DK164833B - Fremgangsmaade og foring til beklaedning af en roerledning eller passage - Google Patents

Description

DK 164833 B

i

Opfindelsen angår beklædning af rørledninger eller passager ved den nu vel etablerede og resultatrige fremgangsmåde, som går ud på at forme et foringsrør, som er fleksibelt af natur, når det er installeret, til rørledningens- eller passagens overflade og derpå at 5 hærde kunstharpiks, som er indeholdt i foringens materiale, til hård tilstand, hvorved udforingen bliver selvbærende og er formet efter rørledningens- eller passagens overflade.

I den mest anvendte form af denne opfindelse, for eksempel som beskrevet i britisk patentskrift nr. 1449455, som der henvises 10 til, omfatter det fleksible foringsrør et eller flere lag af fibrøst materiale, såsom nålefilt, som er imprægneret med den hærdebare harpiks, idet filtet eller det fibrøse materiale danner et ideelt absorberende materiale, som sikrer en effektiv opsugning af harpiksen for at danne en færdig udforing af den nødvendige tykkelse. Hæftet 15 til den ene side af det fibrøse materiale findes en uigennemtrængelig (for eksempel polyurethanj film. Foringsrøret fabrikeres med filmen liggende på ydersiden af filtmaterialet, hvilket muliggør imprægnering ved at påføre en harpiksmængde på indersiden af det fleksible rør, om nødvendigt under påføring af vakuum på indersiden af 20 røret for at fjerne luft fra filten, og ved derpå at sammenpresse røret, for eksempel ved at føre det igennem pressevalser, for at sikre en jævn fordeling af harpiksen i filtmaterialet.

Når det fleksible foringsrør indsættes i rørledningen eller passagen, fastgøres den ene ende af det, hvorpå resten af røret 25 krænges eller udfoldes igennem den fastgjorte ende, således at røret krænges ind i rørledningen eller passagen og mod den overflade som skal fores. Det udkrængende medium er sædvanligvis en væske, og når udkrængningsprocessen er fuldført forbliver væsken inden i det udkrængede rør, for at holde det an mod rørledningens 30 eller passagens overfladeform, mens harpiksen hærder. Til dette formål ledes varmt vand normalt igennem det udkrængede rør for at bevirke eller accelerere begyndelsen af hærdeprocessen. Efter hærdningen er indledt, fortsætter hærdningen normalt af sig selv med den type harpiks, som normalt anvendes, indtil hærdningen er fuldført.

35 I en anden udførelsesform af udforingsprocessen udkrænges foringsrøret ikke, men det føres ind i rørledningen eller passagen og pumpes så op med varmt væske eller gas, for elsempel vand eller 2

DK 164833 B

luft, for at forme foringsrøret efter passagens overflade. I dette arrangement må foringsrøret være opbygget anderledes og må forsynes med en indvendig uigennemtrængelig plastmembran i form af et rør for at bevirke oppustningsprocessen. Eventuelt kan foringen 5 være forsynet med en ydre membran for at forhindre kontakt af harpiksen med overfladen, som skal fores.

I hvert af tilfældene er foringsrøret naturligvis fleksibelt og håndterbart, selv når det er imprægneret med harpiks før indsætningsoperationen. I hvert enkelt tilfælde er udforingsrøret dog 10 tilpasset størrelsen af rørledningen eller passagen, som skal udfores, således at røret ikke udsættes for for stor spænding eller strækning, når det holdes af fluidumtrykket mod overfladen af rørledningen eller passagen.

De kendte metoder bevirker en tilfredsstillende udforing, men 15 metoderne har ulemper, nemlig at de er kostbare, fordi de kræver et varmeorgan og opvarmningen af vand, når vand anvendes som varmemedium, og de kan være langsomme, da det tager nogen tid for hærdningen at fremskride så langt, at væsketrykket, som holder udforingen imod overfladen, kan fjernes.

20 Den foreliggende opfindelse angår tilvejebringelse af en alternativ måde til at bevirke hærdningen af harpiksen i en udforing uden at kræve organer til at opvarme vand.

Det er velkendt at fremkalde hærdningen af kunstharpiks med en lysstrålingskilde, idet harpiksen er passende modificeret til at 25 indeholde et katalysatormiddel eller en hærder, som aktiveres ved bestråling med en bestemt bølgelængde. For at opnå en lysaktiveret hærdning af harpiksmaterialer i en foring anvendt i en udforingsproces som beskrevet ovenfor, der har imidlertid været den vanskelighed, at brugen af de kommercielt anbefalede materialer ikke har 30 resulteret i tilstrækkelig indtrængning af hærdelyset ind i foringsrørets godstykkelse til at bevirke en tilfredsstillende hærdning. Ved brug af sædvanlige materialer og den anbefalede lyskilde kunne der kun opnås en hærdedybde på ca. 1-2 mm, hvilket er uacceptabelt.

Den nærværende opfindelse har imidlertid udnyttet, at en 35 meget dybere hærdeindtrængning kan opnås ved et passende valg af materialer, og i henhold til den foreliggende opfindelse bevirkes hærdningen af en lyshærdende harpiks i foringsmaterialet effektivt

DK 164833B

3 ved brug af en lyshærdekilde, som igangsætter den lysaktiverede katalysator i harpiksen, hvis det fibrøse materiale og den lyshærdende harpiks vælges, så de har det samme eller omtrent det samme brydningsindeks, og så det kombinerede fibrøse lag og harpiksen, 5 når det fibrøse lag er imprægneret med harpiksen, vil være i det væsentlige igennemskinneligt for hærdelyset. Det skal bemærkes, at der i praksis, når lysstråling passerer igennem transparent materiale, altid absorberes en del af strålingen i materialet. Endvidere mistes der en del ved enhver grænseflade mellem to materialer med 10 forskellige brydningsi ndices på grund af reflektion, og et sådant t tab er større, når lysstrålingen bevæger sig under en vinkel, som afviger fra grænsefladenormalen, som det vil være tilfælde med en fiber af cirkulært tværsnit indlejret i harpiks. Tilpasningen af bryd-ningsindices er derfor en vigtig side af denne opfindelse, da den 15 modvirker tab af lysstråling på grund af indvendig reflektion.

Når det fibrøse materiale har fået påført en belægning eller en film, som det normalt vil være tilfældet, har belægningen eller filmen fortrinsvis et brydningsindeks, som gør den gennemskinneligt for bestrålingen, der anvendes til at hærde harpiksen.

20 Hvis disse betingelser er opfyldt er det konstateret, at der er en høj transmission af hærdelyset igennem foringen, som sætter lys i stand til at nå katalysatoren, så hærdningen indledes igennem hele foringens masse eller tykkelse.

Lyshærdemetoden er egnet for alle størrelser af foringsrør; i 25 tilfælde af foringsrør med stor diameter kan lyshærdekilden indsættes i det oppustede rør for at bevirke hærdning af harpiksen.

Ved andre fremgangsmåder, hvor vand anvendes til at holde foringen på plads på overfladen af passagen mens hærdningen bevi rkes, kan lyshærdekilden eller kilderne være nedsænket i vandet.

30 Det fibrøse lag og harpiksen må naturligvis omhyggeligt udvælges til at opnå de ovennævnte parametre. Tiden, hvorunder foringsrøret må være udsat for hærdelysstrålingen, vil afhænge af tykkelsen af foringsrøret og af hærdelysets intensitet. Forsøg har vist, at lyshærdningen kan bevirkes til en dybde på så meget som 35 30 mm, men det er blevet fundet ønskeligt at reducere katalysatorindholdet i harpiksen, jo tykkere foringen er.

For at fremme processen endnu mere kan overfladen af rørled- 4

DK 164833 B

ningen eller passagen, hvortil den rå harpiksimprægnerede filtoverflade påføres ( når der ikke er en ydre membran), være forbehandlet med en katalysator eller et hærdepulver, som fremmer hærdningen af harpiksen i grænselaget, hvor den harpiksimprægnerede 5 filt berører overfladen, som har denne accelerator eller hærder.

Hærdepulveret, som er påført rørledningen eller passagen og berøres af det rå harpiksimprægnerede fibermateriale, kan for eksempel være diethyl anal in, når der indgår benzol peroxid i harpiksen. I et alternativt arrangement udfores rørledningen eller passagen først 10 med et organ, såsom en folie film eller membran, som danner en reflekterende indre overflade således at lys, som går igennem foringsvæggen, møder denne reflekterende flade og reflekteres tilbage gennem foringen til videre fremning af hærdningen. Den reflekterende flade kan være dannet af en metalfolie eller en metaliseret film.

15 Den lyshærdende katalysator, som findes i harpiksen, kan for eksempel fortrinsvis være til aktivering ved passagen gennem harpiksimprægneret filt af bestråling med en bølgelængde på 300-500 nanometer, men dette område skal ikke tages som begrænsende.

Soli amper af den type, som anvendes i beboelsesejendomme til sol-20 bruning af huden, udstråler typisk lysstråling af denne bølgelængde. Dette lys har en ikke-brændende karakteristik.

Den lyshærdende katalysator kan være et fotofølsomt farvestof eller en blanding af lyshærdende midler og/eller peroxider.

Ultraviolet lys er traditionelt blevet anvendt til harpikshærd-25 ning, men det er lys, som har en bølgelængde på 300-360 nanometer eller mindre og har en dårlig indtrængning i filtlaget. Endvidere giver det ultraviolette lys problemer med ozondannelse. Det er dog indenfor den foreliggende opfindelses rammer, at der kan anvendes ultraviolet belysning.

30 Der kan anvendes et udvalg af fibrøse baner, og typisk kan der anvendes en nålefilt af polypropylen eller klare akryl fibre.

Klare fibre er fibre, hvortil der ikke er tilsat noget materiale, såsom titaniumdioxid for at gøre dem uigennemskinnelige. Harpiksen kan være en modificeret polyester, hvor modifikationen omfatter 35 variation af styrenen eller tilsætning af en bestemt mængde methyl-akrylat eller lignende middel til polyesteren, for at opnå en harpiks, der kan hærdes med lys og har det rigtige brydningsindeks, 5

DK 164833 B

som passer til fibrenes i det fibrøse lag. En velegnet harpiks er den lyshærdbare harpiks, som sælges af BASF under handelsnavnet PALATAL benævnt 55-54 med akryl filt af "lyse" akryl fibre, hvor katalysatoren aktiveres af lysbestråling med bølgelængde på 380 5 nanometer, men der kan anvendes andre katalysatorer og lysbestråling af tilsvarende bølgelængde. Der kan også anvendes epoxyharpiks.

Mange syntetiske fibre indeholder additiver, som gør dem uigennemskinnelige, og andre har brydningsi ndices, som er forskellige i forskellige retninger. Det foretrækkes i denne opfindelse, 10 at anvende klare fibre af polypropylen og akryl fibre.

Vi har udført visse forsøg med lyshærdeharpiks på en foring af fibrøst materiale. Konkret er der anvendt BASF-harpiks 55-54 med akryl filt med godt resultat. Med en foring på 10" i diameter og 10 mm tykkelse og en filt af akrylmateri ale og en harpiks som nævnt 15 ovenfor, kan der med en tilført effekt på 0,03 ki1owatt/ki1 ogram harpiks opnås en resulterende hærdet foring med et modulus på 450.000 psi og en bøjningsstyrke på 11.500 psi.

Som en ekstra ejendommelighed kan harpiksen indholde et yderligere hærdesystem for at sikre fuldstændig hærdning af harpiksen 20 selv i områder, hvor bestrålingen ikke når katalysatoren, idet dette hærdesystem aktiveres af den varme, som generes ved hærdningen, der er aktiveret af bestråling.

Hærdehastighed og graden af hærdning kan eventuelt forbedres ved de følgende modifikationer.

25 1. Brugen af accelerator for accelerere hærdningen og konkret acceleratoren Triganox 21S.

2. Brugen af store mængder lysaktiveret katalysator.

3. Brugen af rent vand til at krænge foringen når indkræng-ningen sker ved hjælp af væske.

30 Ved brug af lyshærdning af foringer, som forudset i denne opfindelse, kan der opnås betydelige besparelser i installationstid.

Foringen rummes, når den er imprægneret, i et uigennemskin-neligt hylster eller en pose, som forhindrer den i at hærde for tidligt, og først åbnes, når den skal bruges.

35 Den foreliggende opfindelse har et antal fordele i foringsproces sen som er beskrevet, heriblandt de følgende.

1. Der kræves ikke noget varmeorgan, såsom en keddel på 6

DK 164833 B

stedet til at opvarme vand, sådan som det normalt anvendes for at bevirke hærdning.

2. Mængden af udrustning, som må være på stedet, er reduceret, fordi varmeudstyrer, som normalt omfatter en keddel, er 5 stort og tungt.

3. Hærdehastigheden er betydeligt forøget, hvilket betyder, at installationsarbejdet kan udføres meget hurtigere og på en brøkdel af den tid, som kræves til varmehærdning. En sammenligning baseret på omtrentlige tal antyder desangående, at en lyshærdning 10 kan bevirkes på omtrent en tredjedel af den tid, det tager at hærde foringen med varmt vand, og det resulterer også i mindre termiske spændinger i foringen.

4. Hele installationsarbejdet er sikrere, fordi der ikke er noget varmeapparat.

15 Den ledsagende tegning, hvor fig. 1 viser et snit af et fleksibelt foringsrør, fig. 2 viser indføring af en foring og fig. 3 viser oplagring af foringen, er taget med som eksempel for at illustrere en udførelsesform af pro-20 cessen. I fig. 1 vises et snit af et fleksibelt foringsrør, som anvendes til udforing af en passage. Røret omfatter en ydre film 10, som er hæftet til et indre lag 12 af fibrøst materiale, passende i form af nålefilt. For at forberede røret til udforing af en passage indføres harpiks i midten 14 af røret og føres derpå igennem hele 25 filtlaget 12 for at imprægnere dette. Det således imprægnerede foringsrør kan derpå for eksempel foldes som vist i fig. 3 for oplagring og/eller transport. Den sammenfoldede foring kan passende være indeholdt i et hylster 15, som er af uigennemskinneligt materiale, for at forhindre lysstråling i at falde på foringen, idet 30 harpiksen, som imprægnerer filten, er en lysstrålehærdbar harpiks.

Det er naturligvis ønskeligt, at harpiksen ikke hærder for tidligt.

For at indføre foringen i en passage betegnet med 18 i fig. 2 som beskrevet i det ovennævnte bristiske patentskrift, fastgøres den ene ende af foringsrøret, hvorpå der anvendes vand eller et 35 andet egnet trykmedium til at krænge foringen ind i og langs med passagen 18, således at filtlaget 12 føres mod overfladen af passagen, og membranen 10 ligger på indersiden af det udkrængede 7

DK 164833 B

rør. Det skal nævnes, at filtlaget kan bestå af flere lag afhængigt af den endelige tykkelse, som kræves. For at bevirke hærdningen af harpiksen, anbringes en lysstrålekilde 20 inden i den ud-krængede foring, således at strålingen derfra kan falde på foringen 5 på overfladen af passagen.

I henhold til den foretrukne udførelsesform af opfindelsen vælges lyskilden til at have en bølgelængde, som svarer til den aktiverende katalysator, som findes i den lyshærdbare harpiks, således at lyset, som falder på katalysatoren, vil bevirke aktiveringen 10 af hærdningen af harpiksen. Endvidere vælges det fibrøse materiale 12, så det har fibre, som i det væsentlige har det samme brydningsindeks som harpiksen, for at eliminere indre reflektioner så meget som muligt, og fortrinsvis er fibrene af den "lyse" type af de anførte grunde. Med dette arrangement er harpiksen og fibrene 15 således, at de tillader lysstråling at trænge igennem hele tykkelsen og derfor nå aktivatoren, som er fordelt over hele harpiksen, for at sikre at hærdningen af harpiksen i hele godstykkelsen af foringen finder sted, hvilket er vigtigt.

For at fremme processen kan overfladen 18 være forud foret 20 med et reflekterende materiale i form af et pulver eller metal folie eller film, som kan være af metal eller plast med metal belægning, som vil sikre, at lys, som trænger igennem foringen, kan reflekteres tilbage i foringen og derved videre fremme hærdningen.

Harpiksen kan indeholde et yderligere hærdesystem, som ak-25 tiveres af den indvendige varme, som genereres når aktiveringen af hærdningen finder sted ved lysstrålingen, som falder derpå.

Som beskrevet kan der anvendes enhver egnet katalysator og tilsvarende aktiverende lysstrålingssystem med enhver egnet grundharpiks omend vi har fundet, at polyester- og epoxyharpikser ved 30 passende lysaktiveringskatalysatorer kan anvendes, når der anvendes lyse akryl- eller polypropylenfibre. En blanding af disse fibre kan anvendes, når det er påkrævet, at et eller flere af filtlagene skal flammebindes til sig selv til at danne et rør.

Om end der er beskrevet en bestemt BASF-patutalharpiks, så 35 fremstiller BASF et antal lyshærdeharpikser beskrevet i forskellige europæiske patentansøgninger, og disse kan anvendes i processen med passende aktiveringsstråling af den egnede bølgelængde.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til foring af indersiden af en rørledning eller 5 passage, ved hvilken man på rørledningens eller passagens indre overflade påfører en foring omfattende harpiksabsorberende fibermateriale, som er imprægneret med en hærdebar harpiks indeholdende en bestrål ings-aktiverbar katalysator, og fremkalder eller igangsætter harpiksens hærdning med lysstråling, når foringen er i position, kendetegnet ved, at 10 harpiksen og fibermaterialet er således udvalgt, at harpiksen og fibrene i fibermaterialet har i hovedsagen samme brydningsindices, og idet lysstrålingen er valgt til at opnå god gennemtrængning af lysstrålingen ind i harpiksen og fibermaterialet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at foringen, når 15 den er i position mod rørledningens eller passagens indre overflade, har en membran mod foringens indre overflade, hvilken menbran er gennemskinnelig for den hærdende lysstråling.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at fibermaterialet indeholder klare akryl fibre.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at harpiksen indeholder et yderligere hærdesystem.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at foringen krænges ind i rørledningen eller passagen og holdes på plads ved hjælp af rent vand, idet lamperne, der bevirker hærdningen, er 25 neddykket i vandet.

6. Foring til brug ved fremgangsmåden ifølge ethvert af de foregående krav omfattende harpiksabsorberende fibermateriale, som er impræg- ‘ neret med en lyshærdende harpiks indeholdende en bestrålingsaktiverbar katalysator, kendetegnet ved, at harpiksen og fibrene i fibermaterialet 30 har lignende bydningsindices, og at foringen er indeholdt i et uigen-nemskinneligt hylster, indtil den skal bruges. 35