Способ ремонта трубопроводов

Способ ремонта трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к машиностроительному и ремонтному производствам и может быть использовано при эксплуатации систем жизнеобеспечения в жилищно-коммунальном хозяйстве для восстановления трубопроводов водоснабжения, газоснабжения, теплоснабжения, а также и в промышленных условиях. Способ направлен на устранение дефектов трубопроводных систем (трещин, свищей и т.п.), изготовленных из металлических или полимерных материалов, поврежденных в результате механических воздействий, размораживания или действия коррозии. В качестве восстанавливающего материала используются композиционные материалы (компаунды).

Одним из аналогов предлагаемого изобретения является способ нанесения композиционного материала на дефектный участок трубопровода, рассмотренный в журнале «Вестник машиностроения», 1999, №37, с.17-18. Согласно этому способу герметизацию трубопровода (в месте нахождения трещины) производят сплошным кольцевым слоем компаунда с прослойками стеклоткани, которая используется для армирования компаунда и придания ему нужной формы.

Наиболее близким по технической сущности и назначению аналогом предлагаемого изобретения является способ изготовления полимерного бандажа при ремонте магистрального и технологического трубопровода по патенту RU 2211991, кл. F 16 L 55/10, от 12.01.2001, по которому на поврежденный участок наружной поверхности трубопровода наносят шпатлевку, наматывают армирующий материал в виде стекломата или стеклоткани. Предварительно на отшпатлеванную трубную поверхность наносят полиэфирную смолу с последующим ее нанесением на армирующий материал после его наматывания.

Однако рассмотренные выше способы не позволяют проводить ремонт трубопровода в локальной зоне. К тому же в этих способах не предусмотрена необходимая подготовка дефекта и поверхности трубопровода перед нанесением компаунда.

Основными задачами, которые позволяет решать данное изобретение, являются снижение стоимости ремонта трубопроводов; возможность экстренной заделки повреждения; создание высокой степени адгезии к трубной поверхности; предотвращение распространения трещины; возможность локального устранения дефекта.

Реализация решения поставленных задач проводится следующим образом. Поверхность трубопровода в зоне дефекта очищается от лакокрасочного покрытия, слоя ржавчины, загрязнений и т.п. для определения границ распространения дефекта. Если имеются трещины, то на их концах образуют цилиндрические отверстия, например, путем засверливания для предотвращения дальнейшего их распространения. Сами трещины разделывают с образованием V-образного профиля. После этого ремонтируемый участок трубы окончательно зачищают с целью удаления загрязнений, следов коррозии и придания поверхности шероховатости и обезжиривают. На подготовленную поверхность с усилием наносят первый слой компаунда для гарантированного заполнения им всех неровностей на поверхности. В полученный слой вдавливают стеклоткань, стекломат или мелкоячеистую сетку и выдерживают до частичной полимеризации. После этого наносят второй слой компаунда, закрывая им стеклоткань, стекломат или мелкоячеистую сетку. После полной полимеризации компаунда трубопровод можно эксплуатировать.

Сущность заявляемого изобретения иллюстрирована нижеприведенными фигурами: фиг.1 - подготовка дефектного места трубопровода к нанесению компаунда; фиг.2 - разрез отремонтированного дефектного участка трубопровода.

На фиг.1 показан трубопровод 1, на котором имеется дефект 2 в виде трещины. Концы трещины засверливают сверлом диаметром 3-5 мм для предотвращения дальнейшего ее распространения. Поверхность 3 вокруг трещины зачищают на расстояние 10-15 мм с целью удаления загрязнений, следов коррозии и придания зачищенной поверхности шероховатости R_Z=20-40 мкм. Согласно проведенным экспериментальным исследованиям данная шероховатость позволяет создать высокую адгезию компаунда с поверхностью трубопровода. При этом может использоваться механизированный инструмент, напильники или крупнозернистая наждачная бумага. Дефектную трещину обрабатывают углошлифовальной машиной с абразивным кругом и на половине толщины трубы создают V-образный профиль с сечением под углом α=90-120°. Подготовленную поверхность обезжиривают с использованием ацетона или иных растворителей.

Перед нанесением компаунда его готовят, смешивая компоненты в нужной пропорции до достижения полной однородности смеси. В частности, для устранения дефектов можно использовать металлополимерный компаунд, запатентованный в РФ бюллетень №15, 1997 г. под номером 2080352, производимый под торговой маркой «Полимет» (ТУ 2257-001-16544038-00).

На фиг.2 показано дефектное место 2 трубопровода 1, на которое наносят первый слой компаунда 5, с усилием втирая его в подготовленную поверхность. Усилие втирания должно быть не менее 0,1 МПа. При меньшем значении не будет достигнуто гарантированное заполнение всех неровностей на поверхности. Сверху на дефектное место накладывают стеклоткань или мелкоячеистую сетку 6 с размером ячейки не более 0,5 мм, вдавливая ее в предварительно нанесенный компаунд. Вдавливание проводят до тех пор, пока стеклоткань, стекломат или мелкоячеистая сетка не будет располагаться заподлицо со слоем компаунда. После частичной полимеризации наносят второй слой компаунда 7 толщиной 2-4 мм, закрывая им стеклоткань, стекломат или мелкоячеистую металлическую сетку, и выдерживают до полной полимеризации компаунда. После полимеризации компаунда, в случае необходимости, производят зачистку и механическую обработку поверхности. Для этого можно использовать ручной (наждачная шкурка, напильник) или механизированный зачистной инструмент. После проведения ремонта трубопровод подлежит эксплуатации при условии полной полимеризации компаунда.

Внедрение данного способа взамен традиционной технологии, в частности сварки, пайки и др., позволяет существенно упростить технологический процесс ремонта трубопроводов, освободить дорогостоящее специальное оборудование, заменить высококвалифицированных специалистов рабочими более низкого разряда.

1. Способ ремонта трубопроводов, при котором участок с трещинами подготавливают, наносят компаунд и армирующий материал в виде стекломата или стеклоткани и снова покрывают его слоем компаунда, отличающийся тем, что армирующий материал располагают только в зоне нахождения дефекта, а второй слой компаунда наносят после частичной полимеризации первого слоя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на концах трещин образуют цилиндрические отверстия диаметром 3-5 мм, края трещин разделывают механическим путем под углом 90-120° на 0,5 толщины стенки трубопровода.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что место дефекта и прилегающую зону шириной 10-15 мм зачищают до шероховатости R_Z=20-40 мкм.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала используют мелкоячеистую сетку с размером ячейки не более 0,5 мм.