專(zhuān)利名稱(chēng)：采用空氣和流過(guò)的蒸汽固化的現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的安裝方法以及用于實(shí)現(xiàn)所述方法的裝置，其中所述安裝方法為將樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯拉進(jìn)現(xiàn)有管路中，利用空氣翻轉(zhuǎn)樹(shù)脂浸漬的膨脹囊(inflation bladder)，再利用連續(xù)流過(guò)的蒸汽在沒(méi)有壓力損失的情況下使樹(shù)脂固化。所述方法和裝置尤其適合于大直徑現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的安裝環(huán)境。
背景技術(shù)：
普遍公知的是，用于引導(dǎo)流體的現(xiàn)有管路及管線，尤其是諸如生活污水管道、雨水排放管道、水管及氣管之類(lèi)的地下管道，由于退化或流體的泄漏而經(jīng)常需要修理。這種泄漏可能是從周?chē)騼?nèi)泄漏進(jìn)管路的內(nèi)部或者導(dǎo)引部分?；蛘撸@種泄漏可能是從管路的導(dǎo)引部分向外泄漏進(jìn)周?chē)h(huán)境中。無(wú)論是向內(nèi)滲透或向外滲透，這種泄漏都應(yīng)避免。
現(xiàn)有管路中的泄漏可能是緣于原有管路的安裝不當(dāng)，或者緣于因?yàn)檎＠匣鴮?dǎo)致的管子本身退化，或者是由于所輸送的腐蝕性或磨蝕性材料的影響。管子接頭處或管子接頭附近的裂縫可能是緣于諸如地震之類(lèi)的環(huán)境因素，或者是大型車(chē)輛在管子上方地面上的移動(dòng)，或者是類(lèi)似的自然或者人為的振動(dòng)，或者其它類(lèi)似的原因。無(wú)論何種原因，這樣的泄漏都是不希望的，泄漏可能導(dǎo)致管線中傳輸?shù)牧黧w的浪費(fèi)或者導(dǎo)致對(duì)周?chē)h(huán)境的損害，也可能造成危險(xiǎn)的公共衛(wèi)生災(zāi)難。如果泄漏持續(xù)下去，則由于土壤以及管道的側(cè)面支撐的損失，有可能導(dǎo)致現(xiàn)有管路的結(jié)構(gòu)性毀壞。
由于持續(xù)增長(zhǎng)的勞動(dòng)力成本、能源成本和機(jī)械成本，通過(guò)挖出并更換管道的方式修理可能正在泄漏的地下管道或者地下管道部分變得越來(lái)越困難且越來(lái)越不經(jīng)濟(jì)。因此，對(duì)現(xiàn)有管線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)或復(fù)原的各種方法被設(shè)計(jì)出來(lái)。這些新方法避免了開(kāi)挖和更換管道或管段所帶來(lái)的花銷(xiāo)和危險(xiǎn)，并且還避免了對(duì)公眾所造成的巨大不便。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的最成功的管道修理方法或者非開(kāi)挖修復(fù)方法中的一種稱(chēng)為Insituform方法。美國(guó)專(zhuān)利No.4,009,063、No.4,064,211以及No.4,135,958中對(duì)此種方法做了詳細(xì)描述，其內(nèi)容都通過(guò)援引全部并入本說(shuō)明書(shū)。
在Insituform方法的標(biāo)準(zhǔn)操作中，在現(xiàn)有管路中安裝細(xì)長(zhǎng)的柔性管狀內(nèi)襯，所述柔性管狀內(nèi)襯由毛氈織物(felt fabric)、泡沫或者類(lèi)似的樹(shù)脂可浸漬材料制成，并且具有浸漬了熱固性固化樹(shù)脂的外部非滲透覆層?？偟膩?lái)說(shuō)，如在后來(lái)確定的兩個(gè)Insituform專(zhuān)利中所述，采用翻轉(zhuǎn)法(eversion process)來(lái)安裝內(nèi)襯。在翻轉(zhuǎn)法中，作用至翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯的內(nèi)部的徑向壓力將內(nèi)襯擠壓在管線內(nèi)表面上，并使內(nèi)襯與管線的內(nèi)表面接合。然而，Insituform方法還通過(guò)以下方法實(shí)施利用繩索或者纜繩將樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯拉進(jìn)管道中，使用在內(nèi)襯中翻轉(zhuǎn)的、流體不能透過(guò)的獨(dú)立膨脹囊或者膨脹管使內(nèi)襯緊貼現(xiàn)有管線的內(nèi)壁固化。這種樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯一般叫做“現(xiàn)場(chǎng)固化管路”或者“CIPP內(nèi)襯”，這種安裝叫做CIPP安裝。
CIPP柔性管狀內(nèi)襯具有光滑的外層，所述外層由在內(nèi)襯的初始狀態(tài)時(shí)覆蓋在內(nèi)襯外部的、相對(duì)柔軟的、基本非滲透的聚合物制成。內(nèi)襯在安裝過(guò)程中翻轉(zhuǎn)后，翻轉(zhuǎn)后的所述非滲透層位于(end up)內(nèi)襯的內(nèi)側(cè)。當(dāng)柔性?xún)?nèi)襯現(xiàn)場(chǎng)安裝在管線中時(shí)，從內(nèi)部對(duì)管線進(jìn)行加壓，優(yōu)選利用諸如水或空氣之類(lèi)的翻轉(zhuǎn)用流體沿徑向向外壓迫內(nèi)襯，以使其與現(xiàn)有管線的內(nèi)表面接合并帖服。
一般來(lái)說(shuō)，在安裝現(xiàn)場(chǎng)立起翻轉(zhuǎn)塔以提供翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯或膨脹囊所需的壓位差。作為替代方案，美國(guó)專(zhuān)利No.5,154,936、No.5,167,901(RE35,944)以及No.5,597,353中示出和記載了一種翻轉(zhuǎn)裝置，所述美國(guó)專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)援引全部并入本說(shuō)明書(shū)。通過(guò)再循環(huán)軟管將熱水導(dǎo)入翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯而開(kāi)始樹(shù)脂的固化，所述再循環(huán)管連接于翻轉(zhuǎn)中的內(nèi)襯的端部。翻轉(zhuǎn)用水通過(guò)諸如鍋爐或者熱交換器之類(lèi)的熱源循環(huán)利用，再返回到翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯直到內(nèi)襯的固化完成。然后，浸漬在可浸漬材料中的樹(shù)脂被固化，以在現(xiàn)有管線中形成堅(jiān)硬的、緊密配合的剛性管內(nèi)襯。這種新的內(nèi)襯能有效地密封任何裂縫，并能修補(bǔ)任意管段或者管接頭部分的老化，以防止向現(xiàn)有管線的內(nèi)部或者外部的進(jìn)一步泄漏。固化的樹(shù)脂還用于強(qiáng)化現(xiàn)有管道壁，以提供針對(duì)周?chē)h(huán)境的附加結(jié)構(gòu)支撐。
當(dāng)通過(guò)拉進(jìn)充脹法安裝管狀的現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯時(shí)，內(nèi)襯采用與翻轉(zhuǎn)法相同的方式浸漬樹(shù)脂，并以折疊(collapsed)狀態(tài)置于現(xiàn)有管道中。一般情況下，底端具有彎頭(elbow)的下行管、膨脹管或管道置于現(xiàn)有的人孔或者進(jìn)出位置處，且翻轉(zhuǎn)中的膨脹囊通過(guò)所述下行管并展開(kāi)，繞彎頭水平部分的開(kāi)口向后翻邊(cuff)。接著，將現(xiàn)有管道中的折疊內(nèi)襯置于膨脹囊向后翻邊的端部之上并固定于所述端部。然后將諸如水等翻轉(zhuǎn)用流體送入所述下行管，水壓將膨脹囊從彎頭的水平部分推出，并使折疊的內(nèi)襯膨脹并緊貼現(xiàn)有管道的內(nèi)表面。所述膨脹囊的翻轉(zhuǎn)持續(xù)到所述膨脹囊到達(dá)并延伸進(jìn)下游的人孔或者第二進(jìn)出位置。此時(shí)，可以對(duì)受擠壓而緊貼現(xiàn)有管道內(nèi)表面的內(nèi)襯進(jìn)行固化。將熱水引入到膨脹囊內(nèi)而開(kāi)始固化，所述熱水再循環(huán)以促使浸漬在內(nèi)襯中的樹(shù)脂固化。
內(nèi)襯中的樹(shù)脂固化后，膨脹囊可以去除，或者留在固化內(nèi)襯的現(xiàn)場(chǎng)。如果將膨脹囊留在現(xiàn)場(chǎng)，總的來(lái)說(shuō)，所述膨脹囊將會(huì)是這樣一個(gè)囊其具有相對(duì)薄的樹(shù)脂可浸漬層，所述樹(shù)脂可浸漬層位于外部非滲透層的內(nèi)側(cè)。在這種情況下，如本技術(shù)領(lǐng)域中公知的那樣，翻轉(zhuǎn)后的樹(shù)脂可浸漬層將會(huì)使得膨脹囊粘在內(nèi)襯的樹(shù)脂浸漬層上。此時(shí)，需要進(jìn)入人孔或者進(jìn)出位置打開(kāi)內(nèi)襯以釋放用于膨脹所述膨脹囊的水并切掉延伸到人孔中的端部。當(dāng)要去除膨脹囊時(shí)，可以通過(guò)在逃離端(evasion end)拖拉回拉(holdback)繩以去除膨脹囊，所述回拉繩連接于膨脹囊尾端，用于控制其翻轉(zhuǎn)速度。此操作一般是在從接收端刺破膨脹囊以釋放用于翻轉(zhuǎn)膨脹囊的水且開(kāi)始樹(shù)脂固化之后進(jìn)行。最后，可以去除下行管。設(shè)施通過(guò)加了內(nèi)襯的管線將再次被連接起來(lái)。如果存在交叉的設(shè)施連接，則在利用加了內(nèi)襯的管線恢復(fù)所述設(shè)施之前，將再次打開(kāi)所述交叉的設(shè)施連接。
在Insituform方法所使用的現(xiàn)有水翻轉(zhuǎn)方法中，使用冷水翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯。內(nèi)襯在現(xiàn)有管線中充分翻轉(zhuǎn)之后，再使熱水循環(huán)通過(guò)連接于內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)面的平置管中。在固化周期中，使熱水循環(huán)。在中直徑和大直徑的內(nèi)襯中，隨著內(nèi)襯直徑的增加，翻轉(zhuǎn)所需的水量急劇增加。無(wú)論用于翻轉(zhuǎn)或者拉進(jìn)充脹，所有用于充脹內(nèi)襯的水必須在加熱和固化周期中被加熱。另外，一旦完成固化，必須通過(guò)添加冷水或者連續(xù)循環(huán)來(lái)冷卻固化水，直至固化水處于這樣的溫度固化水可以在沿管路的端部切掉內(nèi)襯后釋放入下游管線中，或者可以從固化內(nèi)襯中抽出并轉(zhuǎn)移至適當(dāng)?shù)奶幚硐到y(tǒng)中。
采用這種用水的設(shè)備的主要不便之處在于翻轉(zhuǎn)用水的數(shù)量和可用性。一般必須將水從55加熱到180以對(duì)固化起作用，然后還須在將其釋放入適當(dāng)?shù)奶幚硐到y(tǒng)之前添加更多的水以將其冷卻至100。
通過(guò)采用空氣替代水而產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力可以克服這種不便，且一旦浸漬的內(nèi)襯充分翻轉(zhuǎn)，就能用蒸汽對(duì)所述內(nèi)襯進(jìn)行固化。盡管水是產(chǎn)生蒸汽所必須的，但是蒸汽形式的水量?jī)H為用于水翻轉(zhuǎn)、固化和冷卻所需水量的5～10％。這意味著即使在不便供水的地點(diǎn)，也可以采用蒸汽進(jìn)行固化。水量劇烈減少的原因是與加熱的一磅水相比，蒸汽狀態(tài)的一磅水能提供更多的能量。溫度每降低一度，對(duì)應(yīng)于一磅水的一磅蒸汽釋放近似1000BTU的熱量，而一磅水僅釋放lBTU熱量。這種減少的用水需求加上加熱周期的有效縮短，大大減少了固化周期和安裝時(shí)間。
在使用空氣翻轉(zhuǎn)且蒸汽固化中具有此種明顯有益效果的情況下，為什么業(yè)界還遲遲不愿放棄水翻轉(zhuǎn)和熱水固化呢？當(dāng)用水翻轉(zhuǎn)樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯時(shí)，內(nèi)襯的在翻轉(zhuǎn)頭(inverting nose)到翻轉(zhuǎn)裝置之間的未翻轉(zhuǎn)部分，受與通過(guò)內(nèi)襯所轉(zhuǎn)移的水量相等的力的作用而浮起(buoy up)。在CIPP內(nèi)襯的情況下，這意味著內(nèi)襯的有效重量大大減小，因而將未翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯朝向翻轉(zhuǎn)頭拖拉所需的力減小。而當(dāng)用空氣產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力時(shí)，未翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯位于管子的底部，作用在內(nèi)襯的翻轉(zhuǎn)頭上的空氣壓力必須將全部重量的內(nèi)襯向前拖拉。
無(wú)論以什么方式產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)能量，必須克服三種力以翻轉(zhuǎn)CIPP內(nèi)襯。這些力為1.翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯(將內(nèi)襯的內(nèi)側(cè)向外翻出)所需要的力。這種力根據(jù)內(nèi)襯的厚度、材料類(lèi)型以及內(nèi)襯厚度與直徑的關(guān)系而變化。
2.從翻轉(zhuǎn)裝置向翻轉(zhuǎn)頭拖拉內(nèi)襯所需要的力。
3.拖拉內(nèi)襯通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置所需要的力。
上述第一種力(1)對(duì)于空氣翻轉(zhuǎn)和水翻轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是相同的。
第二種力(2)在水翻轉(zhuǎn)和空氣翻轉(zhuǎn)之間變化巨大，因而會(huì)限制空氣翻轉(zhuǎn)的長(zhǎng)度。在不對(duì)安裝的CIPP內(nèi)襯造成負(fù)影響和/或?qū)ΜF(xiàn)有管道造成損害的情況下，能夠采用多大的壓力進(jìn)行內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)是有限制的。對(duì)于水翻轉(zhuǎn)和空氣翻轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)均可以用潤(rùn)滑劑來(lái)減小拖拉力。
第三種力(3)可以基于裝置的設(shè)計(jì)而變化。在現(xiàn)在使用的大多數(shù)裝置中，當(dāng)?shù)谝环N力和第二種力中的一個(gè)或者兩個(gè)增加時(shí)，拖拉內(nèi)襯通過(guò)裝置所需要的力將增加。這是由以下事實(shí)所導(dǎo)致的為了增加可用的翻轉(zhuǎn)能量，當(dāng)前使用的典型裝置限制受壓流體從內(nèi)襯入口下方的壓力腔流失進(jìn)入裝置以及翻轉(zhuǎn)中的內(nèi)襯的翻邊和綁著的端部。這種限制一般通過(guò)增加氣動(dòng)括約肌密封套(pneumatic sphincter gland)中的壓力，或者通過(guò)使用翻轉(zhuǎn)流體供應(yīng)能量的密封套來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般情況下，密封套材料和翻轉(zhuǎn)的CIPP內(nèi)襯的壓縮限制了這種向內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。這反過(guò)來(lái)導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)的CIPP和密封套之間摩擦的增大。
作為替代技術(shù)方案，鑒于蒸汽所攜帶的能量已經(jīng)提出了使用蒸汽。在Insituform專(zhuān)利No.6,708,728和No.6,679,293中已經(jīng)公開(kāi)采用空氣膨脹膨脹囊且采用流過(guò)的蒸汽，所述專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)援引并入本說(shuō)明書(shū)中。在這些最近授權(quán)的專(zhuān)利中采用拉進(jìn)充脹技術(shù)的方法，且這些方法現(xiàn)在用于小直徑的內(nèi)襯中。對(duì)于這些尺寸的內(nèi)襯來(lái)說(shuō)，這些方法優(yōu)于水翻轉(zhuǎn)法。然而，這些專(zhuān)利中公開(kāi)的凈化濾筒不適合于中直徑和大直徑的內(nèi)襯。中等尺寸的內(nèi)襯是指直徑介于近似21英寸至45英寸之間的內(nèi)襯。大直徑內(nèi)襯是指直徑超過(guò)近似45英寸的內(nèi)襯。
盡管利用熱水進(jìn)行固化的現(xiàn)有方法具有上述的各種優(yōu)點(diǎn)，但是能量和勞動(dòng)力成本以及涉及到大量使用水等缺陷有增加的趨勢(shì)，所述水可能攜帶有由于通常所使用類(lèi)型的樹(shù)脂所產(chǎn)生的苯乙烯。因此，需要提供一種適合于中直徑內(nèi)襯和大直徑CIPP內(nèi)襯的修復(fù)方法，其中采用空氣通過(guò)樹(shù)脂浸漬膨脹囊將內(nèi)襯充脹，所述膨脹囊具有內(nèi)部空氣/蒸汽排放管，且通過(guò)流過(guò)的蒸汽將樹(shù)脂固化，以利用蒸汽提供的能量，由此提供一種比現(xiàn)有使用的各種修復(fù)方法更快和更經(jīng)濟(jì)的安裝方法。

發(fā)明內(nèi)容
總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通過(guò)拉進(jìn)充脹法安裝現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯而修復(fù)現(xiàn)有管線的方法。用空氣充脹樹(shù)脂浸漬的膨脹囊，且在無(wú)壓力損失的情況下，用流過(guò)的蒸汽固化浸漬在內(nèi)襯和膨脹囊中的樹(shù)脂。將樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯拉進(jìn)要修復(fù)的現(xiàn)有管線中且在端部切割以延伸超出現(xiàn)有管線。在膨脹囊的尾端安裝有排放裝置，所述膨脹囊具有覆蓋有非滲透涂覆層的樹(shù)脂可浸漬材料層。所述排放裝置包括具有回拉連接裝置的開(kāi)口端。具有覆蓋端的相對(duì)端或者前端插入膨脹囊的尾端且綁在膨脹囊的尾端或者回拉端，所述覆蓋端具有蒸汽閥。
將回拉繩和打孔的扁平軟管連接于所述回拉連接裝置。將樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯拉進(jìn)主管道(host pipe)。將膨脹囊拉過(guò)具有翻轉(zhuǎn)套(inversion boot)的受壓翻轉(zhuǎn)腔。將內(nèi)襯的近端綁在膨脹囊的翻轉(zhuǎn)套上。將受壓的空氣供入翻轉(zhuǎn)腔閥，翻轉(zhuǎn)空氣使得膨脹囊翻轉(zhuǎn)并充脹拉進(jìn)的內(nèi)襯。
一旦在主管道的遠(yuǎn)端能看到排放管時(shí)，即停止翻轉(zhuǎn)。切割打孔的扁平軟管并將遠(yuǎn)端連接于蒸汽軟管。將管端組件連接于內(nèi)襯的近端，且將膨脹囊翻轉(zhuǎn)以允許膨脹管與所述管端組件相結(jié)合，且在翻轉(zhuǎn)完成時(shí)使排放裝置露出。
將排放軟管連接在露出的排放裝置的遠(yuǎn)端。連接于扁平軟管近端的蒸汽軟管連接于鍋爐。將蒸汽送至扁平軟管以加熱內(nèi)襯，然后開(kāi)啟排放管上的排放閥以保持內(nèi)襯中的壓力。保持蒸汽和空氣流直到溫度顯著提高，空氣減少，且全部的蒸汽用于固化樹(shù)脂。在固化周期的末尾將蒸汽閥慢慢關(guān)閉并加入空氣以開(kāi)始冷卻。如傳統(tǒng)安裝那樣將內(nèi)襯的端部切掉。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的修復(fù)現(xiàn)有管線的方法，所述方法通過(guò)以下方法來(lái)安裝現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯拉進(jìn)樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯并通過(guò)用空氣翻轉(zhuǎn)膨脹囊而翻轉(zhuǎn)樹(shù)脂浸漬的膨脹囊。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的膨脹囊，其用于安裝現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯，所述膨脹囊具有安裝在膨脹囊尾端的排放管。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的以拉進(jìn)充脹法安裝現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的方法，所述方法中，采用流過(guò)的蒸汽進(jìn)行樹(shù)脂的固化。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的以拉進(jìn)充脹法安裝現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的方法，其中采用空氣翻轉(zhuǎn)膨脹囊充脹內(nèi)襯，采用蒸汽固化膨脹囊和拉進(jìn)內(nèi)襯中的樹(shù)脂。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種排放裝置，其安裝在膨脹囊的尾端，以允許空氣排出且允許蒸汽流過(guò)膨脹囊和內(nèi)襯。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯的安裝方法， 其中所述方法利用蒸汽進(jìn)行固化，即通過(guò)連接于膨脹囊尾端的打孔扁平軟管沿著膨脹囊的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)性地提供蒸汽。
根據(jù)本申請(qǐng)文件，本發(fā)明的部分其它目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚和顯而易見(jiàn)。
因此，本發(fā)明包括若干步驟一個(gè)或者多個(gè)所述步驟彼此之間的聯(lián)系；以及具有特點(diǎn)、特征以及部件之間聯(lián)系的裝置。這些內(nèi)容將在下面公開(kāi)的內(nèi)容中示例，且本發(fā)明的保護(hù)范圍將在權(quán)利要求書(shū)中闡明。


為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)行下述說(shuō)明，其中圖1(a)和1(b)是剖面正視示意圖，其示出了在對(duì)主管道添加內(nèi)襯的安裝過(guò)程開(kāi)始時(shí)，在典型的州際高速公路的涵管(culvert)中，將樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯從所述涵管的上游或者翻轉(zhuǎn)端向所述涵管的下游或者遠(yuǎn)端拉進(jìn)；圖2(a)、2(b)和圖2(c)是剖面示意圖，其示出了向現(xiàn)場(chǎng)固化膨脹囊安裝時(shí)的排放組件；圖3是俯視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的、綁于圖2中的排放軟管組件上的現(xiàn)場(chǎng)固化膨脹囊；圖4是剖面示意圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于對(duì)圖3的膨脹囊進(jìn)行空氣翻轉(zhuǎn)的受壓翻轉(zhuǎn)裝置；圖5是剖面示意圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的、在安裝過(guò)程中處于主管道遠(yuǎn)端的膨脹囊的翻轉(zhuǎn)面，其具有觀測(cè)活板以對(duì)排放管的位置定位；圖6是剖面示意圖，其示出了圖5中主管道遠(yuǎn)端的膨脹囊的翻轉(zhuǎn)面，所述膨脹囊具有現(xiàn)場(chǎng)端部封閉框架；圖7(a)是沿圖6中7-7線的端部封閉框架的剖面圖，且圖7(b)是沿A-A線的剖面圖；以及圖8(a)、圖8(b)以及圖8(c)是俯視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的，在現(xiàn)場(chǎng)固化膨脹囊中形成空氣釋放口的步驟。
具體實(shí)施例方式
圖1(a)和(b)示出了具有現(xiàn)有管道(passageway)12的典型高速路涵道(culvert)11，管道12橫穿過(guò)高速路13和14的下方。圖1(a)示出了上開(kāi)口16，圖1(b)示出了下開(kāi)口17。在施工現(xiàn)場(chǎng)，適度制冷的卡車(chē)1 9提供樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯，所述樹(shù)脂浸漬的內(nèi)襯通過(guò)下開(kāi)口端17處的絞盤(pán)43從上開(kāi)口16拉進(jìn)。內(nèi)襯18包裹有聚丙烯套以防止損害并控制縱向拉伸。
相關(guān)領(lǐng)域中公知類(lèi)型的柔性現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯由至少一層柔性樹(shù)脂可浸漬材料制成，諸如具有外部非滲透聚合物膜層的毛氈層等。毛氈層和膜層沿著接縫線縫合以形成管狀內(nèi)襯。為了確保內(nèi)襯的非滲透性，在接縫線上設(shè)置呈條帶式的熱塑性膜或者在接縫線上擠上共用的(compatible)擠出材料。美國(guó)專(zhuān)利No.6,708,728和No.6,679,293中詳細(xì)公開(kāi)了這樣的內(nèi)襯。
對(duì)于較大內(nèi)襯直徑的內(nèi)襯來(lái)說(shuō)，可以采用多層毛氈材料。毛氈層可以是天然或合成的柔性樹(shù)脂可吸收材料，諸如聚酯纖維或者丙烯酸纖維等。外層中的非滲透膜可以是諸如聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴，諸如聚氯乙烯等乙烯基聚合物，或現(xiàn)有技術(shù)中公知的聚氨酯。在所有非開(kāi)挖修復(fù)安裝方法的初始步驟中，要對(duì)現(xiàn)有管線進(jìn)行清理和攝像等準(zhǔn)備工作。
參見(jiàn)圖2(a)、圖2(b)和圖2(c)，其示出了具有覆蓋端(capped end)22和蒸汽閥23的排放管21插入在膨脹囊24的末端。排放管21由一定長(zhǎng)度的套有鋼套的蒸汽軟管26形成，包括具有回拉(holdback)連接裝置28的敞開(kāi)端27。排放管21的相對(duì)端或前端29插入膨脹囊24的尾端，且所述膨脹囊的尾端通過(guò)鋼帶31綁在排放管21的尾端或者回拉端。排放管21覆蓋有塑料膜管34，塑料膜管34通過(guò)多個(gè)索帶36系住以防止膨脹囊24的撕裂。
如圖3所示，排放管21的覆蓋端22插入膨脹囊24且用帶子31固定在膨脹囊24中。回拉索32連接于回拉連接裝置28。冷凝管33也安裝于排放管21的敞開(kāi)端27。
膨脹囊24還可以包括圖8所示的空氣釋放口81，所述空氣釋放口形成在距離膨脹囊24的端部約2至4英寸處。這使得隨著膨脹囊24的翻轉(zhuǎn)，膨脹囊24中的空氣在通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置中的閥之前排出。釋放口81以如下方式形成在膨脹囊24的頂層切割1/2英寸的孔82，采用從三個(gè)側(cè)面固定的第一補(bǔ)片(patch)83覆蓋孔82，然后用也是從三個(gè)側(cè)面固定的第二補(bǔ)片84疊置其上。補(bǔ)片83和補(bǔ)片84由外側(cè)具有非滲透層的內(nèi)襯材料形成。
空氣釋放口81的典型尺寸如下第一補(bǔ)片83為近似3至6英寸乘3至6英寸，且置于孔82上方。通常，補(bǔ)片83為3英寸乘5英寸的矩形，其兩短邊和遠(yuǎn)側(cè)長(zhǎng)邊固定于膨脹囊24的外層。第二補(bǔ)片84需要略大，可以為近似4至7英寸乘4至7英寸。典型的，補(bǔ)片84為4英寸乘6英寸的矩形，其兩短邊和尺寸相近的長(zhǎng)邊牢固固定于膨脹囊24的外覆層。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的安裝開(kāi)始之前，采用一種稱(chēng)為“浸濕”的工藝將可固化的熱固性樹(shù)脂浸入內(nèi)襯18的毛氈中。如添加內(nèi)襯領(lǐng)域廣為公知的，所述浸濕方法通常包括通過(guò)形成于外部非滲透膜層的端部或開(kāi)口將樹(shù)脂注入到毛氈層中；抽真空；并使浸漬的內(nèi)襯通過(guò)軋輥。在Insituform美國(guó)專(zhuān)利No.4,366,012中記載了一種這樣的真空浸漬過(guò)程，所述專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)援引并入本說(shuō)明書(shū)中。很多種樹(shù)脂都可使用，如聚酯樹(shù)脂、乙烯酯類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等，可以根據(jù)需要進(jìn)行改良。優(yōu)選使用在室溫下相對(duì)穩(wěn)定，但在加熱時(shí)易于固化的樹(shù)脂。
浸漬的內(nèi)襯18從主管道12的上開(kāi)口16到下開(kāi)口端17設(shè)置近似20英尺。繩或索15從上開(kāi)口16穿到下開(kāi)口17。然后將索15連接于拉進(jìn)絞盤(pán)43并拉向上開(kāi)口16。
隨著內(nèi)襯18進(jìn)入主管道12，由聚丙烯42或者其它適合的塑料膜或套形成的卷41被置于拉進(jìn)的內(nèi)襯18下方且包裹在所述內(nèi)襯的周?chē)ｋS著內(nèi)襯18被絞盤(pán)43拉進(jìn)主管道12，套20折疊在內(nèi)襯18上且綁著或捆著，以保護(hù)內(nèi)襯18。繼續(xù)拉進(jìn)內(nèi)襯18，直到內(nèi)襯18的遠(yuǎn)端18b與主管道12的端部相隔理想距離。在尾端18b中形成開(kāi)口18c，以輔助確定排放管21的準(zhǔn)確位置。
通過(guò)空氣翻轉(zhuǎn)裝置將膨脹囊24翻轉(zhuǎn)入內(nèi)襯18。在所述實(shí)施例中，翻轉(zhuǎn)裝置51具有至少一個(gè)閥或者密封套，以用于在采用空氣翻轉(zhuǎn)膨脹囊24時(shí)與所述膨脹囊相結(jié)合。裝置51包括至少一個(gè)美國(guó)專(zhuān)利No.5,154,936中所示類(lèi)型的括約肌閥(sphincter valve)52，且位于拉進(jìn)的內(nèi)襯18的尾端。裝置51包括入口端53；以及具有翻轉(zhuǎn)套56的出口端54，以與膨脹囊24的直徑相配合。將空氣注入閥空氣入口57以操作閥52并結(jié)合膨脹囊24。翻轉(zhuǎn)套56包括翻轉(zhuǎn)空氣入口58，以用于注入空氣以控制膨脹囊24的翻轉(zhuǎn)。
翻折且拖動(dòng)膨脹囊24使其通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置51，直到其足以通過(guò)翻轉(zhuǎn)套56的表面。接著將膨脹囊24在翻轉(zhuǎn)套56上翻折并牢固地綁(banded)于其上。然后將拉進(jìn)的內(nèi)襯18綁在翻轉(zhuǎn)套56上，且處于已綁著的膨脹囊24之上。用于操作翻轉(zhuǎn)裝置51的括約肌閥52以及用于翻轉(zhuǎn)膨脹囊24的翻轉(zhuǎn)空氣軟管連接于翻轉(zhuǎn)裝置51。
在使用水翻轉(zhuǎn)方法的傳統(tǒng)拉進(jìn)充脹安裝法中，下行管中水柱的高度保持了膨脹囊和內(nèi)襯中的壓力。通過(guò)將浸漬的內(nèi)襯暴露在熱量中而開(kāi)始固化。這通常通過(guò)將加熱的水導(dǎo)入翻轉(zhuǎn)管或者通過(guò)使熱水在再循環(huán)軟管中循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述再循環(huán)軟管通過(guò)連接于翻轉(zhuǎn)中的膨脹囊尾端的回拉繩拉進(jìn)翻轉(zhuǎn)中的膨脹囊。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)所選擇樹(shù)脂的種類(lèi)和內(nèi)襯的厚度，采用熱水固化要耗時(shí)3到5小時(shí)。在固化后，去除膨脹囊之前需要進(jìn)入下游的人孔以釋放加熱的水。
對(duì)于中直徑和大直徑的內(nèi)襯來(lái)說(shuō)，這帶來(lái)了很大問(wèn)題，尤其是當(dāng)對(duì)如圖1所示具有很大斜度的典型高速路涵管重新加襯時(shí)。這不僅需要大量的水，而且由于高度差而產(chǎn)生的額外壓力將會(huì)撐裂(rupture)膨脹囊。為了避免這種情況，希望利用空氣膨脹并利用蒸汽固化。另外，蒸汽所攜帶的能量將會(huì)以較低能量成本來(lái)更快地固化內(nèi)襯。
例如，下表I示出了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)固化管進(jìn)行水固化和蒸汽固化所需要水和能量的對(duì)比，其中，所述現(xiàn)場(chǎng)固化管為114英尺，直徑為42英寸，且具有9.5英尺下行管和3.5英尺下游端。
表I


圖4示出了美國(guó)專(zhuān)利No.5,154,936中公開(kāi)的一類(lèi)典型管翻轉(zhuǎn)裝置51，所述專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)援引并入本說(shuō)明書(shū)中，以根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行使用。翻轉(zhuǎn)裝置51可以水平安裝在主管道的上游端。美國(guó)專(zhuān)利No.5,154,936中所示出的各種連接器安裝在翻轉(zhuǎn)裝置51上，以允許導(dǎo)入空氣來(lái)操作括約肌閥52，并將翻轉(zhuǎn)空氣供入膨脹囊24的內(nèi)部且供入蒸汽，以實(shí)現(xiàn)膨脹囊24和內(nèi)襯18中樹(shù)脂的固化。
通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置51將膨脹囊24送入并綁在翻轉(zhuǎn)端部。內(nèi)襯18的暴露的上游端綁在膨脹囊24上。閥52受壓，膨脹囊24翻轉(zhuǎn)進(jìn)內(nèi)襯18。向空氣入口供應(yīng)足夠的空氣壓力以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。在送入膨脹囊24時(shí)向膨脹囊24的表面涂覆潤(rùn)滑劑，以在所述膨脹囊的翻轉(zhuǎn)過(guò)程中利于其通過(guò)密封套的移動(dòng)。
調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)空氣的供應(yīng)以及膨脹囊的壓力，以保持均勻的翻轉(zhuǎn)速度。建議的壓力為

當(dāng)膨脹囊24經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置51且回拉端到達(dá)翻轉(zhuǎn)裝置51時(shí)，用于導(dǎo)入蒸汽的打孔的扁平軟管(lay flat hose)71連接于回拉連接裝置28。隨著回拉連接裝置28、回拉索32和扁平軟管71進(jìn)入翻轉(zhuǎn)裝置51，進(jìn)行固化。
一般來(lái)說(shuō)，扁平軟管71為能夠承受最小壓力下的蒸汽溫度的任意柔性軟管材料，諸如橡膠等。適合的橡膠包括Viton橡膠、EPDM橡膠以及腈涂布的聚酯增強(qiáng)軟管材料。這些軟管應(yīng)當(dāng)耐油且耐天氣變化。一般情況下，扁平軟管71為4″直徑軟管。然而，3″和2″直徑適合用于根據(jù)本發(fā)明的空氣翻轉(zhuǎn)蒸汽固化的安裝。在和蒸汽同時(shí)使用之后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腈涂布的聚酯加強(qiáng)軟管的物理性能出現(xiàn)任何弱化。此軟管本身并不用于運(yùn)載蒸汽，而是用在其他的管/內(nèi)襯中，因此扁平軟管所承受的壓力受多種輸送壓力和要進(jìn)行固化的管/內(nèi)襯的內(nèi)部壓力之間的壓力差的影響。這種壓力差一般處于固化開(kāi)始時(shí)的近似1.5psi到固化周期將近結(jié)束時(shí)的0.5psi之間。
以預(yù)定圖案對(duì)扁平軟管71進(jìn)行打孔，且在遠(yuǎn)端封閉。在固化過(guò)程中，這些所打的孔沿徑向產(chǎn)生高壓蒸汽噴射和渦流，以減小翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯中的溫度梯度，且無(wú)論扁平軟管71的位置或者轉(zhuǎn)動(dòng)，均能促進(jìn)熱傳遞。根據(jù)主管道的直徑以及要添加內(nèi)襯的主管道的長(zhǎng)度，所打的孔的直徑尺寸范圍可以為從1/16”至1/4”。在扁平軟管的全部長(zhǎng)度上應(yīng)用兩孔重復(fù)圖案，其中，所述兩孔定位于所述扁平軟管的相對(duì)兩側(cè)且沿縱向具有4”至12”的間隔。選擇孔的尺寸以使沿著扁平軟管的全部長(zhǎng)度上的蒸汽噴射有足夠的速度，且所有蒸汽噴射的體積流動(dòng)的總和與鍋爐容量相匹配。
通過(guò)在如上所述的CIPP管的固化和安裝中使用扁平軟管，可以實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)重要目標(biāo)。
1.沿著CIPP管的整個(gè)底部長(zhǎng)度噴射蒸汽能量，這避免了從近端到遠(yuǎn)端的溫度分層。
2.隨著孔與近端之間的距離的增加，從各孔射出的蒸汽的實(shí)際數(shù)量減小。這意味著能使噴射蒸汽的平均駐留時(shí)間最優(yōu)化，以固化CIPP管。
3.扁平軟管的位置確保了即使在主管道的下垂區(qū)域發(fā)生冷凝液聚集，CIPP管的底部也能固化。扁平軟管200的外部溫度和通過(guò)所打的蒸汽孔將射入冷凝液中的蒸汽確保了有效的固化。
以在固化周期中注入CIPP管的每磅蒸汽所固化的樹(shù)脂磅數(shù)來(lái)衡量，以這種方式向固化中的內(nèi)襯提供蒸汽，極大提高了固化效率。沿著管長(zhǎng)度的能量的均勻分布，也使得從管的頂部到底部和從管的遠(yuǎn)端到管的近端同時(shí)開(kāi)始放熱。
當(dāng)膨脹囊24繼續(xù)翻轉(zhuǎn)且到達(dá)確定的下開(kāi)口端17時(shí)，排放管21開(kāi)始離開(kāi)翻轉(zhuǎn)面?？梢酝ㄟ^(guò)在自下開(kāi)口端17延伸的內(nèi)襯的遠(yuǎn)端18b中切割觀測(cè)口18c來(lái)確定準(zhǔn)確的位置。這在圖5中更詳細(xì)地示出。當(dāng)停止翻轉(zhuǎn)時(shí)保持膨脹囊24中的空氣壓力。此時(shí)，如圖6所示，將排放管21引向端部封閉組件61。圖7(a)和7(b)示出了封閉組件61的細(xì)節(jié)。繼續(xù)翻轉(zhuǎn)直至膨脹囊24被封封閉組件61停止且排放管21結(jié)合在封閉組件61中。
封閉組件61包括具有上平壓板62以及相配合的下平壓板64，所述上平壓板具有增大的中央?yún)^(qū)域63，下平壓板具有增大中央?yún)^(qū)域66，以在排放管21離開(kāi)下開(kāi)口17時(shí)，使其結(jié)合。上平壓板62和下平壓板64通過(guò)多個(gè)螺栓67固定在內(nèi)襯18的遠(yuǎn)端周?chē)?br> 此時(shí)，將蒸汽導(dǎo)入所連接的打孔的扁平軟管71，以開(kāi)始對(duì)膨脹囊24和拉進(jìn)的內(nèi)襯18中的樹(shù)脂進(jìn)行固化。在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，扁平軟管71是直徑為4英寸的高溫?zé)崴苄怨堋Ｔ诰嚯x相對(duì)的折疊部(folds)的折疊邊緣半英寸處，每隔一英尺鉆八分之一英寸的噴口。這種噴口的圖案在近端處提供了更多的蒸汽，即使軟管71在安裝過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，也能保證良好的混合。通過(guò)蒸汽入口軟管提供蒸汽，以向入口管線提供蒸汽，所述蒸汽入口采用匯流閥調(diào)節(jié)以提供氣體/蒸汽混合物。調(diào)節(jié)氣體/蒸汽混合物的流動(dòng)，以保持近似3～6psi的固化壓力，直至氣體/蒸汽混合物的溫度達(dá)到在排放管處測(cè)得的溫度為理想的近似170～220。
以psig為單位的所推薦的加熱和固化壓力如下

根據(jù)具體的樹(shù)脂以及管的厚度，一旦固化完成，即關(guān)閉蒸汽流同時(shí)調(diào)節(jié)空氣流以保持受壓固化。將排放閥調(diào)節(jié)至六點(diǎn)鐘位置保持至少一小時(shí)，以冷卻至近似130。
一旦溫度冷卻至所需要水平，空氣流壓力減小至零，排放閥完全打開(kāi)。可能已聚集在膨脹囊24中的任何冷凝液通過(guò)排放組件21上的冷凝液排放件33排出。
這里所述的現(xiàn)場(chǎng)固化管(CIPP)內(nèi)襯的空氣翻轉(zhuǎn)和蒸汽固化安裝是一種節(jié)省成本且有效的用于安裝和固化中至大直徑(18”～84”)內(nèi)襯的方法。采用蒸汽固化而不對(duì)翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯進(jìn)行放氣所需要的工藝，與更典型的利用熱水對(duì)這些相同直徑的CIPP內(nèi)襯進(jìn)行固化的工藝極為不同。在采用熱水固化的工藝中，典型地，熱水被再循環(huán)至鍋爐。相反，為避免冷凝和壓力損失，蒸汽固化采用單程通過(guò)的通流法。這種冷凝導(dǎo)致在內(nèi)襯的底部產(chǎn)生冷卻區(qū)域，且不能提供固化所需的能量。利用蒸汽對(duì)中直徑和大直徑CIPP內(nèi)襯進(jìn)行固化，還需要與利用蒸汽對(duì)小直徑CIPP內(nèi)襯進(jìn)行固化不同的技術(shù)。
蒸汽固化中所使用的水僅是熱水固化中所使用的水的近似5％，所使用的能量?jī)H是熱水固化中所使用的能量的近似15～30％，因此當(dāng)使用適當(dāng)時(shí)，蒸汽固化是比熱水固化更加環(huán)保的固化方法。早期進(jìn)行的將CIPP內(nèi)襯蒸汽固化法擴(kuò)展至18”和18”以上直徑內(nèi)襯的嘗試中，經(jīng)常出現(xiàn)安裝的CIPP內(nèi)襯的底部固化不完全的情形，而使用大量蒸汽和/或蒸汽和空氣以克服上述固化問(wèn)題的嘗試也僅偶有成功。另外，大量蒸汽的導(dǎo)入具有延長(zhǎng)固化周期時(shí)間和增加能量耗用的傾向。即使具有延長(zhǎng)了的固化周期和增加了的能量，也難以在某種野外條件下實(shí)現(xiàn)有效的固化?？梢韵嘈牛@是由于溫度分層以及在管道和固化中的內(nèi)襯的下段中聚集形成了冷凝區(qū)域。聚集的冷凝液隔熱并阻礙了熱量從上方的蒸汽層傳遞至樹(shù)脂層。
中直徑至大直徑CIPP內(nèi)襯的熱水固化，固化每磅樹(shù)脂一般需要近似1500至2000BTU的熱量。相反，小直徑內(nèi)襯(6”～12”) 的蒸汽固化，固化每磅樹(shù)脂需要近似700至1000BTU的熱量。
即使在CIPP內(nèi)襯的底部出現(xiàn)冷凝液聚集成池的區(qū)域，所述的方法也能始終以每磅樹(shù)脂近似300至500BTU熱量而實(shí)現(xiàn)CIPP的完全固化。這之所以可能，是因?yàn)椴捎昧苏羝麌娚浞ǎ稣羝麌娚浞芸刂普羝麌娚湮恢靡韵郎囟确謱硬⑾奂沙氐睦淠簩?duì)固化的不利影響。所述方法還沿著CIPP內(nèi)襯的長(zhǎng)度控制蒸汽噴射的數(shù)量和位置，以使得在蒸汽作為冷凝液或者水蒸汽在從CIPP內(nèi)襯的遠(yuǎn)端排出之前，每磅蒸汽向樹(shù)脂毛氈層傳遞最多的熱量。
如這里所述，將蒸汽注入端部封閉的軟管，在膨脹的CIPP內(nèi)襯的翻轉(zhuǎn)中所述軟管平放。設(shè)置具有控制閥的獨(dú)立排放口(或多個(gè)排放口)以控制水蒸汽和冷凝液從CIPP內(nèi)襯的遠(yuǎn)端排出。所述軟管包括沿軟管整體長(zhǎng)度間隔設(shè)置(以一定尺寸和間隔設(shè)置)的多個(gè)噴口。將所述圍繞軟管圓周的噴口的位置設(shè)計(jì)為無(wú)論軟管在置于CIPP內(nèi)襯中的過(guò)程中如何轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著軟管長(zhǎng)度的多個(gè)噴口都將朝向CIPP內(nèi)襯的底部。這使得在整個(gè)固化周期中蒸汽連續(xù)噴射向任何聚集成池的冷凝液。射入冷凝液中的蒸汽將冷凝液加熱至確保固化所需要的溫度以上。
蒸汽噴射軟管的封閉端使得注入的軟管的內(nèi)部壓力高于CIPP內(nèi)襯的內(nèi)部固化壓力。隨著注入的蒸汽沿著軟管的長(zhǎng)度移動(dòng)，蒸汽被通過(guò)噴口強(qiáng)制排出，以在CIPP內(nèi)襯內(nèi)部形成蒸汽層。隨著蒸汽移動(dòng)遠(yuǎn)離蒸汽噴射軟管的注入端，蒸汽噴射軟管的內(nèi)部壓力和CIPP的內(nèi)部壓力之間的壓力差減小。因此，從各噴口噴射的蒸汽量沿著蒸汽噴射軟管的長(zhǎng)度而減少。
這實(shí)現(xiàn)了三件事情1.可以延長(zhǎng)CIPP內(nèi)襯中大多數(shù)蒸汽的駐留時(shí)間，以向樹(shù)脂毛氈層傳遞最多的能量。
2.隨著蒸汽向著CIPP內(nèi)襯的排放端移動(dòng)，連續(xù)向蒸汽層增加額外的能量，這保持了更高的能量傳遞速率。
3.向蒸汽層進(jìn)行的蒸汽噴射同時(shí)產(chǎn)生渦流，這消除了溫度分層且促進(jìn)了能量傳遞。
了解CIPP內(nèi)襯的物理性能(直徑、長(zhǎng)度、厚度、樹(shù)脂和催化系統(tǒng))和鍋爐的每小時(shí)以BTU計(jì)的可用輸出，就能夠調(diào)節(jié)噴口的尺寸以與鍋爐的推薦的固化周期中每小時(shí)的蒸汽輸出磅數(shù)相匹配。
很容易明白，根據(jù)本發(fā)明的方法使得人們可以利用流過(guò)的蒸汽固化樹(shù)脂而獲得有益效果。通過(guò)實(shí)施所述方法，能夠容易地將管狀構(gòu)件翻轉(zhuǎn)通過(guò)現(xiàn)有管線。通過(guò)設(shè)置可選擇開(kāi)啟的排放閥和在翻轉(zhuǎn)中的膨脹囊的尾端設(shè)置排放管，可以保持膨脹囊和充脹的內(nèi)襯中的壓力，且能夠在翻轉(zhuǎn)入口處導(dǎo)入蒸汽，并能使蒸汽流過(guò)固化中的內(nèi)襯，以利用蒸汽中更多的可用能量，比人們利用循環(huán)熱水固化顯著更快地固化樹(shù)脂。
由此可見(jiàn)，從通過(guò)上述描述已變得清晰的內(nèi)容中，上述目的已經(jīng)有效實(shí)現(xiàn)；并且，由于對(duì)于實(shí)施上述方法，所述產(chǎn)品以及所述構(gòu)造可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下進(jìn)行特定變化，因此包含在上述說(shuō)明以及附圖中所示的所有內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)解釋為示意性的而非限制性的。
還應(yīng)理解的是，所附的權(quán)利要求書(shū)旨在概括本說(shuō)明書(shū)描述的本發(fā)明的所有一般和特定的特征，以及可能落入本發(fā)明保護(hù)范圍的所有陳述。
權(quán)利要求
1.一種利用從第一進(jìn)出位置到第二進(jìn)出位置的柔性樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯來(lái)非開(kāi)挖修復(fù)現(xiàn)有管線的方法，其中，通過(guò)翻轉(zhuǎn)柔性樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯以使所述內(nèi)襯與現(xiàn)有管線相貼合且固化所述樹(shù)脂，所述方法包括以下步驟提供柔性樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯的供應(yīng)源，并將所述柔性樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯的一端從所述第一進(jìn)出位置向所述第二進(jìn)出位置拉進(jìn)所述管線中；提供柔性膨脹囊的供應(yīng)源；在所述膨脹囊的尾端設(shè)置排放裝置；用空氣將具有所述排放裝置的所述膨脹囊翻轉(zhuǎn)入所述柔性樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯的內(nèi)部，以使所述排放裝置可以到達(dá)所述第二進(jìn)出位置；將蒸汽導(dǎo)入所述膨脹囊的內(nèi)部，并使蒸汽流過(guò)所述膨脹囊且通過(guò)所述排放裝置排出；以及使所述內(nèi)襯中的樹(shù)脂固化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膨脹囊包括樹(shù)脂浸漬的材料層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述膨脹囊中的樹(shù)脂與所述內(nèi)襯中的樹(shù)脂一起固化。
4.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述排放裝置為具有第一覆蓋端和敞開(kāi)的第二端的管，且在所述管的覆蓋端具有可選擇開(kāi)啟的閥。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述排放管固定于所述膨脹囊的尾端，且所述覆蓋端延伸進(jìn)入所述膨脹囊的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將柔性扁平軟管固定于所述膨脹囊的尾端的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)所述扁平軟管將蒸汽導(dǎo)入所述膨脹囊。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在完成翻轉(zhuǎn)之前將蒸汽軟管連接于所述扁平軟管的尾端的步驟。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括設(shè)置柔性扁平軟管的步驟，所述扁平軟管具有多個(gè)噴口，所述噴口沿著所述扁平軟管的長(zhǎng)度方向貫穿處于平置狀態(tài)的扁平軟管基體而形成。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述噴口沿著平置的扁平軟管的兩邊緣交替形成。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在使所述扁平軟管的尾端進(jìn)入所述膨脹囊中之前，將蒸汽源連接至所述扁平軟管的尾端的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，包括通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)所述膨脹囊的步驟，所述翻轉(zhuǎn)裝置具有用于在所述膨脹囊中產(chǎn)生壓力的至少一個(gè)柔性括約肌閥。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中利用導(dǎo)入所述括約肌閥下游的翻轉(zhuǎn)裝置中的空氣翻轉(zhuǎn)所述膨脹囊。
14.一種通過(guò)翻轉(zhuǎn)柔性樹(shù)脂浸漬管來(lái)非開(kāi)挖修復(fù)現(xiàn)有管線的方法，包括步驟提供柔性樹(shù)脂浸漬管的供應(yīng)源；將所述管翻轉(zhuǎn)入現(xiàn)有管路；將打孔的扁平軟管連接于翻轉(zhuǎn)中的所述管的尾端；設(shè)置用于使蒸汽流過(guò)已翻轉(zhuǎn)的所述管的排放裝置；將蒸汽導(dǎo)入所述扁平軟管和已翻轉(zhuǎn)的管的內(nèi)部，且使所述蒸汽流過(guò)所述排放裝置；以及使所述浸漬的管中的樹(shù)脂固化。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，包括在處于平置狀態(tài)下的扁平軟管的邊緣交替形成多個(gè)噴口的步驟，以用于沿著已翻轉(zhuǎn)的浸漬管的長(zhǎng)度方向散布蒸汽。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中將蒸汽噴射入形成于所述管的底部的任何冷凝液池。
17.一種排放組件，其用于利用樹(shù)脂浸漬內(nèi)襯來(lái)非開(kāi)挖修復(fù)現(xiàn)有管線，所述排放組件包括細(xì)長(zhǎng)的中空管狀構(gòu)件，其具有位于第一端的可選擇開(kāi)啟的閥，以及封閉所述組件的第一端的覆蓋件；以及管狀構(gòu)件，其具有敞開(kāi)的第二端，在軟管管段的覆蓋端置于所述管的內(nèi)部且該敞開(kāi)的第二端朝向所述內(nèi)襯的端部的情況下，所述敞開(kāi)的第二端適合于綁在所述柔性樹(shù)脂浸漬管的尾端的內(nèi)部。
18.如權(quán)利要求17所述的排放組件，還包括固定在所述敞開(kāi)的第二端的冷凝液排放裝置。
19.如權(quán)利要求17所述的排放組件，還包括安裝在所述敞開(kāi)的第二端的回拉連接裝置。
20.一種柔性樹(shù)脂內(nèi)襯，包括一定長(zhǎng)度的內(nèi)襯材料，其由具有外部非滲透層的樹(shù)脂可浸漬材料制成且形成為管；以及空氣釋放口，其形成于所述管的尾端，所述釋放口以下述方式形成在所述非滲透層中形成鄰近所述可浸漬材料的孔；用內(nèi)襯材料制成的一補(bǔ)片設(shè)置在所述孔的上方且朝向所述管的長(zhǎng)度的一部分不連接；設(shè)置第二補(bǔ)片構(gòu)件，以部分覆蓋固定于所述非滲透層上的第一補(bǔ)片構(gòu)件，所述第二補(bǔ)片構(gòu)件具有未固定區(qū)域以與所述第一補(bǔ)片構(gòu)件的未固定區(qū)域相配合，允許空氣在管翻轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述孔逸出。
21.一種用于現(xiàn)場(chǎng)蒸汽固化內(nèi)襯的扁平軟管，包括一定長(zhǎng)度的柔性軟管，所述軟管由能夠承受蒸汽溫度的材料制成；以及多個(gè)孔，其形成于處于扁平狀態(tài)的軟管的邊緣。
22.如權(quán)利要求21所述的扁平軟管，其中所述孔在邊緣處交替形成。
23.如權(quán)利要求21所述的扁平軟管，其中所述軟管的遠(yuǎn)端封閉。
24.如權(quán)利要求21所述的扁平軟管，其中所述多個(gè)孔以距離4到18英寸的間隔排列形成。
25.如權(quán)利要求21所述的扁平軟管，其中所述軟管為橡膠軟管。
26.如權(quán)利要求25所述的扁平軟管，其中所述軟管為腈覆蓋的聚酯加強(qiáng)的排放軟管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用柔性的樹(shù)脂浸漬的現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯對(duì)現(xiàn)有管線或者管道添加內(nèi)襯的方法，其中，將內(nèi)襯拉進(jìn)，用空氣充脹樹(shù)脂浸漬的膨脹囊，并在無(wú)空氣壓力損失的情況下用流過(guò)的蒸汽固化樹(shù)脂。所述內(nèi)襯包括管狀的樹(shù)脂吸收材料，其具有形成外覆層的非滲透膜。所述膨脹囊也包括管狀的樹(shù)脂可吸收材料，其具有形成為外覆層的非滲透膜；以及排放組件，排放組件位于尾端且經(jīng)過(guò)受壓翻轉(zhuǎn)裝置進(jìn)入折疊的內(nèi)襯中。隨著所述膨脹囊到達(dá)遠(yuǎn)端，所述排放組件離開(kāi)翻轉(zhuǎn)中的膨脹囊并連接于排放軟管。然后，將蒸汽導(dǎo)入所述翻轉(zhuǎn)裝置以固化樹(shù)脂，且使其通過(guò)排放管排出。在固化后，用空氣代替蒸汽以冷卻內(nèi)襯，將端部切除以恢復(fù)通過(guò)主管道的設(shè)施。
文檔編號(hào)F16L55/162GK101095008SQ200580045775
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者富蘭克林·托馬斯·德賴(lài)弗, 王維平, 約瑟夫·M·夸納 申請(qǐng)人:伊納?？送?br>