專利名稱：用于現(xiàn)場固化內(nèi)襯的樹脂浸漬塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對現(xiàn)有管道和管線進(jìn)行非開挖修復(fù)的現(xiàn)場固化內(nèi)襯，特別涉及一種對現(xiàn)場固化內(nèi)襯進(jìn)行連續(xù)浸漬的浸漬塔，該內(nèi)襯用于通過拉進(jìn)充脹法(pull-in and inflate)對現(xiàn)有管道和管線進(jìn)行非開挖修復(fù)，其可以具有由外部非滲透層進(jìn)行包裹的內(nèi)部非滲透層。
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、水管及氣管之類的地下管道，由于流體的泄漏而經(jīng)常需要修理。這種泄漏可能是從周圍向內(nèi)泄漏進(jìn)管路的內(nèi)部或者導(dǎo)引部分?；蛘?，這種泄漏可能是從管路的導(dǎo)引部分向外泄漏進(jìn)周圍環(huán)境中。無論是向內(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)，或者因為管子本身正常老化而導(dǎo)致的退化，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的環(huán)境因素，或者是大型車輛在管子上方地面上的移動，或者是類似的自然或者人為的振動，或者因為其他類似的原因。無論何種原因，這樣的泄漏都是不希望的，并且泄漏可能導(dǎo)致管線中傳輸?shù)牧黧w的浪費或者導(dǎo)致對周圍環(huán)境的損害，也可能造成危險的公共衛(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)增長的勞動力成本和機(jī)械成本，挖出現(xiàn)有管道并將其用新的管道更換來修理可能正在泄漏的地下管道或者地下管道部分的方式變得越來越困難和越來越不經(jīng)濟(jì)。因此，對現(xiàn)有管線進(jìn)行現(xiàn)場修補(bǔ)或修復(fù)的各種方法被設(shè)計出來。這些新方法避免了開挖或更換管道或管段所帶來的花銷和危險，并且還避免了施工過程中對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挖修復(fù)方法中的一種稱為Instiuform方法。美國專利No.4,009,063、No.4,064,211以及No.4,135,958中對Instiuform方法做了詳細(xì)描述，其內(nèi)容都通過援引全部并入本說明書。
在Instiuform方法的標(biāo)準(zhǔn)操作中，在現(xiàn)有管路中安裝細(xì)長的柔性管狀內(nèi)襯，該柔性管狀內(nèi)襯由毛氈織物(felt fabric)、泡沫或者類似的樹脂可浸漬材料制成，并且具有浸漬了熱固性固化樹脂的外部非滲透覆層。在此方法的最廣泛實施的實施例中，如所述No.4,064,211和No.4,135,958的Instiuform專利中所述，該內(nèi)襯采用翻轉(zhuǎn)法(eversion process)安裝。在翻轉(zhuǎn)法中，隨著內(nèi)襯沿著管線的長度方向展開，作用至翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯內(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。Instiuform方法還通過繩索或者纜繩將浸漬樹脂的內(nèi)襯拉進(jìn)管道中，并使用在內(nèi)襯中翻轉(zhuǎn)的、獨立的流體不能透過的膨脹囊或者膨脹管使內(nèi)襯緊靠現(xiàn)有管線的內(nèi)壁而固化。這種樹脂浸漬的內(nèi)襯一般叫做“現(xiàn)場固化內(nèi)襯”或者“CIPP內(nèi)襯”，這種安裝叫做CIPP安裝。
傳統(tǒng)的用于翻轉(zhuǎn)法和拉進(jìn)充脹CIPP安裝的現(xiàn)場固化柔性管狀內(nèi)襯在初始狀態(tài)時具有光滑的外層，該外層由相對柔軟的、基本非滲透的聚合物覆層制成。該外部覆層能使樹脂浸入由諸如毛氈之類的樹脂可浸漬材料制成的內(nèi)層。在翻轉(zhuǎn)后，該非滲透層位于內(nèi)襯的內(nèi)側(cè)，且樹脂可浸漬層緊貼著現(xiàn)有管線的壁。當(dāng)柔性內(nèi)襯在管線中安裝到位時，從內(nèi)部對管線進(jìn)行加壓，優(yōu)選利用諸如水或空氣之類的翻轉(zhuǎn)用流體沿徑向向外推壓內(nèi)襯，使其與現(xiàn)有管線的內(nèi)表面接合并一致。然后通過連接于翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯端部的再循環(huán)軟管，將諸如水之類的熱固化流體導(dǎo)入翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯，開始樹脂的固化。然后，浸漬在可浸漬材料中的樹脂固化，在現(xiàn)有管線中形成堅硬的、緊密配合的剛性管內(nèi)襯。這種新的內(nèi)襯能有效地密封任意的裂縫，并能修補(bǔ)任意管段或者管接頭部分的退化，以防止向現(xiàn)有管線的內(nèi)部或者外部的泄漏。固化的樹脂還可以強(qiáng)化現(xiàn)有管道壁，以提供針對周圍環(huán)境的附加結(jié)構(gòu)支撐。
當(dāng)通過拉進(jìn)充脹法安裝管狀的現(xiàn)場固化內(nèi)襯時，內(nèi)襯采用與翻轉(zhuǎn)法相同的方式浸漬樹脂，并在扁平(collapsed)狀態(tài)下將內(nèi)襯拉進(jìn)并置于現(xiàn)有管道中。在典型的安裝中，在現(xiàn)有的人孔或者進(jìn)出點處設(shè)置向下的管道(downtube)——底端具有彎頭(elbow)的膨脹管或管道，并且使翻轉(zhuǎn)的膨脹囊通過該向下的管道，展開，并從彎頭的水平部分的開口出來之后向后翻邊(cuff)且插入扁平的內(nèi)襯中。然后，將現(xiàn)有管道中的扁平內(nèi)襯置于膨脹囊向后翻邊的端部之上并固定于該端部。然后將諸如水等翻轉(zhuǎn)用流體送入該向下的管道，水壓將膨脹囊從彎頭的水平部分推出，并使扁平的內(nèi)襯展開貼緊現(xiàn)有管道的內(nèi)表面。所述膨脹囊的這種翻轉(zhuǎn)將持續(xù)到該膨脹囊到達(dá)并延伸進(jìn)下游的人孔或者第二進(jìn)出點處。此時，被擠壓緊靠現(xiàn)有管道的內(nèi)表面的內(nèi)襯可以進(jìn)行固化。采用與系于翻轉(zhuǎn)用膨脹囊的端部的再循環(huán)管線同樣的方式通過將熱固化水引入到膨脹囊內(nèi)而開始固化，以促使可浸漬層的樹脂固化。
內(nèi)襯中的樹脂固化后，膨脹囊可以去除，或者留在固化內(nèi)襯的現(xiàn)場。拉進(jìn)充脹法以及翻轉(zhuǎn)法在施工過程中通常都需要將人員的進(jìn)出(man-access)限制在人孔空間內(nèi)。比如，需要人員進(jìn)出以將翻轉(zhuǎn)的內(nèi)襯或者翻轉(zhuǎn)的膨脹囊固定于彎頭的端部并將之插入扁平的內(nèi)襯中。
無論該內(nèi)襯如何安裝，都要通過稱作“浸濕”的方法使可固化的熱固性樹脂浸漬到內(nèi)襯的可吸收樹脂層。如內(nèi)襯領(lǐng)域廣為公知的，該浸濕方法通常包括通過形成于外部非滲透膜的端部或開口將樹脂注入到可吸收樹脂層中；抽真空；并使浸漬的內(nèi)襯通過軋輥。很多種樹脂都可使用，如聚酯樹脂、乙烯酯類樹脂、環(huán)氧樹脂等，可以根據(jù)需要而選用樹脂種類。優(yōu)選使用在室溫下相對穩(wěn)定、但在通過空氣、蒸汽或熱水進(jìn)行加熱或在受到諸如紫外線等適當(dāng)輻射時易于固化的樹脂。
Insituform美國專利NO.4,366,012記載了一種通過真空浸漬法來浸濕內(nèi)襯的程序。如美國專利No.4,009,063的記載，當(dāng)內(nèi)襯具有內(nèi)部及外部非滲透層時，該管狀內(nèi)襯可以設(shè)置成扁平狀，并在扁平內(nèi)襯的相對兩側(cè)形成切口，樹脂從兩側(cè)浸漬。美國專利No.4,182,262中示出了在安裝時同時在內(nèi)襯的末端抽真空以進(jìn)行浸濕的另外一種裝置。各個專利的內(nèi)容都通過援引并入本說明書中。
為改進(jìn)拉進(jìn)充脹法已有最新的努力，即利用氣體使膨脹囊從近端的進(jìn)出點翻轉(zhuǎn)入已拉進(jìn)的內(nèi)襯中。當(dāng)翻轉(zhuǎn)的膨脹囊到達(dá)遠(yuǎn)端的進(jìn)出點時，將蒸汽導(dǎo)入近端的進(jìn)出點以使樹脂可浸漬層開始固化。由于作為固化用流體的蒸汽攜帶更多能量，因此，這種方法具有固化快的優(yōu)點。但是，這種方式仍然需要將膨脹囊翻轉(zhuǎn)入已拉進(jìn)的浸漬的內(nèi)襯中。為避免將膨脹囊翻轉(zhuǎn)入已拉進(jìn)的內(nèi)襯中這一步驟，所作出的努力包括在地面上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作。例如，在美國專利No.6,270,289中，其方法包括在將軟管組件拉進(jìn)現(xiàn)有管道之前，在地面上將標(biāo)定軟管(calibration hose)翻轉(zhuǎn)入平放的內(nèi)襯中。這一方法避免了地下的翻轉(zhuǎn)，但極大地受限于在拉進(jìn)之前能夠平放在地面上的內(nèi)襯的長度。
避免這種翻轉(zhuǎn)的另一個提議是生產(chǎn)一種具有內(nèi)部覆層和外部覆層的內(nèi)襯，從而能將固化用流體直接導(dǎo)入已拉進(jìn)的內(nèi)襯中。其缺點包括當(dāng)試圖對介于內(nèi)部非滲透覆層和外部非滲透覆層之間的樹脂可浸漬材料進(jìn)行浸漬時面臨困難。外部覆層對于處理浸漬內(nèi)襯并允許內(nèi)襯拉進(jìn)現(xiàn)有管道具有重要性，而內(nèi)部覆層對于利用蒸汽進(jìn)行固化來說均是需要的。
盡管存在對翻轉(zhuǎn)法和拉進(jìn)充脹這兩種非開挖修復(fù)法的改進(jìn)，但這兩種方法都是勞動密集型的，需要翻轉(zhuǎn)步驟并受到由此產(chǎn)生的成本增加的困擾。因此，希望能提供一種用于連續(xù)浸漬包裹有外部非滲透層的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種適于通過拉進(jìn)充脹法修復(fù)現(xiàn)有管線的、浸漬現(xiàn)場固化內(nèi)襯的不加壓樹脂浸漬塔。該浸漬塔構(gòu)造為具有足夠的樹脂壓頭(resin head)，以浸漬穿過其中的樹脂可浸漬材料。將連續(xù)長度的管狀樹脂可浸漬材料直接拉動繞過塔頂部的輥，然后向下拉動使其通過塔中的樹脂，接著經(jīng)過塔底部的輥穿過塔向上直到塔頂部的標(biāo)定輥，然后離開。接著用外部樹脂非滲透層包裹浸濕的管并進(jìn)行密封。外層可以僅采用熱結(jié)合或應(yīng)用密封帶進(jìn)行熱封。外部密封僅封裝浸漬樹脂的材料，但應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以承受運輸內(nèi)襯、然后將內(nèi)襯拉進(jìn)現(xiàn)有管線時的處理和磨損。
樹脂可浸漬材料可以形成為管狀并通過多種方式進(jìn)行密封。密封包括傳統(tǒng)的熱結(jié)合和應(yīng)用密封帶、縫合、應(yīng)用密封帶或者用擠壓出來的材料密封。在一個實施例中，內(nèi)襯的內(nèi)側(cè)可以具有非滲透層，該非滲透層可以結(jié)合至可浸漬材料。該內(nèi)襯可以圍繞成型裝置形成(其中非滲透層位于外側(cè))，并以傳統(tǒng)方式中的一種進(jìn)行密封，然后經(jīng)由成型裝置連續(xù)翻轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在外層是吸收樹脂層，或者是浸漬的、包裹有非滲透聚合物層以容納樹脂的層，浸漬的內(nèi)襯可以儲存，以及拉進(jìn)現(xiàn)有管道。內(nèi)層應(yīng)該是一種不滲透高溫固化用流體，并能阻隔該流體的層。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種現(xiàn)場固化修復(fù)現(xiàn)有管線的改進(jìn)的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于浸漬現(xiàn)場固化修復(fù)現(xiàn)有管線的內(nèi)襯的改進(jìn)裝置。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種適用于非開挖修復(fù)現(xiàn)有管線、用以浸漬具有內(nèi)部非滲透層的樹脂浸漬內(nèi)襯的裝置。
本發(fā)明的再又一個目的是提供一種不使用真空來制造樹脂浸漬的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的改進(jìn)方法，該內(nèi)襯具有長度連續(xù)的外部非滲透覆層或者包裹層。
本發(fā)明的再又一個目的是提供一種浸漬現(xiàn)場固化內(nèi)襯以通過拉進(jìn)充脹法進(jìn)行非開挖管線安裝的方法。
本發(fā)明的再又一個目的是提供一種制造樹脂浸漬的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的方法，該內(nèi)襯具有內(nèi)部非滲透層和外部非滲透包裹層。
本發(fā)明的再又一個目的是提供一種制造樹脂浸漬的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的方法，該內(nèi)襯具有一體的內(nèi)部非滲透層和外部非滲透包裹層。
根據(jù)說明書，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將會部分地清楚和顯而易見。
因此，本發(fā)明包括若干步驟以及一個或者多個所述步驟彼此之間的聯(lián)系；實施結(jié)構(gòu)特征的設(shè)備；適合于實施所述步驟的部件之間的組合和排列；以及具有特點、特征和特性以及部件之間聯(lián)系的產(chǎn)品。這些內(nèi)容示例在下面的詳細(xì)說明中，且本發(fā)明的保護(hù)范圍將在權(quán)利要求書中闡明。


為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)行下述的說明，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中公知且當(dāng)前常用的、一定長度的典型的樹脂浸漬現(xiàn)場固化內(nèi)襯的立體圖，所述現(xiàn)場固化內(nèi)襯適合用作現(xiàn)有管線的內(nèi)襯；圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和設(shè)置的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的剖視圖，其具有內(nèi)部非滲透層和外部非滲透層；圖3是制備圖2中的現(xiàn)場固化內(nèi)襯要用到的設(shè)備的示意圖，該設(shè)備用于制備該現(xiàn)場固化內(nèi)襯的內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分具有內(nèi)高溫聚合物層和外毛氈層；
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明由圖3的設(shè)備制造出來的浸漬之前的內(nèi)襯的內(nèi)部部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖5是示出樹脂浸漬塔以及用于應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和設(shè)置的外部非滲透層的管密封包裹設(shè)備的正面示意圖；圖6是示出圖5中管密封包裹設(shè)備的邊緣密封器沿著6-6線的剖視圖；圖7是由圖5的設(shè)備制備的浸漬的內(nèi)襯的剖視圖；以及圖8是示出通過將浸濕的內(nèi)襯穿過其上存放管狀包裹物的包裝管，而對離開樹脂浸漬設(shè)備的管狀構(gòu)件進(jìn)行包裹以使該管狀構(gòu)件具有外部覆層的正面示意圖；以及圖9是由圖8的設(shè)備制備的內(nèi)襯的剖視圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明制備的、浸漬樹脂的現(xiàn)場固化內(nèi)襯具有內(nèi)部和外部非滲透襯層(lining)，從而無需采用膨脹囊即可以通過拉進(jìn)充脹法進(jìn)行安裝，然后充脹，并通過加熱的流體固化。該內(nèi)襯具有內(nèi)部和外部非滲透聚合物覆層或?qū)?，并可以制備成具有連續(xù)長度?？紤]到使用傳統(tǒng)真空浸漬技術(shù)對內(nèi)部和外部非滲透層之間具有吸收樹脂材料的扁平內(nèi)襯進(jìn)行浸漬需要付出更多的努力，因此在組裝內(nèi)襯時不使用真空對其進(jìn)行浸漬。
美國專利No.6,270,289所提出的方法證明了這種所需的更多努力。這里，在地面上使用壓縮空氣將標(biāo)定軟管翻轉(zhuǎn)入平放的浸漬內(nèi)襯軟管，或者將浸漬內(nèi)襯軟管翻轉(zhuǎn)入管狀膜。這種情況下，內(nèi)襯軟管的長度與需要內(nèi)襯的地下管道的長度接近。一個管子在另一個管子中的翻轉(zhuǎn)需要無障礙部分的長度等于最長層的長度。如果這兩層事先沒有進(jìn)行浸漬，則必須向平放的管子的兩側(cè)上的兩個層之間注入樹脂以提供充足的浸漬。這是一種困難且低效的浸漬內(nèi)襯層的方法，所以，不僅長度受限，浸漬也格外困難。
圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)公知且當(dāng)前常用的柔性現(xiàn)場固化內(nèi)襯11。內(nèi)襯11由至少一層柔性樹脂可浸漬材料制成，例如為具有外部非滲透聚合物膜層13的毛氈層12。毛氈層12和外部聚合物層13沿著接縫線14縫合以形成管狀內(nèi)襯。為了確保內(nèi)襯11的非滲透性，在接縫線14上設(shè)置或者在接縫線14上擠上穩(wěn)定的(compatible)呈條帶式的熱塑性膜或者擠出材料16。在圖1所示的實施例中以及整個說明書中，內(nèi)襯11包括由第二毛氈層17構(gòu)成的內(nèi)管，該內(nèi)管同樣沿著接縫線18縫合，且該接縫線18在該內(nèi)管中的位置不同于接縫線14在外部毛氈層12中的位置。然后圍繞內(nèi)部管狀層17形成具有聚合物層13的外部毛氈層12。浸漬后，將連續(xù)長度的內(nèi)襯11存儲在冷藏裝置中以防止樹脂的提前固化。然后，在將內(nèi)襯11拉進(jìn)現(xiàn)有管線后將內(nèi)襯11切割成需要的長度，或者在翻轉(zhuǎn)入現(xiàn)有管線之前對其進(jìn)行切割。
圖1中所示類型的內(nèi)襯11對于水和空氣來說是非滲透的。這使得內(nèi)襯11能如上所述利用空氣或水進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。但是，在根據(jù)本發(fā)明利用拉進(jìn)充脹法安裝時，只需內(nèi)襯上的外部覆層具有足夠的防滲性能即可，以允許便利的操作及樹脂的保持，并在內(nèi)襯拉進(jìn)現(xiàn)有管線時能防止其損害。
對于較大的內(nèi)襯直徑，可以采用幾層毛氈層或樹脂可浸漬材料。毛氈層12和17可以是天然的或合成的柔性吸收樹脂的材料，比如，聚酯、丙烯酸類、聚丙烯、以及諸如玻璃和碳等無機(jī)纖維?；蛘撸諛渲牟牧峡梢允桥菽?。外部非滲透層12上的非滲透覆層13可以是聚烯烴，如聚乙烯或聚丙烯；也可以是乙烯基聚合物，如聚氯乙烯，或現(xiàn)有技術(shù)中公知的聚氨酯等。任何形式的縫合、黏接或火焰焊接(flame bonding)，或任何其他適當(dāng)?shù)姆椒ǎ伎捎糜趯⑦@種材料連接成管。在所有非開挖修復(fù)安裝方法的初始步驟中，會對現(xiàn)有管線進(jìn)行清理和攝像等準(zhǔn)備工作。
現(xiàn)請參見圖2，其以剖視圖的方式示出了根據(jù)本發(fā)明制備的現(xiàn)場固化內(nèi)襯21。內(nèi)襯21以與傳統(tǒng)內(nèi)襯11類似的方式構(gòu)造，但包括內(nèi)部管狀構(gòu)件，該內(nèi)部管狀構(gòu)件具有內(nèi)部非滲透層22，內(nèi)部非滲透層22上結(jié)合有薄的毛氈層或者樹脂可浸漬層23。具有非滲透層22的內(nèi)部毛氈層23沿著接縫線24通過一排針腳26縫合，并且通過應(yīng)用(apply)在針腳26上的密封帶27密封。外部毛氈層28包裹內(nèi)部毛氈層23并通過針腳29形成管。最后，繞外部毛氈層28設(shè)置外層或者包裹層31。
通過提供一種具有內(nèi)、外部非滲透層的內(nèi)襯，在安裝時無需翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯或者無需在將內(nèi)襯拉進(jìn)現(xiàn)有管線中后翻轉(zhuǎn)膨脹囊。這樣，在安裝時可以顯著地節(jié)約人力成本。當(dāng)然還可以使用諸如蒸汽之類的加熱固化用流體來固化樹脂。在這種情況下，所有的加熱流體均被導(dǎo)入地面以下的內(nèi)襯中從而提供更為安全的工作環(huán)境。
毛氈層23和28可以常用的方式利用真空浸漬?；蛘?，首先用樹脂浸漬毛氈層23和28，然后設(shè)置外部非滲透包裹層31。這就避免了對制作完畢的、毛氈層位于內(nèi)、外部非滲透層之間的內(nèi)襯進(jìn)行浸漬的困難。在美國專利No.4,009,063中，Eric Wood提出使用插入扁平構(gòu)造的內(nèi)襯的相對側(cè)上的針頭將樹脂注入毛氈層中。這種操作需要在外部覆層上切割針孔并修補(bǔ)針孔。除非以內(nèi)部覆層作為在具有內(nèi)部覆層和外部覆層的內(nèi)襯中流動的樹脂的障礙而在兩側(cè)抽真空，否則美國專利No.4366012中所述的真空浸漬方法可能是不合適的。為了克服這些浸漬難題，內(nèi)襯21由連續(xù)且成卷的扁平且平坦的氈制品制造并在設(shè)置包裹層31之前連續(xù)浸漬。
盡管這里通過縫制和/或應(yīng)用密封帶(taping)而將圖2中的毛氈層23和28形成為管，但是可以使用任意傳統(tǒng)公知的方法來將毛氈或者其它樹脂可浸漬材料形成為管。例如，能夠通過使用各種膠或者粘合劑以及火焰焊接來形成管。為了密封毛氈材料的對接邊緣和在縫合過程中形成的孔，可以通過應(yīng)用膠帶、或者擠上一層聚合材料而將密封帶應(yīng)用于內(nèi)部毛氈層23上的內(nèi)部非滲透層22。
現(xiàn)在參見圖3，其示出了用于連續(xù)形成一定長度的由樹脂可浸漬材料形成的管的方法，所述管具有由非滲透材料形成的密封內(nèi)層。具有連續(xù)長度的毛氈37、且毛氈37的一面上結(jié)合有非滲透層38的成卷涂布(coated)毛氈36以平展的形式越過導(dǎo)向輥39供向管形成裝置41，且毛氈36的涂布側(cè)面向?qū)蜉?9。
管形成裝置41包括管狀支撐架42及縫合裝置43，該縫合裝置43可以是縫合及應(yīng)用密封帶的機(jī)器(sewing and taping machine)、膠合機(jī)或火焊設(shè)備(flame bonding apparatus)。以非滲透層38面向?qū)蜉?9的方式將毛氈37沿著箭頭A的方向送至管形成裝置41的近端，并在該近端處繞管狀支撐架42包裹，且沿著接縫線46縫合成管44，其中毛氈37在內(nèi)側(cè)而非滲透層38在外側(cè)。然后管44經(jīng)過應(yīng)用密封帶裝置(taping device)47，在該應(yīng)用密封帶裝置47處將密封帶48置于接縫線46上以形成非滲透的、涂布的、應(yīng)用了密封帶的管狀構(gòu)件45。
然后，應(yīng)用了密封帶的管狀構(gòu)件45繼續(xù)沿著管狀支撐架42移向位于管狀支撐架42的遠(yuǎn)端處的翻轉(zhuǎn)環(huán)49。然后，應(yīng)用了密封帶的管狀構(gòu)件45被翻轉(zhuǎn)進(jìn)管狀支撐架42，從而隨著管45沿著箭頭B所限定的線路從管狀支撐架42的近端抽出，使得非滲透層38位于管45的內(nèi)側(cè)上。在這一點上，翻轉(zhuǎn)的管45具有如圖4的剖視圖中所示的結(jié)構(gòu)，其中非滲透層38位于管45的內(nèi)側(cè)，而毛氈層37位于管45的外側(cè)。然后管45沿著箭頭B的方向繼續(xù)前進(jìn)，以附加一個或者多個平展的毛氈層。然后將管45儲存起來以進(jìn)一步使用，并用外部非滲透覆層包裹，或者可以在最終包裹之前直接進(jìn)入圖5中所示的樹脂浸漬步驟。
圖5示意性地示出了對管狀構(gòu)件45的供應(yīng)源(supply)51的浸漬。這里，通過一對覆蓋有橡膠的牽引輥52、53將管45拉進(jìn)頂部敞開的樹脂塔54中，以形成浸漬的或者浸濕的管55，其中該塔54填充有預(yù)定液位的可固化的熱固性樹脂57。管45繞過輥53沿塔54的整個高度向下到達(dá)底部輥59，該輥59沿向上方向引導(dǎo)管45到達(dá)壓輥61和62。塔54的高度為大約6至14英尺，也可以是任意能夠提供足以使管45的可浸漬層浸濕或者浸漬的壓位差(pressure head)的高度。提供浸漬可浸漬材料的足夠壓位差的必要高度取決于樹脂的粘度、可浸漬材料的厚度、以及送入塔中的速度。此時，離開塔54的浸漬的管55已經(jīng)做好由外部非滲透覆層進(jìn)行最后包裹的準(zhǔn)備。
此時，沿箭頭D的方向離開頂部敞開的塔54的浸漬的管55沿箭頭D’的方向送入成型管64的入口端64a，并通過翻轉(zhuǎn)膜管72進(jìn)行包裹。當(dāng)膜管72翻轉(zhuǎn)時，邊緣密封部73移動到膜管72的內(nèi)側(cè)，以使邊緣密封部73置于浸漬的管55與膜管72之間。包裹好的浸濕的管74包括浸濕的管55和翻轉(zhuǎn)的膜管72，該管74從成型管64的出口端64b拉出，然后送入冷藏車進(jìn)行保存并運送到安裝地點。
圖5中還示出了膜包裹密封站63，其包括成型管64，其具有入口端64a和出口端64b；以及邊緣密封器65，其位于成型管64的中段上方。當(dāng)浸漬的管55送入成型管64時，由樹脂非滲透膜材料67構(gòu)成的卷66將對浸漬的管55進(jìn)行包裹。當(dāng)膜67越過輥70a-d向成型管64供應(yīng)時，樹脂非滲透膜材料67繞過一系列導(dǎo)向輥68a-68e，并由一對驅(qū)動輥69a和69b牽引。在將膜67送入邊緣密封器65中，以將膜材料67形成為向外延伸有邊緣密封部73的管72之前，位于出口端64b的轉(zhuǎn)向器71引導(dǎo)膜67圍繞成型管64。沿著由箭頭E所示的方向拖拉沿成型管64移動、并由非滲透材料形成的管72進(jìn)入成型管64的入口端64a，在那里，管72連續(xù)翻轉(zhuǎn)入成型管64的內(nèi)部并貼在浸漬的管55上，并沿著虛線箭頭F所示的相反方向拖拉。
請參見圖6，其示出了穿過密封器65和成型管64的沿圖5中6-6線的剖視圖。當(dāng)膜管72通過成型管64的外側(cè)時，密封器65在膜管72中形成邊緣密封部73。一旦管72翻轉(zhuǎn)，當(dāng)將浸濕的包裹好的管74從成型管64的出口端64b拉出時，邊緣密封部73已處于包裹好的浸濕的管74的內(nèi)側(cè)?？梢栽诮裰盎蛑笤O(shè)置外部非滲透膜72。在浸濕前進(jìn)行設(shè)置的情況下，可以將圖3所示制備的管45直接送入圖5中的管形成組件63，從而可提供圖7中以剖視圖示出的內(nèi)襯74。在這種情況下，樹脂可浸漬材料37沒有被浸漬。
現(xiàn)請參見圖8，其示出了常用的由外部非滲透管81包裹浸漬的管55的替換設(shè)備82。這里，可以使用與所述圖5中的浸濕塔54同樣的浸漬方式對管45進(jìn)行浸漬，然后將管55送入包裝管(stuffer tube)83，該包裝管83具有入口端83a和出口端83b，其中，使用與圖5中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件。
將柔性非滲透管81的供應(yīng)源安放在具有入口端83a和出口端83b的包裝管83的外表面上。將離開樹脂塔54的浸漬的管55送入包裝管83的入口端83a。隨著管55進(jìn)入包裝管83的入口端83a，將非滲透管81從包裝管83的外側(cè)拉出，并圍繞入口端83a翻轉(zhuǎn)進(jìn)入包裝管83的內(nèi)側(cè)，以隨著浸漬的管55離開出口端83b而對該管55進(jìn)行包裹。這樣形成了具有內(nèi)部非滲透層38和外部非滲透覆層81的完整的內(nèi)襯86。通過一對驅(qū)動輥87和88，或者其他諸如牽引車之類的牽拉裝置，沿箭頭F的方向?qū)⒕哂型獠扛矊?1的管86從包裝管83的出口端83b拉出。當(dāng)本實施例采用擠壓管時，外部非滲透覆層81中沒有接縫。以這種方式制備管86的唯一限制是能放在包裝管83上的非滲透管81的長度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以將大約1000英尺長的非滲透管壓縮在大約20英尺長的包裝管上。更長的包裝管可以存放更長的非滲透管。
圖9是離開包裝管83的內(nèi)襯86的剖視圖。內(nèi)襯86包括由吸收樹脂材料37構(gòu)成的內(nèi)部管狀構(gòu)件，該吸收樹脂材料37具有由圖4所示的密封帶48密封的內(nèi)部非滲透覆層38。在離開包裝管83后，內(nèi)襯86包括外部管狀包裹層81。由于圖8和圖9中的管狀包裹層81是預(yù)先擠壓的管，因此該外部包裹層81不具有任何接縫。
一旦到達(dá)安裝地點之后，具有內(nèi)部非滲透層38和外部非滲透包裹層72的浸漬的管74或86已經(jīng)做好通過拉進(jìn)充脹法進(jìn)行安裝的準(zhǔn)備。在美國專利No.4,009,063中已經(jīng)對這種方法進(jìn)行了充分地描述，美國專利No.4,009,063的內(nèi)容通過援引并入本說明書中。在通過拉進(jìn)充脹法安裝浸漬的內(nèi)襯74的情況下，由于具有內(nèi)部非滲透層38，因此不再需要單獨的翻轉(zhuǎn)囊對內(nèi)襯進(jìn)行充脹。通過適當(dāng)選擇內(nèi)部非滲透層38的材料，例如聚丙烯，則內(nèi)襯一旦到達(dá)現(xiàn)有管線中的適當(dāng)位置，就能夠通過導(dǎo)入內(nèi)襯74或86中的蒸汽完成固化。
當(dāng)內(nèi)襯不具有內(nèi)部非滲透層38，并且由外部非滲透包裹層72包裹時，可以采用如美國專利No.4,064,211中所述的傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)方法進(jìn)行安裝?；蛘?，還可以采用如美國專利No.6,539,979 B1以及公開號為No.2003/0015247 A1的專利申請中所述的膨脹囊安裝這種內(nèi)襯，其內(nèi)容通過援引并入本說明書中。
本文所述的方法和設(shè)備提供了一種制備同時具有內(nèi)部非滲透層和外部非滲透層的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的便利手段。如圖5所示的浸漬塔容易地提供了一種在設(shè)置外部非滲透層之前，對具有內(nèi)部非滲透層的樹脂可浸漬管進(jìn)行浸漬的方法。
圖5所示設(shè)備中制備的管不需要使用真空或高壓技術(shù)進(jìn)行浸漬，這些技術(shù)在連續(xù)浸漬時使用麻煩。
由此可見，上述目的已經(jīng)有效實現(xiàn)；并且，由于對于實施上述方法、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，包含在上述說明以及附圖中所示的內(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，所述權(quán)利要求書旨在覆蓋本說明書描述的本發(fā)明的所有一般和特定的特征，以及可能落入本發(fā)明的保護(hù)范圍的所有陳述。
權(quán)利要求
1.一種制備現(xiàn)場固化內(nèi)襯的方法，包括由樹脂可浸漬材料形成第一管狀構(gòu)件；將該第一管狀構(gòu)件送入高度適當(dāng)?shù)臉渲n塔中，以用樹脂對該樹脂可浸漬材料進(jìn)行浸漬；將浸漬的該管狀構(gòu)件從該塔拉出；以及圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件設(shè)置樹脂非滲透覆層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，設(shè)置外部覆層的步驟包括下述步驟用平板圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件進(jìn)行包裹、并將該平板密封成管。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件設(shè)置外部覆層的步驟包括下述步驟隨著浸漬的該管狀構(gòu)件通過該外部覆層，將由非滲透材料形成的管翻轉(zhuǎn)至浸漬的該管狀構(gòu)件上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將該第一管狀構(gòu)件送入該塔的上部，然后拉至該塔的下部，再從該塔的上部抽走。
5.一種用于浸漬管狀樹脂可浸漬材料的浸漬塔，包括豎直立柱，該立柱具有浸漬該樹脂可浸漬層的足夠高度，該立柱的下部具有輥，該輥用于在將該管狀材料送入該立柱的上部、然后到下部、并在穿過該塔中的樹脂后再從該立柱的上部拉出的過程中，改變該管狀材料的方向。
6.如權(quán)利要求5所述的浸漬塔，其中，該立柱的橫截面基本成矩形，并且該立柱具有兩個相對的壁以及兩個相對的邊緣壁。
7.如權(quán)利要求5所述的浸漬塔，其中，該立柱至少為5英尺高。
8.如權(quán)利要求5所述的浸漬塔，其中，該塔的頂部敞開，并且該管狀構(gòu)件從該頂部送入該塔中。
9.一種制備具有內(nèi)部非滲透層的現(xiàn)場固化內(nèi)襯的方法，包括由樹脂可浸漬材料形成具有內(nèi)部樹脂非滲透層的第一管狀構(gòu)件；將該第一管狀構(gòu)件送入高度適當(dāng)?shù)臉渲n塔中，以用樹脂對該樹脂可浸漬材料進(jìn)行浸漬；將浸漬的該管狀構(gòu)件從該塔拉出；以及圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件設(shè)置樹脂非滲透覆層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，設(shè)置外部覆層的步驟包括下述步驟用平板圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件進(jìn)行包裹、并將該平板密封成管。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，圍繞浸漬的該管狀構(gòu)件設(shè)置外部覆層的步驟包括下述步驟隨著浸漬的該管狀構(gòu)件通過該外部覆層，將由非滲透材料形成的管翻轉(zhuǎn)至浸漬的該管狀構(gòu)件上。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，由樹脂可浸漬材料形成的該第一管狀構(gòu)件具有一體的內(nèi)部非滲透層。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該第一管狀構(gòu)件通過下述步驟形成提供一定長度的樹脂可浸漬材料，該樹脂可浸漬材料的一個面上結(jié)合有非滲透層；沿第一方向輸送所述一定長度的樹脂可浸漬材料，并將所述一定長度的樹脂可浸漬材料形成為所述非滲透層位于外側(cè)的管狀；將所述一定長度的樹脂可浸漬材料的縱向邊緣結(jié)合在一起以形成管狀構(gòu)件；將該管狀構(gòu)件的結(jié)合在一起的縱向邊緣密封；沿著與所述第一方向相反的第二方向?qū)⒃摴軤顦?gòu)件自身翻轉(zhuǎn)，以使外層為該樹脂可浸漬材料；以及連續(xù)抽拉該管狀構(gòu)件，其中一體的非滲透層位于內(nèi)側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)浸漬管狀現(xiàn)場固化內(nèi)襯(55)的樹脂可浸漬層的不加壓樹脂浸漬塔(54)。該塔(54)的高度能提供充足的樹脂壓位差，以充分浸漬樹脂可浸漬層。浸漬樹脂的管(55)送入塔(54)的頂部，接著向下拉動繞過底部的輥，然后從塔(54)的頂部拉出，接下來用外部非滲透覆層對其進(jìn)行包裹。浸漬的內(nèi)襯(55)適用于通過拉進(jìn)充脹法進(jìn)行安裝，或者可以翻轉(zhuǎn)。由于內(nèi)襯形成有內(nèi)部非滲透層，因此適用于利用蒸汽進(jìn)行固化。
文檔編號B29C63/00GK1886618SQ200480035314
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者富蘭克林·托馬斯·德賴弗, 王維平 申請人:伊納?？送?br>