RU2540004C1 - Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines - Google Patents
Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540004C1 RU2540004C1 RU2013138255/28A RU2013138255A RU2540004C1 RU 2540004 C1 RU2540004 C1 RU 2540004C1 RU 2013138255/28 A RU2013138255/28 A RU 2013138255/28A RU 2013138255 A RU2013138255 A RU 2013138255A RU 2540004 C1 RU2540004 C1 RU 2540004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- pipe
- compression chamber
- stand
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для исследования способов восстановления трубопроводов, преимущественно внутренними рукавными (трубчатыми) покрытиями, наносимыми пневматическим или гидравлическим давлением. Может быть использовано для моделирования и исследования эксплуатационных процессов, для проектирования технологий ремонта трубопроводов в строительной и нефтегазовой отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве.The invention relates to measuring equipment. Designed to study methods for the restoration of pipelines, mainly internal tubular (tubular) coatings applied by pneumatic or hydraulic pressure. It can be used for modeling and research of operational processes, for designing pipeline repair technologies in the construction and oil and gas industries, and in public utilities.
К аналогичным техническим решениям относится гидравлический стенд [Орлов В.А. Гидравлические исследования и расчет напорных трубопроводов, выполненных из различных материалов. Москва, Вестник МГСУ, 2009, №1. С.177-180], [http://vestnikmgsu.ru/files/archive/ru/issues/2009/Vestnik_1-09.pdf]. Известный гидравлический стенд состоит из трех параллельных трубопроводов длиной по 18 м для нанесения и исследования внутренних покрытий - полимерного рукава, полиэтиленовой трубы, цементно-песчаного покрытия. Трубопроводы закреплены на эстакаде и соединены с замкнутой рециркуляционной системой в виде накопительной емкости для воды, насосной установки, компьютера для регулирования. Стенд оборудован приборами для измерения параметров воды в трубопроводах с покрытиями - статического и динамического давлений, объема, скоростного напора, скорости течения, потери напора, поправочного коэффициента Кориолиса, коэффициента гидравлического трения.Similar technical solutions include a hydraulic stand [Orlov V.A. Hydraulic studies and calculation of pressure pipelines made of various materials. Moscow, Vestnik MGSU, 2009, No. 1. S.177-180], [http://vestnikmgsu.ru/files/archive/ru/issues/2009/Vestnik_1-09.pdf]. The well-known hydraulic stand consists of three parallel pipelines 18 m long for applying and studying internal coatings - a polymer sleeve, a polyethylene pipe, a cement-sand coating. Pipelines are fixed on a flyover and connected to a closed recirculation system in the form of a storage tank for water, a pumping unit, and a computer for regulation. The stand is equipped with devices for measuring water parameters in coated pipelines - static and dynamic pressures, volume, pressure head, flow velocity, pressure loss, Coriolis correction coefficient, hydraulic friction coefficient.
Недостатком известного гидравлического стенда является возможность исследования только конечного продукта рукавной технологии в виде покрытия, а именно его гидравлических характеристик, что является причиной ограничения технологических (исследовательских) возможностей.A disadvantage of the known hydraulic stand is the ability to study only the end product of the hose technology in the form of a coating, namely its hydraulic characteristics, which is the reason for the limitation of technological (research) capabilities.
Прототипом изобретения является стенд для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов [Патент РФ на изобретение 2473068; заявлено 27.09.2011]. Известный стенд представляет собой установленное на основании испытательное и исследуемое оборудование. Испытательное оборудование состоит из вакуумного насоса или пылесоса, вакуумметра, груза с трособлоковым узлом, динамометра. Исследуемое оборудование - труба и гибкий рукав - смонтированы с возможностью моделирования исследований при различных параметрах, в т.ч. размеров и формы трубы, материала рукава, его толщины, количества слоев. Рукав сложен вдвое выворотом и присоединен одним концом - внешним - к трубе, другим - внутренним - к подвижному грузу или к динамометру посредством троса.The prototype of the invention is a stand for the study of equipment and processes of trenchless pipe repair [RF Patent for the invention 2473068; claimed September 27, 2011]. A well-known stand is a test and test equipment installed on the basis of. Testing equipment consists of a vacuum pump or vacuum cleaner, a vacuum gauge, a load with a cable block assembly, and a dynamometer. The equipment under study - a pipe and a flexible sleeve - is mounted with the possibility of modeling studies at various parameters, including the size and shape of the pipe, the material of the sleeve, its thickness, the number of layers. The sleeve is folded in two by eversion and connected at one end — the outer — to the pipe, the other — the inner — to the moving load or to the dynamometer via a cable.
Прототип имеет недостаточные технологические, конкретно-исследовательские возможности вследствие ограничения диапазона давления, видов рукавов, стадий моделирования рукавной технологии ремонта трубопроводов и видов оборудования для ввода рукава.The prototype has insufficient technological, specific research capabilities due to the limitation of the pressure range, types of hoses, stages of modeling hose technology for repairing pipelines and types of equipment for introducing the hose.
Задачей изобретения является расширение исследовательских и в целом технологических возможностей стенда.The objective of the invention is to expand the research and overall technological capabilities of the stand.
Задача решается тем, что в стенде для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов, включающем установленные на основании исследуемую трубу, в которой расположен исследуемый гибкий сложенный вдвое выворотом рукав, внешняя кромка которого закреплена на трубе, систему создания давления, а также динамический механизм в виде подвижного груза на блоке и динамометра растяжения, каждый из которых установлен съемно с возможностью автономного соединения с внутренней кромкой рукава, согласно изобретению система создания давления на рукав представляет собой компрессионную цилиндрическую камеру, выполненную с возможностью автономного соединения с компрессором и с гидравлической рециркуляционной системой и соединенную с исследуемой трубой в месте крепления внешней кромки рукава. Исследуемая труба и расположенный в ней исследуемый рукав соединены с компрессионной камерой герметично посредством сменной насадки. Компрессионная камера соединена с пневматическим затвором, состоящим из корпуса и внутренней эластичной манжеты с возможностью перемещения расположенного в ней рукава, внутренняя кромка которого присоединена к динамическому механизму. Пневматический затвор соединен с компрессором. Компрессионная камера оборудована центральным валом и укрепленными неподвижно на этом валу намоточными катушками - внутренней, с возможностью намотки рукава, и внешней, с возможностью автономного соединения с подвижным грузом или с динамометром растяжения динамического механизма. Центральный вал компрессионной камеры установлен перпендикулярно центральной оси исследуемой трубы. Компрессионная камера выполнена с двумя тангенциальными патрубками, один из которых соединен с исследуемой трубой, второй - с пневматическим затвором. Исследуемая труба и тангенциальные патрубки компрессионной камеры закреплены на основании стенда соосно. Горизонтальные оси трубы, тангенциальных патрубков, манжеты пневматического затвора, динамометра растяжения, верхнего уровня желоба колеса блока расположены на одном уровне от основания стенда.The problem is solved in that in the test bench for equipment and processes for trenchless pipe repair, including the test pipe installed on the base, in which the studied flexible sleeve folded in two by eversion is located, the outer edge of which is fixed to the pipe, a pressure generating system, and also a dynamic mechanism in the form mobile load on the block and tensile dynamometer, each of which is removably mounted with the possibility of autonomous connection with the inner edge of the sleeve, according to the invention, the system Creating the pressure on the compression sleeve is a cylindrical chamber adapted to be connected to auxiliary compressor and to the hydraulic recirculation system and connected to the test pipe at the place of fastening the outer sleeve edge. The test tube and the test sleeve located in it are connected to the compression chamber hermetically by means of a replaceable nozzle. The compression chamber is connected to a pneumatic shutter, consisting of a housing and an internal elastic cuff with the ability to move the sleeve located in it, the inner edge of which is connected to a dynamic mechanism. The pneumatic valve is connected to the compressor. The compression chamber is equipped with a central shaft and winding coils fixed on this shaft — internal, with the possibility of winding the sleeve, and external, with the possibility of autonomous connection with a moving load or with a dynamometer for stretching a dynamic mechanism. The central shaft of the compression chamber is installed perpendicular to the central axis of the pipe under study. The compression chamber is made with two tangential nozzles, one of which is connected to the test tube, the second to the pneumatic shutter. The studied pipe and tangential branch pipes of the compression chamber are fixed on the stand base coaxially. The horizontal axis of the pipe, tangential nozzles, pneumatic shutter cuffs, tensile dynamometer, upper level of the block wheel chute are located at the same level from the stand base.
Исследуемые трубы представляют собой комплект моделей труб, каждая из которых установлена на основании стенда, выполнена с дифференциальными характеристиками и снабжена сменной насадкой. Набор сменных насадок предназначен для герметичного соединения с компрессионной камерой. Набор содержит насадки различных диаметров, в т.ч. насадки, диаметр которых равен диаметру труб, и насадки, диаметр которых выполнен с возможностью телескопического присоединения к трубе. Дифференциальными характеристиками труб являются материал, размеры и форма трубы, характер и размер дефектов трубы.The studied pipes are a set of pipe models, each of which is installed on the base of the stand, is made with differential characteristics and is equipped with a replaceable nozzle. A set of interchangeable nozzles is designed for tight connection with a compression chamber. The kit contains nozzles of various diameters, including nozzles, the diameter of which is equal to the diameter of the pipes, and nozzles, the diameter of which is made with the possibility of telescopic connection to the pipe. Differential characteristics of pipes are material, pipe dimensions and shape, nature and size of pipe defects.
Исследуемые рукава представляют собой комплект образцов рукавов, каждый из которых выполнен с дифференциальными характеристиками по диаметру, длине рукава, материалу, толщине материала, количеству слоев, внутреннему плакирующему или армирующему гидроизоляционному материалу, внешнему клеевому покрытию.The studied sleeves are a set of samples of sleeves, each of which is made with differential characteristics in diameter, length of the sleeve, material, thickness of the material, number of layers, internal cladding or reinforcing waterproofing material, external adhesive coating.
Гидравлическая рециркуляционная система (ГРС) выполнена в виде накопительного бака, соединенного в цикл с компрессионной камерой и оборудованного насосной установкой, запорной арматурой, подогревателем, КИП, компьютером.The hydraulic recirculation system (GDS) is made in the form of a storage tank connected in a cycle with a compression chamber and equipped with a pumping unit, shutoff valves, heater, instrumentation, computer.
Стенд оборудован КИП для измерения расхода, давления, тяговых усилий, скоростного напора, скорости течения, потери напора, времени (продолжительности), температуры воздуха и воды, геометрических размеров исследуемых моделей.The stand is equipped with instrumentation for measuring flow, pressure, traction, velocity head, flow velocity, pressure loss, time (duration), air and water temperature, geometric dimensions of the studied models.
Компрессионная камера, сменные насадки трубы, корпус пневматического затвора выполнены стальными или из армированного стеклопластика.The compression chamber, interchangeable pipe nozzles, the pneumatic shutter body are made of steel or reinforced fiberglass.
Техническим результатом изобретения является расширение исследовательских и в целом технологических возможностей стенда вследствие, во-первых, оборудования стенда источником давления на рукав в виде компрессионной камеры, выполненной с возможностью автономного соединения с компрессором и с ГРС и образования пневматической магистрали и гидравлического цикла, во-вторых, оборудования камеры двумя неподвижно установленными на общем валу катушками - внутренней, для закрепления кромки рукава и создания герметичного пространства во внутренней полости рукава, и внешней, для передачи на этот же рукав динамической нагрузки (растяжения), создаваемой подвижным грузом; в-третьих, оборудования стенда пневматическим затвором, выполненным с возможностью регулируемого растяжения и перемещения рукава внутри манжеты под действием подвижного груза. Указанное выполнение стенда обусловливает исследование моделей труб и рукавов в пневмо-динамических и гидродинамических режимах пневматическим или гидравлическим давлением с одновременным динамическим растяжением рукава.The technical result of the invention is the expansion of the research and technological capabilities of the stand as a result of, firstly, the equipment of the stand with a source of pressure on the sleeve in the form of a compression chamber made with the possibility of autonomous connection with the compressor and with the gas distribution station and the formation of a pneumatic line and a hydraulic cycle, and secondly camera equipment with two coils fixedly mounted on a common shaft - internal, for fixing the sleeve edge and creating a sealed space inside enney sleeve cavity and an outer, for transmission to the same dynamic load sleeve (tension) generated by the movable cargo; thirdly, the equipment of the stand with a pneumatic shutter, made with the possibility of adjustable stretching and moving the sleeve inside the cuff under the action of a moving load. The specified implementation of the stand determines the study of models of pipes and hoses in pneumatic and hydrodynamic modes by pneumatic or hydraulic pressure with simultaneous dynamic extension of the sleeve.
Техническим результатом изобретения также является оборудование исследуемых моделей труб сменными насадками различных диаметров, что способствует расширению диапазона исследования рукавов с разной толщиной стенок.The technical result of the invention is also the equipment of the studied pipe models with interchangeable nozzles of various diameters, which contributes to the expansion of the study range of hoses with different wall thicknesses.
Техническим результатом изобретения также является возможность точного горизонтального расположения модели рукава вследствие, во-первых, соосного закрепления на основании стенда исследуемой трубы и тангенциальных патрубков компрессионной камеры; во-вторых, расположения на одном уровне от основания стенда осей трубы, тангенциальных патрубков, манжеты пневматического затвора, динамометра растяжения, верхнего уровня желоба блока, что способствует повышению корректности моделирования эксперимента (исследования).The technical result of the invention is also the possibility of an exact horizontal arrangement of the sleeve model due to, firstly, coaxial fastening on the basis of the test tube stand and the tangential nozzles of the compression chamber; secondly, the location of the pipe axes, tangential nozzles, the pneumatic shutter cuff, the tensile dynamometer, the upper level of the block groove at the same level from the base of the bench, which helps to increase the accuracy of the simulation of the experiment (research).
Стенд для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов представлен на чертежах при разных режимах работы: фиг.1, фиг.2, фиг.4 во фронтальной плоскости, фиг.3 - в плане.The stand for the study of equipment and processes of trenchless repair of pipelines is presented in the drawings at different operating modes: Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4 in the frontal plane, Fig. 3 - in plan.
Стенд состоит из комплекта моделей труб, комплекта образцов рукавов, системы создания давления на рукав в виде пневматической магистрали и гидравлического цикла, динамического механизма, основания 1 стенда (фиг.1-4).The stand consists of a set of pipe models, a set of samples of hoses, a system for creating pressure on the sleeve in the form of a pneumatic line and a hydraulic cycle, a dynamic mechanism, the base 1 of the stand (Figs. 1-4).
Комплект моделей труб состоит из труб со следующими различными характеристиками: материал - чугун, бетон, металл, пластмасса, стекло; размеры - диаметр, длина, толщина стенки; форма - конфигурация изгибов и отводов; характер и размер дефектов - сквозные, несквозные, отсутствие дефектов. На внешнюю стенку труб нанесена шкала длины, например, в сантиметрах.A set of pipe models consists of pipes with the following various characteristics: material - cast iron, concrete, metal, plastic, glass; dimensions - diameter, length, wall thickness; form - configuration of bends and bends; the nature and size of the defects - through, through, absence of defects. A length scale is applied to the outer wall of the pipes, for example, in centimeters.
Исследуемая труба 2 (фиг.1-4), выбранная из комплекта, укреплена на основании 1 стенда при помощи поворотной пластины 3 и фиксирующих опор 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.4). Комплект моделей труб снабжен набором сменных насадок 5 (фиг.1-4). Один из торцов каждой из насадок 5 выполнен с возможностью присоединения к трубе 2, например, встык или телескопически, второй торец насадки 5 выполнен в виде фланца (не обозначен) с отверстием.The studied pipe 2 (Figs. 1-4), selected from the kit, is fixed on the base 1 of the stand with the help of a rotary plate 3 and fixing supports 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4). The set of pipe models is equipped with a set of interchangeable nozzles 5 (Fig.1-4). One of the ends of each of the
Комплект образцов рукавов состоит из рукавов с различными характеристиками. Характеристики рукавов включают, по крайней мере, диаметр, длину рукава, материал (тканевые, полимерные, композитные и др.), толщину материала, количество слоев, внутренний плакирующий слой, внешний клеевой слой, армирующий гидроизоляционный слой, например, из синтетических смол.A set of sample sleeves consists of sleeves with different characteristics. The characteristics of the sleeves include at least the diameter, length of the sleeve, material (fabric, polymer, composite, etc.), the thickness of the material, the number of layers, the inner cladding layer, the outer adhesive layer, a reinforcing waterproofing layer, for example, of synthetic resins.
Исследуемый рукав 6 (фиг.1-4), выбранный из комплекта, расположен внутри трубы 2. Рукав 6 сложен вдвое выворотом и имеет две кромки (два конца) - внешнюю и внутреннюю. Конец рукава с внешней кромкой укреплен неподвижно, например, хомутами (не обозначены) на сменной насадке 5 трубы 2.The studied sleeve 6 (Figs. 1-4), selected from the kit, is located inside the
Система создания давления на рукав состоит из компрессионной камеры, пневматического затвора, шлангов, запорной арматуры, измерительных приборов, компрессора, гидронасоса, ГРС.The system for creating pressure on the sleeve consists of a compression chamber, a pneumatic shutter, hoses, valves, measuring instruments, a compressor, a hydraulic pump, and gas distribution system.
Компрессионная камера представляет собой цилиндрический корпус 7 (фиг.1-4) с центральным валом 8 (фиг.1, фиг.2, фиг.4) и двумя тангенциальными диаметральными соосными патрубками - выходным 9 и входным 10 (фиг.1, фиг.2, фиг.4). Ось (на чертеже не обозначена) патрубков 9, 10 перпендикулярна центральному валу 8. Торцы патрубков 9, 10 оборудованы фланцами (не обозначены) с отверстиями. Один из концов вала 8 расположен снаружи корпуса 7. В корпусе 7 на валу 8 установлена внутренняя намоточная катушка 11 (фиг.1, фиг.2, фиг.4), на конце вала снаружи корпуса установлена внешняя намоточная катушка 12 (фиг.3). Катушка 11 предназначена для наматывания конца рукава 6 (внутренней кромки). Катушка 12 предназначена для соединения с элементами динамического механизма (см. далее подробно). Торец наружного конца вала оборудован штурвалом с вращательной рукояткой и стопором (на чертеже не обозначены).The compression chamber is a cylindrical housing 7 (FIGS. 1-4) with a central shaft 8 (FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4) and two tangential diametric coaxial nozzles —
Пневматический затвор представляет собой корпус 13 (фиг.1-4), например, цилиндрического или эллиптического сечения с двумя торцевыми фланцами (не обозначены) с соосными отверстиями. Внутри корпуса 13 расположена эластичная пневматическая манжета 14 (фиг.1, фиг.2). Пневматический затвор предназначен для регулирования давления на рукав 6, создаваемого внутри манжеты 14 с возможностью одновременного нагружения рукава под действием подвижного груза (см. далее подробно).The pneumatic shutter is a housing 13 (Fig.1-4), for example, a cylindrical or elliptical section with two end flanges (not indicated) with coaxial holes. Inside the
Корпус 7 компрессионной камеры оборудован штуцером 15 (фиг.1, фиг.2, фиг.4). Корпус 13 пневматического затвора оборудован шлангом 16 (фиг.1, фиг.2, фиг.4) и предохранительным клапаном (не обозначен). Штуцер 15 и шланг 16 объединены и соединены с магистральным шлангом 17 (фиг.1, фиг.3), например, посредством штуцера (не обозначен). Магистральный шланг 17 соединен с компрессором и с гидронасосом, например, также посредством штуцера с возможностью автономного соединения с компрессором или с гидронасосом. В нижней части корпуса 7 смонтирован сливной патрубок с краном. Компрессор, гидронасос, штуцер магистрального шланга, сливной патрубок с краном на чертеже не изображены. Шланги 15, 16, магистральный шланг 17 оборудованы кранами (не обозначены). На штуцере 15 корпуса компрессионной камеры смонтирован манометр 18 (фиг.1, фиг.2, фиг.4), на корпусе пневматического затвора смонтирован манометр 19 (фиг.1, фиг.2, фиг.4) и понижающий редуктор давления (не обозначен).The
Система создания давления на рукав предназначена для создания пневматического или гидравлического давления в пневматической магистрали и гидравлическом цикле соответственно. Корпус 7 компрессионной камеры, шланг 15, магистральный шланг 17, запорная арматура, измерительные приборы входят в состав пневматической магистрали и гидравлического цикла. Кроме того, пневматическая магистраль включает компрессор, пневматический затвор, а гидравлический цикл - гидронасос, ГРС.The sleeve pressure system is designed to create pneumatic or hydraulic pressure in the pneumatic line and hydraulic cycle, respectively. The
ГРС (на чертеже не представлена) представляет собой накопительный бак, оборудованный насосной установкой, запорной арматурой, подогревателем, КИП, и, например, компьютером. Накопительный бак соединен с корпусом 7 компрессионной камеры с одной стороны через магистральный шланг 17 (подающий), с другой - со сливным патрубком, образуя замкнутый цикл. Кроме того, ГРС оборудована шлангом и фланцем, выполненными с возможностью герметичного присоединения к свободному торцу трубы 2 (противоположно соединенению с компрессионной камерой), предназначенными для слива воды при работе стенда в режиме 10 (см. далее).GDS (not shown in the drawing) is a storage tank equipped with a pumping unit, shutoff valves, heater, instrumentation, and, for example, a computer. The storage tank is connected to the
Динамический механизм включает съемный трос 20 (фиг.1, фиг.2, фиг.3), блок 21 (фиг.1-4), съемный груз 22 (фиг.1, фиг.2) из набора грузов разного веса, съемный динамометр растяжения 23 (фиг.2, фиг.3). Динамометр растяжения 23 закреплен на кронштейне 24 (фиг.1-4) основания 1. Съемный трос 20 выполнен с возможностью, во-первых, соединения конца рукава 6 (внутренней кромки), вывернутому и протянутому по трубе 2, далее по входному патрубку 9, корпусу 7, выходному патрубку 10 компрессионной камеры со свободно висящим через блок 21 грузом 22 (фиг.1); во-вторых, соединения конца рукава 6 (внутренней кромки), вывернутому и протянутому по трубе 2, далее по входному патрубку 9, корпусу 7, выходному патрубку 10 компрессионной камеры с динамометром растяжения 23; в-третьих, закрепления троса 20 на внешней катушке 12 и соединения, таким образом, вала 8 с динамометром растяжения 23 (фиг.2, фиг.3).The dynamic mechanism includes a removable cable 20 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), a block 21 (Figs. 1-4), a removable load 22 (Fig. 1, Fig. 2) from a set of loads of different weights, a removable dynamometer stretching 23 (figure 2, figure 3). The
Расположение оборудования на основании стенда выполнено с учетом двух условий, во-первых, труба 2 и компрессионная камера закреплены с возможностью образования соосности входного 9 и выходного 10 патрубков и трубы 2; во-вторых, горизонтальные оси трубы 2, патрубков 9 и 10, манжеты 14 пневматического затвора, динамометра растяжения 23, верхнего уровня желоба колеса блока 21 установлены на основании 1 стенда на постоянном уровне с возможностью горизонтального расположения рукава 6.The location of the equipment on the basis of the stand is made taking into account two conditions, firstly, the
Стенд работает в следующих режимах.The stand works in the following modes.
Режимы исследования тяговых свойств рукава при его движении по внутренней поверхности трубы под действием давления:Modes of study of the traction properties of the sleeve when it moves along the inner surface of the pipe under the action of pressure:
1 - режим пневматического давления в герметичном объеме рукава;1 - mode of pneumatic pressure in the sealed volume of the sleeve;
2 - режим пневматического давления в герметичном объеме с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава;2 - mode of pneumatic pressure in a sealed volume with differentiated forces of resistance to eversion of the sleeve;
3 - режим пневматического давления в негерметичном объеме рукава;3 - pneumatic pressure mode in the leaky volume of the sleeve;
4 - режим пневматического давления в негерметичном объеме с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава;4 - pneumatic pressure mode in an unpressurized volume with differentiated forces of resistance to sleeve eversion;
5 - режим гидравлического давления в герметичном объеме рукава;5 - mode of hydraulic pressure in the sealed volume of the sleeve;
6 - режим гидравлического давления в герметичном объеме с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава;6 - mode of hydraulic pressure in a sealed volume with differentiated forces of resistance to eversion of the sleeve;
7 - режим гидравлического давления в негерметичном объеме рукава;7 - mode of hydraulic pressure in the leaky volume of the sleeve;
8 - режим гидравлического давления в негерметичном объеме рукава с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава. Кроме того, стенд работает в следующих режимах:8 - mode of hydraulic pressure in the leaky volume of the sleeve with differentiated forces of resistance to eversion of the sleeve. In addition, the stand operates in the following modes:
9 - режим ручного введения рукава в трубу (исследование процесса отверждения клеевого слоя - конечной стадии рукавной технологии ремонта трубопроводов);9 - mode of manual introduction of the sleeve into the pipe (study of the curing process of the adhesive layer - the final stage of the sleeve technology for repairing pipelines);
10 - режим нанесения покрытия на внутреннюю поверхность труб (исследование гидравлических характеристик внутритрубных покрытий и труб из различных материалов).10 - mode of coating the inner surface of the pipe (study of the hydraulic characteristics of the in-pipe coatings and pipes of various materials).
В каждом из указанных режимов готовят стенд, выбирают модель трубы, выбирают образец рукава, подбирают сменную насадку на трубу. Намечают параметры исследования, в т.ч. диапазон пневматического или гидравлического давления, динамическую нагрузку, количество испытаний, в соответствии с нормативными документами и нормами по планированию экспериментов.In each of these modes, a stand is prepared, a pipe model is selected, a sleeve sample is selected, a replaceable nozzle for the pipe is selected. Study parameters are outlined, including range of pneumatic or hydraulic pressure, dynamic load, number of tests, in accordance with regulatory documents and standards for planning experiments.
Описание работы стенда в разных режимах.Description of the stand in different modes.
1. Режим пневматического давления в герметичном объеме рукава (фиг.3, 4). Выбирают модель трубы 2. Например, выбирают модель пластмассовой трубы с внутренним диаметром ⌀100 мм с отводом 45°, со сквозным дефектом ⌀50 мм. Размечают трубу с помощью линейки или рулетки, отмечают углы отводов, измеряют и маркируют дефекты. Выбирают модель рукава 6. Например, выбирают однослойный сшитый рукав из капроновой ткани, сшитой под диаметр ⌀100 мм, длиной 2 м. Выбирают сменную насадку 5. Фланец сменной насадки 5 закрепляют на входном патрубке 9 корпуса 7 компрессионной камеры, например, при помощи болтов. Фланец пневматического затвора закрывают герметично крышкой. Рукав 6 складывают вдвое выворотом. Получают рукав с двумя кромками (концами) - внешней и внутренней, и глухим торцом в месте сгиба. Глухой торец рукава 6 вводят в трубу 2, внешнюю кромку рукава закрепляют на сменной насадке 5 трубы 2, например хомутами, внутреннюю кромку (второй конец) вводят в корпус 7 компрессионной камеры через фланец входного патрубка 9, наматывают на внутреннюю катушку 8 вращением штурвала. Штурвал фиксируют стопором. При этом внутри компрессионной камеры и рукава образуется герметичное пространство. Внешнюю катушку 12 тросом 22 соединяют с динамометром 23. Подают воздух от компрессора через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют избыточное давление, например, в диапазоне 0,01-0,3 МПа при помощи вентилей. При достижении давления, например, 0,3 МПа стопор из штурвала вынимают. Рукав 6 глухим торцом продвигается по трубе 2. Ведут исследования - измеряют избыточное давление манометрами и тяговые усилия - динамометром.1. The mode of pneumatic pressure in the sealed volume of the sleeve (figure 3, 4).
2. Режим пневматического давления в герметичном объеме с дифференцированным усилием сопротивления вывороту рукава (фиг.3). Выбирают модель трубы 2, сменную насадку 5, образец рукава 6 в порядке, указанном в предыдущем режиме 1. Выбирают груз весом, например, 10 кг. Присоединяют трубу 2 к входному патрубку 9 посредством сменной насадки 5 и на ней закрепляют внешнюю кромку рукава 6, сложенного вдвое выворотом, глухой торец рукава вводят в трубу 2, как указано в описании предыдущего режима 1. Второй конец рукава 6 наматывают на внутреннюю катушку 11 компрессионной камеры, закрепляют, как указано в описании режима 1. При этом внутри компрессионной камеры и рукава образуется герметичное пространство. Конец съемного троса 20 наматывают на внешнюю катушку 12, ко второму концу подвешивают груз 22. Штурвал фиксируют стопором. Подают воздух от компрессора через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют избыточное давление, например, в диапазоне 0,01-0,15 МПа при помощи вентилей. При достижении давления, например, 0,15 МПа стопор из штурвала вынимают. Рукав 6 глухим торцом продвигается по трубе 2. Ведут исследования - измеряют избыточное давление манометрами, время движения рукава - секундомером, регистрируют расстояние продвижения рукава в трубе по шкале трубы.2. The mode of pneumatic pressure in a sealed volume with a differentiated force of resistance to eversion of the sleeve (figure 3).
3. Режим пневматического давления в негерметичном объеме рукава (фиг.2). Выбирают модель трубы со сменной насадкой, модель рукава, монтируют внешнюю кромку рукава, сложенного вдвое, выворотом, глухой торец рукава вводят в трубу, как указано в описании режима 1. Второй конец рукава пропускают через патрубки 9 и 10 компрессионной камеры насквозь, далее через манжету 14 пневматического затвора. Внутреннюю кромку рукава 6 соединяют со съемным тросом 20 и присоединяют к динамометру растяжения 23. Подают воздух от компрессора через магистральный шланг 17, штуцер 15, шланг 16 в корпус 13 пневматического затвора, в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют избыточное давление в компрессионной камере 7, например, в диапазоне 0,01-0,5 МПа при помощи вентиля. Регулируют избыточное давление внутри манжеты 14 редукционным клапаном. По достижении давления в компрессионной камере 7, например, -0,5 МПа стопор из штурвала вынимают. Рукав 6 глухим торцом продвигается по трубе 2. Ведут исследования - регистрируют перепад избыточного давления в компрессионной камере 7 и давление в манжете 14 с помощью манометров, тяговые усилия регистрируют по динамометру 23.3. The mode of pneumatic pressure in the leaky volume of the sleeve (figure 2). Choose a pipe model with a replaceable nozzle, a sleeve model, mount the outer edge of the sleeve folded in half by inversion, the blind end of the sleeve is inserted into the pipe, as indicated in the description of mode 1. The second end of the sleeve is passed through the
4. Режим пневматического давления в негерметичном объеме с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава (фиг.1). Выбирают модель трубы со сменной насадкой, модель рукава, монтируют внешнюю кромку рукава, сложенного вдвое, выворотом, глухой торец рукава вводят в трубу, как указано в описании режима 1. Второй конец рукава пропускают через входной и выходной патрубки 9 и 10 компрессионной камеры насквозь, далее через манжету 14 пневматического затвора. Кромку рукава 6 соединяют со съемным тросом 20, проводят через блок 21 и подвешивают груз 22. Подают воздух от компрессора через магистральный шланг 17, штуцер 15, шланг 16 в корпус 13 пневматического затвора, в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют избыточное давление при помощи вентилей так, как указано в описании режимов 1-3. По достижении максимального давления стопор из штурвала вынимают. Рукав 6 глухим торцом продвигается по трубе 2 и одновременно натягивается под действием подвижного груза 22, перемещаясь внутри манжеты 14. Ведут исследования - регистрируют перепад избыточного давления в компрессионной камере 7 и давление в манжете 14 с помощью манометров, время движения рукава - секундомером, расстояние продвижения рукава по трубе по шкале трубы.4. The mode of pneumatic pressure in an unpressurized volume with differentiated forces of resistance to eversion of the sleeve (figure 1). Choose a pipe model with a replaceable nozzle, a sleeve model, mount the outer edge of the sleeve folded in half by inversion, the blind end of the sleeve is inserted into the pipe, as indicated in the description of mode 1. The second end of the sleeve is passed through the inlet and
5. Режим гидравлического давления в герметичном объеме рукава (фиг.4). Стенд и исследуемое оборудование готовят так, как указано в описании режима 1. Подключают ГРС. Подают воду от гидронасоса через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют состав и температуру рабочей среды. Регулируют избыточное гидростатическое давление так, как указано в описании режимов 1-3. По достижении максимального давления, например, 0,3 МПа, стопор из штурвала вынимают. Измеряют температуру рабочей среды термометром, избыточное гидростатическое давление манометром и пьезометрами, производительность насоса - с использованием компьютера, объем проходящей воды - расходомерами, мерной трубкой, тяговые усилия регистрируют по динамометру. По окончании исследования воду из корпуса 7 компрессионной камеры и рукава 6 сливают в накопительный бак ГРС через сливной патрубок.5. The hydraulic pressure mode in the sealed volume of the sleeve (figure 4). The stand and the equipment under test are prepared as described in the description of mode 1. Connect the GDS. Water is supplied from the hydraulic pump through the main hose 17, fitting 15 into the
6. Режим гидравлического давления в герметичном объеме с дифференцированным усилием сопротивления вывороту рукава (фиг.3). Стенд и исследуемое оборудование готовят так, как указано в описании режима 2. Подключают ГРС. Подают воду от гидронасоса через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Регулируют состав и температуру рабочей среды в ГРС. Регулируют избыточное гидростатическое давление так, как указано в описании режимов 1-3. По достижении максимального давления, например, 0,2 МПа стопор из штурвала вынимают. Ведут измерения, как указано в описании режима 5, регистрируют время движения рукава секундомером, расстояние продвижения рукава по трубе по шкале трубы. По окончании исследования воду возвращают в ГРС так, как указано в описании режима 5.6. The hydraulic pressure mode in the sealed volume with a differentiated force of resistance to the eversion of the sleeve (figure 3). The stand and the equipment under study are prepared as described in the description of
7. Режим гидравлического давления в негерметичном объеме рукава (фиг.2). Стенд и исследуемое оборудование готовят так, как указано в описании режима 3. Подключают ГРС. Подают воду от гидронасоса через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Создают избыточное давление в манжете 14, регулируют редукционным клапаном. Регулируют состав и температуру рабочей среды ГРС. Регулируют избыточное гидростатическое давление так, как указано в описании режимов 1-3. По достижении давления, например, 0,1 МПа, стопор из штурвала вынимают. Измеряют объем проходящей воды, температуру рабочей среды, производительность насоса, как указано в описании режима 5. Перепад избыточного гидростатического давления в компрессионной камере 7 и избыточное давление в манжете 14 измеряют манометрами. По окончании исследования воду возвращают в ГРС так, как указано в описании режима 5.7. The mode of hydraulic pressure in the leaky volume of the sleeve (figure 2). The stand and test equipment are prepared as described in the description of mode 3. Connect the GDS. Water is supplied from the hydraulic pump through the main hose 17, fitting 15 into the
8. Режим гидравлического давления в негерметичном объеме рукава с дифференцированными усилиями сопротивления вывороту рукава (фиг.1). Стенд и исследуемое оборудование готовят так, как указано в описании режима 4. Подают воду от гидронасоса через магистральный шланг 17, штуцер 15 в корпус 7 компрессионной камеры и в рукав 6. Подключают ГРС. Подают воздух в манжету 14, избыточное давление регулируют редукционным клапаном. Регулируют параметры и ведут измерения так, как указано в описании режима 7.8. The mode of hydraulic pressure in the leaky volume of the sleeve with differentiated forces of resistance to eversion of the sleeve (figure 1). The stand and the equipment under study are prepared as described in the description of
9. Режим ручного введения рукава в трубу. Вводят рукав 6, пропитанный, например, эпоксидной смолой, в трубу 2, состоящую из двух половин, полученных из цельной трубы разрезанием в продольном направлении в осевой плоскости. Обе половины трубы 2 скреплены хомутами. Подключают ГРС, подают воду. Регулируют избыточное гидростатическое давление так, как указано в описании режимов 1-3. Ведут исследования - измеряют температуру рабочей среды термометром. Время проведения опыта регистрируют секундомером. По окончании эксперимента разъединяют половины трубы 2, полученный образец покрытия извлекают и исследуют его физико-механические свойства одним из известных способов на другом стенде или установке. Воду возвращают в ГРС так, как указано в описании режима 5.9. The mode of manual introduction of the sleeve into the pipe. A
10. Режим нанесения покрытия на внутреннюю поверхность труб. Выбирают модель трубы 2. Выбирают, например, прямолинейную металлическую трубу с внутренним диаметром ⌀100 мм. Выбирают один из следующих материалов покрытия: рукавное покрытие, краску, цементно-песчаное покрытие, эмаль и др. На внутреннюю поверхность трубы 2 ручным или механизированным способом наносят покрытие, например цементно-песчаное. Покрытие наносят на всю поверхность, частями или несколькими слоями. Сушат при нормальных условиях. Трубу 2 соединяют с компрессионной камерой посредством сменной насадки 5 телескопически. С противоположной стороны трубу 2 соединяют с ГРС посредством шланга с фланцем герметично. Подают воду в корпус 7 компрессионной камеры. Регулируют состав и температуру рабочей среды. Регулируют избыточное гидростатическое давление так, как указано в описании режимов 1-3. Подают в трубу 2 рабочие агенты при различной температуре, например пар, полученный при нагревании накопительной емкости ГРС, водные растворы солей или других веществ. Регулируют состав и температуру рабочей среды, производительность насоса. Регулируют параметры и ведут измерения. По окончании измерений воду, растворы сливают в накопительный бак ГРС из трубы 2 посредством шланга. Исследуют гидравлическое сопротивление покрытия, в т.ч. частей покрытия.10. The mode of coating the inner surface of the pipe.
На основании полученных измерений определяют величины напоров и средних скоростей течения воды, выполняют расчет величин поправочного коэффициента Кориолиса для каждого сечения и находят его среднее значение. Определяют потери напора на экспериментальном участке модели трубопровода, а также коэффициенты гидравлического трения.Based on the measurements obtained, the values of the head and average velocities of the water flow are determined, the values of the Coriolis correction coefficient for each section are calculated and its average value is found. The pressure loss in the experimental section of the pipeline model is determined, as well as the hydraulic friction coefficients.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013138255/28A RU2540004C1 (en) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013138255/28A RU2540004C1 (en) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2540004C1 true RU2540004C1 (en) | 2015-01-27 |
RU2013138255A RU2013138255A (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53282137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013138255/28A RU2540004C1 (en) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2540004C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993020967A1 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-28 | Humphreys Edward G | Method of repairing underground pipe |
US6899141B2 (en) * | 1999-04-15 | 2005-05-31 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Rehabilitation of water supply pipes |
RU2318196C1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Stand for testing and examination of working organs for trenchless replacement of pipelines |
RU2473068C1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Bench to examine equipment and processes of trenchless repair of pipelines |
-
2013
- 2013-08-15 RU RU2013138255/28A patent/RU2540004C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993020967A1 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-28 | Humphreys Edward G | Method of repairing underground pipe |
US6899141B2 (en) * | 1999-04-15 | 2005-05-31 | Suez Lyonnaise Des Eaux | Rehabilitation of water supply pipes |
RU2318196C1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Stand for testing and examination of working organs for trenchless replacement of pipelines |
RU2473068C1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Bench to examine equipment and processes of trenchless repair of pipelines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013138255A (en) | 2015-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106683722B (en) | Cluster passage flows pressure measurement experimental provision | |
CN202471335U (en) | Concrete pump pipe pressure monitoring warning device | |
CN106092767B (en) | A kind of measuring device and measuring method of defeated stream hose bending rigidity | |
Kühnen et al. | Subcritical versus supercritical transition to turbulence in curved pipes | |
CN105606453A (en) | Experimental test system for axial compression property of large-size composite lenticular tube | |
US20090178461A1 (en) | Unidirectional captive displacement prover | |
RU2540004C1 (en) | Bench for investigation of equipment and processes of trenchless repair of pipelines | |
JP2000513822A (en) | Pipe leak detector | |
CN105181269B (en) | The multichannel fast calibration device and method of a kind of leakage detecting instrument | |
CN205228943U (en) | Metal collapsible tube draws and presses rigidity measurement device | |
CN105699688B (en) | A kind of measuring device and method of fluid flow rate and flow | |
CN213022232U (en) | Experimental table capable of measuring water hammer pressure wave velocity of different pipes under multiple working conditions | |
CN104236681B (en) | Liquid level gauge remote calibration device and method | |
RU179754U1 (en) | Stand for research of non-stationary processes in the pipeline | |
CN103776614A (en) | Hydraulic characteristic test device of spiral water delivery coiled pipe with adjustable coil diameters | |
CN106289415A (en) | A kind of piping flow calculates method, device and pipe-line system | |
CN206863597U (en) | A kind of laboratory can quantify the dissolved gas supersaturation water body generating means of control | |
CN110470569A (en) | A kind of capillary pipeline vapour lock measuring device and measuring method | |
Malde | An analysis of leakage parameters of individual leaks on a pressure pipeline through the development and application of a standard procedure | |
Ruus | Head losses in wyes and manifolds | |
Materny et al. | Experimental analysis of turbulent boundary layer under the influence of adverse pressure gradient | |
CN105136580B (en) | It is a kind of to be used to determining that bamboo composite pressure pipe to fail the detection method of hydraulic pressure in short-term | |
CN107990956A (en) | A kind of multipurpose pipe | |
RU2473068C1 (en) | Bench to examine equipment and processes of trenchless repair of pipelines | |
RU2571303C1 (en) | Test plant for flow meters-gas counters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180816 |