СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБОПРОВОДА
APPLICATION METHOD OF COATING TO INNER SURFACE OF PIPELINE

Заявляемое изобретение относится к технологии покрытия внутренней поверхности трубопроводов при изготовлении или ремонте, преимущественно для профилактики и восстановления имеющих протечки трубопроводов водопроводной и канализационной сетей.
Известен способ облицовки трубопровода путем размещения в нем предоблицовочной трубы посредством выворачивания столбом жидкости с одновременным протаскиванием в этой жидкости облицовочного комбинированного рукава на основе пропитанного связующим армирующего материала с наружным покрытием из герметичного пленочного материала. Внутрь комбинированного рукава вводят выворачиванием изоляционную трубу и отверждают связующее. Протаскивание комбинированного рукава осуществляют путем одновременного воздействия столба жидкости и тянущего усилия троса, который предварительно закладывают в полость предоблицовочной трубы, при этом совмещенные концы этой трубы и троса соединяют с одним из концов комбинированного рукава, а свободный конец троса соединяют с тянущим устройством. Отверждают связующие путем подачи горячей воды в полость изоляционной трубы (патент РФ №2145029, м.кл. F16L 58/10, 2000).
Недостатками способа являются трудоемкость и высокая стоимость процесса, а также трудности при прохождении поворотов и сужений трубопровода, так как для этих случаев необходимо большое давление рабочего агента.
Известен также способ облицовки внутренней поверхности трубопровода введением внутрь трубообразного рукава из волокнистого материала, пропитанного термореактивным связующим и заключенного в пленочную оболочку из полимерного материала, путем выворачивания, продвижения внутрь трубопровода, прижатия к его внутренней поверхности за счет давления воды и последующего его отверждения (патент Великобритании №2021728, м.кл. F16L 55/18, 1979). Выворачивание и введение рукава в трубопровод, расправление и прижатие его к внутренней поверхности трубопровода осуществляют с помощью конусообразной с патрубком камеры, через которую пропускают сложенный плоско рукав, конец которого расправлен и закреплен отгибом на торцевой кромке переходника со стороны трубопровода. Камера снабжена вводом для подачи в нее воды под давлением и закрыта сверху герметичной крышкой с пазом для пропуска сложенного плоско рукава. При подаче воды под давлением в камеру, в полость между стенками и рукавом, происходит выворачивание рукава и его продвижение внутрь трубопровода с расправлением и прижатием к внутренней поверхности. Осуществляют это по стадиям. С помощью спускового клапана периодически сбрасывают давление в камере, проталкивают в нее очередной отрезок сложенного плоско рукава, восстанавливают давление и продвигают этот отрезок внутрь трубопровода.
Этот способ обеспечивает внутри рукава давление, достаточное для его расправления и продвижения внутрь трубопровода без дополнительных средств протаскивания, однако способ связан с необходимостью достаточной герметизации камеры для создания требуемого давления воды, и нет возможности регулирования давления внутри рукава на разных стадиях его установки.
Другим аналогом заявляемого изобретения является способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода трубчатого гибкого защитного материала, пропитанного с внутренней стороны термореактивным связующим, путем введения рукава выворотом под действием водяного столба. К концу этого материала присоединяют дополнительный рукав, имеющий пористую структуру и диаметр меньший, чем диаметр основного рукава. При вывороте защитного рукава дополнительный рукав втягивается внутрь трубопровода. При этом защитный рукав приклеивается к внутренней поверхности трубопровода. Для отверждения связующего внутрь дополнительного рукава подают горячую газообразную смесь, которая, пройдя через поры рукава, отверждает связующее (патент Великобритании №2072300, м.кл. F16L 1/00, 1982). Недостаток решения - складки покрытия на поворотах из-за одновременного введения двух рукавов.
Наиболее близкий аналог заявляемого изобретения по технической сущности - способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, заключающийся во введении внутрь трубопровода трубообразного рукава из волокнистого материала, пропитанного отверждаемым связующим и заключенного в гибкую оболочку из полимерного материала, путем закрепления головного конца рукава на торце трубопровода, выворачивания и продвижения рукава внутрь трубопровода, а также его расправления и прижатия к внутренней поверхности трубопровода за счет давления воды, и последующего отверждения. При этом выворачивание и продвижение рукава внутрь трубопровода, а также его расправление и прижатие к внутренней поверхности трубопровода осуществляют за счет давления на внутреннюю поверхность вывернутого рукава, создаваемого собственным весом водяного столба. После выворачивания головной части рукава его хвостовой конец уходит внутрь водяного столба и движется ко второму торцу трубопровода, поэтому перед выворачиванием хвостовой части рукава хвостовой конец перевязывают. К концу рукава на шнуре длиной 0,5-0,6 м привязывают дополнительный рукав диаметром, меньшим, чем диаметр трубообразного рукава, для подачи горячей воды в полость вывернутого трубообразного рукава при его отверждении (патент РФ №2107216, м.кл. F16L 55/18, 1998).
Недостатками способа являются наличие складок рукавного покрытия на поворотах трубопровода и низкая эффективность прохождения рукавом поворотов из-за присутствия дополнительного рукава при продвижении трубообразного рукава по трубопроводу.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества покрытия за счет уменьшения числа и размеров складок на поворотах трубопровода, а также свободное продвижение трубообразного рукава на этих участках. Другой вид технического результата, получение которого может обеспечить заявляемое изобретение по сравнению с наиболее близким аналогом, заключается в снижении высоты водяного столба, достаточного для нанесения покрытия.
Указанный технический результат достигается в способе нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода введением внутрь трубопровода трубообразного рукава из волокнистого материала, пропитанного отверждаемым связующим и заключенного в гибкую оболочку из полимерного материала, путем закрепления головного конца рукава, выворачивания головной части рукава, перевязывания хвостового конца рукава, выворачивания хвостовой части рукава и последующего отверждения рукава горячей водой, при этом выворачивание, продвижение внутрь трубопровода, расправление и прижатие рукава к внутренней поверхности трубопровода осуществляют за счет давления воды на внутреннюю поверхность вывернутого рукава, создаваемого собственным весом водяного столба, давление внутри вывернутого рукава регулируют изменением высоты водяного столба, хвостовой конец рукава перевязывают длинномерным материалом, при перевязывании в рукав вставляют патрубок с возможностью сообщения внутренней полости рукава с внешней средой через отверстие патрубка, которое перед выворачиванием хвостовой части рукава заглушают, а после полного расправления и прижатия рукава к внутренней поверхности трубопровода освобождают от заглушки и подсоединяют к патрубку шланг, соединенный с системой подачи воды, после чего отверждают рукав циркулирующей горячей водой, причем воду пропускают через отверстие патрубка.
Сущность изобретения поясняется следующим описанием способа его осуществления и чертежами, где схематично изображена установка для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода: на фиг.1 для ввода головной части рукава, на фиг.2 - хвостовой части рукава.
Вначале пропитывают отверждаемым связующим трубообразный рукав из волокнистого материала, заключенного в гибкую оболочку из полимерного пленочного материала. Связующее вливают внутрь отрезка рукава, соответствующего длине восстанавливаемого трубопровода, и равномерно распределяют по волокнистому материалу путем пропускания рукава между прижимными валиками. После прохождения между валиками сложенный плоско рукав укладывают шлагами на платформу. Затем этот рукав вводят внутрь трубопровода.
Установка для реализации способа включает платформу 1 с рукавом 2, бак-наполнитель 3, установленный на поверхности земли над колодцем 4, направляющую колонну 5, соединенную с камерой запуска 6, систему 7 подачи воды через верхнее торцевое отверстие колонны 5 в пространство между рукавом 2 и внутренней поверхностью колонны 5.
Осуществляют способ следующим образом.
Внутреннюю поверхность трубопровода 8 перед нанесением покрытия подвергают очистке от отложений и просушке. Сложенный плоско трубообразный рукав 2 с платформы 1 пропускают через направляющую колонну 5 и камеру запуска 6, затем закрепляют хомутом 9 край завернутого на ее наружную поверхность головного конца рукава 2. Возможно закрепление его и на торце трубопровода 8. В колодец 10 помещают шланг 11, соединенный с системой 7.
Системой 7 подают воду в колонну 5, давлением столба воды выворачивают конец рукава 2, заправляют его в трубопровод 8. Выворачивание и продвижение рукава 2 внутри трубопровода 8, а также расправление и прижатие его к внутренней поверхности трубопровода 8 осуществляют за счет давления на внутреннюю поверхность вывернутого рукава 2, создаваемого собственным весом водяного столба. Регулируют давление внутри вывернутого рукава 2 изменением высоты водяного столба. Возможно одновременное воздействие водяного столба и гидравлических ударов, создаваемых генератором пневматических импульсов, погруженным в воду и имеющим связь с компрессором /патент РФ №2278315, м.кл. F16L 58/02, 2006/. Возможно одновременное воздействие водяного столба и пневматических импульсов, создаваемых генератором импульсов, имеющим пневматическую связь с компрессором и размещенным внутри трубопровода перед рукавом /патент РФ №2391599, м.кл. F16L 58/02, 2010/. После того, как вывернута головная часть рукава 2, начинает выворачиваться его хвостовая часть, при этом хвостовой конец рукава 2 уходит внутрь водяного столба. Перед выворачиванием хвостовой части рукава 2 его конец перевязывают длинномерным материалом. При перевязывании в рукав 2 вставляют патрубок 12 с возможностью сообщения внутренней полости рукава 2 с внешней средой через отверстие патрубка 12. Последнее заглушают перед выворачиванием хвостовой части рукава 2, а при ее выворачивании хвостовой конец рукава 2 с заглушенным патрубком 12 уходит внутрь водяного столба. В отличии от указанных выше известных технических решений в предложенном способе хвостовой конец рукава перевязывают длинномерным материалом без использования дополнительного рукава. Таким образом, при продвижении рукава 2 через повороты трубопровода 8 уменьшается сопротивление его вывороту у трубопроводов диаметром от 300 до 100 мм. После полного расправления и прижатия рукава 2 к внутренней поверхности трубопровода 8 отверстие патрубка 12 освобождают от заглушки /на фиг. не показано/, подсоединяют шланг 11 к патрубку 12 и отверждают рукав 2 циркулирующей горячей водой за счет образования трехмерной структуры связующего, причем воду пропускают через отверстие патрубка 12. После охлаждения воды рукав 2 обрезают на концах по краю трубопровода 8 и производят его заделку во фланцы (на фиг. не показано). После восстановления участка трубопровода предложенным способом было обнаружено, что складки рукавного покрытия на поворотах отсутствуют или незначительные. Отсутствие внутри основного рукава, обычно используемого при отверждении связующего дополнительного рукава, использование для соединения с системой подачи циркулирующей горячей воды патрубка, перевязанного в хвостовом конце рукава длинномерным материалом, регулирование давления внутри вывернутого рукава изменением высоты водяного столба позволило при нанесении покрытия уменьшить число и размер складок на поворотах трубопровода, обеспечить свободное продвижение трубообразного рукава на этих участках, снизить высоту водяного столба, достаточного для нанесения покрытия.
Таким образом, преимущества заявляемого способа по сравнению с наиболее близким аналогом заключаются в повышении качества покрытия внутренней поверхности трубопровода на поворотах трубопровода, эффективности прохождения рукавом этих поворотов и возможности упрощения условий проведения процесса. Предлагаемый способ неоднократно прошел испытания и освоен при восстановлении трубопроводов небольшого диаметра.