利用管道衬里增强管道的方法、增强管道和使增强管道防水的方法技术

在一种增强管道(1)的方法中，将纤维材料的耐水穿透层和补强层用可固化聚合物浸渍、定位于所述管道(1)附近的衬里位置并且固化以形成耐水穿透衬里(12)和补强衬里(10)。所述两个层可单独地或同时地被浸渍和定位，例如，作为复合衬里。所述衬里一起为所得管道提供防水阻隔和结构增强。在一种使增强管道(1)防水的方法中，将耐水穿透层用可固化聚合物浸渍、定位在先前安装的增强衬里上并且固化以形成抑制地下水流入所述管道(1)的防水阻隔。在所述方法的某些实施方案中，所述耐水穿透层包括以缎纹编织和斜纹编织之一的形式织造的纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求名称为高强度不透水管道衬里(HIGH-STRENGTH,WATERTIGHTPIPELINING)的美国临时专利申请序列号62/024,240的优先权，所述申请特此以引用的方式并入本公开。领域本公开整体涉及管道的修复，并且更具体地涉及通过给管道加衬里进行管道修复的方法和系统。背景随时间推移或者因为特定的事件或状况(例如，地震活动、暴露在过度或不均匀负载或力矩中、暴露在微生物中、不良压实、冠状腐蚀、腐蚀性土壤等等)，压力干管、其他管道和其他结构的结构完整性或容量可能减弱。例如，这些制品可能断裂、腐蚀、退化等。修复或以其他方式补强受损管道和其他制品的不同方法是公知的。例如，可将由纤维增强聚合物制成的衬里或层附接到管道内部的一个或多个部分。在其他方式中，这种类型的衬里可形成为管状形状并且被拖入或翻转入待修复的管道中。另外，在较大直径管道中，可通过手动地将修复材料薄片粘附到管道壁上来形成衬里。某些高强度衬里或薄片由浸渍有聚合物基体的玻璃、碳、芳族聚酰胺等的织造纤维制成，所述聚合物基体在一些实施方案中固化在适当的位置。织造纤维材料通常具有相对开放或松散的织法，其在不存在聚合物材料时是可透水的。虽然在大多数情况下，聚合物材料在一段时间内防止地下水浸润管道，但是已知，在某些情况下在织造纤维纱线之间的开口中形成针孔泄漏。针孔泄漏让不期望的地下水进入管道。此外，高强度衬里经常被用来作为承载加压流体的管道的衬里。加压流体能够轻易地通过针孔渗漏流出并且对衬里造成进一步的损坏。概述在一个方面，增强具有管道壁的管道的方法包括浸渍包括了以耐水穿透的织法织造的纤维的纤维负载织物的耐水穿透层和包括了补强纤维的纤维负载材料的补强层。将耐水穿透层和补强层相对于管道定位以基本上覆盖管道壁的至少一部分的内表面和外表面之一。当耐水穿透层和补强层相对于管道被定位从而基本上覆盖管道壁的所述部分的内表面和外表面之一时，使耐水穿透层和补强层中的可固化聚合物固化以相邻于管道壁的所述部分形成纤维增强聚合物的补强衬里和耐水穿透衬里。补强衬里和耐水穿透衬里以组合形式被构造，以提高管道壁的所述部分的强度并提供沿管道壁的所述部分的不透水阻隔。在另一方面，防水的增强管道包括具有管道壁的主体管道(hostpipe)。补强衬里在第一位置沿管道壁的一部分延伸。补强衬里包括纤维增强聚合物并且包括被布置在聚合物基体中以提供对管道壁的所述部分的结构增强的补强纤维。耐水穿透衬里在第二位置沿管道壁的所述部分延伸。耐水穿透衬里包括纤维增强聚合物并且包括纤维负载织物的耐水穿透层，所述纤维负载织物包括用耐水穿透的织法织造的纤维。耐水穿透衬里在与管道壁的所述部分相邻的管道的外部和相对于管道壁的所述部分与所述外部相背对的管道的内部之间提供不透水阻隔。在另一方面，一种使增强管道防水的方法包括用可固化聚合物浸渍包括了以耐水穿透的织法织造的纤维的纤维负载织物的耐水穿透层，所述增强管道包括管道和先前存在的增强内衬，所述增强内衬包括纤维增强聚合物并且具有界定所述增强管道的内部的内表面。将耐水穿透层定位成与先前存在的增强衬里的内表面相接触以基本上覆盖所述内表面。当耐水穿透层覆盖内表面时，使耐水穿透层中的可固化聚合物固化以在先前存在的补强衬里的内表面上形成新的耐水穿透衬里。新的耐水穿透衬里在增强管道的内部和与内部相背对的增强管道的外部之间提供不透水阻隔。其他目标和特征将在下文中部分地显而易见并被部分地指出。附图简述图1是侧壁具有开口的管道的部分透视图；图2是沿图1的平面2-2取得的放大截面图并且示意性地示出根据现有技术原理的管道增强；图3是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的实施方案；图4是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的另一个实施方案；图5是示出平纹编织、斜纹编织和缎纹编织的织造纤维的三截面图；图6是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的另一个实施方案；图7是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的另一个实施方案；图8是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的另一个实施方案；并且图9是类似于图2的放大截面图，示意性地示出根据本专利技术原理的管道增强的另一个实施方案。对应的参考符号贯穿附图的若干视图指示对应的部分。详述现参见附图，图1中示意性地示出的需要修复的管道1具有结构上的损坏。尽管没有示出，但是管道1位于地下，其中由于损坏，地下水可流入管道1。此外，在一个或多个实施方案中，管道1是承载可能从管道断裂处泄漏的加压流体的高压管道。在一些情况下，管道1的损坏可能是大开口、小开口、细微裂缝或其他破损。损坏可只是延伸穿过管道的侧壁5的裂隙或针孔，允许地下水流入管道内部或加压流体流出管道。在一些情况下，管道结构可仅是弱化的和需要增强的，尽管管道1对于地下水或管道内部加压流体的泄漏仍是不可渗透的。弱化的结构可能呈现出未来泄漏或进一步损坏的无法接受的风险，这使得管道需要增强或修复。用于增强管道受损结构的一种技术在美国专利号5,931,198中有所描述，其被转让给本专利技术的受让人并且特此以引用方式并入用于所有目的。美国专利号5,931,198描述用纤维衬里增强受损的大直径管道(例如，具有足够大横截面积管腔的管道以允许技术人员进入管道进行修复)的结构的系统和方法。安装技术人员通过清洁、研磨和/或干燥表面来准备大直径管道1的壁5的内表面7并且将接触式粘固剂的粘性涂层等施加于内表面。如图2所示，然后沿管道壁5形成与管道1的内表面7接触的第一衬里10。具体地，将通过用可固化聚合物(例如，树脂，或者更具体地WP环氧树脂)浸透纤维织物形成的增强材料施加于管道1的内表面7，其中增强材料由于粘性涂层而暂时粘着并被固化在适当的位置。美国专利号5,931,198中所描述的系统和方法产生了结构上得到一定程度增强的结构增强管道1(图2)。美国专利申请公布号2014/6034175和国际专利申请号PCT/US2014/011397(各自被转让给本专利技术的受让人并且特此以引用方式并入用于所有目的)描述了适合于小直径管道(例如，其管腔的横截面积将不允许技术人员进入管道进行修复的管道)的用于增强需要修复的管道的其他方法和系统。在美国专利申请公布号2014/6034175和国际专利申请号PCT/US2014/011397所描述的系统和方法中，可伸展管件带有浸渍有可固化聚合物的一层或多层增强材料。使可伸展管件、增强材料和可固化聚合物以组合形式穿过需要修复的管道1。使可伸展管件伸展，因此增强材料和可固化聚合物接触管道壁5的内表面7，并且使可固化聚合物固化。这形成由通过增强材料增强的可固化聚合物制成的复合第一衬里10。如上，增强材料是玻璃、碳、芳族聚酰胺等的织造纤维。美国专利申请公布号2014/6034175和国际专利申请号PCT/US2014/011397所描述的系统和方法产生了一种增强管道，其在相关方面类似于由美国专利号5,931,198所描述的系统和方法产生的增强管道。参见图3，在根据本专利技术增强需要修复的管道的方法的一个实施方案中，首先准备管道1的壁5的内表面7。可例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强具有管道壁的管道的方法，其包括：浸渍包括了以耐水穿透的织法织造的纤维的纤维负载织物的耐水穿透层和包括了补强纤维的纤维负载材料的补强层；相对于所述管道定位所述耐水穿透层和所述补强层以基本上覆盖所述管道壁的至少一部分的内表面和外表面之一；当所述耐水穿透层和所述补强层相对于所述管道被定位从而基本上覆盖所述管道壁的所述部分的内表面和外表面之一时，固化所述耐水穿透层和所述补强层中的所述可固化聚合物以相邻于所述管道壁的所述部分形成纤维增强聚合物的补强衬里和耐水穿透衬里，其中所述补强衬里和所述耐水穿透衬里以组合形式被构造以提高所述管道壁的所述部分的强度并提供沿所述管道壁的所述部分的不透水阻隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 62/024,2401.一种增强具有管道壁的管道的方法，其包括：浸渍包括了以耐水穿透的织法织造的纤维的纤维负载织物的耐水穿透层和包括了补强纤维的纤维负载材料的补强层；相对于所述管道定位所述耐水穿透层和所述补强层以基本上覆盖所述管道壁的至少一部分的内表面和外表面之一；当所述耐水穿透层和所述补强层相对于所述管道被定位从而基本上覆盖所述管道壁的所述部分的内表面和外表面之一时，固化所述耐水穿透层和所述补强层中的所述可固化聚合物以相邻于所述管道壁的所述部分形成纤维增强聚合物的补强衬里和耐水穿透衬里，其中所述补强衬里和所述耐水穿透衬里以组合形式被构造以提高所述管道壁的所述部分的强度并提供沿所述管道壁的所述部分的不透水阻隔。2.根据权利要求1所述的方法，其中浸渍所述耐水穿透层和所述补强层的所述步骤同时进行。3.根据权利要求2所述的方法，其还包括提供包括所述耐水穿透层和所述补强层的复合衬里。4.根据权利要求3所述的方法，其还包括在相对于所述管道定位所述复合衬里以基本上覆盖所述管道壁的所述部分的内表面和外表面之一之前，将所述复合衬里形成为管道形状。5.根据权利要求4所述的方法，其中定位所述复合衬里包括在所述管道中伸展所述管道形状的复合衬里以使所述水穿透层接触所述管道壁的所述部分的内表面。6.根据权利要求5所述的方法，定位所述管道形状的复合衬里还包括将所述管道形状的复合衬里固定至承载管件和通过所述管道将所述承载管件递送至与所述管道壁的所述部分相邻的位置并使所述承载管件伸展。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述耐水穿透层中的纤维以缎纹编织和斜纹编织之一的形式织造。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述耐水穿透层中的纤维包括玻璃纤维。9.根据权利要求1所述的方法，其还包括将粘性涂层施加于所述管道壁的所述内表面和外表面之一以及将所述耐水穿透层和所述补强层之一施加于所述粘性涂层。10.根据权利要求10所述的方法，其还包括将另一个粘性涂层施加于所述层中的所述一个和将所述层中的另一个施加于所述另一个粘性涂层。11.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·F·阿诺德，J·惠特勒奇，R·奥尔蒂斯，
申请(专利权)人：法伊夫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US