PL182234B1

PL182234B1 - Sposób wykladania rurociagów podziemnych i rurociag podziemny PL PL

Info

Publication number: PL182234B1
Application number: PL97327638A
Authority: PL
Inventors: Lennart Agren; Bo Mollsjoe; Arne Lund; Harri Leo; Alan J Dickinson; Jyri Jaervenkylae; Veli-Pekka Jormakka
Original assignee: Uponor Bv
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1997-01-13
Publication date: 2001-11-30
Also published as: MY116013A; SE9600091D0; SE9600091L; PL327638A1; SE505517C2; US6302983B1

Abstract

1. Sposób wykladania rurociagów pod- ziemnych, w którym wprowadza sie rure wykladzinowa do istniejacego rurociagu, przy czym rura wykladzinowa, o dlugosci od- powiadajacej dlugosci konserwowanego od- cinka, jest wykonana ze stapialnego polimeru i jest zlozona, nastepnie rozwija sie rure wykladzinowa dla wylozenia nia rurociagu, znamienny tym, ze rure wykladzinowa wy- konuje sie wprowadzajac warstwy wykladzi- nowe ( 1 , 4, 5, 6, 7, 8, 9) do wykladanego rurociagu (10), utrzymuje sie podwyzszone cisnienie wewnatrz warstw i kolejno stapia sie je ze soba poddajac kazda warstwe (1 , 4-9) dzialaniu ciepla ze zródla ciepla (3), które przemieszcza sie wzdluz wewnetrznej powie- rzchni warstwy wykladziny aktualnie wyko- nywanej. F i g . 3 a PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykładania rurociągów podziemnych i rurociąg podziemny. Wynalazek odnosi się zwłaszcza do rurociągów kanalizacyjnych.

Znane sposoby wykładania rurociągów podziemnych polegają na wprowadzeniu rury będącej wykładzinądo istniejącej rury. Rura wykładzinowa ma długość odpowiadającą długości rury konserwowanej i jest wykonana ze stapialnego polimeru. Początkowo rura wykładzinowa jest złożona, a po wprowadzeniu do rurociągu rozwija się ją w celu wyłożenia nią rurociągu. Złożone rury były już stosowane do wykładania rurociągów, na przykład według opisu zgłoszenia wynalazku SE-911948-9, w którym podstawą koncepcji zwijanych rur było zastosowanie kombinacji PF i PCW. Podstawą tej technologii jest stopniowe wprowadzanie zwiniętego odcinka prefabrykowanego materiału, bez spoin poprzecznych, z którego powstanie wykładzina ruty, do na przykład włazu, i umieszczenie go w istniejącym, wykładanym rurociągu, przy czym właz jest połączony z rurociągiem. Wprowadzenie złożonej rury umożliwia wyłożenie istniejącego rurociągu rurą, która ma zewnętrzną średnicę taką samą, jak wewnętrzna średnica rurociągu. Dzięki temu utrzymana jest, w zasadzie, wydajność rurociągu, nie ma potrzeby stosowania jakichkolwiek dodatkowych urządzeń w celu umocowania rury w kierunku wzdłużnym, zaś podłączenie tak zwanych gałązek jest proste. Nie można jednak stosować tej technologii do rurociągów o większych średnicach (φ > 300 mm) przede wszystkim z powodu trudności z operowaniem złożonymi rurami o takich rozmiarach. Przyczyną tych trudności jest potrzeba stosowania dużych sił oraz pękanie w miejscach załamania składanych rur o większych średnicach. Trudno jest również operować w zwykłych warunkach zwojami złożonych rur o większych średnicach, a tym bardziej przewozić je ciężarówkami. Generalnie oznacza to, że aby zwój nie wymagał specjalnego środka transportu, jego średnica nie może być większa, niż 2400 mm. Aby rozwinąć rurę wykładzinową tradycyjnym sposobem, trzeba ją najpierw ogrzać do temperatury między 100°Ć a 120°C. Poza tym, w niższych temperaturach, dla rozwinięcia rury konieczne jest stosowanie podwyższonego ciśnienia o wartości około 5 barów, co przy dużych rozmiarach wymusza zapewnienie specjalnych zabezpieczeń w miejscu przeprowadzania operacji wykładania rurociągu.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 171 879 układ wykładzin i sposób wykładania przewodów transportowych, zwłaszcza rurociągów kanałowych. Sposób ten polega na tym, że w przeznaczonym do naprawy przewodzie tansportowym w postaci rurociągu kanałowego umieszcza się najpierw wykładzinę zewnętrzną termoplastyczną w kształcie węża, a następnie w wykładzinie zewnętrznej umieszcza się wykładzinę wewnętrzną termoplastyczną w kształcie węża, przy czym wykładzina wewnętrzna na swej zewnętrznej stronie posiada elementy w postaci wypustek do utrzymywania określonego odstępu dla utworzenia pierścieniowej przestrzeni pomiędzy wykładziną wewnętrzną i druga wykładziną zewnętrzną. Pierścieniowa przestrzeń między wykładziną zewnętrzną a wykładziną wewnętrzną wypełnia się, na zakończenie, utwardzalnąmasą, korzystnie zaprawą, po czym utwardzalnąmasę poddaje się utwardzaniu do postaci sztywnej skorupy rurowej, w której na zasadzie połączenia kształtowego zakotwione są wypustki. Układ wykładzin według tego opisu posiada jedną wykładzinę wewnętrzną termoplastyczną w kształcie węża, która na swej zewnętrznej powierzchni posiada elementy, korzystnie wypustki, do kształtowego umocowania w utwardzonej masie, którą stanowi zaprawa. Między wykładziną wewnętrzną i przeznaczonym do naprawy przewodem transportowym w postaci rurociągu kanałowego usytuowana jest druga wykładzina termoplastyczna w kształcie węża. Umieszczone na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej wykładziny elementy do kształtowego mocowania, korzystnie wypustki wyznaczają określony odstęp między wykładziną wewnętrzną i drugą wykładziną tworząc przestrzeń pierścieniową.

182 234

Sposób wykładania rurociągów podziemnych, w którym wprowadza się rurę wykładzinową do istniejącego rurociągu, przy czym rura wykładzinowa, o długości odpowiadającej długości konserwowanego odcinka, jest wykonana ze stapialnego polimeru i jest złożona, następnie rozwija się rurę wykładzinową dla wyłożenia nią rurociągu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rurę wykładzinową wykonuje się wprowadzając warstwy wykładzinowe do wykładanego rurociągu, utrzymuje się podwyższone ciśnienie wewnątrz warstw i kolejno stapia się je ze sobą poddając każdą warstwę działaniu ciepła ze źródła ciepła, które przemieszcza się wzdłuż wewnętrznej powierzchni warstwy wykładziny aktualnie wykonywanej.

Korzystnie stosuje się jedną lub więcej warstw, które zawierają ΡΕΧ, sieciujący po wprowadzeniu do rurociągu. Sieciowanie osiąga się w trakcie stapiania warstw.

Dwie lub więcej warstwy wykładzinowe wprowadza się do rurociągu jednocześnie i/lub kolejno.

Po wprowadzeniu pierwszych warstw i po podwyższeniu ciśnienia wewnątrz tych warstw, ciśnienie to przynajmniej nieco obniża się przed stapianiem warstwy za pomocą źródła ciepła w postaci urządzenia ogrzewającego, które wprowadza się przez jeden z końców warstw wykładzinowych.

Wykładzinę dostosowuje się do zastosowania rurociągu nadając poszczególnym warstwom różne właściwości w zależności od ich promieniowego położenia.

Przynajmniej jedną warstwę wykonuje się w postaci pianki, która reaguje pod wpływem ciepła stapiania.

Ponadto jako źródło ciepła w etapie stapiania stosuje się promieniowanie podczerwone, które korzystnie stosuje się o długościach fal różniących się od pików absorbcji stosowanego tworzywa sztucznego.

Promieniowanie podczerwone stosuje się o długości fali od 0,7 do 1,5 pm.

Według wynalazku stosuje się warstwy wytłaczane współbieżnie.

Ponadto stosuje się jedną lub więcej warstw wzmocnionych włóknem tekstylnym.

Rura wykładzinowa przynajmniej częściowo składa się z kilku oddzielnych warstw, które ogrzewa się i stapia w jednym etapie, po wprowadzeniu do rurociągu.

Stosuje się warstwy wykładzinowe na przemian przepuszczające i nie przepuszczające ciepła i że co najmniej co trzecią wprowadzaną warstwę poddaje się działaniu źródła ciepła.

Wykładzinę wprowadza się do rurociągu przez właz, a stosunek zewnętrznej średnicy do grubości ścianki kompletnej wykładziny wynosi mniej niż 100, korzystnie zaś mniej niż 51.

Przedmiotem wynalazku jest również rurociąg podziemny zawierający rurę zewnętrzną oraz termoplastyczną rurę wewnętrzną który charakteryzuje się tym, że rura wewnętrzna składa się z więcej niż dwóch stopionych ze sobą warstw, przy czym warstwa znajdująca się na zewnątrz styka się z rurą zewnętrzną również w okolicach lokalnych redukcji wymiarów i korzystnie pokrywa złącza kołnierzy czy wlotów rury zewnętrznej.

Dzięki wynalazkowi powleka się istniejące podziemne rurociągi o średnicach większych, niż 300 mm.

Wynalazek umożliwia łączenie w jednym etapie więcej, niż dwóch warstw.

Przedstawiony sposób pozwala na wykładanie istniejących rurociągów o średnicach do przynajmniej 800 mm.

Zwoje wykładzin o mniejszej grubości, stosowane w sposobie według wynalazku, zajmują mniejszą objętość i są łatwiejsze w obróbce.

Poza tym, możliwe jest wykonanie wykładziny rurociągu, której materiał jest optymalny z punktu widzenia środowiska i kosztów, ponieważ można zastosować układ, w którym tylko zewnętrzna warstwa zapewnia wytrzymałość na rozciąganie i trwałość powłoki, warstwy pośrednie zapewniają jedynie wytrzymałość na rozciąganie, zaś warstwa (warstwy) wewnętrzne dostosowane są do substancji znajdującej się w rurociągu. Dobrym przykładem jest zastosowanie ΡΕΧ (polietylen sieciujący), który sieciuje podczas łączenia warstw, po wprowadzeniu go do rurociągu. Można także zastosować jako jednąz warstw piankę rozprężanąpod wpływem ciepła łączenia.

182 234

Sposób według wynalazku eliminuje ryzyko przeniknięcia wody podziemnej do przestrzeni między rurociągiem, a wykładziną w przypadku, gdy istniejący rurociąg jest w bardzo złym stanie. W najgorszym razie taka sytuacja mogłaby doprowadzić do tego, że wykładzina unosi się na powierzchni wody, w następstwie czego z czasem pęka wskutek przestać i zmęczenia materiału.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie sposób wprowadzania przez właz złożonego odcinka wykładziny do istniejącego rurociągu, fig. 2a - schematycznie przekrój poprzeczny przez rurę wykładziny w stanie złożonym, fig. 2b - przekrój jak z fig. 2a, gdy rura jest rozwinięta, fig. 3a przekrój poprzeczny rurociągu, gdy trzy warstwy zostały rozwinięte i są stapiane, natomiast fig. 3b przedstawia przekrój jak z fig. 3a na którym uwidoczniono trzy zgrzane warstwy stapiane z warstwami czwartą i piątą.

Figura 1 przedstawia ogólnie sposób wprowadzania pierwszej, złożonej warstwy 1 do włazu 2 i do rurociągu 10, który ma być wyłożony. Figura 1 wyjaśnia, jak warstwa wykładziny 1 jest wkładana w całości do rurociągu 10, który ma być wyłożony na odcinku aż do następnego włazu (nie pokazanego). Na fig. 1 nie widać jednak tego, że warstwy są tak cienkie (między 1, a 5 mm, korzystnie około 3 mm), że nie wymagają ogrzewania, by można je było wprowadzić, tak jak jest to wymagane w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Sam materiał jest dostatecznie giętki. Po umieszczeniu pierwszej warstwy 1, przy czym korzystne jest, by ta pierwsza warstwa przewodziła ciepło, zamyka się jąna obu końcach i podwyższa się ciśnienie wewnątrz do 1,5 bara. W rezultacie warstwa zostaje rozłożona i dociśnięta do wewnętrznej powierzchni istniejącego rurociągu 10. Następnie otwiera się warstwę na jednym końcu, po czym wprowadza się kolejną warstwę 4, tym razem korzystnie nie przepuszczającą ciepła, i rozkładają stosując, jak poprzednio, podwyższone ciśnienie. Przy wprowadzaniu drugiej i następnych warstw można zastosować tłok (nie pokazany) dociskający poprzednie warstwy, przeciągany przez rurociąg za pomocą ciśnienia. Następnie wprowadza się w ten sam sposób kolejną, korzystnie przepuszczającąciepło warstwę 5 i, po otwarciu przynajmniej jednego końca (jest to możliwe ponieważ kształt materiału w tej fazie operacji jest dostatecznie stabilny), przepuszcza się tam i z powrotem wzdłuż wnętrza rurociągu samojezdne urządzenie ogrzewające stanowiące źródło ciepła 3 (fig. 3a i 3b), emitujące promieniowanie podczerwone. W ten sposób pierwsza od wewnątrz, przepuszczająca ciepło warstwa 5, stapiając się z przyległą warstwą 4 w wyniku działania ciepła, doprowadza również zewnętrzną warstwę do takiej temperatury, że warstwy 1 i 4 stapiają się ze sobą. Podwyższone ciśnienie utrzymywane jest w rurociągu podczas etapu ogrzewania, aby dociskać warstwy do rurociągu i spowodować istnienie potrzebnego ciśnienia przy stapianiu warstw. Jednocześnie powietrze pod ciśnieniem wentyluje rurociąg, powodując wyprowadzenie z niego ewentualnych gazów wydzielanych podczas reakcji. Gdy pierwsze trzy warstwy 1,4, 5 zostaną umieszczone i stopione ze sobą w wykładanym rurociągu, wprowadza się warstwy 6,7,8,9 i tak dalej, przy czym korzystnie co druga jest warstwąnie przepuszczającą ciepła, a co druga warstwą przepuszczającą po czym przeprowadzane jest ogrzewanie tak, jak opisano wyżej. Etapy wprowadzania i ogrzewania powtarza się aż do otrzymania wymaganej, kompletnej ścianki wykładziny.

Na figurze 2a widoczny jest przekrój poprzeczny złożonej warstwy 1 wykładziny rury w chwili wkładania jej do rurociągu, który ma być wyłożony. Ponadto na fig. 2b widać, jak pierwsza warstwa wykładziny dokładnie dopasowuje się do wewnętrznej powierzchni rurociągu. Tak samo warstwy 4,5 wprowadzane później dopasowują się do przylegającej zewnętrznej warstwy i w rezultacie kolejno przyjmują potrzebny wymiar. Można także zastosować jedną lub więcej warstw wytłaczanych współbieżnie, z których niektóre mogą być wzmocnione włóknem tekstylnym.

Na figurze 2b przedstawiono także w przekroju przewody S । i S₂, które zgodnie z jednym przykładów realizacji wprowadzone są wraz z odpowiednią warstwą wykładziny i służą podwyższeniu ciśnienia wewnętrznego i wentylacji gazu, jak wspomniano wyżej. Sposób złożenia przedstawiony na fig. 2a i 2b może być, w innym przykładzie realizacji, bardziej podobny do złożenia zwykłego węża strażackiego, to znaczy przewód może być w zasadzie całkiem płaski.

182 234

Figury 3 a i 3b przedstawia przekrój poprzeczny rurociągu ze źródłem ciepła 3 w postaci samojezdnego urządzenia ogrzewającego do przeprowadzania stapiania, według korzystnej postaci wynalazku. Urządzenie ogrzewające posiada podwozie z kołami napędzanymi, na którym jest zamontowane, Może ono być uruchamiane wraz z zespołem napędowo-kierującym F. Emituje ono promieniowanie cieplne, korzystnie w zakresie krótkich fal podczerwonych. Dla uniknięcia pików absorbcji promieniowania podczerwonego stosowana długość fal mieści się w zakresie od 0,7 do 1,5 pm, korzystnie zaś wynosi około 1,15 pm, kiedy to natężenie promieniowania podczerwonego jest najwyższe na jednostkę czasu. Odpowiednia długość fali i różne właściwości absorbcyjne poszczególnych warstw wykładziny zapobiegają zarówno przegrzaniu wewnętrznej powierzchni wykładziny, jak i przekazywaniu energii cieplnej do głębszych warstw. Urządzenie zamontowano na podwoziu i ustawione jest wzdłuż rury, by ogrzewanie odbywało się wielokierunkowo. Źródło ciepła 3 stanowiące urządzenie ogrzewające może przemieszczać się od końca do końca rury. Korzystne jest, by urządzenie ogrzewające jeździło po powierzchni o narmalnej temperaturze otoczenia.

182 234

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wykładania rurociągów podziemnych, w którym wprowadza się rurę wykładzinową do istniejącego rurociągu, przy czym rura wykładzinowa, o długości odpowiadającej długości konserwowanego odcinka, jest wykonana ze stapialnego polimeru i jest złożona, następnie rozwija się rurę wykładzinową dla wyłożenia nią rurociągu, znamienny tym, że rurę wykładzinową wykonuje się wprowadzając warstwy wykładzinowe ( 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9) do wykładanego rurociągu (10), utrzymuje się podwyższone ciśnienie wewnątrz warstw i kolejno stapia się je ze sobą poddając każdą warstwę (1, 4-9) działaniu ciepła ze źródła ciepła (3), które przemieszcza się wzdłuż wewnętrznej powierzchni warstwy wykładziny aktualnie wykonywanej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się jedną lub więcej warstw, które zawierają ΡΕΧ, sieciujący po wprowadzeniu do rurociągu (10).
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że sieciowanie osiąga się w trakcie stapiania warstw.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że dwie lub więcej warstwy wykładzinowe wprowadza się do rurociągu (10) jednocześnie i/lub kolejno.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po wprowadzeniu pierwszych warstw i po podwyższeniu ciśnienia wewnątrz tych warstw, ciśnienie to przynajmniej nieco obniża się przed stapianiem warstwy za pomocą źródła ciepła (3) w postaci urządzenia ogrzewającego, które wprowadza się przez jeden z końców warstw wykładzinowych.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wykładzinę dostosowuje się do zastosowania rurociągu nadając poszczególnym warstwom różne właściwości w zależności od ich promieniowego położenia.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jedną warstwę wykonuje się w postaci pianki, która reaguje pod wpływem ciepła stapiania.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako źródło ciepła (3) w etapie stapiania stosuje się promieniowanie podczerwone.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że promieniowanie podczerwone stosuje się o długościach fal różniących się od pików absorbcji stosowanego tworzywa sztucznego.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że promieniowanie podczerwone stosuje się o długości fali od 0,7 do 1,5 pm.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że stosuje się warstwy wytłaczane współbieżnie.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się jedną lub więcej warstw wzmocnionych włóknem tekstylnym.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że stosuje się rurę wykładzinową, która przynajmniej częściowo składa się z kilku oddzielnych warstw, które ogrzewa się i stapia w jednym etapie, po wprowadzeniu do rurociągu (10).
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się warstwy wykładzinowe na przemian przepuszczające i nie przepuszczające ciepła i że co najmniej co trzecią wprowadzaną warstwę poddaje się działaniu źródła ciepła (3).
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wykładzinę wprowadza się do rurociągu (10) przez właz (2), a stosunek zewnętrznej średnicy do grubości ścianki kompletnej wykładziny wynosi mniej niż 100, korzystnie zaś mniej niż 51.

16,Rurociąg podziemny zawierający rurę zewnętrzną oraz termoplastyczną rurę wewnętrzną, znamienny tym, że rura wewnętrzna składa się z więcej niż dwóch stopionych ze sobą warstw, przy czym warstwa znajdująca się na zewnątrz styka się z rurą zewnętrzną, również

182 234 w okolicach lokalnych redukcji wymiarów i korzystnie pokrywa złącza kołnierzy czy wlotów rury zewnętrznej.

* * *