облицовочный рукав для внутренней поверхности трубопровода
Классы МПК: | F16L58/04 покрытия, отличающиеся используемым материалом |
Автор(ы): | Храменков С.В., Загорский В.А., Павлов Е.П., Лоскутова Л.Н. |
Патентообладатель(и): | Храменков Станислав Владимирович, Загорский Владимир Александрович, Павлов Евгений Петрович, Лоскутова Лидия Николаевна |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-07-03 публикация патента:
10.05.2002 |
Рукав предназначен для защиты внутренней поверхности трубопровода. Рукав содержит концентрично расположенные внешнюю рукавную пленочную оболочку, армирующую оболочку и внутреннюю рукавную трехслойную пленочную оболочку. Армирующая оболочка имеет со стороны внутренней оболочки термопластичный слой, жестко соединенный с армирующей оболочкой и служащий внутренней поверхностью этой оболочки. Боковые края оболочки совместно с боковыми краями термопластичного слоя соединены между собой. Внутренняя рукавная трехслойная пленочная оболочка имеет соединенные между собой первый - внешний слой, содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид, прилегающий к внутренней поверхности армирующей оболочки и способный отделяться от этой оболочки, второй - промежуточный слой, контактирующий с внешним слоем и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид или полимерный клей на основе полиамида, и третий - внутренний слой, контактирующий с промежуточным слоем и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала смесь полиэтилена с полипропиленом. Технический результат - улучшение качества покрытия. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1. Облицовочный рукав для внутренней поверхности трубопровода, содержащий внешнюю рукавную пленочную оболочку из термопластичного полимерного материала, армирующую оболочку, прилегающую своей внешней поверхностью к внутренней поверхности внешней пленочной оболочки и пропитанную отверждающимся связующим, и внутреннюю рукавную трехслойную из термопластичного полимерного материала пленочную оболочку, расположенную со стороны внутренней поверхности армирующей оболочки и способную отделяться от внутренней поверхности этой оболочки, отличающийся тем, что армирующая оболочка имеет со стороны внутренней рукавной трехслойной пленочной оболочки термопластичный слой, жестко соединенный с армирующей оболочкой и служащий внутренней поверхностью той оболочки, и боковые края оболочки совместно с боковыми краями термопластичного слоя соединены между собой, а внутренняя рукавная трехслойная пленочная оболочка имеет соединенные между собой первый - внешний слой, содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид, прилегающий к внутренней поверхности армирующей оболочки и способный отделяться от этой оболочки, второй - промежуточный слой, контактирующий с внешним слоем и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид или полимерный клей на основе полиамида, и третий - внутренний слой, контактирующий с промежуточным слоем и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала смесь полиэтилена с полипропиленом, один из которых - полиэтилен - при термообработке плавится, а другой - полипропилен - не плавится и не разрушается, что способствует образованию расплавленной фазы плавкого полимера - полиэтилена, которая распределяется между дефектами промежуточного слоя, при этом внешняя оболочка, армирующая оболочка и внутренняя оболочка концентрично расположены между собой. 2. Облицовочный рукав по п. 1, отличающийся тем, что термопластичный слой содержит полиуретан в количестве 100 мас. %, или смесь полиуретана в количестве 70-95 мас. % с полиолефином в количестве 30-5 мас. % или со смесью полиолефинов в количестве 30-5 мас. %, или смесь полиуретана в количестве 70-95 мас. % с полиэфиром в количестве 30-5 мас. % или со смесью полиэфиров в количестве 30-5 мас. %, или полиолефин в количестве 100 мас. % или смесь двух полиолефинов в количестве 70-95 мас. % и 30-5 мас. % соответственно, или полиэфир в количестве 100 мас. % или смесь двух полиэфиров в количестве 70-95 мас. % и 30-5 мас. % соответственно. 3. Облицовочный рукав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внутренний слой внутренней оболочки содержит смесь полиэтилена с полипропиленом в количестве 20-40 мас. % и 80-60 мас. % соответственно. 4. Облицовочный рукав по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что все слои внутренней оболочки соединены между собой по всей поверхности слоев путем их расплава.Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к области строительства, а более точно касается облицовочного рукава для внутренней поверхности трубопровода и может быть использовано для защиты внутренней поверхности трубопровода от механических повреждений, коррозии или от образования нежелательных отложений. Известны различные облицовочные рукава для ремонта и усиления трубопроводов. В частности, известен облицовочный рукав из патента РФ 2000513, F 16 L 58/02, 07 февраля 1993. Указанный облицовочный рукав содержит армирующий пропитанный связующим материал, заключенный между внутренним и наружным герметичными рукавами из синтетического пленочного материала. Внутренний и наружный герметичные рукава выполнены из материалов, имеющих соотношение их пластических деформаций (1,5-3,5):1 при температуре теплоносителя 60-80oС и (1,5-5,0):1 при температуре теплоносителя 80-100oС. Указанному облицовочному рукаву присущи следующие недостатки. Внутренний рукав в результате термообработки за счет подплавления должен быть прикреплен к внутренней поверхности трубопровода, так что высока вероятность его отслоения, что может привести при эксплуатации трубопровода к его закупорке, фильтрации и инфильтрации через рукав, и ввиду незащищенности рукава изнутри может быть повышенный абразивный износ. Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является облицовочный рукав для внутренней поверхности трубопровода, содержащий внешнюю рукавную пленочную оболочку из термопластичного полимерного материала, армирующую оболочку, прилегающую своей внешней поверхностью к внутренней поверхности внешней пленочной оболочки и пропитанную отверждающимся связующим, и внутреннюю рукавную трехслойную из термопластичного полимерного материала пленочную оболочку, расположенную со стороны внутренней поверхности армирующей оболочки (патент США 5186987, F 16 L 55/162, 16 февраля 1993). В указанном облицовочном рукаве армирующая оболочка состоит из ткани и мата волокон высокой прочности, пропитанных загущенной жидкой термоотверждающей смолой для образования тканево-волоконно-усиленного составного облицовочного рукава, имеющего достаточную длину и ширину, превышающую длину внутренней окружности обрабатываемого трубопровода. Боковые края оболочки слегка перехлестывают друг друга для образования трубы вокруг внутренней рукавной пленки. Внутренняя рукавная пленка имеет: а) внешний слой, способный легко отделяться от армирующей оболочки и состоящий из пленки двухосно ориентированного пластика, б) промежуточный слой, состоящий из пленки двухосно ориентированного пластика и обладающий гибкостью, прочностью и высоким сопротивлением растяжению при незначительной степени удлинения, и в) внутренний слой, обладающий незначительной паропроницаемостью и сопротивлением нагреванию в такой степени, что пластик не плавится и не разрушается паром. Этому изобретению присущи следующие недостатки. Внутренний слой - неплавкой пленки, в частности полипропилен, имеет низкую пластичность под действием температуры водяного пара. В результате внутреннего тепла саморазогрева реакции полипропилен размягчается, т.к. температура высокопластичной деформации полипропилена
фиг.1 изображает предлагаемый облицовочный рукав (поперечный разрез);
фиг.2 - то же, что на фиг.1, но облицовочный рукав нанесен на внутреннюю поверхность трубопровода (аксонометрия);
фиг.3 - то же, что на фиг.1, в увеличенном масштабе. Предлагаемый облицовочный рукав 1 (фиг.1 и 2) для внутренней поверхности трубопровода 2 содержит внешнюю рукавную пленочную оболочку 3 из термопластичного полимерного материала, армирующую оболочку 4 из синтетического войлока на основе полиэфирных волокон, прилегающую своей внешней поверхностью к внутренней поверхности внешней пленочной оболочки 3 и пропитанную отверждающимся связующим на основе ненасыщенной полиэфирной смолы или эпоксидной смолы, и внутреннюю рукавную трехслойную из термопластичного полимерного материала пленочную оболочку 5, расположенную со стороны внутренней поверхности армирующей оболочки 4 и способную отделяться от внутренней поверхности этой оболочки 5. Армирующая оболочка 4 (фиг.3) имеет со стороны внутренней рукавной трехслойной пленочной оболочки 5 термопластичный слой 6, жестко соединенный с армирующей оболочкой 4 и служащий внутренней поверхностью этой оболочки 4. Боковые края оболочки 4 совместно с боковыми краями термопластичного слоя 6 соединены между собой. Внутренняя рукавная трехслойная пленочная оболочка 5 имеет соединенные между собой первый - внешний слой 7, содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид 6, прилегающий к внутренней поверхности армирующей оболочки 4 и способный отделяться от этой оболочки 4, второй - промежуточный слой 8, контактирующий с внешним слоем 7 и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала полиамид 12 или полимерный клей на основе полиамида, и третий - внутренний слой 9, контактирующий с промежуточным слоем 8 и содержащий в качестве термопластичного полимерного материала смесь полиэтилена с полипропиленом, один из которых - полиэтилен при термообработке плавится, а другой - полипропилен не плавится и не разрушается, что способствует образованию расплавленной фазы плавкого полимера - полиэтилена, которая распределяется между дефектами промежуточного слоя 8. Внешняя оболочка 3, армирующая оболочка 4 и внутренняя оболочка 5 концентрично расположены между собой. В качестве термопластичного полимерного материала оболочка 3 содержит полиэтилен в количестве 100 мас.% или смесь полиэтилена с полипропиленом в количестве 20-40 мас.% и 80-60 мас.% соответственно. Термопластичный слой 6 содержит полиуретан в количестве 100 мас.%, или смесь полиуретана в количестве 70-95 мас.% с полиолефином в количестве 30-5 мас. % или со смесью полиолефинов в количестве 30-5 мас.%, или смесь полиуретана в количестве 70-95 мас.% с полиэфиром в количестве 30-5 мас.% или со смесью полиэфиров в количестве 30-5 мас.%, или полиолефин в количестве 100 мас.%, или смесь двух полиолефинов в количестве 70-95 мас.% и 30-5 мас.% соответственно, или полиэфир в количестве 100 мас.%, или смесь двух полиэфиров в количестве 70-95 мас.% и 30-5 мас.% соответственно. Внутренний слой 9 внутренней оболочки 5 содержит смесь полиэтилена в количестве 20-40 мас.% с полипропиленом в количестве 80-60 мас.%. В качестве полиолефинов в смеси с полиуретаном можно использовать полиэтилен, сэвилен, а в качестве полиолефинов отдельно - полиэтилен, сэвилен и в смеси с добавками полипропилена, поливинилхлорида. Если предел полиолефина больше 70 мас.%, то мы имеем сложность получения однородного распределения, если больше 95 мас.%, то для полипропилена повышается жесткость, для сэвилена, полиэтилена и поливинилхлорида снижается теплостойкость. В качестве полиэфиров можно использовать термоэластопласты - дивинилстирольный, бутадиенстирольный или полибутилентерефталат. Все слои 7, 8, 9 внутренней оболочки 5 соединены между собой по всей поверхности слоев путем их расплава. Способ нанесения предлагаемого облицовочного рукава на внутреннюю поверхность трубопровода заключается в следующем. Облицовочный рукав 1 (фиг.3), содержащий рукавные внешнюю 3 и внутреннюю 5 трехслойную оболочки на основе термопластичных материалов, между которыми концентрично размещена армирующая оболочка 4, пропитанная отверждающимся связующим, вводят внутрь трубопровода 2, затем производят подачу внутрь облицовочного рукава 1 под давлением 0,1-0,3 атм сжатого воздуха или воды до облегания (далее давление облегания) рукавом 1 внутренней поверхности трубопровода 2, производят подачу под давлением теплоносителя и проводят термообработку до отверждения связующего при следующем режиме:
- теплоноситель - насыщенный водяной пар или горячая вода;
- температура теплоносителя - 80-100oС;
- давление - 0,1-0,6 атм;
- время термообработки - 2-15 час. Затем после термообработки производят охлаждение рукава со скоростью охлаждения 10-20oС/час. После чего удаляют внутреннюю оболочку 5 и получают покрытие внутренней поверхности трубопровода 2. Ниже будут подробно описаны конкретные примеры выполнения предлагаемого облицовочного рукава. Пример 1. Облицовочный рукав 1 (фиг.1 и 2) для внутренней поверхности трубопровода 2 содержит внешнюю рукавную пленочную оболочку 3 из полиэтилена в количестве 100 мас. %, армирующую оболочку 4 из синтетического войлока на основе полиэфирных волокон, прилегающую своей внешней поверхностью к внутренней поверхности внешней пленочной оболочки 3 и пропитанную отверждающимся связующим на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, и внутреннюю рукавную трехслойную пленочную оболочку 5, расположенную со стороны внутренней поверхности армирующей оболочки 4 и способную отделяться от внутренней поверхности этой оболочки 5. Армирующая оболочка 4 (фиг.3) имеет со стороны внутренней рукавной трехслойной пленочной оболочки 5 термопластичный слой 6, содержащий полиуретан в количестве 100 мас.%, жестко соединенный с армирующей оболочкой 4 и служащий внутренней поверхностью этой оболочки 4. Боковые края оболочки 4 совместно с боковыми краями термопластичного слоя 6 соединены между собой. Внутренняя рукавная трехслойная пленочная оболочка 5 имеет соединенные между собой первый - внешний слой 7, содержащий полиамид 6 в количестве 100 мас.%, прилегающий к внутренней поверхности армирующей оболочки 4 и способный отделяться от этой оболочки 4, второй - промежуточный слой 8, контактирующий с внешним слоем 7 и содержащий полиамид 12 в количестве 100 мас. %, и третий - внутренний слой 9, контактирующий с промежуточным слоем 8 и содержащий смесь полиэтилена с полипропиленом в количестве 20 мас. % и 80 мас.% соответственно, один из которых - полиэтилен при термообработке плавится, а другой - полипропилен не плавится и не разрушается, что способствует образованию расплавленной фазы плавкого полимера - полиэтилена, которая распределяется между дефектами промежуточного слоя 8. Внешняя оболочка 3, армирующая оболочка 4 и внутренняя оболочка 5 концентрично расположены между собой. Все слои 7, 8, 9 соединены между собой по всей поверхности путем их расплава. Способ нанесения заключается в том, что облицовочный рукав 1 (фиг.3), содержащий внешнюю 3 и внутреннюю 5 трехслойную оболочки, между которыми размещена армирующая оболочка 4, пропитанная отверждающимся связующим на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, вводят внутрь трубопровода 2, затем производят подачу внутрь облицовочного рукава 1 под давлением облегания 0,3 атм сжатого воздуха до облегания рукавом 1 внутренней поверхности трубопровода 2, производят подачу под давлением теплоносителя и проводят термообработку до отверждения связующего при следующем режиме:
- теплоноситель - насыщенный водяной пар;
- температура теплоносителя - 100oС;
- давление - 0,6 атм;
- время термообработки - 15 час. Затем производят охлаждение рукава со скоростью охлаждения 20oС/час. После чего удаляют внутреннюю оболочку 5 и получают покрытие. В результате внутри трубопровода 2 образуется отвержденная пластиковая оболочка, содержащая внутренний герметичный термопластичный слой, в результате чего получают покрытия высокого качества. Все нижеописанные конкретные примеры выполнения предлагаемого облицовочного рукава выполнены аналогично рукаву по примеру 1. Отличие будет заключаться только в материалах и их количествах оболочки 3, термопластичного слоя 6, промежуточного 8 и внутреннего 9 слоев оболочки 5, видах теплоносителя, режимах отверждения и охлаждения, что сведено в нижеприводимой таблице. Результаты получены те же, что в примере 1. Таким образом, предлагаемый облицовочный рукав обеспечивает получение покрытия высокого качества, т.к. внутренняя поверхность покрытия имеет надежный термопластичный слой, что снижает абразивный износ, повышает пропускную способность трубопровода.
Класс F16L58/04 покрытия, отличающиеся используемым материалом