Способ ремонта трубопровода (варианты)

Способ ремонта трубопровода (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и используется при ремонте трубопроводов нефтегазовой промышленности, сельскохозяйственного назначения, отопительных систем, в самолето- и судостроении. Способ предусматривает на этапах изготовления ленточной спирали ее формообразование намоткой на оправку при скоростях движения тканого наполнителя от 0,007 до 0,03 м/с под натяжением 250-700 кгс и температуре разогрева связующего от 120 до 150°С из нескольких слоев с отверждением заготовки или введение между слоями ленты или на одной из ее поверхностей термоусаживающегося наполнителя с последующим его удалением. Для повышения эффекта памяти формы ленты предусматривается введение непропитанных (сухих) слоев наполнителя. Намотку ленты на трубопровод ведут с поэтапным послойным склеиванием витков спирали с последующим послойным сдавливанием витков на трубопроводе и дополнительным подогревом для получения бандажа. Повышает надежность трубопровода. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 41 ил.

Изобретение относится к способу ремонта трубопроводов различного класса и назначения и может быть использовано в различных областях техники, например, в строительстве, сельском хозяйстве, нефтегазовой промышленности, паропроводах отопительных систем, кораблестроении, самолетостроении и других областях техники.

В частности, оно может быть использовано для локального снижения кольцевых и аксиальных напряжений, возникающих от действия внутреннего давления в местах дефектов трубопроводов - коррозии, трещины и т.д. При определенных условиях трубопроводы имеют повреждения и трещины, развивающиеся в осевом и кольцевом направлениях с высокой скоростью и с огромной силой. Трубы, содержащие газы или летучие жидкости при относительно высоком давлении, очень восприимчивы к воздействию внешних сил, например, таких, как удар от машины, механизма, падающих предметов, сотрясений, колебаний земной коры и т.д. Такие трубы, получив первоначальные повреждения от удара в виде микротрещин, очень восприимчивы к ее развитию. Обычно такие текучие трещины развиваются при скоростях порядка 100-500 м/сек. Известно множество технических решений, направленных на ограничение или даже предотвращение распространения текучих трещин в трубах и, особенно, в трубопроводах, включая и такие громоздкие, как тяжелоутолщенные трубы, канаты, кабели, бетонные перемычки, клапаны, металлические рукава, бандажи или муфты (патент Российской Федерации N 2097646, кл. F 16 L 57/00, 58/16 от 27.11.97, Бюл. N 33).

Снижение кольцевых напряжений осуществляется здесь за счет монтажа и сварки на трубопроводе стальной полноохватывающей муфты с заданной толщиной стенки при заданном снижении давления в трубопроводе или при определенных условиях обжатия муфты на трубопроводе наружными цепными гидравлическими зажимами.

Муфты, разгружающие несущую трубу, могут изготавливаться и в виде многослойных тонколистовых металлических конструкций или слоев многослойно наматываемого стеклопластика, склеиваемых между собой полимерными материалами. Главный недостаток всех вышеперечисленных аналогов состоит в том, что они могут предотвращать развитие дефектов (трещин) только вдоль оси трубопровода и не воспринимают осевые нагрузки.

Известны также способы ремонта трубопровода посредством упругогибкого фиксатора, выполняемого в виде спиральной ленты, образуемой из длинного, с высоким пределом прочности на разрыв, некоррозирующего и легковесного волокна, заполимеризованного в связующую матрицу (патент США N 4559974 от 1985 г. и N 4700752 от 20.10.87 г., кл. 138/172, 138/178, IntCl⁴ F 16 L 9/14).

Такие способы ремонта трубопроводов имеют множество преимуществ перед вышеприведенными аналогами по таким направлениям, как легкость, коррозионная стойкость, невступление в контакт с защитой трубы при катодной коррозии.

Использование таких ленточных спиралей из композиционных материалов для ремонта труб также имеет ряд существенных недостатков. Основные трудности здесь связаны со сложностью установки таких фиксаторов в полевых, особенно траншейных условиях. Особые сложности здесь возникают, когда воспроизводится восстановление действующих, закопанных в землю трубопроводов, и особенно тех их участков, которые уже были скреплены известными способами. Там, где уже использовался предварительно отформованный круговой пояс как фиксатор трещины, вышедший из строя в результате длительной эксплуатации, он должен быть удален и заменен на новый. Для осуществления такой замены труба должна быть разрезана и отторцована с обеих сторон под следующую стыковку, чтобы затем заново разместить новый бандаж на трубопроводе. Если учесть тот фактор, что все эти ремонтные операции должны вестись в полевых условиях (а таких операций очень много - и разрезка, и торцовка, и новая стыковка с последующей замоткой ленты с образованием бандажного кольца, и нанесения новой защиты от коррозии, и опрессовка ремонтного участка трубопровода и т.д.), то можно сделать заключение, насколько трудоемок, длителен во времени и дорогостоящ весь цикл проведения ремонтных работ.

Подобные ремонтные процедуры будут еще более трудоемки и дорогостоящи, если они проводятся в сложных климатических условиях, где существующие трубопроводы закопаны, находятся под водой и т.д. Например, для закопанных трубопроводов разрезка и разъединение участков трубопровода требуют применения значительных землеройных работ по обе стороны от разреза с той целью, чтобы трубу можно было бы передвигать и чтобы имелась технологическая возможность (пространство) для осуществления установки вставки для фиксатора трещины.

Здесь следует заметить, что некоторые фиксаторы трещин в виде ленточных спиралей из композиционных материалов (включая и те, которые находятся на незакрытых участках трубопровода) могут наматываться вокруг трубы без необходимости ее разрезки. Имеются и машины, обеспечивающие выполнение таких операций. Однако такие машины дороги, а сами ремонтные процедуры дорогостоящи. Да и не всегда имеются необходимые возможности для осуществления таких операций. Трудно маневрировать такими машинами, например, в горных, болотистых местностях, требуется проведение значительных землеройных работ вдоль трубопровода, где требуется установка ленточной спирали и необходимо обеспечение доступа намоточных машин к трубопроводу.

Возможно проведение ремонтных работ посредством ленточных спиралей и вручную без использования намоточного оборудования. Однако и здесь имеется ряд существенных проблем. Эти проблемы включают в себя и сложности осуществления пропитки материала ленточной спирали связующим (в основном, сложности с обеспечением необходимых соотношений связующего и волокна), и сложности управления длинной лентой или прядью (или бобиной с лентой) во время ее обмотки вокруг трубы, и сложности, связанные с обеспечением беззазорного контакта витков ленты с трубой и между собой, без образования морщин, вздутий, расслоений, спутанностей и т.д., и сложности, связанные с обеспечением техники безопасности проводимых ремонтных работ.

Дело в том, что неотвержденное связующее (или связующие) содержат в своих композициях быстроиспаряющиеся компоненты, которые, как правило, бывают тяжелее воздуха, они могут осесть в траншеях, цилиндрических выемках, конусных ямах и т.д. и вызывать удушья.

И последнее по существу затронутых здесь вопросов - применяемые для ремонта труб операции по изготовлению фиксатора трещины и операции по его установке должны быть так осуществлены, чтобы предотвратить развертывание фиксатора трещины с ремонтируемого участка и, самое главное, чтобы такой фиксатор мог быть установлен неквалифицированным рабочим (или рабочими) без разрезки и подвижки трубопровода и даже на участке трубопровода с ограниченным пространством. Поэтому для решения этих задач фиксаторы трещины выполняют в виде ленточных спиралей из композиционных материалов, обладающих "эффектом памяти формы". Для достижения этого эффекта для ленты подбираются и соответствующие армирующие системы волокон, проходящих в направлении спирали ленты, и соответствующие режимы их пропитки, составы композиций, а также режимы их формования и нанесения на поверхности дефектных зон трубопроводов.

Однако и способы изготовления таких спиралей, и способы их применения (использования) для восстановления дефектных зон до сих пор остаются сложными и трудоемкими. Тенденция получения ленточных спиралей из композиционных материалов для ремонтных бандажных поясов как можно большей прочности в окружном направлении бандажного пояса привела к тому, что в ленточных спиралях активно проявляются усадочные напряжения, которые приводят к растрескиванию ленточной спирали еще на стадии ее нанесения на ремонтируемый участок. Все это ослабляет прочность трубопровода в аксиальном направлении и снижает его эксплуатационную надежность.

Введение перекрещивающихся волокон по отношению к волокнам спирального направления не решило задачу обеспечения повышенной прочности самой ленты и ремонтируемого участка трубопровода из-за низкой сдвиговой прочности между ними, определяемой только прочностью клеевой композиции. Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа заявляемого способа, является способ ремонта трубы по заявке РФ 95108322/06 с приоритетом от 07.03.95 г., кл. F 16 L 55/18.

Этот способ также применяется для упрочнения дефектных участков трубопровода. По этому способу дефектные участки выявляют обычными методами, удаляют почву вокруг трубопровода, раскрывают испорченные участки, снимают антикоррозионное покрытие любого типа и очищают поверхность трубопровода. Выемки, углубления и коррозионные изъявления заполняют неотвержденным заполняющим материалом, и, пока заполняющий материал находится в неотвержденном деформируемом состоянии, на дефектную часть трубы наматывают несколько слоев стойкого к разрыву материала, нанося слой отверждаемого адгезива между соседними слоями обмотки. Затем адгезив отверждают, приводя его в прочно сцепленное состояние, и заполняющий материал также отверждают, переводя его в жесткое состояние, способное в области нахождения упрочняющего бандажа почти сразу же противостоять воздействию давления жидкости, находящейся в трубопроводе.

В способе ремонта трубы по заявке РФ N 95108322/06, кл. F 16 l 55/18, предусмотрено большое число последовательно выполняемых этапов, базовыми из которых являются: этапы получения методами намотки заготовки упругогибкой ленточной спирали из композиционного материала с "упругой памятью формы" и этапы формования из этой заготовки бандажного ремонтного пояса многослойной защиты трубопровода, образуемой непосредственно на его дефектных поверхностях также методами намотки. Упругогибкую ленточную спираль из композиционных материалов выполняют с большим числом упругогибких витков. Каждый виток ленточной спирали содержит внутреннюю и внешнюю поверхности, находящиеся в контакте с соответствующими поверхностями соседних витков, причем композиционный материал ленточной спирали содержит совокупность непрерывных нитей с высокой прочностью на разрыв, находящихся в полимерном связующем в отвержденном состоянии и проходящих по спирали параллельно ходу спирали.

Для бандажного пояса используется композит, в котором сила упругости материала витков ленты скручивает этот пояс в спираль, причем эта сила упругости превышает вес пояса, в результате чего ленточная спираль может свободно находиться в подвешенном состоянии, потому и легко без существенных нагрузок может перематываться на дефектную зону трубопровода. Для изготовления ленточной спирали бандажного пояса из композиционного материала может быть использована совокупность отдельных нитей, независимых друг от друга, а сам композиционный материал ленты для предотвращения катодной коррозии должен быть электрически непроводящим. В известном способе ремонта используют адгезивы, которые в отвержденном состоянии обладают следующими характеристиками: прочностью на сдвиг - 6,21 МH/м², прочностью на сжатие - 62,055 МH/м². При этом в способе может быть использован адгезив, который в отвержденном состоянии обладает удлинением, составляющим 30%. Основные преимущества и недостатки способа ремонта труб по заявке РФ N 95108322, кл. F 16 L 55/18 с приоритетом от 07.03.95 г., взятой в качестве прототипа предлагаемого изобретения: таким способом с достаточной надежностью можно предотвращать развитие дефектов (трещин) только вдоль оси трубопровода, то есть в кольцевом направлении трубопровода, и практически данным способом невозможно предотвращать развитие трещин в осевом направлении, поскольку примененные в способе материалы очень слабо воспринимают осевые нагрузки. Введение перекрещивающихся волокон по отношению к волокнам спирального направления (см. патент США N 4700752, МКИ 138-172, 1987 г.) не решает задачи обеспечения повышения прочности самой ленты и ремонтируемого участка трубопровода из-за низкой прочной связи между ними, определяемой прочностью клеевой композиции.

Краткое описание изобретения.

Основной задачей заявляемого способа является создание такой поясковой многослойной защиты дефектных зон трубопровода, при которой с одинаковой степенью надежности предотвращалось бы развитие трещины на трубопроводе как вдоль оси трубопровода, так и в его аксиальном (осевом) направлении.

Новый положительный результат от использования предлагаемого изобретения достигается: - за счет сокращения сроков проведения ремонтно-восстановительных работ дефектных зон трубопровода; - за счет снижения трудозатрат и себестоимости проведения ремонтно-восстановительных работ и повышения их качества; - за счет повышения прочности и надежности исполнения многослойной защиты трубопровода, выполняемой из ленточной спирали методами намотки; достигается это как за счет более оптимального распределения и ориентации армирующих нитей, исключающих растрескивание поверхностей ленточной спирали одновременно и в осевом, и в кольцевом направлениях, так и за счет применения новых, ранее не используемых технологических приемов и операций (и, или новой последовательности их воспроизведения), позволяющих в совокупности достигать более плотное прилегание поверхностей витков ленточной спирали вокруг дефектной зоны трубопровода, а за счет этого - и более прочное их склеивание между собой и с дефектной поверхностью трубопровода. Предложенный способ ремонта трубопровода включает этапы определения местонахождения его аварийной зоны, этапы по вскрытию этой зоны, удаления изоляционного покрытия, зачистке дефекта с выявлением местонахождения и анализа характера дефекта, этапы изготовления заготовки упругогибкой ленточной спирали совместно с разделительной пленкой, отделения разделительной пленки от заготовки в процессе ее перемотки, этапы подготовки ее поверхностей к непосредственному нанесению на дефектную зону трубопровода и этапы проведения собственно ремонтных операций, то есть этапы последовательного образования на дефектной поверхности трубопровода многослойной защиты из вышеуказанной и подготовленной к ремонтным операциям заготовки упругогибкой ленточной спирали. Для одновременного предотвращения развития трещин, возникающих вдоль образующей трубопровода в кольцевом и в поперечном направлениях (на трубопроводе - в осевом направлении) и при этом повышения качества и эксплуатационной надежности проводимых ремонтных работ, на этапах изготовления заготовки ленточной спирали ее формования ведут путем намотки на вращающуюся оправку заранее пропитанного и подсушенного до состояния препрега спакетированного армирующего наполнителя с последовательным проплавлением связующего с противоположных сторон спакетированных слоев греющими валками при скоростях их движения от 0,003 до 0,03 м/сек, натяжении от 250 до 700 кгс и температур разогрев связующего на греющих валках от 120 до 150^oC, причем армирующий наполнитель образуют спакетированным, например, из двух-десяти слоев с разделением спакетированных слоев антиадгезивной пленкой, например, фторопластовой, а каждый слой выполняют с сатиновым, полотняным или саржевым переплетением нитей утка - в аксиальном направлении, а нитей основы - в ее спиральном направлении при соотношении нитей основы и утка от 1:1 до 3:1 и объемного соотношения переплетенных нитей и полимерного связующего из эпоксидной смолы - 70% и фенольно-формальдегидного лака - 30% от 1:0,37 до 1:0,57 с последующей термообработкой композиции заготовки совместно с оправкой по следующему режиму: - подъем температуры заготовки до 100^oC - 3-4 часа; - подъем температуры заготовки от 100^oC до 130^oC - 2-2,5 часа; - подъем температуры заготовки от 130 до 160^oC - 3 - 3,5 часа; - проведение отверждения связующего заготовки при температуре 160^oC - 6-6,5 часа; - охлаждение заготовки до температуры 60^oC - 5-6 часов.

Этапы образования многослойной защиты (ремонта трубопровода) из заготовки упругогибкой ленточной спирали осуществляют в следующей последовательности операций - размотка витков ленточной спирали с одновременным отделением от нее витков антиадгезионной пленки, доведение поверхностей витков ленточной спирали до матового состояния (без глянца), перемоткой витков ленточной спирали в первоначальное состояние или с обратным расположением витков и последовательной ее перемоткой на дефектный участок трубопровода по следующему режиму: размотка витков ленточной спирали, необходимых на обмотку одного слоя дефектной зоны трубопровода, нанесение на размотанные поверхности заготовки ленточной спирали и наружную поверхность дефектного участка трубопровода клеевой массы холодного отверждения из расчета 200 - 300 г/м² поверхности склеивания выдержка дефектных поверхностей трубопровода и размотанного участка ленточной спирали с нанесенной клеевой массой на воздухе в течение 10-30 минут при температуре 15-40^oC, и осуществление поэтапного наслаивания витков заготовки ленточной спирали на дефектную зону трубопровода с последующим поэтапным склеиванием поверхностей витков ленточной спирали с дефектной поверхностью трубопровода и между собой по следующему режиму отверждения клеевой массы: от 2-х до 24-часов на каждый оборот многослойной защиты трубопровода с удельным (контактным) давлением склеивания от 0,05 до 0,3 МПа (от 0,5 до 2 кгс/см²).

Для повышения качества ремонта трубопровода за счет исключения образования в клеевых швах многослойной защиты из упругогибкой ленточной спирали воздушных пузырей, трещин, непроклеев и других дефектов и ускорения проведения ремонтных операций, склеивание поверхностей заготовки ленточной спирали при образовании из нее многослойной защиты трубопровода осуществляют при дополнительном прогреве склеиваемых поверхностей ленточной спирали до 40 - 60^oC и дополнительном бандажировании каждого склеиваемого витка многослойной защиты с удельным сдавливанием поверхностей витков от 2 до 5 кгс/см².

Для заделки трещины (коррозионных изъявлений) и склеивания первого витка многослойного покрытия используют клеевую массу следующего состава (в массовых долях): Смола K 153 - 100% (модифицированная эпоксидная смола - ОСТ 3-4126-78) Аминный отвердитель - 12-15% Аэросил - 3-10% Цемент - 80-100% а для склеивания всех последующих поверхностей многослойного покрытия используют эластичные клеевые швы следующего состава (в массовых долях): Смола К 153 - 100% Смола Л 20 - 60-80% (низкомолекулярная полиамидная смола-отвердитель - ТУ 6-05-1123-74) Аэросил - 6-15% Для повышения стойкости к катодной коррозии и водостойкости, ткани для ленточной спирали для многослойной защиты трубопровода вырабатывают из алюмоборосиликатных волокон с диаметром элементарных нитей 5-15 мкм с круткой нитей от 10 до 200 круток/метр.

Для улучшения технологичности преобразования заготовки упругогибкой ленточной спирали в многослойную защиту дефектной поверхности трубопровода и повышения при этом прочности склеивания слоев многослойной защиты при формообразовании витков заготовки ленточной спирали дополнительно используют по крайней мере один или несколько технологических разделительных слоев из непропитанной ткани (или заменяющих ее лент), обладающей повышенной термоусадкой основных слоев заготовки ленточной спирали. При этом в качестве дополнительного разделительного слоя (или дополнительных слоев) могут быть использованы любые ткани из полиэфирных (лавсановых) нитей со следующим соотношением нитей по основе и утку: - в направлении спирали (основы) - 120-125 - в направлении утка - 5-15.

Дополнительный слой (или слои) с повышенными термоусадочными свойствами отматывают от поверхности витков заготовки ленточной спирали непосредственно перед началом проведения ремонтно-восстановительных работ, то есть перед нанесением на ее поверхности клеевой массы и перемотки на дефектный участок трубопровода с образованием его многослойной защиты. Для повышения технологичности укладки заготовка ленточной спирали может быть выполнена сужающейся по длине спирали и (или) с аксиальными вырезами или пазами, которые после образования многослойной защиты трубопровода должны быть заделаны клеевой массой следующего состава (массовых долях): Смола К 153 - 100%, смола Л 20 - 60-80%.

Вышеприведенные отличительные признаки способа ремонта трубопровода по защите его поверхности от трещинообразных и коррозионных дефектов являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной защиты и достижения нового технического результата.

Переплетение нитей, расположенных вдоль спирали, с нитями, расположенными в ее аксиальном направлении, вызвано необходимостью придания ленточной спирали упругогибкой податливости, исключающей ее разрушение как при технологических операциях изготовления ленты, так и при проведении ремонтных работ на трубопроводах. Кроме того, переплетение нитей в ткани позволяет достичь стабильного расположения нитей в каждом слое спиральной ленты и, следовательно, достичь стабильности толщин ленты на всей длине ее спирали.

Наиболее технологичной для проведения ремонта трубопроводов является многослойная ленточная спираль с количеством спакетированных слоев от 2 до 10. Свыше десяти слоев в ленте в ней возникают большие усадочные напряжения, связанные с "эффектом памяти". Такая лента из-за большой ее толщины нетехнологична при нанесении на ремонтируемый (дефектный) участок трубопровода, поскольку при ее перемотке на трубопровод рабочему требуется прикладывать большие усилия для ее раскрытия и перемотки. Меньше двух слоев ткани в ленточной спирали нежелательно, поскольку при ее раскрытии возможно растрескивание и высыхание отвержденного связующего, увеличивается время нанесения такой ленты на дефектный участок трубопровода, снижается качество и эксплуатационная надежность ремонта.

Соотношение нитей основы и утка в пределах от 3:1 до 1:1 позволяет получить упругогибкую ленту различной номенклатуры. Кроме того, ткань в такой ленте хорошо удерживает связующее.

Объемное соотношение слоев ткани и полимерного связующего в пределах от 1: 0,37 до 1:0,57 позволяет одновременно получать высокие и стабильные физико-механические свойства стеклопластика самой ленты (с повышенными упругогибкими ее свойствами) и повысить качество и эксплуатационную надежность дефектной зоны трубопровода.

Такая лента хорошо и эффективно упрочняет трубопровод по месту дефекта (трещины, коррозионные изъявления и т.д.) как в окружном, так и в аксиальном направлениях). Наличие аксиальных прорезей на упругогибкой ленточной спирали позволяет ей плотно охватывать искривленный профиль дефектного участка и адаптироваться с рельефом трубопровода. Введение сужения по длине ленточной спирали позволяет исключить накладывание кромок ее витков, разнести армировку и уменьшить концентрацию напряжений в месте перехода бандажного (пояскового) усиления на стенку трубопровода, тем самым повысить надежность ремонта.

Применение поэтапного послойного склеивания поверхностей витков заготовки ленточной спирали с наружной поверхностью трубопровода и между собой с последующим послойным сдавливанием витков ленты на трубопроводе и их бандажированием с дополнительным подогревом также позволяет повысить качество и надежность проводимых ремонтных работ и одновременно сократить сроки их проведения и стоимость ремонтных работ.

В не меньшей степени повышают качественные и прочностные характеристики клеевых швов, а значит, и самой защиты дефектных зон трубопровода и проведение подготовительных операций для склеивания витков ленточной спирали с трубопроводом и между собой, и введение дополнительных разделительных слоев (или слоя) в виде тканой ленты полотняного переплетения из полиэфирных нитей, и использование клеевых композиций разной модификации.

Указанные существенные отличительные признаки способа являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предложенный "Способ ремонта трубопровода" в совокупности с общими известными существенными признаками соответствием критерию "новизны".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенный "Способ ремонта трубопровода" существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа.

Предложенный "Способ ремонта трубопровода" является результатом опытно-экспериментальной работы и творческого вклада, является оригинальным и неочевидным решением, в нем не использовались какие-либо стандартные разработки или рекомендации в данной области техники. По совокупности предложенных существенных признаков представленный в качестве предлагаемого изобретения "Способ ремонта трубопровода" соответствует критерию "изобретательский уровень".

Описание чертежей.

На фиг. 1 представлен общий вид упругогибкой ленточной спирали, посредством которой в соответствии с предложенным способом ремонта трубопровода, осуществляется весь цикл ремонта трубопровода осуществляется весь цикл ремонтно-восстановительных работ его дефектных поверхностей.

На фиг. 2 показан дефектный участок трубопровода на начальной стадии проведения ремонтно-восстановительных работ - в момент закрепления на дефектной поверхности трубопровода первого витка упругогибкой ленты посредством технологической липкой ленты и сквозных отверстий, выполненных у краевых кромок ленты.

На фиг. 3 показан вид дефектного участка трубопровода с нанесенным первым слоем многослойного покрытия из упругогибкой ленточной спирали с уже полностью закрепленным ее концом посредством клеевой массы и уже снятой липкой лентой и заделанными сквозными отверстиями.

На фиг. 4 показан тот же вид дефектного участка трубопровода на конечной стадии проведения ремонтно-восстановительных работ.

На фиг. 5 представлен один из возможных вариантов реализации предложенного способа ремонта дефектных зон трубопровода, когда одновременно осуществляется и нанесение клеевой массы на поверхность заготовки упругогибкой ленточной спирали, и перемотка ее витков на дефектную зону вращающегося трубопровода.

На фиг. 6 показан другой возможный вариант проведения ремонтно-восстановительных работ дефектных зон трубопровода посредством упругогибкой ленточной спирали (так называемый ручной, полевой вариант ремонта).

На фиг. 7 дан вид уже полностью отремонтированного дефектного участка трубопровода на предпоследней операции проведения ремонтно-восстановительных работ - с установленным дополнительным бандажным технологическим кольцом из гибкой металлической, стеклопластиковой или цепной ленты.

На фиг. 8 - 11 показаны предпочтительные варианты структурного исполнения стеклотканей для многослойной защиты трубопровода из упругогибкой спирали.

На фиг. 12, II и III показаны предпочтительные варианты конструктивного исполнения законцовок для упругогибкой ленточной спирали.

На фиг. 13 показан вид упругогибкой ленточной спирали с выполненными вырезами или надрезами, обеспечивающими более плотную укладку витков ленточной спирали на дефектные поверхности трубопровода.

На фиг. 14 показан вариант ленточной спирали из композиционного материала переменной ширины - с суживающимися витками ленточной спирали.

На фиг. 15 - 18 показаны варианты ленточных спиралей постоянной и переменной ширины, развернутые и подготовленные для нанесения на них клеевых композиций (то есть подготовленные к проведению ремонта дефектных зон трубопровода ручным способом).

На фиг. 19 - 21 показаны те же самые варианты заготовок ленточных спиралей, смотанные с оправок и подготовленные к процессу нанесения на поверхности их витков клеевой массы.

На фиг. 22 - 24 показаны виды многослойных защит дефектных зон трубопроводов, образуемых методами намотки из вышеприведенных конструкций упругогибких ленточных спиралей из композиционного материала.

На фиг. 25 представлен вариант получения заготовок упругогибкой ленточной спирали из одной "бесконечно" длинной. Отрезаемые спирали здесь имеют различные геометрические размеры и "упругую память".

На фиг. 26 показан один из возможных вариантов получения упругогибких ленточных спиралей с разрезами.

На фиг. 27 показан вариант получения упругогибкой ленточной спирали методами намотки на начальной стадии ее формообразования - в момент заправки и формования ее первых витков.

На фиг. 28 показана принципиальная схема формообразования на одной оправке сразу целой партии ремонтных заготовок упругогибкой ленточной спирали одинаковой номенклатуры в процессе их формования.

На фиг. 29 показан вид оправки с уже полностью отформованными и термообработанными заготовками упругогибкой ленточной спирали.

На фиг. 30 - 32 показана принципиальная схема намоточного устройства для формообразования одного типа упругогибких ленточных спиралей из композиционных материалов.

На фиг. 33 показана принципиальная схема намоточного устройства для одновременного формования нескольких типов упругогибких ленточных спиралей с одинаковой степенью "упругой памяти" и одной номенклатуры.

На фиг. 34 - 38 представлены технологические операции получения на одной оправке упругогибких ленточных спиралей различных геометрических размеров.

На фиг. 39 - 40 показаны принципиальные схемы формообразования заготовок упругогибких ленточных спиралей с применением двух разделительных адгезивов - фторопластовой пленки (для обеспечения технологичности размотки ленточной спирали) и полиэфирной (лавсановой), предназначенной для придания гибкой ленточной спирали из композиционных материалов специальной термоусадки ("упругой памяти") и повышения качества клеевых швов многослойной защиты трубопровода за счет придания склеивающимся поверхностям ленточной спирали необходимой шероховатости и чистоты поверхностей склеивания.

На фиг. 41 показан вариант конструкции тормозного механизма намоточных устройств (фиг. 39 - 40), посредством которых осуществляется натяжение полотен тканей в процессе их пакетирования и преобразования в упругогибкую ленточную спираль.

Подробное описание изобретения со ссылками, имеющимися на чертежах.

В способе ремонта трубопровода для восстановления его местных трещинообразных дефектов и(или) коррозионных изъявлений используется упругогибкая ленточная спираль 1 (фиг. 1), состоящая из множества упругогибких витков 2, образованных из композиционных материалов и обладающих "упругой памятью формы".

Ленточная спираль 1 имеет краевые хвостовики 3 - 4, ориентированные по отношению друг к другу параллельно, а при нахождении на трубопроводе 5 - параллельно продольный его оси. Упругогибкая ленточная спираль 1 имеет сквозные отверстия 6 и 7, расположенные в непосредственной близости от краевых хвостовиков 3 - 4. Предназначение отверстий 6 - 7 чисто технологическое - они предназначены для упрощения фиксации (закрепления) краевых хвостовиков к дефектным участкам трубопровода 5 на начальной стадии проведения ремонтных работ.

На фиг. 2 показан дефектный участок трубопровода 5 на начальной стадии заправки и закрепления краевого хвостовика 4 упругогибкой ленточной спирали 1 непосредственно на наружной поверхности трубопровода 5, предварительно доведенной до шероховатости R_z = 20 - 40, обезжиренной и смазанной клеевой неотвержденной композицией, например, компаундом К 153 с катализатором отверждения аминного типа, например, полиэтиленполиамином, и минеральными добавками.

Поверхности витков 2 упругогибкой ленточной спирали перед нанесением на дефектную поверхность трубопровода 5 также обезжириваются, например, посредством спиртотолуольной смеси, подвергаются механической обработке наждачным кругом или наждачной бумагой до исключения на поверхности витков ленточной спирали глянцевого блеска и промазываются клеевой неотвержденной массой того же состава.

Краевые хвостовики 4 (или 3, в случае перемотки витков упругогибкой ленточной спирали от большего радиуса к меньшему) закрепляются скотчем 8, внутренняя, обращенная к дефектной зоне трубопровода, поверхность которого обладает липкостью (клейкостью), достаточной для удержания хвостовика упруголенточной спирали на поверхности трубопровода без смещения. Для повышения надежности закрепления хвостовика 4 на поверхности трубопровода 5, в отверстие 6 (или 7, если раскрутка спирали идет в обратном направлении) через скотч, или непосредственно перед его применением заливается быстроотверждающаяся клеевая масса, например, на основе - циакриновой кислоты, мгновенно отверждающаяся и закрепляющая хвостовик 4 на поверхности трубопровода 5. После жесткого закрепления хвостовика 4 на поверхности трубопровода 5 осуществляют наслаивание витков ленточной спирали на дефектную поверхность трубопровода с одновременным нанесением на поверхности витков неотвержденной клеевой массы 8. На фиг. 3 показана ремонтная позиция трубопровода 5 с нанесенным первым ремонтным слоем 9, образующим начало многослойного покрытия трубопровода 5 с уже снятым скотчем. Следующие операции образования многослойного покрытия осуществляются методом наслаивания на образованный первый ремонтный слой 9 следующих витков упругогибкой ленточной спирали, промазанных клеевой неотвержденной массой. На фиг. 4 показан момент окончания ремонтных работ, когда на дефектной поверхности трубопровода полностью сформировано многослойное покрытие 10 из витков 2 упругогибкой ленточной спирали. Полученное таким образом многослойное покрытие выдерживается на воздухе при температуре 15-40^oC до полного отверждения клеевой массы. Затем производится дефектоскопия бандажного покрытия 10 трубопровода 5. В случаях обнаружения нарушений сплошности - трещин, непроклеев, воздушных пузырей, посторонних включений и других дефектов - делается трепанация дефектных зон трубопровода путем сверления дополнительных отверстий 11-12, через которые осуществляют закачку дополнительной неотвержденной клеевой массы с последующим ее отверждением и дополнительной проверкой качества проведенного ремонта методами дефектоскопии.

Предложенный способ ремонта может быть реализован как в автоматическом режиме (фиг. 5), когда имеется возможность применения средств малой механизации (и в случае, когда ремонтные работы производятся в заводских условиях), так и вручную (фиг. 6), непосредственно в полевых условиях, то есть когда ремонт трубопровода производится в разрытых вокруг трубопровода ямах, траншеях и т.д.).

В первом варианте (фиг. 5) возможно механическое нанесения клеевой массы 13 на поверхности развертываемых витков 2 упругогибкой ленточной спирали 1 по мере ее наслаивания на дефектную зону трубопровода. В этом варианте качество ремонта дефектной зоны будет выше, чем в ручном варианте, поскольку здесь имеется возможность осуществлять контроль за нанесением клеевой массы на поверхност