给管状结构加衬里的方法转让专利

申请号 : CN201580066742.7

文献号 : CN107000309B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 德里克·穆克莱

申请人 : 半径系统有限公司

摘要 :

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。

权利要求 :

1.准备用于运输的塑料管的方法,包括以下步骤:

·通过使所述塑料管穿过辊系统来暂时地缩小所述塑料管的外直径;

·一旦所述塑料管的外直径已经缩小则冷却所述塑料管,并施加热约束;

·将所述塑料管运输到远离所述辊系统的安装现场;

去除所述热约束;以及

·在所述安装现场安装所述塑料管。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述塑料管是塑料衬里管,并且安装所述塑料管的步骤包括在所述安装现场将所述塑料衬里管安装在管状结构中。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述管状结构是流体输送管道。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法,其中所述塑料管是合成聚合物管。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述塑料管是聚烯烃管。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述塑料管是聚乙烯管。

7.根据权利要求1-3和5-6中的任一项所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤还包括暂时地增加所述塑料管的壁厚度。

8.根据权利要求4所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤还包括暂时地增加所述塑料管的壁厚度。

9.根据权利要求1-3、5-6和8中的任一项所述的方法,其中所述塑料管从其上游被推动穿过所述辊系统。

10.根据权利要求4所述的方法,其中所述塑料管从其上游被推动穿过所述辊系统。

11.根据权利要求7所述的方法,其中所述塑料管从其上游被推动穿过所述辊系统。

12.根据权利要求1-3、5-6、8和10-11中的任一项所述的方法,其中所述辊系统包括形成椭圆形开口的一系列辊,所述塑料管穿过所述椭圆形开口。

13.根据权利要求4所述的方法,其中所述辊系统包括形成椭圆形开口的一系列辊,所述塑料管穿过所述椭圆形开口。

14.根据权利要求7所述的方法,其中所述辊系统包括形成椭圆形开口的一系列辊,所述塑料管穿过所述椭圆形开口。

15.根据权利要求9所述的方法,其中所述辊系统包括形成椭圆形开口的一系列辊,所述塑料管穿过所述椭圆形开口。

16.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11和13-15中的任一项所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤包括迫使所述塑料管从其上游穿过所述辊系统的步骤,所述辊系统包括至少一对缩小辊,所述至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉,其中垂直于旋转轴的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。

17.根据权利要求4所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤包括迫使所述塑料管从其上游穿过所述辊系统的步骤,所述辊系统包括至少一对缩小辊,所述至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉,其中垂直于旋转轴的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。

18.根据权利要求7所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤包括迫使所述塑料管从其上游穿过所述辊系统的步骤,所述辊系统包括至少一对缩小辊,所述至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉,其中垂直于旋转轴的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。

19.根据权利要求9所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤包括迫使所述塑料管从其上游穿过所述辊系统的步骤,所述辊系统包括至少一对缩小辊,所述至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉,其中垂直于旋转轴的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。

20.根据权利要求12所述的方法,其中暂时地缩小所述塑料管的外直径的步骤包括迫使所述塑料管从其上游穿过所述辊系统的步骤,所述辊系统包括至少一对缩小辊,所述至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉,其中垂直于旋转轴的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。

21.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15和17-20中的任一项所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+10℃范围内的温度下来实现。

22.根据权利要求4所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+10℃范围内的温度下来实现。

23.根据权利要求7所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+10℃范围内的温度下来实现。

24.根据权利要求9所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+10℃范围内的温度下来实现。

25.根据权利要求12所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+

10℃范围内的温度下来实现。

26.根据权利要求16所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在-20℃至+

10℃范围内的温度下来实现。

27.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20和22-26中的任一项所述的方法,其中所述热约束通过将所述塑料管保持在+5℃的温度下来实现。

28.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20和22-26中的任一项所述的方法,其中所述冷却通过施加所述热约束来实现。

29.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20和22-26中的任一项所述的方法,其中所述冷却通过使所述塑料管在流体中骤冷来实现。

30.根据权利要求29所述的方法,其中所述流体为冷却的空气或冷却的水。

31.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20、22-26和30中的任一项所述的方法,其中所述塑料管以线性构型被运输。

32.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20和22-26中的任一项所述的方法,其中所述塑料管以盘绕构型被运输。

33.根据权利要求7所述的方法,其中所述塑料管以盘绕构型被运输。

34.根据权利要求33所述的方法,其中,与其他情况下可能的盘绕相比,外直径的暂时缩小和壁厚度的增加是足够的,以允许盘绕更长长度的所述塑料管和/或以更小的弯曲半径来盘绕所述塑料管,而不会发生屈曲塌陷。

35.根据权利要求1-3、5-6、8、10-11、13-15、17-20、22-26、30和33中的任一项所述的方法,其中所述运输步骤通过常规的冷藏运输交通工具来执行。

36.根据权利要求2所述的方法,其中所述安装步骤包括以下步骤:·允许将所述塑料衬里管加热至合适的温度以便安装;

·通过拉动或推动所述塑料衬里管穿过所述管状结构而将所述塑料衬里管插入到所述管状结构中;

·将适当的闭合配件施加到所述塑料衬里管的端部。

37.根据权利要求36所述的方法,还包括用液压流体填充所述塑料衬里管并对所述液压流体加压以将所述塑料衬里管径向地向外驱使至与所述管状结构的内表面紧密配合以及随后去除所述加压的液压流体的步骤。

38.根据权利要求36或37所述的方法,还包括等待直到所述塑料衬里管在未加压的状态下具有稳定的直径,然后使用所述闭合配件将所述端部闭合的步骤。

39.根据权利要求36-37中的任一项所述的方法,还包括将加衬里的管状结构连接到管状结构的相邻区段的步骤。

40.根据权利要求38所述的方法,还包括将加衬里的管状结构连接到管状结构的相邻区段的步骤。

说明书 :

给管状结构加衬里的方法

[0001] 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。
[0002] 背景
[0003] 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(pipeline string)(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。
[0004] 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:
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 在上文描述的方式中使塑料管保持受拉伸的技术的一个可察觉的缺点是必须要管理负载的大小。在较大的安装件(可以通过EP0341941中所描述的技术安装的1000mm直径的衬里)的情况下,这可能需要在现场安装大量的基础设施,仅用于反作用于在待加衬里的管的每个端部处施加在工具上的力。这给施工带来了相当大的复杂性和成本,并且引起运行中的安全问题。
[0011] 另一个缺点是用于缩径工艺的工具必须在施工现场本地进行组装,并且由于所涉及的调动成本(mobilisation cost),这可能使可受益于解决方案的较小项目变得不经济。
[0012] US5340524没有描述衬里管是如何保持在缩径状态的。绞盘系统被示出为该系统的一部分,其与机械驱动的辊组合以使聚合物管变形,然后作为连续的缩径工艺的一部分,将该聚合物管插入-引入到主管中,并且然后聚合物管朝向其初始尺寸恢复以在管内形成紧密配合或紧配合。这意味着该工艺必须在施工现场本地进行,并伴随着大型设备的相关调用。
[0013] EP0834034中公开了另一种技术。在该专利中,描述了聚合物管道如何插入穿过具有椭圆形开口的一系列辊,使得已经通过辊的聚合物管的直径缩小了大约10%。使用定位在第一辊之前的机器将衬里管“推动”到辊中。在实际的实施方案中,情况是这样的,使用夹紧在衬里管的外部上的机器来实现衬里管到辊中的“推动”,并且辊不是以机械方式提供动力的。该专利没有描述如何安装衬里管,或者如何实现衬里管的膨胀。
[0014] 本发明的目的是解决与现有技术相关的缺点。
[0015] 公开简述
[0016] 根据本发明,提供了一种使用塑料衬里管给管状结构加衬里的方法,包括以下步骤:
[0017] ·通过使衬里管穿过辊系统而使衬里管的外直径暂时地缩小;
[0018] ·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;
[0019] ·将衬里管运输到远离辊系统的安装现场;
[0020] ·去除所述热约束;以及
[0021] ·在所述安装现场将衬里管安装在所述管状结构中。
[0022] 优选地,管状结构是流体输送管道。
[0023] 塑料衬里管可以是合成聚合物管,优选为聚烯烃管,例如聚乙烯管。
[0024] 暂时地缩小衬里管的外直径的步骤还可以包括暂时地增加衬里管的壁厚度。
[0025] 在一个实施方案中,衬里管从其上游被推动穿过所述辊系统。优选地,所述辊系统包括形成椭圆形开口的一系列辊,衬里管穿过该椭圆形开口。
[0026] 在一个实施方案中,暂时地缩小衬里管的外直径的步骤迫使管从其上游穿过所述辊系统的步骤,辊系统包括至少一对缩小辊(reducing roller),该至少一对缩小辊布置并配置为呈现具有有效椭圆度的辊喉(roll throat),其中垂直于旋转轴(axes of rotation)的最大尺寸和平行于旋转轴的最大尺寸之间的差值对后提到的尺寸的百分比在5%-30%的范围内。
[0027] 优选地,通过将衬里管保持在-20℃至+10℃范围内的温度下,可选地保持在+5℃的温度下来实现热约束。
[0028] 在一个实施方案中,通过施加热约束,例如通过将缩小直径的衬里管放置在温度调节储存容器中来实现冷却。可选地或另外地,通过使衬里管在流体(例如,冷却的空气或冷却的水)中骤冷(quench)来实现冷却。
[0029] 在一个实施方案中,衬里管以盘绕或线性构型运输。运输步骤可以通过常规的冷藏运输交通工具来执行。当处于盘绕构型时,与其他情况下可能的盘绕相比,在不发生屈曲塌陷(buckling collapse)的条件下,暂时地缩小外直径和增加壁厚度允许盘绕较长长度的衬里管和/或以更小的弯曲半径来盘绕衬里管。
[0030] 在优选的实施方案中,安装步骤包括以下步骤:
[0031] ·允许将衬里管加热至合适的温度以便安装;
[0032] ·通过拉动或推动衬里管穿过管状结构而将该衬里管插入到管状结构中;
[0033] ·将适当的闭合配件施加到衬里管的端部。
[0034] 衬里管可以填充有液压流体,并且该液压流体被加压以将衬里管径向地向外驱使至与管状结构的内表面紧密配合,并且然后可以去除加压的液压流体。
[0035] 优选地,该方法还包括等待直到衬里管在未加压的状态下具有稳定的直径,然后使用闭合配件将端部闭合的步骤。
[0036] 优选地,该方法还包括将加有衬里的管状结构连接到管状结构的相邻区段的步骤。
[0037] 在前述段落中所描述的方法同样地适用于不一定是衬里管的其它塑料管。根据本发明的另外的方面,提供一种准备用于运输的塑料管的方法,包括以下步骤:
[0038] ·通过使管穿过辊系统来暂时地缩小管的外直径;
[0039] ·一旦管的外直径已经缩小则将管冷却,并施加热约束;
[0040] ·将管运输到远离辊系统的安装现场;
[0041] ·去除所述热约束;以及
[0042] ·在所述安装现场安装管。
[0043] 本发明的另外的特征由所附权利要求来定义。
[0044] 在本申请的范围内,明确的意图是,在前述段落、权利要求和/或以下描述和附图中所阐述的各个方面、实施方案、示例和可选方案,并且特别地其各自的特征可以被单独地采用或以任意的组合采用。结合一个实施方案所描述的特征适用于所有的实施方案,除非这些特征是不兼容的。
[0045] 详细描述
[0046] 本文描述的方法涉及提供一种将聚合物衬里管安装到管状结构(诸如管)的内表面的手段,但是完成该任务不需要调动固定设备到安装现场或施工区。这是通过在远离安装现场的位置处准备衬里管(通过暂时缩小其直径),并且通过在低温下(即,使用施加到其的热约束)储存和/或运输衬里管而使衬里管保持为暂时缩小的直径来实现的。以这种方式变形的管可以以个别的长度(individual lengths),或优选地以盘绕的形式存储的连续的长度被运输到施工现场或安装现场,在那里管可以被插入并随后通过去除热约束以及优选地通过施加内部压力而朝向其初始直径恢复。通过这种方法,在安装现场不需要专业的加衬里的设备和基础设施。
[0047] 如上所述,已知用于暂时缩小衬里管的直径的各种技术。对于主要的已知技术中的每个而言,衬里管朝向其初始直径的膨胀率(“恢复”)是不同的。诸如EP0341941中公开的那些技术,在其对于一种提供工具以抵抗聚合物材料的弹性记忆的手段的要求方面是非常具体的。这种情况的示例可以通过经受10%的减面率(die reduction)的160SDR26聚乙烯管的复原剖面(recovery profile)来显示:
[0048] ·当保持受拉伸时,在测试样本中,相对于160.7mm的起始直径,管的直径大约为151.6mm。
[0049] ·释放阻力后,管按照以下时间线恢复:
[0050]停止加载时间(分钟) 管的外直径(mm)
2 153.6
5 154.1
10 154.5
20 155.1
30 155.5
[0051] ·在随后的20天时间段内,衬里稳定在156.7mm的外直径。
[0052] 一个对照是在EP0834034中公开的技术,其中类似的管,且被采用了直径缩小,不过这一次当管退出辊系统时,没有对该管施加保持力。
[0053] ·在刚从辊单元退出时,剖面复原示出为:
[0054]停止加载时间(小时) 管的外直径(mm)
48 149.0
72 149.3
96 150.4
192 150.5
[0055] 可以看出,这两种技术之间的弹性复原率明显不同,这表明在缩小管直径的方法方面不同的机制在起作用。
[0056] 在限制到+23℃的标准实验室中所保留的样品显示,在大约1年的时间段之后,模拉拔样品(die draw sample)(EP0341941)具有约156mm的直径,而轧制样品(roll down sample)(EP0834034)具有约153mm的直径。
[0057] 一般来说,用于EP0834034中所描述的方法的安装工具的部署与所描述的所有其他方法相同,即首先将用于缩小管的直径的机器送到施工现场或安装现场,并且然后将连续长度的管供给到该机器以缩小管的直径。与EP0834034相关的技术通常被称为“轧制”,并且在已经处理了衬里管之后,通常遵循其它现有技术专利中公开的方法,即衬里管被立即插入到待加衬里的管状结构中。一旦插入,聚合物衬里管在冷水压力的帮助下恢复,以加速朝向初始聚合物衬里尺寸和紧密配合的复原。
[0058] 使用上述缩径技术中的任何一种,必须在缩径发生之后相对较快地安装衬里管。恢复高度地依赖于温度,并且如果例如安装现场处于炎热的气候,则安装需要快速进行。对于使用诸如EP0341941中所描述的那些方法来准备衬里管的情况来说尤其如此。其他技术要求直径缩小的管在安装时保持受拉伸。因此,在安装现场缩径始终在进行。在其他地方进行缩径会被认为将增加成本(增加运输成本),并且会对安装造成不利影响,这是因为衬里管可能已经恢复至直径太大,以至于在其到达安装现场时不能插入。特别地,如果暴露在阳光下(例如在未被覆盖的交通工具的背部上),衬里管将以不均匀的方式加热,从而导致暴露在阳光下的部分更快地恢复。所得到的衬里管可能具有“香蕉”形状或不均匀的椭圆形,使得难以或不可能将区段对接熔合(butt-fuse)在一起和/或将衬里管插入待加衬里的管中。
[0059] 本发明的方法认识到,已经根据EP0834034中所描述的方法加工的聚合物管具有惊人地慢的恢复特性。使用热约束将缩小直径的衬里管保持在相对低的温度下,以便显著地进一步延长朝向其初始直径的正常恢复。恢复并不总是一直发生到初始直径,尽管这是可能的。使用所要求保护的方法来延长恢复是如此的显著,以至于仿佛恢复被完全阻止了一样(在直径缩小之后的用于安装衬里管的正常工作时间范围内)。
[0060] 以这种方式,通过施加热约束,可以充分地延迟恢复,以使得能够在远离施工现场或安装现场处(例如,在车间或工厂处)进行缩径过程,从而避免了与该活动相关的调动成本。使用与冷冻和/或冷藏食品相关的市场上常见的冷藏运输系统的能力,例如,使用现有运输基础设施将管供应到安装现场的手段,这实现了犹如管常规地在安装现场本地进行直径缩小一样的结果。
[0061] 缩径过程发生在工厂或车间,例如远离安装现场的工厂或车间。衬里管通过使其穿过辊系统(例如EP0834034中描述的)而使其外直径暂时缩小。一旦直径已经缩小,则在施加热约束之前,衬里管可选地在诸如空气和水的冷却流体中骤冷。热约束可以是温度受控的环境,其中衬里管保持在+5℃或大约+5℃。衬里管可以在工厂在该环境中存放一段时间;可选地,可以立即将衬里管装载到施加期望热约束的冷藏运输系统并被输送到安装现场。
[0062] 根据衬里管的直径、材料和可用的运输工具,衬里管可以以盘绕、线性或折叠的构形运输。衬里管可以以多个较短的区段运输,该多个较短的区段在安装现场连接在一起形成适于插入到管状结构中的适当长度的串组。
[0063] 一旦衬里管到达安装现场,则其可以在运输工具上存储一段时间,或卸载以便立即安装。在去除热约束之后,允许衬里管加热到合适的温度以便安装,即在发生明显的恢复之前进行任何正常的准备现场流程,且然后使用任何一些已知的技术将其插入到待加衬里的管状结构中。一旦去除热约束,则恢复开始,并且可以通过将加压的液压流体施加到衬里管的内部来加速恢复,以迫使衬里管径向向外地朝向其初始直径并与正在加衬里的管状结构的内表面紧密配合。
[0064] 下面通过对同样处理并随后储存在+5℃(正常冷藏温度)和+23℃下的管进行并行分析,示出了热约束影响的一个示例。该评估中,管的外直径为160mm,壁厚度为9.4mm,为PE100类聚乙烯管(160SDR 17PE100)。
[0065]  +5℃ +23℃
初始轧制直径 146.0 146.0
48小时 147.6 149.0
72小时 147.7 149.3
96小时 148.2 150.4
192小时 148.3 150.5
[0066] 实际上,该技术可以用于制造连续的衬里管,该衬里管可以在工厂中被处理并然后被包装成盘绕的形式,一种包装上至且包括315mm直径的聚合物管的常规方法。更大直径的衬里管可以非盘绕的形式被处理和运输。以这种方式制造和提供的衬里管可以通过使用可用的施工设备(即,顶管机(pipe pushing machine)和/或缆绳绞盘或机械牵拉工具)作为计划的活动来进行安装,以将其插入到待加衬里的管状结构中,并随后使用内部压力(例如通常用来压力测试管道完整性的水泵)来膨胀。
[0067] 本文所述的方法目的在于通过在车间或工厂环境中使聚合物衬里管缩小直径并以+10℃或更小的温度存储该聚合物衬里管而使得为小长度工程供应衬里管更为经济。所选的温度被优化为最经济地使用能量,以足够长时间地限制衬里管的弹性复原(恢复),以将衬里管运输至安装现场并安装到待加衬里的管状结构中。热约束可以包括用于储存/运输衬里管的-20℃至+10℃的温度范围。
[0068] 尽管上面已经描述了关于给流体输送管道(例如气体管道或水管道)加衬里的方法,但是该方法同样可用于其他应用中,例如给需要内部腐蚀保护和/或结构修复的液压或气压缸和圆柱形或管状储存罐加衬里。
[0069] 该方法还具有与盘绕管的运输相关的意想不到的另外的优点。该优点不限于衬里管的运输。
[0070] 许多国家对重型货运交通工具具有高度限制,这是基于满载的交通工具和道路上的桥梁结构之间的最小间隙。例如,在英国,这通常意味着在合适的拖车(通常被称为“低架装载机(low loaders)”)上,运输工可以合理地期望在道路网路上移动高度不超过4m的物体。
[0071] 在管道工业中,特别是管是由诸如聚乙烯的热塑性材料制成的管道工业,通常将管盘绕起来运输。例如,100米长的管可以盘绕成具有其自身直径且受到适当约束的盘绕形式,在运输和处理期间保持该盘绕形式。
[0072] 如果管盘绕得太紧,则会引起屈曲塌陷(buckling collapse),其中管折皱并塌陷、失去其期望的盘绕形式。对于给定的材料类型、密度、管外直径和壁厚度,存在将允许管盘绕但不至于承受屈曲塌陷风险的最小盘绕直径。
[0073] 实际中的一个这样的示例是为配送气体和水的公用事业公司运输聚乙烯管。在英国,4米的规定意味着,实际上可盘绕的最大管直径为180mm,并且在PE80或PE100设计中,该管应必须具有最小为10.2mm的壁厚度,以避免在形成100m长的卷时产生塌陷。
[0074] 这样的管在几何上将被称为“180 SDR 17.6”,其中SDR是标准尺寸比(管的外直径除以管的壁厚度)。
[0075] 对于一些公用事业公司,特别是气体公用事业公司,180 SDR 17.6管在其所需最终应用的强度方面进行了过度设计。它不仅能够支撑管周围的土壤结构,而且能够限制管的内部压力。但是,这些公司使用它,是因为他们想要更有效地安装100m长的管的益处。
[0076] 为了减少材料消耗的益处,期望减少管的材料含量。为了使管能够以长的长度运输到施工现场,上述方法是有利的。
[0077] 在上述方法中,通过在工厂中使管穿过具有椭圆形开口的一组辊而使管的外直径缩小,这样得到了外直径暂时缩小的管。在直径缩小的同时,可以增加管的壁厚度。一旦外直径暂时地缩小,则管是稳定的并保持如上所述的这种形式。
[0078] 作为示例,对于特定的安装应用可能需要155 SDR 21.0管。使用常规技术,其不能被确信地盘绕成100m的形式而不发生屈曲塌陷。然而,使用上述方法来缩小管的外直径得到管的缩小的尺寸(例如,如140 SDR 17.6所描述的)。这种具有较小外直径和较厚壁的管现在适合于盘绕成运输所需的形式,而没有屈曲塌陷的风险。一旦盘绕的管已经被运输,则其初始直径按照上面所描述的恢复。
[0079] 因此,使用本申请中所描述的方法,可以盘绕其初始尺寸可能由于其被盘绕而导致屈曲塌陷的管。该优点不限于衬里管。
[0080] 在本说明书的整个描述和权利要求书中,词语“热约束”是指对处于热约束下的物品施加温度上限(并且可选地施加温度下限)。因此,该物品保持在低于所选择的温度上限的温度。可以例如通过将物品放置在温度受控环境中、将物品浸入到冷却的流体中、将物品保持在温度低于温度上限的周围环境中、或以上项的任意组合来实现热约束。
[0081] 在本说明书的整个描述和权利要求中,词语“包括”和“包含”以及其变型意指“包括但不限于”,并且其不意图(并且不)排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。在本说明书的整个描述和权利要求,单数涵盖复数,除非上下文另有要求。特别地,在使用不定冠词的情况下,本说明书应理解为考虑复数以及单数,除非上下文另有要求。
[0082] 结合本发明的特定方面、实施方案或示例描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或组应被理解为可适用于本文描述的任何其他方面、实施方案或示例,除非与其不相容。在本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或工艺的所有步骤可以以任何组合中被组合,除了其中这类特征和/或步骤中的至少某些是相互斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施方案的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的特征或任何新颖的组合,或扩展至如此公开的任何方法或工艺的步骤中的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
[0083] 读者的注意力被指向与本说明书同时提交或先于本说明书提交的与本申请有关的并且与本说明书一起公开用于公众查阅的所有论文和文献,并且所有的这类论文和文献的内容通过引用并入本文。