[发明专利]给管状结构加衬里的方法

说明书

使用塑料衬里管给管状结构加衬里的方法，包括以下步骤：通过使衬里管穿过辊系统来暂时地缩小衬里管的外直径；一旦衬里管的外直径已经缩小，则将衬里管冷却，并施加热约束；将衬里管运输到远离辊系统的安装现场；去除所述热约束；以及在所述安装现场将衬里管安装在所述管状结构中。

本发明涉及一种使用塑料衬里管给管状结构(例如流体输送管道)加衬里的方法。

背景

对于为什么使用塑料(通常是聚合物，例如聚乙烯)衬里管来从内部给管道加衬里是有利的，有很多实际的原因。对于新的管道，可以允许在已经构造好管道串组(pipelinestring)(例如，焊接的钢制管道)之后安装耐腐蚀安装件和/或耐磨层，使得实现已知质量的连续衬里。对于旧的管道，无论是在地上还是埋在地下，安装衬里以使结构现代化(例如，以改善饮用水质)或以在其最初设计寿命结束时翻新旧的管道。

众所周知的技术是，利用聚合物管的弹性性能，使得管使用直径缩小工具而变形，以使管的外直径暂时小于其中即将安装该管的主管。这允许将衬里管插入到主管内，并且然后允许将衬里管膨胀至紧密地或紧紧地配合在主管的内表面上。通常，这些技术使用辊系统或渐缩的模具系统来实现直径的缩小。这种技术的示例包括：

EP0266951(Whyman等人，Dupont，1986)描述了一种使用聚合物管状衬里给管区段加衬里的方法，其中衬里被拉动穿过缩径辊(diameter reducing roller)，该缩径辊调节成使得所得到的衬里的外直径(同时在缩径应力下)足够地小于待加衬里的管区段的内截面，以允许衬里被拉动通过。在释放缩径应力并进而释放衬里上的应力时，衬里膨胀至与管区段的内部接触。辊被这样设计并机械地驱动，以将聚合物衬里上的拉伸应力保持在聚合物的拉伸屈服极限以下。应指出的是，在衬里离开辊组件之后通过将衬里保持在张力下来实现缩径应力。

EP0341941(Mcquire，British Gas，1988)公开了一种使用聚合物管状衬里给管区段加衬里的可选的方法，其中衬里被拉动通过大体上渐缩的轮廓的静态模具，使得所得到的衬里的外直径(同时在缩径应力下)小于待加衬里的主管的内直径，以允许衬里插入。去除(通过在管经过模拉拔工艺时使用绞盘缆绳对管施加连续的负载所施加的)缩径应力使管能够弹性地复原并膨胀至与主管区段接触。

US5340524(McMillan等人，Pipe Rehab Int’l Inc.，1994)公开了一种使用聚合物衬里给管加衬里的可选的方法。管通过一系列其直径逐渐减小的辊拉拔。辊系统的至少一个阶段具有辊，该辊以机械方式提供动力，以通过缩减工艺拉拔管，并通过使用缆绳绞盘将管拉动通过主管来帮助衬里插入。允许衬里基本上朝向其初始外直径膨胀，以便形成衬里与主管的紧密配合。

EP0834034(Weaver，Thames Water，1996)公开了用于使用聚合物管状衬里给管加衬里的另一种方法。该方法再次涉及一系列辊的使用，并且具体地示出了在所需的辊的数量以及其形状方面的改善，以实现管的直径的缩小。与上述专利不同，该专利的具体特征为，明确地聚合物衬里管应该被推动到缩径辊中而不是被拉动通过系统。

在EP0266951和EP0341941中所公开的技术的共同之处在于，需要“缩径应力”来帮助聚合物衬里插入。实际上，这是指在缩径阶段发生后，需要在衬里管上施加拉伸负载。如果拉伸负载没有被施加，则衬里管立即开始向其初始尺寸膨胀，并且对于所有的实际目的，插入到主管的内部是不可能的。通常，主管将具有仅略微小于衬里管的初始外直径的内直径。为了有效地将衬里管保持为缩小的直径，必须在衬里管的离缩径工具最远的端部施加拉力，该力至少等于作用在聚合物材料内的弹力，该弹力试图收缩聚合物衬里的长度并引起直径膨胀。可以通过使用缆绳绞盘来实现所必需的负载，该缆绳绞盘不仅施加负载，而且适于在衬里管插入穿过主管时改变衬里管的长度。