Спосіб усунення течі трубопроводу

Винахід відноситься до гірничої промисловості, зокрема до експлуатації і ремонту металевих трубопроводів у шахтних ствола х і може бути застосовано в бурильній техніці, а також в інших галузях при усуненні течі трубопроводів, у тому числі з високим тиском середовища, що транспортується. Відомі методи герметизації та ремонту металевих трубопроводів за допомогою установки зовнішніх хомутів або скоб із прокладками. Як прокладки використовують азбест, гуму, пароніт, свинець, фторопласт. Широке застосування при усуненні ушкоджень одержало електрозварювання. При цьому поверхня ушкодженої ділянки трубопроводу очищається від сторонніх включень і місце пориву заварюється. На кінцях розриву механічно виконують отвори у виді овалу, щоб розрив не поширювався далі /И.Г. Манец, Ю.С. Снегирев, В.П. Паршинцев. Техническое обслуживание и ремонт шахтных столов. - М.:Недра, 1987. С.285/. Однак проведення зварювальних робіт у ша хтни х умовах, небезпечних за газом та пилом, наприклад, у вертикальних стволах або інши х гірничих виробках, неможливе. Відомий також спосіб ремонту трубопроводу, при якому очищають поверхню трубопроводу, на аварійне місце - стоншення стінки трубопроводу - встановлюють еластичну деформуєму прокладку, наносять адгезив, металевою стрічкою, що охоплює трубопровід, утворюють навколо його зміцнюючу муфту, а потім установлюють навколо муфти термоусаджувальну муфту, прогрівають муфту, що забезпечує її усадку, отвердження адгезиву /Патент RU №2172886, Спосіб ремонту тр убопроводів, F16L55/17, автори Протасов В.Н., Фатихо в В.А. Оп убл. 2001.08.27/. Недоліком є те, що для реалізації цього способу необхідно підвести джерело тепла від електричного нагрівача, що в ша хтних умовах, небезпечних за газом та пилом, неможливо. Спосіб дозволяє тільки зміцнити зтонену стінку тр убопроводу. Як прототип прийнятий відомий спосіб усунення течі трубопроводу /Авторське посвідчення SU №1314179, Спосіб усунення течі трубопроводу, Бюлетень винаходів, 1987р., №20, Автори Веселовський P.O. та ін/. Відповідно до цього способу при усуненні течі в тр убопроводі проводять підготовку поверхні труби, наносять на розрівнювальну поверхню клейову композицію і роблять накладення шляхом обмотки труби просоченою тією же композицією рулонного ізолюючого матеріалу зі східчасто збільшеною шириною і з наступною фіксацією на трубопроводі бандажу. Однак цей спосіб має обмежену область застосування - можна усувати течу тр убопроводу, який має свищі і дрібні тріщини, з низьким тиском (8МПа) середовища, що транспортується, і при наявності невеликих дефектів та тріщин. При наявності значних дефектів великий тиск середовища в трубопроводі відриває бандаж від поверхні. У практиці експлуатації шахтни х тр убопроводів мають місце значні наскрізні розриви металевої оболонки довжиною уздовж подовжньої осі до 1000мм і шириною 100-180мм. Задача винаходу - розширення області застосування способу на тр убопроводах з високим тиском водяного, газового чи повітряного середовища і забезпечення заданої міцності на ушкодженій ділянці за рахунок зменшення величини локального впливу тиску цього середовища на бандаж. Поставлена задача досягається тим, що після підготовки ремонтуємої поверхні труби через наскрізний розрив у її вн утрішню порожнину заводять на тросі пружну вигнуту пластину, орієнтують останню там з можливістю повного перекриття контуру розриву, причому пластину оснащують кріпильними віяловими елементами для притиснення до внутрішньої поверхні труби й які пропускають через згаданий розрив і, що перекриває його на зовнішній поверхні труби пружну вигнуту накладку, забезпечують притиснення з натягом пластини і накладки в зоні розриву тр уби за допомогою нарізного сполучення, після чого трос обрізають, наносять в'язкий металополімерний адгезив для забезпечення герметичності і плавності виступаючих частин на ушкодженій ділянці. Конфігурація пластини і накладки перекриває конфігурацію наскрізного розриву в межах 0,2-0,25 його розмірів. Пружну пластину виготовляють шляхом вирізання з гумотросової конвеєрної стрічки. Її згинають, а зовнішню частину виконують антиадгезіонною. Підставу притискних кріпильних елементів виготовляють у виді бруса рівного опору, пластину й накладку виконують дугоподібними, що повторюють відповідно вигин внутрішньої й зовнішньої поверхні труби. Це дозволяє цілком притиснути пружну пластину й накладку до ушкодженої ділянки труби, що забезпечує перекриття наскрізного дефекту. На фіг.1 показаний загальний вид ушкодженого трубопроводу (а - вид збоку, б - наскрізний розрив у трубі); На фіг.2 показано загальний вид трубопроводу із закритим наскрізним розривом при первинній герметизації трубопроводу (а - до відрізання троса, б - після обрізання троса перед накладенням бандажу); На фіг.3 показано загальний вид трубопроводу із закритим наскрізним розривом і накладеним бандажем (а вид збоку; б - поперечний переріз по А-А). Спосіб реалізують так. У відключеному від магістралі металевому трубопроводі 1 скидають тиск на період проведення ремонтних робіт. Проводять підготовку й очищення від бруду й іржі поверхню труби в зоні її наскрізного розриву 2. Розрив, як правило, має довжину уздовж подовжньої осі трубопроводу й ширину - по поперечній осі. По кінцях розриву механічно виконують отвори у виді овалу, щоб розрив не поширювався далі. Після підготовки (очищення, зачищення, вирівнювання, усунення гострих виступів і т.п.) ремонтуємої поверхні труби через наскрізний розрив 2 у її внутрішню порожнину заводять на тросі 3 пружну пластину 4. Її орієнтують (повертають поперек) усередині труби з можливістю повного перекриття контуру розриву 2 тр уби. При необхідності пружну пластину можна розташувати уздовж подовжньої чи уздовж поперечної осі пружну пластину 4 попередньо оснащують фігурними кріпильними елементами 5 із металевою віяловою підставою 6 для притиснення до внутрішньої поверхні труби. Різьбову частину кріпильних елементів пропускають через згаданий розрив і його пружну накладку, що перекриває, 7 на зовнішній поверхні труби. Потім забезпечують притиснення з натягом пружної пластини 4 і накладки 7 у зоні розриву тр уби за допомогою нарізного сполучення кріпильних елементів 5. Після чого трос 3, який також був протягнутий через пружну накладку 7, обрізають. Наносять в'язкий металополімерний адгезив 8 для забезпечення герметичності й плавності виступаючих частин на ушкодженій ділянці трубопроводу. Наносять на розрівняну поверхню клейової композиції й накладення під натягом шляхом обмотки (бинтування) труби просоченою тією же композицією рулонного ізолюючого матеріалу зі східчасто збільшеною шириною і з наступною фіксацією на трубопроводі бандажу 9. Конфігурація пружної пластини 4 і накладки 7 перекриває конфігурацію наскрізного розриву в межах 0,2-0,25 його розмірів. Пружну пластину 4 попередньо виготовляють шляхом вирізання з відрізка гумотросової конвеєрної стрічки і надають їй вигин. Підстави 6 притискних кріпильних елементів 5 і накладки 7 виконують дугоподібними, що повторюють вигин внутрішньої поверхні труби. Це дозволяє цілком притиснути пружну пластину до тр уби. Поверхню ушкодженої ділянки знежирюють чотирьоххлористим вуглецем. Наносять в'язкий металополімерний адгезив, наприклад, УП 10-04 для забезпечення герметичності й плавності виступаючих частин на ушкодженій ділянці. Після цього наносять на розрівняну поверхню тр убопроводу дво хупаковочну клейову композицію конструкційного призначення і роблять накладення шляхом обмотки труби просоченою тією же композицією рулонного ізолюючого матеріалу (склотканина) із східчасто збільшується шириною і з наступною фіксацією на трубопроводі бандажу. Армований пластик на основі клеєвої композиції та склотканини забезпечує підвищену працездатність трубопроводу при відшаровуючих і ударних навантаженнях. Наявність установлених пружної пластини й накладки, що закривають наскрізний розрив у тр убі за допомогою кріпильних елементів, забезпечує первинну герметизацію трубопроводу. Вони істотно знижують силовий вплив площі й величини локального тиску на наформований армований бандаж на основі клейової композиції й армувального матеріалу. Другою перевагою є те, що армований пластик забезпечує повну герметизацію ушкодженої ділянки трубопроводу без використання тепла. Виконання ремонтних робіт на трубопроводі високого тиску (понад 8МПа) проводиться без підведення електроенергії, холодним способом, при цьому забезпечується повна герметичність. Попереднє виготовлення пружні пластини й накладок із кріпильними елементами, використання ремонтних наборів з полімерними клеями дозволяє проводити усунення течі тр убопроводу оперативно та якісно. Це дозволяє герметизувати тр убопровід, забезпечити твердість і міцність його відновленої ділянки, застосовувати пропонований спосіб у різних умовах, в тому числі, небезпечних за газом та пилом, і в широкому діапазоні тиску середовища, що транспортується.