способ герметизации трубопровода

Классы МПК:F16L55/162 с внутренней стороны трубы
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Сологуб Анатолий Петрович
Приоритеты:
подача заявки:
1993-06-28
публикация патента:

Сущность изобретения: способ герметизации трубопровода включает подачу в поток перекачиваемой среды закупоривающего полимерного материала - смесь изотактического поли метилметакрилата и синдиотактического полиметилметакрилата или атактического полиметилметакрилата в полярных растворителях при следующем соотношении компонентов, мас.%: ИПММ 1,5 -2,1; СПММА или АПММА 2,9 - 3,6; растворитель - остальное; в качестве полярного растворителя используют толуол, и /или диметилформамид, и/или ацетон. 1 з.п.ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ герметизации трубопровода, включающий подачу в поток перекачиваемой среды закупоривающего полимерного материала, отличающийся тем, что в качестве закупоривающего материала используют смесь изотактического полиметилметакрилата (ИПММА) и синдиотактического полиметилметакрилата (СПММА) или атактического полиметилметакрилата (АПММА) в полярных растворителях при следующем соотношении компонентов, мас.

ИПММА 1,5 2,1

СПММА для АПММА 2,9 3,6

Растворитель Остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полярного растворителя используют толуол, и/или диметилформамид, и/или ацетон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и может быть использовано при проведении ремонтно-профилактических работ на трубопроводах.

В настоящее время большое внимание уделяется созданию новых технологий временного перекрытия сечения магистральных нефтепроводов и нефтепродуктов для производства аварийно-восстановительных работ без их опорожнения, поскольку опорожнение трубопровода требует значительных затрат времени.

Время простоя трубопровода можно существенно сократить, а наносимый при авариях экологический ущерб значительно уменьшить, применяя полимерные композиции в качестве материалов для перекрытия сечения трубопровода.

Известен способ герметизации внутренней полости трубопровода с помощью герметизирующего устройства, в которое дополнительно вводят композицию пенополиуретана (авт.св. СССР N 1643852, F 16 L 55/10).

Недостатком способа является тепло- и газовыделение в процессе формирования тампона, а также необходимость удаления участка трубопровода для введения герметизирующего устройства, что ведет к простою трубопровода и потере перекачиваемого продукта.

Известен также способ герметизации нефтепровода путем ввода в него поочередно порциями водного раствора товарного поли акриламида, глины и сшивателя (авт.св. СССР N 979784, F 16 L 55/16).

Недостатком способа является использование воды в качестве растворителя полимерного материала, что при минусовых температурахтребует подогрева большого объема полимерной композиции до 50 80oС для перевода раствора полиакриламида в студнеобразное состояние. Кроме того, с течением времени наблюдается синерезис, что сказывается на герметичности перекрытия сечения трубопровода.

Наиболее близким техническим решением является способ герметизации трубопровода путем ввода в него под давлением смеси изопренового каучука и порофора при 190 200oС в течение 80 мин. Эластичный пенопластовый тампон, сечением 15 см и длиной 75 см выдерживает давление газом 0,2 кгс/см2 (авт.св. СССР N 1702067, F 16 L 55/16).

Недостатками известного способа являются большая продолжительность процесса заполнения полости трубопровода, высокая температура образования эластичного тампона и низкое выдерживаемое им давление.

В основу изобретения положена задача создать способ герметизации трубопровода, повысить надежность перекрытия сечения, а также упростить способ герметизации за счет получения полимерного тампона без дополнительного подвода тепла.

Задача решается тем, что в качестве закупоривающего материала используют смесь изотактического полиметилметакрилата (ИПММА) и синдиотактического полиметилметакрилата (СПММА) или атактического полиметилметакрилата (АПССА) в полярном растворителе при следующем соотношении компонентов (мас.): ИПММА 1,5 2,1, СПММА или АПММА 2,9 3,6, растворитель остальные.

Благодаря предлагаемому способу обеспечивается получение герметичной полимерной композиции в течение 1 1,5 мин при температуре окружающей среды, выдерживающей избыточное давление 0,4 0,8 кгс/см2.

Согласно заявляемому способу композиция содержит ИПММА в количестве 1,5-2,1 мас. и СПММА (или АПММА) в количестве 2,9 3,6 мас. при концентрации исходных растворов 0,04 0,05 г/см3.

В качестве органического растворителя композиция содержит полярные углеводороды, например, толуол и/или диметилформамид, и/или ацетон, так как в указанных растворителях застудневание системы происходит срезу же после смешения растворов.

Стереокомплексообразование между указанными компонентами происходит в широком интервале температур, что обеспечивает герметизацию трубопровода в любое время года без дополнительного подвода тепла.

Выбор концентрации исходных растворов полиметилметакрилатов разных стереоформ обусловлен тем, что при концентрации полимера в растворе менее 0,04 г/см3 образуется недостаточно прочный студень, а при концентрации более 0,05 г/см3 исходные растворы полимеров имеют большую вязкость, что затрудняет их перемешивание.

Выбор массовых соотношений полиметилметакрилатов разных стереоформ обусловлен конформацией макромолекул в растворителях и глубиной стереокомплексообразования.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовили растворы одинаковой концентрации ИПММА и СПММА (или АПММА) в полярном растворителе. Концентрация растворов полимеров составляла 0,04 -0,05 г/см3. Затем к 1 объему раствора ИПММА добавляли при перемешивании 1,5 2 объема раствора СПММА или АПММА, что соответствует содержанию ИПММА 1,5 - 2,1 мас. и СПММА (или АПММА) 2,9 3,6 мас. Образование эластичного студня, выдерживающего давление 0,4 0,8 кгс/см2, происходило через 1 1,5 мин после смешения исходных растворов.

Пример 1. 160 см3 (1 объем) раствора ИПММА в толуоле, концентрации 0,5 г/см3 смешивали с 320 см3 (2 объема) раствора АПММА в толуоле той же концентрации 0,05 г/см3. Cодержание ИПММА составляло 1,8 мас. АПММА 3,6 мас. Через 1 мин происходило образование эластичного студня. Студень помещали в лабораторную установку для испытаний полимерных композиций и постепенно поднимали давление. Гелеобразный тампон диаметром 5 см и длиной 25 см выдерживали давление 0,5 кгс/см2.

Пример 2. 160 см3 (1 объем) раствора ИПММА в толуоле концентрации 0,04 г/см3 смешивали с 320 см3 (2 объема) раствора СПММА в толуоле той же концентрации 0,04 г/см3. Содержание ИПММА составляло 1,5 мас. СПММА 2,9 мас. Гелеобразный тампон выдерживал давление 0,4 кгс/см2.

Пример 3. 200 см3 (1 объем) раствора ИПММА в толуоле концентрации 0,05 г/см3 смешивали с 300 см3 (1,5 объема) раствора АПММА в диметилформамиде той же концентрации 0,65 г/см3. Содержание ИПММА составляло 2,1 мас. АПММА 3,1 мас. Тампон выдерживал давление 0,2 кнс/см2.

Пример 4. 240 см3 (1 объем) ИПММА в толуоле концентрации 0,05 г/см3 смешивали с 240 см3 (1 объем) раствора АПММА в ацетоне той же концентрации 0,05 г/см3. Содержание ИПММА составляло 2,8 мас. АПММА 2,8 мас. Тампон выдерживал давление 0,05 кгс/см2.

Из приведенных примеров видно, что замена СПММА на АПММА (например, на органическое стекло) в стереокомплексе не влияетотрицательно на глубину комплексообразования и качество получаемого студня (пример 2), но значительно удешевляет применяемую композицию. Уменьшение массового содержания АПММА в композиции по отношению к ИПММА приводит к снижению прочности получаемого студня, а значит и к выдерживаемому им избыточному давлению (пример 4). Оптимальной является концентрация полимеров 0,05 г/см3 и объемное соотношение ИПММА и МПММА (АПММА), равное 1:2, что соответствует содержанию ИПММА 1,8 мас. и АПММА 3,6 мас. (пример 1). Поэтому условия для стендовых испытаний по концентрации, массовому и объемному соотношению исходных полимерных растворов были выбраны по примеру 1.

Стендовые испытания проводили следующим образом. В середин металлической трубы диаметром 10 см при помощи двух дозирующих насосов разной производительности через общий трубопровод подавали 4000 см3 раствора ИПММА в толуоле концентрации 0,05 г/см3 и 8000 см3 раствора АПММА той же концентрации и в том же растворителе. В процессе движения по трубопроводу происходило перемешивание компонентов. После заполнения профиля трубы к штуцеру крышки трубы подсоединяли баллон с азотом и постепенно поднимали давление. Гелеобразный тампон диаметром 10 см и длиной 150 см выдерживал давление 0,8 кгс/см2.

Использование предлагаемого способа позволит повысить надежность герметизации, сократить время простоя трубопровода, уменьшить загрязнения окружающей среды, упростить способ герметизации.

Класс F16L55/162 с внутренней стороны трубы

способ изоляции свищей в скрытых трубопроводах и устройство для его осуществления -  патент 2511912 (10.04.2014)
способ санации трубопроводов -  патент 2482377 (20.05.2013)
оборудование регулятора для ввода блокирующих элементов и способ блокирования утечек -  патент 2476757 (27.02.2013)
установка и способ для внутренней облицовки вытянутого элемента -  патент 2476318 (27.02.2013)
установка для бестраншейного ремонта трубопроводов -  патент 2425276 (27.07.2011)
способ и устройство для инспекции и ремонта трубопроводов -  патент 2418232 (10.05.2011)
способ, система и аппарат для нанесения покрытия на соединения и переходные участки действующих газопроводов -  патент 2218508 (10.12.2003)
устройство для локальной облицовки внутренней поверхности трубопровода -  патент 2172446 (20.08.2001)
способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность канализационного трубопровода -  патент 2167362 (20.05.2001)
способ восстановления герметичности трубопроводных систем -  патент 2142595 (10.12.1999)
Наверх