Спосіб ремонту трубопроводу та пристрій для його здійснення

СОЮЗ СОЄЕТСМИ* СОЦИАЛИСТА 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ПРИ ГКНТ СССР (21) 4444451/29 t (22) 06.05.88 (46) 15.05.91. Бюл. tr \8 (75) В.Ф.Іурик (53) 621.643(088.8) (56) Патені С А N 4*29720, Ш > кл. 138-97, 1984. (54) СПОСОБ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть эффективно использовйко для в о с с т а новления герметичности» механической прочности, проводимости действующих и заброшенных трубопроводов, для у с т ранения порывов водопроводов без п р е кращения водоподачи, для антикоррози Изобрртгние относится к -эксплуатации трубопроводов и может быть и с пользовано для ремонта их внутренней поверхности. Цель изобретения - позышение с к о рости ремонта трубопровода без его опорожнения и прекращения Функционирования* На ф к г . 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого с п о соба на прямолинейном участке трубопровода; на ф к г . 2, ~ р а з р е з А~А на фиг, 1; н г фиг» 3 - р а з р е з Б-Б на фиг. 1; нз фиг* 1л - эластичный контейнер с трубопроводами управления и подачей ремонтного раствора и ускорителя отзерждрнип ремонтно"о р а с т в о р а ; на ф и г . 5 - схема ступени управления устройством; на фнг. 6 - у с т — * онной защиты трубопроводов. В целях повышения скорости ремонта трубопровода б е з е г о опорожнении и преграШгч.ня функционирования облицовочный слой наносится смешиванием ускорителя отверждения с основным раствором по поверхностям устойчивого с о с т о я ния раствора и нанесенный слои выдерживается в оіьеме ускорителя отверждения ро приобретения способности вступать в контакт с транспортируемой средой. Операции гго нанесению облицовочного слоя осуществляются а в т о номным снарядом по заданной программе, снаряд и е г о приспособления р а ботают на энергии транспортируемой треды, 2 с . и 3 з . п . ф - л ы , 9 ил. ройство для осуществления предлагаемого способа на криволинейном участке трубопровода; на шиї, 7 - р а з р е з В-В на ф и г . 6; на фиг. & - ра-чрез Г-Г на ф и г . 6; на фиг. 9 - схема технологических о т в о д о в . Устройство состоит из размещенного в трубопроводе 1, имеющего трещины 2, каверны 3, вымытые зотрубные пустоты 4 9 с р е д с т в а нанесения на внутреннюю стенку трубопровода ремонтного раствора и ускорителя отверждения ремонтного р а с т в о р а , которое выполнено в виде расположенных на эластичном полом корпусе 5 зондов 6-8 с н а дувными камерами 9-13 и установленных между кими гофрированных эластичных контейнеров 14-J 7 f имеющих внутреннюю of-элочку 1 3 , ЇЇ манжетною уп 1649208 ством. На корпусе 36 закреплены эласлотнения 19, закрепленного на конечтичные лепестки 37 (фиг, 5) с датчином контейнере 17. Контейнеры J4 к ками 38 радиального перемещения, сое16 заполнены ремонтным раствором 20 диненных токопроводом 39 с блоком (фиг. 1 ) , 20а и 206 (фиг. 2) - вол40 управления, размещенном в корпусе нообразные Полосы ремонтного раство36 блока системы управления устройра 20, 20в (фиг. 3) - пленочный слой ством я На корпусе 36 блока системы смеси ремонтного раствора 20 с жидуправления (фиг. 5) на подпружиненким ускорителем 21 отверждения р е ных рычагах (не показано) закреплены монтного раствора 20, 20г - кольце10 колеса 41 с датчиком 42 продольного вой слой ремонтного раствора на внутперемещения, соединенным токопроводом ренней стенке трубопровода 1. Кон43 с блоком 40 управления, который тейнеры 15 и 17 заполнены жидким уссоединен с блоком 44 питания. К блоку корителем 21 отверждения ремонтного 40 управления подсоединены токопрораствора 20» Полости внутренних обоводы 33,45,46 и 47. В корпусе 36 блолочек 18 контейнеров 14-17 сообщены ка системы управления смонтирован с трубопроводом22 ( ф и г . 4 ) , который раз'-j / рессивер 48, который соединен с трумещен внутри устройства по всей его длибопроводами 2 3 , 25 и 30 через электроне и соединен с источником сжатого в о з магнитные клапаны 49-51, а они соедуха (не показано). В полости кон20 динены с токопроводами 45-47. Труботейнеров 14-17 расположен гибкий провод 1 (фиг. 6) снабжен путевыми трубопровод 2 3 , который сообщен позадвижками 52 и 5 3 , отводами 54 и средством отводов 24 с надувными к а задвижками 5 5 . За задвижкой 52 в трумерами 9-13 и с источником сжатого бопровод 1 врезан технологический отвоздуха. В полости зонда 6 смонтиро25 вод 56 с задвижкой 57, а за ней Смонван трубопровод 25, сообщенный с потирован отвод 5 8 , соединенный со лостью эластичного дросселя 26, з а стартовой трубой 59. В стартовой трукрепленного на пластичном полом корбе 59 смонтированы вводы 60 и 61 с пусе 5. Зонды 6-8 соединены между созапорной арматурой. К стартовой трубой посредством кольцевых диафрагм 27, к диафрагме 2 7 прикреплен гибкий 30 бе 59 подсоединен трубопровод 62 с . задвижкой 63 от отвода 54, который трубопровод 28, На надувной камере соединен с одним из отводов 61 по11 зонда 8 закреплены профильные Псредством задвижки 55. С противопообразные пластины 29, имеющие каналы, ложной стороны в стартовую трубу 59 полости надувных камер 1 0 ? 1 2 и 13 35 врезан отвод 64 с задвижкой 6 5 . Перед сообщены с гибким трубопроводом 2 3 , путевой задвижкой 53 в трубопровод 1 полость камеры 11 сообщена с трубоврезан технологической отвод 66 с проводом 30, диафрагмы 27 сообщены задвижкой 67 и ловушкой 68. с гибкими трубопроводами 31, Б полость между зондом S и контейнером 14 Ремонт трубопровода осуществляют 40 введен отвод 32 от трубопровода 28. следуицим образом. Полости контейнеров 14 и 16 сообшены с трубопроводами 3 1 , полости конВ блок 40 управления закладывается тейнеров 15 и 17 сообщены с трубопропрограмма'движения устройства для реводами 28. В полости контейнеров 1417 размещен трубопровод 22 для пода- 45 монта трубопровода 1 в плавсостоянии вращающихся контейнеров 14-17 в почи ремонтного раствора 20 и жидкого токе воды. При этом поток воды, обускорителя 21 отверждения ремонттекая устройство для ремонта трубоного раствора и токопрозод 33. В провода по наружным поверхностям, корпусе контейнеров имеются монтаждвижется по кольцевой щели, создавая ные окна 34. Манжетное уплотнение 19, перепад давления вдоль длины устройзакрепленное на контейнере 17, соества. Перепад давления вдоль устройдинено с трубопроводом 23, а в его ства, кольцевое сечение, образованюбочной полости смонтирован электроное трубопроводом 1 и профильными Пмагнитный кран 35 (фиг. 2 6 ) , соедиобразчыми пластинами 29, а также с е ненный с токопроводом 33 и с трубо55 чение эластичного дросселя 26, оппроводом 22. Трубопроводы 23, 25 и ределяют объем водоподачи для опреде30 и токопровод 33 введены в корпус ленного режима движения устройства 36 блока системы управления устройдля ремонта трубопровода 1. t649208 55,63 и 57. Бода из трубопровод! 1 Б стартовой труба 59 емонтировсшы по отводам 54 и 56 заполияе'т полость все узлы устройства таким образом» стартовой трубо! 59S прикрывается пачтобы камеры зондов 9»10,12 и 13 г движка )2 и все устройство в сооре соединяли полость диафрагм 27 трувыталкивается водой из стартовой бопроводов 28 с вводами 60s а полострубы 59 через задвижку 57 в полость ти между камерами зондов 10 s 11 и 13 ірубопрооода t , задвижки 55 и 57 заи надувным манжетним уплотнением 19 крываются, задвижка 52 открывается соединялись с полостью вводов 61. полностью, устройство движется по Через отвод 64 блоку 40 передается 10 трубопроводу Т. Блок 40 управления команда на заполнение всех камер зонполучает информацию о скорости двидов сжатым воздухом. Блок 40 через жения от датчиков 42 продольного петокопроводы 46 и 47 открывает электремещения колес 41 через токопровод 43 ромагнитные краны 50 и 57 и сжатый и поддерживает заданную скорость воздух от рессивера 48 через трубо15 движения , управляя ч 2 рс з токо провод проводы 23 и 30, поступает в камеры зондов 45 электромагнитным клапаном 4 9, из'9-13 ив надувное манжетное уплотнение меняя давление сжатого воздуха в 19, камеры раздуваются и прижимаются трубопроводе 25 и полости эластичного к поверхности стартовой грубы 59» При дросселя 26 с помощью рессивера 48 и этом давление в камере 11 таково, 20 через токопровод 46 клапаном 51, изчто каналы профильных пластин 29 меняя давление в полости камеры зонда пло тно пе ре к ры ты. 1t, изменяя силы трения профильных Выход иэ электромагнитного крана пластин 2.9 о тело трубопровода 1 , 35 подсоединен к источнику сжатого 25 Камери зондов 9,10, 12 и 13 и навоздуха, открывается кран 35 и в дувного манж^тчого уплотнения 19, трубопровод 22 подается сжатый возконтейнеров 14-17 с ремонтным растводух, который, поступая в полости межром 20 и с ускорителем 21 отверждения ду корпусом 5 и оболочками 18 конперемещаются с зазором от трубопротейнеров 14-17, раздувает оболочки 30 вода 1 и по винтовой линии, так как 18 и выдавливает воздух из полостей поток воды, проходя через профильные контейнеров, выход из крана 35 отпластины 29Г создает момент вращения, соединяется от источника сжатого при этом раствор 20 постоянно перевоздуха, кран 35 остается в положемешивается (вращающийся растворосмении "Открыто". К вводам 60 подсоедиситель). няют рукава от емкостей с ускорите35 лем. 21 отверждения раствора и закаПри движении по трубопроводу 1 чивают его в контейнеры 15 и 47» ft устройство также движется по винтовой вводам 61 подсоединяются рукава, налинии за счет жесткости на скручивапример, от автобетоносмесителей тиние трубопроводов 23,25 и 30, между па СБ-92-4.0 и в контейнера 14 и Ї6 40 корпусом 5 и корпусом 36 блока систезакачивают ремонтный раствор 20. мы управления, эластичные лепестки Электромагнитный кран 35 закрывается. 37, скользя по поверхности трубопроПодается команда блоку 40 о сбросе вода 1 с помощью датчика 38 радиальвоздуха из камер 9-13 зондов и из ных перемещений токопровода 39, пенадувного манжетного уплотнения 19. 4> редают в блок 40 управления информа* Блок 40 управления через токолроводы цию о сечении трубопровода 1 вдоль 46 и 47 закрывает клапаны 50 к 51, всей его длины. перекрывает входы от рессивера 48 в По информации датчики 42 продольтрубопроводы 23 и 30 и соединяет их ного перемещения через токопровод 43, полости с полостью корпуса 36 ("шока 50 блок 40 управления изменяет режим расистемы управления устройством для боты устройства, открываются электремонта трубопровода, сжатый воздух, ромагнитные клапаны 50 и 35. Сжатый сбрасывается из гтоло^тей зондов и воздух из рессивера 48 через клапан трубопроводов а попость корпуса 36, 50 поступает в трубопровод 23 и заа из нее, через клапан сброса (не полняет камеры 9,10,12 и 13 и элас55 показано) в полость стартовой трутичное надувное манжетное уплотнение бы 59. 19, камеры расширяются, поверхности камер и уплотнения вступают в контакт Перекрывается запорная арматура на с трубопроводом t , сопротивление двивводах 60 и 64, открываются задвижки 7 1649208 жению устройства в о з р а с т а е т . Блок 40 fуправления, изменяя давление воздуха в трубопроводе 25, эластичным дросселем 26 устанавливает заданную с программой скорость перемещения устройства в режиме нанесения облицовочного слоя па внутреннюю поверхность трубопровода 1, устанавливая сооі~ ветствующее сечение дросселя 26. Дав- , 0 ление воды перед надувным манжетным уплотнением 19 повышается, а за уплотнением падает. Вода через кран 35 поступает в трубопровод 22 ? заполняет полости между корпусом 5 и эластич15 ными оболочками 18 контейнеров 14-17, повышает давление в контейнерах и оболочки 18 выдавливают жидкий ускоритель 21 отверждения по трубопроводу 28 через диафрагмы 27 в полость ?0 между камерами 9 и 10 зондов и в полость за камерой 13, Одновременно по тру бо пров одам 31 выдавлив ае тся ремонтный раствор 20 в полость между к а мерами 10-13. Ускоритель 21 отвержде- 25 ния, находящийся в полости между к а мерами 9 и 10, смачивает поверхность трубопровода 1, запопняет трещины 2, каверны 3, проникает в затрубные пустоты 4 и контактирует с водой на по- 30 верхности вводов 54 S перекрытых з а движками 5 5 . Ремонтный раствор 20, поступая в полость методу камерами 10 и 11, размазывается по поверхности трубопровода 1, заполняет трещи35 ны 2, каверны 3, затрубные пустоты 4, скользит по слою воды в отводах 54, вступает в контакт с ускорителем 21 отверждения, образуя зоны ускоренного отверждения ремонтного раствора, 40 профильные пластины 2 9 на камере 11, перемещаясь вдоль трубопровода 1, формируют волнообразный слой раствора 20а и 206 и он вступает в контакт с ускорителем 21 отверждения., поступающим от трубопровода 28 через отвод 32 в полость за пластинами 2 9 до камеры 12. На этом участке ускоритель 21 отверждения, взаимодействуя с ремонтным раствором 20, образует 50 профильный слой быстротвердеющего состава 20^ о Ремонтный раствор 20 9 поступающий из контейнера 16 через трубопровод 31 в полость между камерами 12 и 13, заполняет нанесенный 55 ранее волнообразный профиль (фиг. 1 и 7) до кольцевого, смешивается со слоями ускорителя 21 отверждения на всей волнообразной поверхности, обра 8 зует поверхности быстротвердегощего раствора. В свою очередь, нанесенный коль^девой слой 20 г по внутренней поверхности, вступает в контакт с ускорителем 21 отверждения, поступающего через трубопровод 28 и окна 34 в полость за камерон 13 до манжетного уплотнения 19, образует кольцевой слой 20^ ускоренного отверждения раствора. За время прохождения пути от камеры 13 до манжетного уплотнения 19 слой 20# отвердевает до устойчивого состояния к воздействию потока воды в трубопроводе 1 за манжетным уплотнением 19, ранее нанесенные слои, з о ны и поверхности ускоренного отверждения образуют развитую устойчивую форму облицовочного слоя по всей его толщине. Нанеся облицовочный слой на определенной длине трубопровода 1 9 отмеренной колесами 41 по показателям датчика 42,блок 40 управления отключа- , _ ет все камеры 9-13 зондов 6-8 от рее™ сивера 48 и сообщает полость трубопровода 1 через клапаны 49-51 с полостью корпуса 36 и через клапан сброса (не показано) воздух выбрасывается в полость трубопровода 1 в поток воды, закрывает кран 35 оболочки контейнеров, камеры зондов сужаются и устройство переходит в режим плавсостояния вращающихся контейнеров, Б этом режиме движения устройство входит в отвод 64, открывается з а д вижка 65 и устройство вдавливается потоком воды в ловушку 68, задвижка 67 закрывается, водоподача в трубопроводе 1 увеличивается до плановой. Устройства извлекается из ловушки 68, разбирается на составные части для транспортировки и последующего монтажа в стартовой трубе 5 9. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Способ ремонта трубопровода, заключающийся в нанесении на его внутреннюю поверхность слоя ремонтного раствора перемешаемым по трубопроводу зондом со средством нанесения покрытия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости ремонта трубопровода без его опорожнения и прекращения функционирования, перед нанесением ремонтного 1649208 раствора поверхность трубопровода смачивают ускорителем отверждения раствора, затем на нее наносят слои ремонтного растпора волнообразного профиля продавливаннем его в объем ускорителя отвержденкд через каналы э образованные поверхностью трубопровода и зондом, который перемещают вдоль трубопровода транспортируемой 10 средой, нанесенный слой ремонтного ріствора выдерживают н объеме ускорителя отверждения до образования устойчивой поверхности слоя ремонтного раствора, затем впадины елся волнообразного профиля заполняют новой порцией ремонтного раствора до образования сплошного кольцевого слоя, поверхность последнего выдерживают в объеме ускорителя до образования устойчивого покрытия. 2, Способ по п. \s о т л и ч а ющ и й с я тем, что зонды со средством нанесения покрытия вводят в трубопровод и выводят из него через па- ?5 раллельно подключенные к трубопроводу технологические отводы. 3. Устройство для осуществления * ремонта трубопровода» содержащее размещенный в трубопроводе с возмож- 30 ностью перемещения зонд со средством нанесення на внутреннюю поверхность трубопровода ремонтного раствора, связанным с системой подач" раствора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно 35 снабжено блоком системы управления, соединенным посредством трубопровода с источником сжатого воздуха, и вы 10 nu-iht-iio н вида равноценных пл 'и чстичном полом корпусе чоМДоп с ^ ir/vньїми камерами и устанозиеннм* между ними эластичных кі-нтейм* j m с внутренними оболочками и манжетного уплотнения» закрєьпенііого на чвостооом контейнере, при этом одни нч контейнеров заполнены ремоіітмім опгтвором, другие - ускорителем огие^жд/чшя ремонтного раствора, полость контейнеров сообщена посредством гибких труб с з о н д а м и , а полости внутренних о б о лочек контейнеров сообщены с т р у б о проводом, СОЄДИНЬ'ННЬЇМ С ИГ Г (1 ЧИНКОМ окатого воздуха, которым ра*мпщен внутри устройства по всей его длине. 4. Устройство по п. 3, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что блок системы упргизленчя размещен п ого лотовой части и выполнен в виле ьорпуса с колесами, на ступицах которых установлены датчики продольного перемещения, и с закрепленными ма нем эластичными лепестками с датчиками радиального перемещения, а внутри корпуса размещен ресивер с бпоком питания и блоком управления, соединенным токопроводами с датчиками перемещения, * 5. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на эластичном корпусе устанонпен дроссель, полость которого соединена посредством трубопровода через арматуру с ресивером, а ресичер посредством трубопроводов через арматуру связан с надувными камерами зондоп. Ї649208 23 25 24 фиг і і 16 9208 1649208 I й-В 1649208 г-г 21 фир.9 -Редактор Ю.Середа Составитель Г.Воробьев Техред с.Мигунова Корректор И.Эрдейи Заказ 1509 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101