Способ ремонта стеклопластиковых труб и ремонтный комплект для его осуществления
METHOD FOR REPAIRING FIBERGLASS PIPES AND A REPAIR KIT FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов из стеклопластиковых материалов.
Известен способ ремонта пластмассового трубопровода, включающий удаление дефектного и изготовление ремонтного участков, установку ремонтного участка вместо дефектного с герметизацией в соединениях с трубопроводом и закреплением на нем (Комплект документов КН-152-ООТП на технологический процесс "Ремонт газопровода с давлением до 1,2 МПа из стеклопластиковых бипластмассовых труб", разработанный 31.07.2000 г. ЗАО "Композит-нефть", г. Пермь; стр. 41 и 46), включающим раскопку трубопровода с дефектным участком на значительной (18 и более метров) длине, а при установке ремонтного участка осуществляют изгибание раскопанного участка трубопровода метров в 15 и более и производят сварку его внутреннего термопластичного слоя с термопластичным слоем ремонтного участка в местах стыков, после чего выполняют бандажирование стыков намоткой и полимеризацией композиционно-волокнистого материала и последующую засыпку грунтом вскрытого участка.
Недостатком этого способа ремонта пластмассового трубопровода заключается в малой технологичности процесса, значительных (практически до 2,5 суток) длительности, трудозатратах, существенном снижении коэффициента полезного действия трубопровода при этом и, следовательно, малой эффективности.
Также известен способ ремонта стеклопластиковых труб с использованием резьбовой вставки (патент RU № 2742961, МПК F16L 47/16, F16L 47/06, опубл. 12.02.2021, бюл. № 5), включающий удаление дефектного участка и установку элементов ремонтного комплекта вместо дефектного участка с закреплением и герметизацией на концах трубопровода, прилегающих к удаленному дефектному участку. При этом по меньшей мере на одном конце ремонтируемой стеклопластиковой трубы шлифуют конус, на который устанавливают резьбовую вставку с предварительным нанесением термоотверждаемого клеевого состава на внутреннюю поверхность резьбовой вставки и/или на наружную поверхность конуса трубы. Затем в приподнятые участки ремонтируемых труб вводят элемент ремонтного комплекта, имеющий две противоположные резьбы на концах. Указанный элемент при опускании трубопровода вращают, обеспечивая его постепенное свинчивание с элементами, имеющими левую внутреннюю резьбу и правую внутреннюю резьбу.
Недостатком известного способа является большой объем земляных работ: необходимо вскрывать грунт по длине трубы с дефектным участком, а также на концах ремонтируемых труб для их приподнятия (чем больше диаметр трубопровода, тем длиннее участок для приподнимания). Другими недостатками являются длительность ремонта из-за необходимости полимеризации клеевого состава и сложность полимеризации клеевого состава при отрицательных температурах в зимний период.
Наиболее близким является способ ремонта стеклопластикового трубопровода (патент RU № 2287733, МПК F16L 1/028, опубл. 20.11.2006, бюл. № 32). Способ включает удаление дефектного участка и установку ремонтного комплекта вместо дефектного участка с закреплением и герметизацией на концах трубопровода, прилегающих к удаленному дефектному участку.
Недостатком данного способа являются большой объем земляных работ: необходимо вскрывать грунт по длине трубы с дефектным участком для соединения ремонтного комплекта с концами трубопровода. Кроме того, соединение «раструб-ниппель» имеет низкую механическую прочность в осевом направлении, что может привести к разрушению от осевых нагрузок, например, от температурных расширений трубопровода.
Известен ремонтный комплект стеклопластикового трубопровода (патент RU № 2287733, МПК F16L 1/028, опубл. 20.11.2006, бюл. № 32). Ремонтный комплект включает две стеклопластиковые трубы, соединенные между собой в соединении "раструб-ниппель", дающем возможность ниппелю одной трубы перемещаться в раструбе другой трубы, предварительно собирают и сдвигают в соединении "раструб-ниппель" до суммарной длины, не превышающей расстояния между свободными концами ремонтируемого трубопровода, стыкуют один из свободных концов ремонтного комплекта с трубопроводом, затем производят фиксацию и герметизацию этого стыка, позиционирование ремонтного комплекта относительно оставшегося свободного конца трубопровода, частичное выведение ниппеля одной трубы ремонтного комплекта из раструба другой трубы ремонтного комплекта до стыковки второго свободного конца ремонтного комплекта с трубопроводом, фиксацию и герметизацию этого стыка, уплотнение сальникового уплотнения в стопорном элементе путем вкручивания в него по резьбе уплотняющего элемента.
Недостатком ремонтного комплекта является низкая надежность герметизации сальниками и уплотнительными элементами из эластомера, так как они требуют высокой точности геометрических размеров герметизируемых поверхностей. Такая точность не может быть обеспечена технологией изготовления деталей из стеклопластика (намотка стекловолоконных нитей с пропиткой смолой). Токарная обработка герметизируемых поверхностей не желательна, так как удаляет защитный слой из смолы оголяя стекловолоконные нити, что может привести к проникновению в стеклопластик перекачиваемой среды и снижению его механической прочности, к расслоению.
Наиболее близким является ремонтный комплект стеклопластикового трубопровода в виде металлической трубы с уплотнительными элементами в канавках (патент RU № 2193715, F16L 1/028, 47/08, опубл. 27.11.2002, бюл. № 33).
Недостатком известного ремонтного комплекта является то, что в комплекте используется металлическая труба, коррозийная стойкость которой гораздо ниже стеклопластика, и это снижает надежность ремонта.
Техническими задачами являются повышение технологичности и эффективности за счет обеспечения механической прочности ремонтного соединения в осевом направлении, герметичности, коррозионной стойкости, а также оптимизация стоимости ремонтных работ за счет снижения объема земляных работ.
Поставленные технические задачи решаются способом ремонта стеклопластиковых труб, включающим удаление дефектного участка и установку ремонтного комплекта вместо дефектного участка с закреплением и герметизацией на концах трубопровода, прилегающих к удаленному дефектному участку.
Новым является то, что после удаления дефектного участка на концах трубопровода выполняют продольные надрезы, устанавливают ремонтный комплект, содержащий ремонтную втулку в коррозионностойком исполнении с кольцевыми выступами на концах, при этом с наружной поверхности с двух сторон снабженной кольцевыми толкателями с коническими наружными поверхностями и герметизирующими кольцами с возможностью силового перемещения кольцевых толкателей в осевом направлении и прижатия герметизирующих колец к кольцевым выступам ремонтной втулки, а закрепление и герметизацию ремонтного комплекта на концах трубопровода осуществляют до смыкания продольных надрезов.
Поставленные задачи решаются ремонтным комплектом стеклопластикового трубопровода.
Новым является то, что ремонтный комплект содержит ремонтную втулку в коррозионностойком исполнении с кольцевыми выступами на концах, при этом с наружной поверхности ремонтная втулка с двух сторон снабжена кольцевыми толкателями с коническими наружными поверхностями и герметизирующими кольцами с возможностью силового перемещения кольцевых толкателей в осевом направлении и прижатия герметизирующих колец к кольцевым выступам ремонтной втулки.
На фиг. 1 изображен процесс удаления дефектного участка на трубопроводе из стеклопластиковых труб.
На фиг. 2 изображены концы ремонтируемого трубопровода из стеклопластиковых труб с продольными надрезами.
На фиг. 3 изображен ремонтный комплект, установленный в трубопровод из стеклопластиковых труб.
Способ ремонта стеклопластиковых труб осуществляют следующим образом.
На трубопроводе 1 (фиг. 1) из стеклопластиковых труб удаляют дефектный участок 2. На концах 3 и 4 трубопровода 1 после удаления дефектного участка выполняют продольные надрезы 5 (фиг. 2) равномерно по периметру трубопровода. Конец трубопровода 3 приподнимают в вертикальном направлении, вводят в него конец ремонтного комплекта 6 (фиг. 3) и устанавливают ремонтный комплект 6, содержащий ремонтную втулку 7 в коррозионностойком исполнении с кольцевыми выступами 8 на концах ремонтной втулки 7, при этом с наружной поверхности с двух сторон снабженной кольцевыми толкателями 9 с коническими наружными поверхностями 10 и герметизирующими кольцами 11 с возможностью силового перемещения кольцевых толкателей 9 в осевом направлении и прижатия герметизирующих колец 11 к кольцевым выступам 8 ремонтной втулки 7. Таким образом производят закрепление и герметизацию ремонтного комплекта на концах 3 и 4 (фиг. 1) трубопровода 1 до смыкания продольных надрезов 5 (фиг. 2).
Ремонтный комплект стеклопластикового трубопровода 1 (фиг. 3) содержит ремонтную втулку 7 в коррозионностойком исполнении, например, из стали с последующим нанесением антикоррозионного покрытия или из полимерных материалов, с кольцевыми выступами 8 на концах. При этом с наружной поверхности ремонтная втулка 7 с двух сторон снабжена кольцевыми толкателями 9 с коническими наружными поверхностями 10 и герметизирующими кольцами 11 с возможностью силового перемещения кольцевых толкателей 9 в осевом направлении и прижатия герметизирующих колец 11 к кольцевым выступам 8 ремонтной втулки 7.
Ремонтный комплект стеклопластикового трубопровода работает следующим образом.
После удаления дефектного участка 2 (фиг. 1) и выполнения продольных надрезов на концах 3 и 4 трубопровода 1 устанавливают ремонтную втулку 7 (фиг. 3) с кольцевыми выступами 8 на концах. Ремонтная втулка 7 выполняется в антикоррозионном исполнении (например, из полимерных материалов, из стеклопластика, из стали с последующим антикоррозионным покрытием и т.д.). С наружной поверхности ремонтная втулка 7 с двух сторон снабжена кольцевыми толкателями 9 с коническими наружными поверхностями 10 и двумя герметизирующими кольцами 11. После ввода конца ремонтного комплекта 6 в трубопровод 1 конец 3 (фиг. 2) трубопровода 1 (фиг. 3) опускают в первоначальное положение. Осевым перемещением вводят другой конец ремонтного комплекта 6 (фиг. 3) в полость конца 4 (фиг. 2) трубопровода 1 (фиг. 3). Силовым перемещением кольцевых толкателей 9 в осевом направлении герметизирующие кольца 11 поджимаются к кольцевым выступам 8 ремонтной втулки 7, герметизируя внутреннюю полость трубопровода 1 и ремонтной втулки 7 от внешней среды. После прижатия герметизирующих колец 11 к кольцевым выступам 8 положение кольцевых толкателей 9 фиксируется сварочными прихватками к наружной поверхности ремонтной втулки 7. В случае изготовления ремонтной втулки 7 и кольцевых толкателей 9 из полимерных материалов фиксация осуществляется установкой половинок разрезной втулки 12 с последующим их склеиванием. Затем концы 3 (фиг. 2) и 4 трубопровода 1 сжимаются до смыкания продольных надрезов 5 (фиг. 2) с коническими наружными поверхностями 10 (фиг. 3) кольцевых толкателей 9. Сжатие осуществляется бандажом 13 в виде хомута или путем наматывания стеклоленты, пропитанной смолой вручную.
Предлагаемые способ и ремонтный комплект повышают технологичность и эффективность за счет обеспечения механической прочности ремонтного соединения в осевом направлении, герметичности, коррозионной стойкости, позволяют оперативно ликвидировать утечку перекачиваемой жидкости, а также оптимизировать стоимость ремонтных работ за счет снижения объема земляных работ при ремонте, т.к. необходимо вскрывать только место порыва трубопровода.