы 12. Отверстия 18с выполнены на дальнем конце 18b для помощи в определении точного положения выпускной трубки 21.A roll 41 of polypropylene 42 or other suitable plastic film or tube is located under the
Баллон 24 выворачивается в рукав 18 с помощью блока выворачивания. В этом варианте осуществления изобретения блок 51 выворачивания содержит, по меньшей мере, один клапан или уплотнение, предназначенный для взаимодействия с баллоном 24, когда воздух выворачивает баллон 24. Блок 51 содержит, по меньшей мере, один пережимной клапан 52, тип которого описан в патенте США №5,154,936, блок 51 расположен на заднем конце втягиваемого рукава 18. Блок 51 содержит впускной конец 53 и выпускной конец 54 с фартуком 56 выворачивания, подходящим по диаметру к надувному баллону 24. Воздух нагнетается в отверстие 57 клапана для впуска воздуха с целью приведения в действие клапана 52 и взаимодействия с баллоном 24. Фартук 56 выворачивания содержит отверстие 58 впуска воздуха для выворачивания, указанное отверстие предназначено для нагнетания воздуха с целью регулирования выворачивания надувного баллона 24.The
Надувной баллон 24 сгибается и втягивается через блок 51 выворачивания до тех пор, пока он не пройдет достаточную часть поверхности фартука 56 для закрепления полосами. Далее баллон 24 заворачивается вокруг фартука 56 и надежно прикрепляется к нему полосами. Далее втягиваемый рукав 18 полосами прикрепляется к фартуку 56 выворачивания поверх прикрепленного полосами надувного баллона 24. Отверстия впуска воздуха для выворачивания, предназначенные для приведения в действие пережимного клапана 52 устройства 51 выворачивания и выворачивания надувного баллона 24 соединены с блоком 51 выворачивания.The
При обычном способе установки с втягиванием и надуванием, в котором используется выворачивание водой, давление в баллоне и рукаве поддерживается благодаря высоте столба воды внутри нижней трубы. Затвердевание начинается благодаря воздействию тепла на пропитанный рукав. Это обычно осуществляется благодаря подаче нагретой воды в трубку для выворачивания или благодаря циркуляции горячей воды по шлангу рециркуляции, втянутому в выворачиваемый баллон удерживающим тросом, соединенным с задним концом выворачиваемого баллона. Обычно затвердевание с использованием горячей воды длится примерно от 3 до 5 часов, в зависимости от выбранного типа смолы и толщины рукава. После затвердевания и входа в расположенный ниже по потоку люк и до удаления надувного баллона необходимо выпустить нагретую воду.In a typical retract and inflate installation method using water inversion, the pressure in the bottle and sleeve is maintained due to the height of the water column inside the lower pipe. Hardening begins due to the effect of heat on the impregnated sleeve. This is usually accomplished by supplying heated water to the eversion tube or by circulating hot water through a recirculation hose pulled into the ejectable balloon by a holding cable connected to the rear end of the eversible balloon. Usually, hardening using hot water lasts from about 3 to 5 hours, depending on the type of resin chosen and the thickness of the sleeve. After hardening and entering the downstream hatch and before removing the inflatable balloon, it is necessary to release heated water.
Для рукавов среднего и большого диаметров это может представлять значительные проблемы, особенно при ремонте обычной магистральной подземной трубой со значительным отклонением, как показано на фиг.1. Требуется не только большой объем воды, но и дополнительное давление от вертикального перепада может разорвать надувной баллон. Для того чтобы избежать такой ситуации желательно использовать воздух для надувания и пар для затвердевания. Кроме того, благодаря энергии, переносимой паром, рукав затвердеет быстрее и при меньших затратах энергии.For sleeves of medium and large diameters, this can be a significant problem, especially when repairing with a conventional main underground pipe with a significant deviation, as shown in Fig. 1. Not only a large volume of water is required, but also the additional pressure from the vertical drop can break the inflatable balloon. In order to avoid such a situation, it is desirable to use air for inflation and steam for solidification. In addition, thanks to the energy transported by the steam, the sleeve hardens faster and with less energy.
Например, в расположенной ниже таблице 1 показано сравнение потребностей в энергии и воде при затвердевании с помощью воды и при затвердевании с помощью пара для ремонта затвердевающей на месте трубы, диаметр которой составляет 107 см, длина равна 34,8 м с нижней трубой длины 2,9 м и 1,1 м расположенного ниже по потоку конца.For example, the following table 1 compares the energy and water requirements for hardening with water and when hardening with steam to repair an in-place hardening pipe with a diameter of 107 cm, a length of 34.8 m with a lower pipe of length 2, 9 m and 1.1 m of the downstream end.
На фиг.4 показано типовое устройство 51 выворачивания, тип этого устройства описан в патенте США №5,154,936, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Указанное устройство используется согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Устройство 51 выворачивания может быть установлено горизонтально на расположенном выше по потоку конце базовой трубы. На устройстве 51 закреплены различные соединительные устройства, как показано в патенте 5,154,936, что позволяет приводить в действие пережимной клапан 52 с целью подачи воздуха для выворачивания внутрь надувного баллона 24 и пара для осуществления затвердевания смолы в баллоне 24 и рукаве 18.4 shows an
Подача в надувной баллон 24 производится через устройство 51 выворачивания, и надувной баллон 24 скреплен полосами на конце для выворачивания. Открытый, расположенный выше по потоку конец рукава 18 закреплен полосами поверх баллона 24. В клапан 52 подается давление и баллон 24 выворачивается в рукав 18. Давление воздуха, подаваемого во впускное отверстие воздуха, достаточно для осуществления выворачивания. На поверхность баллона 24 наносится смазка, когда он подается, что делается для облегчения перемещения через уплотнение при выворачивании баллона 24.The supply to the
Подача воздуха для выворачивания, и давление в баллоне регулируются с целью поддержания равномерной скорости выворачивания. Рекомендуемые значения давлений следующие:The ejection air supply and the pressure in the cylinder are regulated in order to maintain a uniform eversion rate. Recommended pressure values are as follows:
Когда надувной баллон 24 проходит через устройство 51 выворачивания и удерживающий конец приближается к устройству 51, перфорированный плоскосворачиваемый шланг 71, предназначенный для подачи пара, присоединяется к удерживающему приспособлению 28. Надо проявлять осторожность, когда удерживающее приспособление 28, удерживающий кабель 32 и плоскосворачиваемый шланг 71 входят в устройство 51 выворачивания.When the
Обычно плоскосворачиваемый шланг 71 выполнен из гибкого материала, который выдерживает температуру пара при минимальных давлениях, таким материалом может быть резина. Подходящие резины включают в себя резину Viton, каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера и армированный полиэстером, покрытый нитрилом материал для шланга. Подобные шланги должны быть маслостойкими и защищенными от неблагоприятных погодных условий. Обычно диаметр плоскосворачиваемого шланга 71 составляет 10 см. Тем не менее, в установках с выворачиванием с помощью воздуха и затвердевания с помощью пара могут использоваться шланги диаметром 5 см и 7,6 см. После воздействия пара не было обнаружено заметного ухудшения физических свойств армированного полиэстером и покрытого нитрилом шланга. Этот шланг не использовался в одиночку для пропускания пара, а располагался внутри другой трубки/рукава и, следовательно, давление в плоскосворачиваемом шланге равно разнице давлений на входе магистрали и внутреннего давления в затвердевающей трубке/рукаве. Указанная разница давлений обычно составляет примерно от 10,3 кПа в начале затвердевания до 34,5 кПа в конце цикла затвердевания.Typically, flat-rolled
Плоскосворачиваемый шланг 71 перфорирован, то есть содержит отверстия, расположенные по шаблону близко к дальнему концу. Эти отверстия перфорации создают струи пара, обладающие высокой скоростью, и турбулентность в радиальном направлении, что уменьшает перепад температур в вывернутом рукаве при проведении затвердевания, а также способствует теплообмену, независимо от расположения или вращения плоскосворачиваемого шланга 71. Диаметры отверстий перфорации могут меняться от 1,6 мм до 6,4 мм в зависимости от диаметра базовой трубы и длины базовой трубы с рукавом. По всей длине плоскосворачиваемого шланга отверстия расположены повторяющимся образом согласно шаблону из двух отверстий, размещенных на противоположных сторонах плоскосворачиваемого шланга на расстоянии от 10 см до 30 см друг от друга в продольном направлении. Размер отверстия выбирается таким образом, чтобы вдоль всей длины плоскосворачиваемого шланга создавались струи пара достаточной скорости и объединенный поток струй пара соответствовал возможностям парового бойлера.Flat-folding
Использование плоскосворачиваемого шланга при установке и затвердевании ЗНМТ трубы служит трем важным целям, описанным выше:The use of a flat-rolled hose when installing and hardening a ZNMT pipe serves three important purposes described above:
1. Энергия пара нагнетается вдоль всей длины низа ЗНМТ трубы, что предотвращает температурное расслоение от ближайшего до дальнего конца.1. Steam energy is pumped along the entire length of the bottom of the ZNMT pipe, which prevents thermal separation from the nearest to the far end.
2. Фактическое количество пара, нагнетаемого из каждого отверстия, уменьшается по мере увеличения расстояния до отверстия от ближайшего конца. Это означает, что среднее время действия нагнетаемого пара оптимизируется для затвердевания ЗНМТ трубы.2. The actual amount of steam injected from each hole decreases as the distance to the hole from the nearest end increases. This means that the average duration of the injected steam is optimized for the solidification of the ZNMT pipe.
3. Расположение плоскосворачиваемого шланга обеспечивает, что низ ЗНМТ трубы будет затвердевать даже в случае накопления конденсата в покоробившихся частях базовой трубы. Температура снаружи плоскосворачиваемого шланга, равная 93°С, и отверстия перфорации, через которые в конденсат нагнетается пар, гарантируют эффективное затвердевание.3. The location of the flat-rolled hose ensures that the bottom of the ZNMT pipe will harden even if condensate accumulates in the warped parts of the base pipe. The outside temperature of the flat hose, equal to 93 ° C, and the perforation holes through which steam is injected into the condensate guarantee effective solidification.
Подача пара к затвердевающему рукаву, проводимая указанным способом, значительно улучшает эффективность затвердевания, которая выражается в виде килограммов затвердевшей смолы на килограмм пара, поданного в ЗНМТ трубу во время цикла затвердевания. Равномерное распределение энергии вдоль длины трубы также приводит к равномерному началу экзотермы от верха трубы до низа и от ближайшего конца к дальнему концу.The steam supply to the hardened sleeve, carried out in this way, significantly improves the hardening efficiency, which is expressed in the form of kilograms of hardened resin per kilogram of steam supplied to the ZNMT pipe during the hardening cycle. A uniform distribution of energy along the length of the pipe also leads to a uniform start of exotherm from the top of the pipe to the bottom and from the closest end to the far end.
Когда выворачивание надувного баллона 24 приближается к определенному нижнему открытому концу 17, выпускная трубка 21 начинает отходить от поверхности выворачивания. Точное положение может быть определено при помощи смотровых отверстий 18с на дальнем конце 18b рукава, отходящего от нижнего открытого конца 17. Это подробно показано на фиг.5. Когда выворачивание останавливается, давление воздуха в надувном баллоне 24 поддерживается. В это время выпускная трубка 21 направлена к концевому закрывающему устройству 61, как показано на фиг.6(a). На фиг.6(b) показан полностью вывернутый надувной баллон 24, причем выпускная трубка 21 выступает через концевое закрывающее устройство 61 с фиг.7(a). Подробно устройство 61 показано на фиг.7(a) и 7(b). Выворачивание продолжается до тех пор, пока надувной баллон 24 не будет остановлен закрывающим устройством 61 и выпускная трубка 21 не войдет в зацепление с закрывающим устройством 61.When the eversion of the
Закрывающее устройство 61 содержит верхний плоский зажим 62 с увеличенной центральной областью 63 и взаимодействующий с ним нижний плоский зажим 64 с увеличенной центральной областью 66, которые предназначены для сцепления с выпускной трубкой 21, когда она выходит из нижнего отверстия 17. Верхний плоский зажим 62 и нижний плоский зажим 64 скреплены вместе вокруг дальнего конца рукава 18 с помощью нескольких болтов 67.The closing
В это время пар подается в прикрепленный перфорированный плоскосворачиваемый шланг 71 с целью начать процесс затвердевания смолы во втянутом рукаве 18 и надувном баллоне 24. В типовом варианте осуществления изобретения плоскосворачиваемый шланг 71 представляет собой высокотемпературную термопластичную трубку диаметром 10 см. Отверстия диаметром 3,2 мм высверливаются на противоположных сгибах на расстоянии в 30,5 см друг от друга и на расстоянии в 1,3 см от загнутых краев. Этот шаблон расположения отверстий обеспечивает большее количество пара на ближайшем конце и обеспечивает хорошее смешивание даже в случае вращения шланга 71 при установке. Пар подается из шланга для подачи пара и регулируется распределительным клапаном с целью подачи смеси воздух/пар во впускной тракт. Поток воздух/пар регулируется для поддержания давления затвердевания, равного примерно 20,7-41,4 кПа, до тех пор, пока температура объединенного потока воздух/пар не достигнет нужной температуры, составляющей примерно 77°С-104°С и измеряемой в выпускной трубке.At this time, steam is fed into the attached perforated plane-folding
Рекомендуемые значения манометрического давления нагревания и затвердевания в кПа содержатся в таблице 2.Recommended gauge pressures for heating and solidification in kPa are given in table 2.
В зависимости от конкретного вида смолы и толщины трубки при завершении затвердевания поток пара прерывается при одновременном регулировании потока воздуха, который служит для поддержания давления. При охлаждении примерно до 54°С выпускной клапан открыт в попутном направлении, по меньшей мере, на один час.Depending on the particular type of resin and the thickness of the tube, when the solidification is completed, the steam flow is interrupted while controlling the air flow, which serves to maintain pressure. When cooled to approximately 54 ° C, the exhaust valve is open in the associated direction for at least one hour.
При понижении температуры до требуемого уровня давление потока воздуха понижается до нуля, а выпускной клапан полностью открывается. Любой конденсат, который мог накопиться в баллоне 24, удаляется с помощью устройства 33 для отвода конденсата, расположенного в выпускном устройстве 21.When the temperature drops to the required level, the air flow pressure drops to zero, and the exhaust valve opens completely. Any condensate that could have accumulated in the
Описанная здесь установка рукавов затвердевающей на месте трубы (ЗНМТ), включающая выворачивание с помощью воздуха и затвердевание с помощью пара, является экономически эффективным и целесообразным способом установки и затвердевания рукавов среднего и большого диаметра (46-213 см). Использование пара для затвердевания без выпуска воздуха из вывернутого рукава подразумевает использование процедур, которые значительно отличаются от типового затвердевания с помощью горячей воды ЗНМТ рукавов аналогичного диаметра. В процедурах с использованием для затвердевания горячей воды, горячая вода обычно протекает по циклу и возвращается в бойлер. В отличие от этого при затвердевании паром используется способ с одним проходом потока, что делается для исключения конденсации и падения давления. Из-за такой конденсации внизу рукава также образуются холодные области и не обеспечивается подача энергии, нужной для затвердевания. Использование затвердевания с помощью пара для ЗНМТ рукавов среднего и большого диаметра также требует другой технологии, отличающейся от затвердевания с помощью пара ЗНМТ рукавов малого (15-38 см) диаметра.The installation of sleeves hardening in place of the pipe described here (ZNMT), including turning out using air and hardening with steam, is a cost-effective and appropriate way to install and harden sleeves of medium and large diameter (46-213 cm). The use of steam for hardening without air bleeding from the inverted sleeve implies the use of procedures that are significantly different from typical hardening with the help of hot water ZNMT hoses of a similar diameter. In procedures using hardening hot water, hot water usually flows in a cycle and returns to the boiler. In contrast, steam hardening uses a single-pass method, which is done to prevent condensation and pressure drop. Due to such condensation, cold regions are also formed at the bottom of the sleeve and the supply of energy necessary for solidification is not provided. The use of steam hardening for ZNMT hoses of medium and large diameters also requires a different technology that is different from hardening with ZNMT steam hoses of small (15-38 cm) diameters.
При надлежащем использовании способ затвердевания с помощью пара гораздо более безвреден для окружающей среды по сравнению со способом затвердевания с помощью воды, так как при первом способе используется только примерно 5% воды и от 15% до 30% энергии по сравнению с потребностями в воде и энергии при затвердевании с помощью горячей воды. Более ранние попытки распространить использование затвердевания с помощью пара для ЗНМТ рукавов диаметром 46 см и более часто приводили к неполному затвердеванию нижней части установленного ЗНМТ рукава. Использование больших объемов пара и/или пара и воздуха для решения этой проблемы затвердевания лишь немного улучшали ситуацию. Кроме того, подача больших объемов пара приводит к увеличению времени цикла затвердевания и увеличению количества используемой энергии. Даже при более долгом цикле затвердевания и дополнительных затратах энергии трудно добиться эффективного затвердевания при определенных реальных условиях выполнения работ. Считается, что это происходит из-за температурного расслоения и наличия областей конденсации, которые находятся в нижних частях трубы и затвердевающего рукава. Накопленный конденсат изолирует и не допускает теплообмена многослойной смолы и расположенной выше паровой подушки.When used properly, the steam cure method is much more environmentally friendly than the water cure method, since the first method uses only about 5% water and from 15% to 30% energy compared to water and energy needs when hardening with hot water. Earlier attempts to extend the use of steam hardening for HSTM hoses with a diameter of 46 cm and more often led to incomplete hardening of the lower part of the HST set. The use of large volumes of steam and / or steam and air to solve this solidification problem only slightly improved the situation. In addition, the supply of large volumes of steam leads to an increase in the solidification cycle time and an increase in the amount of energy used. Even with a longer hardening cycle and additional energy costs, it is difficult to achieve effective hardening under certain real conditions of work. It is believed that this is due to temperature separation and the presence of condensation areas that are located in the lower parts of the pipe and the hardening sleeve. The accumulated condensate isolates and prevents heat transfer of the multilayer resin and the steam cushion located above.
Затвердевание с помощью горячей воды ЗНМТ рукавов среднего и большого диаметра обычно требует примерно от 3500 до 5800 кДж на килограмм затвердевающей смолы. В отличие от этого для затвердевания с помощью пара рукавов малого диаметра (15-38 см) требуется примерно от 1600 до 2300 кДж на килограмм затвердевающей смолы.Hardening with the help of hot water ZNMT sleeves of medium and large diameter usually requires from about 3500 to 5800 kJ per kilogram of hardening resin. In contrast, curing with a pair of small-diameter hoses (15-38 cm) requires approximately 1,600 to 2,300 kJ per kilogram of cured resin.
В описанных способах последовательно достигается полное затвердевание ЗНМТ при затратах примерно от 700 до 1100 кДж на килограмм смолы даже для областей, расположенных внизу ЗНМТ рукава и залитых конденсатом. Это становится возможным благодаря использованию способа нагнетания пара, при котором регулируются области нагнетания пара с целью исключения температурного расслоения и неблагоприятного воздействия конденсата на затвердевание. В указанном способе регулируется количество пара и расположение мест, куда нагнетается пар вдоль длины ЗНМТ рукава. Это делается для максимизации теплообмена от каждого килограмма пара к многослойному изделию из смолы и войлока до того, как пар выйдет из дальнего конца ЗНМТ рукава в виде конденсата или водяного пара.In the described methods, complete solidification of ZNMT is successively achieved at costs from about 700 to 1100 kJ per kilogram of resin, even for areas located at the bottom of ZNMT sleeves and filled with condensate. This is made possible through the use of a steam injection method, in which the steam injection regions are regulated in order to exclude temperature separation and the adverse effect of condensate on solidification. In this method, the amount of steam and the location of the places where the steam is pumped along the length of the ZNMT sleeve are regulated. This is done to maximize heat transfer from each kilogram of steam to a multilayer resin and felt product before the steam exits from the far end of the HLMT sleeve in the form of condensate or water vapor.
Как здесь описано, пар нагнетается в шланг с закрытым концом, при этом шланг расположен с оборотной стороны расширенного ЗНМТ рукава. Для регулирования выпуска водяного пара и конденсата из дальнего конца ЗНМТ рукава предусмотрено независимое выпускное отверстие (отверстия) с регулирующим клапаном. Шланг содержит несколько отверстий (разных размеров и расположенных на расстоянии друг от друга), расположенных вдоль всей длины шланга. Расположение отверстий по окружности шланга выбрано таким образом, что независимо от вращения шланга при размещении в ЗНМТ рукаве некоторое количество отверстий вдоль всей длины шланга будут направлены к низу ЗНМТ рукава. Это создает непрерывное нагнетание пара в любое место с конденсатом на протяжении всего цикла затвердевания. Нагнетание пара в конденсат нагревает его до температуры, превосходящей температуру, необходимую для гарантирования затвердевания.As described here, steam is pumped into the hose with a closed end, while the hose is located on the back of the expanded ZNMT sleeve. To regulate the release of water vapor and condensate from the far end of the ZNMT hose, an independent outlet (s) with a control valve is provided. The hose contains several holes (of different sizes and located at a distance from each other) located along the entire length of the hose. The location of the holes around the circumference of the hose is chosen in such a way that regardless of the rotation of the hose when placing in the hose, a certain number of holes along the entire length of the hose will be directed to the bottom of the hose. This creates a continuous injection of steam to any place with condensate throughout the entire solidification cycle. The injection of steam into the condensate heats it to a temperature exceeding the temperature necessary to guarantee solidification.
Благодаря закрытому концу на шланге для нагнетания пара внутреннее давление шланга для нагнетания может превосходить внутреннее давление ЗНМТ рукава при затвердевании. По мере того как нагнетаемый пар перемещается по шлангу, он выталкивается через отверстия, образуя паровую подушку в ЗНМТ рукаве. Разность между внутренним давлением в шланге для нагнетания пара и внутренним давлением в ЗНМТ уменьшается по мере того, как пар выходит из конца для нагнетания шланга для нагнетания пара. Следовательно, объем пара, нагнетаемого из каждого отверстия, уменьшается вдоль длины шланга для нагнетания пара.Due to the closed end on the steam injection hose, the internal pressure of the injection hose can exceed the internal pressure of the HNMT hose during solidification. As the injected steam moves through the hose, it is pushed out through the holes, forming a steam cushion in the ZNMT sleeve. The difference between the internal pressure in the steam injection hose and the internal pressure in the ZNMT decreases as the steam leaves the end to pump the steam injection hose. Therefore, the volume of steam injected from each hole decreases along the length of the steam injection hose.
Благодаря этому достигаются три вещи:Thanks to this, three things are achieved:
1. Увеличение время, в течение которого большая часть пара находится внутри ЗНМТ рукава, что способствует максимизации передачи энергии многослойному изделию из смолы и войлока.1. Increase the time during which most of the steam is inside the ZNMT sleeve, which helps to maximize energy transfer to the multilayer resin and felt product.
2. По мере движения пара к выпускному концу ЗНМТ рукава к паровой подушке непрерывно подается дополнительная энергия, что сохраняет высокий коэффициент передачи энергии.2. As the steam moves to the outlet end of the ZNMT of the sleeve, additional energy is continuously supplied to the steam cushion, which maintains a high energy transfer coefficient.
3. Нагнетание пара в паровую подушку также вызывает турбулентность, которая предотвращает температурное расслоение и увеличивает передачу энергии.3. The injection of steam into the steam cushion also causes turbulence, which prevents thermal separation and increases energy transfer.
Знание физических параметров ЗНМТ рукава (диаметр, длину, толщину, систему из смолы и катализатора) и доступной мощности бойлера в кДж в час позволяет регулировать размер отверстий с тем, чтобы мощность бойлера в килограммах пара в час соответствовала рекомендуемой продолжительности цикла затвердевания.Knowing the physical parameters of the HNMT sleeve (diameter, length, thickness, resin and catalyst system) and the available boiler power in kJ per hour allows you to adjust the size of the holes so that the boiler power in kilograms of steam per hour corresponds to the recommended solidification cycle time.
Ясно, что способ, соответствующий изобретению, легко позволяет воспользоваться преимуществом затвердевания рукава со смолой от потока пара. Применяя этот способ в существующем трубопроводе можно легко вывернуть цилиндрический элемент. Предусмотрев открываемый по желанию выпускной клапан и выпускную трубку на заднем конце выворачиваемого надувного баллона, можно поддерживать давление внутри баллона и надувного рукава и пар может поступать внутрь рукава и проходить через затвердевающий рукав, что делается для использования энергии, запасенной в паре, для более быстрого затвердевания смолы по сравнению с затвердеванием с помощью циркулирующей горячей воды.It is clear that the method according to the invention easily allows you to take advantage of the hardening of the sleeve with resin from the steam stream. Using this method in an existing pipeline, a cylindrical element can be easily turned out. By providing an optionally open exhaust valve and an exhaust pipe at the rear end of the invertible inflatable balloon, it is possible to maintain pressure inside the balloon and the inflatable sleeve and steam can enter the sleeve and pass through the hardening sleeve, which is done to use the energy stored in the pair for faster solidification resins compared to hardening with circulating hot water.
Таким образом, ясно, что эффективно достигаются вышеупомянутые цели, а также те, которые стали понятны из предыдущего описания, и так как, не выходя за границы объема и новизны изобретения, можно предложить некоторые изменения в осуществление указанного выше способа и в изложенную конструкцию, то приведенное выше описание и прилагаемые чертежи надо рассматривать как иллюстрацию, а не ограничение изобретения.Thus, it is clear that the above goals are effectively achieved, as well as those that have become clear from the previous description, and since, without going beyond the scope and novelty of the invention, it is possible to propose some changes to the implementation of the above method and the above construction, then the above description and the accompanying drawings should be considered as an illustration, and not a limitation of the invention.
Также надо понимать, что последующая формула изобретения покрывает все общие и конкретные отличительные признаки описанного здесь изобретения, и можно сказать, что все формулировки объема изобретения подпадают под формулу изобретения.It should also be understood that the following claims cover all general and specific features of the invention described herein, and it can be said that all formulations of the scope of the invention fall within the scope of the claims.
Claims (31)
обеспечение подачи гибкого, пропитанного смолой рукава и втягивание одного конца гибкого рукава в трубопровод от первого места доступа до второго места доступа;
обеспечение подачи гибкого надувного баллона;
расположение выпуска на заднем конце надувного баллона;
выворачивание надувного баллона с выпуском во внутреннее пространство гибкого рукава с помощью воздуха, так что выпуск доступен со второго места доступа;
нагнетание пара во внутреннее пространство баллона и обеспечение пару возможности протекать через баллон и выходить через выпуск; и обеспечение возможности затвердевания смолы в рукаве.1. The method of trenchless restoration of an existing pipeline using a flexible, resin-impregnated sleeve from the first access point to the second access point by twisting the flexible, resin-impregnated sleeve, which is done to adapt the sleeve to the existing pipe, and hardening the resin, this method includes
supplying a flexible resin-impregnated sleeve and drawing one end of the flexible sleeve into the pipeline from a first access point to a second access point;
supply of a flexible inflatable balloon;
the location of the release at the rear end of the inflatable balloon;
turning the inflatable balloon with the release into the inner space of the flexible sleeve using air, so that the release is accessible from the second access point;
injecting steam into the interior of the container and allowing the steam to flow through the container and exit through the outlet; and allowing the resin to solidify in the sleeve.
обеспечение подачи гибкой, пропитанной смолой трубы;
выворачивание трубы в существующем трубопроводе:
прикрепление перфорированного плоскосворачиваемого шланга к заднему концу выворачиваемой трубы:
обеспечение выпуска, предназначенного для прохождения пара через вывернутую трубу:
нагнетание пара в плоскосворачиваемый шланг и внутреннее пространство вывернутой трубы и обеспечение возможности пару проходить через выпуск: и
обеспечение возможности затвердевания смолы в пропитанной трубе.14. A method of trenchless restoration of an existing pipeline by inverting a resin-impregnated pipe, including
supplying a flexible resin-impregnated pipe;
pipe turning in an existing pipeline:
Attaching a perforated flat-rolled hose to the rear end of the inverted pipe:
ensuring the release intended for the passage of steam through an inverted pipe:
injecting steam into the flat hose and the inside of the inverted pipe and allowing steam to pass through the outlet: and
allowing the resin to solidify in the impregnated pipe.
удлиненный полый цилиндрический элемент, который содержит открываемый по желанию клапан на первом конце, и крышку, закрывающую первый конец устройства; и
цилиндрический элемент, содержащий второй открытый конец, который может быть закреплен полосами внутри заднего конца гибкой, пропитанной смолой трубы с закрытым концом шланга, расположенным внутри трубы, и открытый конец направлен к концу рукава.17. An exhaust device for trenchless restoration of an existing pipeline using a resin-impregnated sleeve containing
an elongated hollow cylindrical element that comprises a valve, optionally opened at the first end, and a lid covering the first end of the device; and
a cylindrical element containing a second open end, which can be fixed in strips inside the rear end of a flexible, resin-impregnated pipe with a closed end of the hose located inside the pipe, and the open end directed toward the end of the sleeve.
кусок материала облицовки, выполненного из пропитанного смолой материала с внешним непроницаемым слоем и расположенного внутри трубы; и
отвод воздуха, выполненный на заднем конце трубы, указанный отвод выполнен в виде отверстия в непроницаемом слое и прилегающем наполняемом материале, которое снабжено накладкой из материала облицовки, расположенного поверх отверстия, часть накладки, направленная к участку трубы, не закреплена, и снабжено вторым накладочным элементом, который перекрывает первый накладочный элемент и который прикреплен к непроницаемому слою и содержит незакрепленную область, взаимодействующую с незакрепленной областью первой накладки, что дает возможность воздуху выходить через отверстие после выворачивания трубы.20. Flexible cladding with resin containing
a piece of lining material made of resin-impregnated material with an external impermeable layer and located inside the pipe; and
an air outlet made at the rear end of the pipe, said outlet is made in the form of an opening in an impermeable layer and an adjacent filling material that is provided with an overlay of a cladding material located on top of the opening, the part of the overlay directed to the pipe section is not fixed, and is equipped with a second overlay which overlaps the first patch element and which is attached to the impermeable layer and contains an unfastened region that interacts with the unsecured region of the first patch, which makes it possible air to escape through the hole after turning the pipe.
обеспечение подачи гибкого, пропитанного смолой рукава и втягивание одного конца гибкого рукава в трубопровод от первого места доступа до второго места доступа;
обеспечение подачи гибкого надувного баллона;
выворачивание надувного баллона с выпуском во внутреннее пространство гибкого рукава с помощью воздуха;
крепление гибкого перфорированного плоскосворачиваемого шланга к заднему концу надувного баллона;
нагнетание пара в перфорированный плоскосворачиваемый шланг и предоставление пару возможности протекать через баллон; и
предоставление возможности затвердевания смолы в рукаве.30. The method of trenchless restoration of an existing pipeline using a flexible resin-impregnated sleeve from the first access point to the second access point, which is done to adapt the flexible, resin-impregnated sleeve to the existing pipe, and hardening the resin, this method includes
supplying a flexible resin-impregnated sleeve and drawing one end of the flexible sleeve into the pipeline from a first access point to a second access point;
supply of a flexible inflatable balloon;
turning the inflatable balloon with the release into the interior of the flexible sleeve using air;
fastening a flexible perforated plane-folding hose to the rear end of an inflatable balloon;
injecting steam into the perforated flat-rolled hose and allowing the steam to flow through the cylinder; and
allowing the resin to solidify in the sleeve.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62484104P | 2004-11-03 | 2004-11-03 | |
US60/624,841 | 2004-11-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007118500A RU2007118500A (en) | 2008-11-27 |
RU2362939C2 true RU2362939C2 (en) | 2009-07-27 |
Family
ID=38992571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118500/06A RU2362939C2 (en) | 2004-11-03 | 2005-11-02 | Installation of spouts, hardening on-site owing to air and vapour stream |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN101095008A (en) |
RU (1) | RU2362939C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479784C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Изотор" | Method for pipeline reconstruction |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103899879B (en) * | 2014-04-16 | 2015-09-30 | 浙江凯胜园林市政建设有限公司 | For repairing device and the restorative procedure thereof of pipe-repairing interface |
CN110617380A (en) * | 2019-07-07 | 2019-12-27 | 山东柯林瑞尔管道工程有限公司 | Pipeline repairing device and method for grouting lining |
CN113531274A (en) * | 2021-08-16 | 2021-10-22 | 广东润球实业有限公司 | Pipeline non-excavation repairing method |
CN114658952B (en) * | 2022-03-29 | 2022-11-08 | 广州易探科技有限公司 | Non-excavation prosthetic tractive device of shaping pipeline is moulded to heat |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW347455B (en) * | 1995-11-09 | 1998-12-11 | Link Pipe Inc | Conduit lining system and method of lining a conduit |
GB9806620D0 (en) * | 1998-03-28 | 1998-05-27 | Texon Uk Ltd | Calibration hose assembly and closure device and a method of conforming a tubular pipe liner |
JP2000343609A (en) * | 1999-06-03 | 2000-12-12 | Shonan Gosei Jushi Seisakusho:Kk | Technique for lining pipe |
US6708728B2 (en) * | 2001-07-17 | 2004-03-23 | Insituform (Netherlands) B.V. | Installation of cured in place liners with air and steam and installation apparatus |
-
2005
- 2005-11-02 CN CN 200580045775 patent/CN101095008A/en active Pending
- 2005-11-02 RU RU2007118500/06A patent/RU2362939C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-11-02 CN CN200810144318.1A patent/CN101329006B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479784C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Изотор" | Method for pipeline reconstruction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101329006B (en) | 2014-01-29 |
RU2007118500A (en) | 2008-11-27 |
CN101329006A (en) | 2008-12-24 |
CN101095008A (en) | 2007-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101188048B1 (en) | Installation of cured in place liners with air and flow-through steam to cure | |
JP4896042B2 (en) | Non-open-cut rehabilitation method for existing transportation pipelines | |
US6969216B2 (en) | Pressurized bladder canister for installation of cured in place pipe | |
US6708728B2 (en) | Installation of cured in place liners with air and steam and installation apparatus | |
CA2619729C (en) | Dual gland air inversion and steam cure of cured in place liners | |
JP4833075B2 (en) | Installation method for in-situ curable liner with inner impermeable layer | |
MX2007013359A (en) | Air inversion and steam cure of cured in place liners apparatus and method. | |
RU2362939C2 (en) | Installation of spouts, hardening on-site owing to air and vapour stream | |
US7866968B2 (en) | Reusable inversion sleeve assembly for inversion of cured in place liners | |
CA2836627C (en) | Dual gland air inversion and steam cure of cured in place liners | |
MXPA06005052A (en) | Installation of cured in place liner with inner impermeable layer and apparatus | |
JP2004291527A (en) | Restoration method for pipeline |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151103 |