NO168515B - Fremgangsmaate til foring av en roerledning. - Google Patents

Abstract

Ved foring av en rorledning (18) o.l., hvor det benyttes en fleksibel foring (10,12) som omfatter en harpiks-absorberende filt (12), sørges det for at filten impregneres med en lys-herdende harpiks, idet det anvendes lysstråling for å iverksette herdingen av harpiksen.arpiksen og filten velges slik at de har liknende brytningsindeks, og slik at harpiksen og fibrene er i det vesentlige gjennomtrengelige for den herdende lysstråling som benyttes. Foringen forimpregneres og oppbevares deretter i en pose, omslag, hylse eller sekk av ugjennomsiktig materiale for å hindre at den herder. for tidlig.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til foring av en rørledning eller liknende, hvor foringen som skal påføres på rørledningen omfatter et harpiksabsorberende fibermateriale som er impregnert med en herdbar harpiks som inneholder en strålingsigangsettende katalysator og hvor herdingen av harpiksen i foringen utføres eller igangsettes ved hjelp av lys-strål ing.

I sin mest generelle form vil foringen som anvendes ifølge oppfinnelsen, eksempelvis som angitt i britisk patentskrift nr. 1449455, omfatte ett eller flere sjikt av fibermateriale, såsom

en nålet filt som impregneres med den herdbare harpiks, idet filten eller fiber materialet danner et ideelt absorpsjons-materiale som sikrer effektivt opptak av harpiksen til dannelse

av en ferdig foring med den nødvendige tykkelse. Til én side av dette fibermateriale er bundet en ugjennomtrengelig film (for eksempel av polyuretan). Etter at foringsrøret er fremstilt, befinner filmen seg på utsiden av f il tmater ialet, hvilket mulig-gjør impregnering ved å fylle harpiks i det fleksible rørs hul-rom, og om nødvendig utsette rørets indre for vakuum i den hen-sikt å fjerne luft fra filten, hvoretter røret klemmes sammen eksempelvis ved å føre det mellom nip-valser, for å sikre jevn fordeling av harpiksen i filtmaterialet.

Når det fleksible foringsrør innsettes i rørledningen e.l., forankres den ene av dets ender, hvoretter resten av røret vrenges gjennom den forankrede ende slik at røret snus om i rørled-ningen e.l. og legger seg an mot den flate som skal fores. Det medium som iverksetter vrengningen er vanligvis væske, og når vrengningsprosessen er avsluttet, forblir væsken inne i det om-snudde rør for å holde det an mot rørledningsflaten mens harpiksen herder. For dette formål blir vanligvis oppvarmet vann sirkulert gjennom det vrengte rør for å iverksette eller akselerere herdestartprosessen. Etter at herdingen har begynt for den slags harpiks som vanligvis benyttes, fortsetter herdingen normalt på naturlig måte inntil den er avsluttet.

Ved en annen utførelsesform til utførelse av foringsproses-sen, vrenges ikke foringsrøret, men mates inn rørledningen e.l., hvoretter det blåses opp ved hjelp av oppvarmet fludium som kan være vann eller luft for å forme foringsrøret etter rørlednings-flaten. Ved dette arrangement må foringsrøret konstrueres på en annen måte og må forsynes med en innvendig ugjennomtrengelig membran eller hinne av plast og i form av et rør, for iverksettelse av oppblåsingsprosessen. Foringen kan eventuelt være forsynt med en ytre hinne for å hindre at harpiksen kommer i kontakt med den flate som skal f5res.

I hvert tilfelle er foringsrøret selvsagt fleksibelt og håndterbart, også når det er impregnert med harpiks, før inn-settingstrinnet. I hvert tilfelle blir imidlertid foringsrøret tilpasset til størrelsen av den rørledning o.l. som skal fores, slik at røret ikke vil bli utsatt for for stor spenning eller forlengelse når det ved hjelp av fluidumtrykket holdes an mot rørledningsflaten. Ytterligere andre metoder og foringstyper for utfroing av rør er omtalt i US-patentskrifter 4.009 .063 og 4.135.958 samt i EP-patentsøknad 60.670.

De kjente fremgangsmåter sørger for. en tilfredstillende foring, men lider av visse ulemper, nemlig at de er kostbare ved at de krever bruk av en kjele og oppvarming av vann når dette benyttes som oppvarmingsmedium, og de kan arbeide langsomt ettersom det tar en viss tid før herdingen er tilstrekkelig ferdig for å tillate avlasting av fluidumtrykket som holder fåringen an mot flaten.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører tilveiebringelsen av en alternativ metode foriverksettelse av harpiksens herding uten å kreve noen anordning for oppvarming av vann.

Det er velkjent å utføre herdingen av syntetisk harpiks ved anvendelse av en lysstrålingskilde, idet harpiksen er hensiktsmessig modifisert slik at den inneholder en katalysator eller herder som aktiveres ved stråling med en spesiell bølgelengde. Problemet med å oppnå en lys-aktivert herding av harpiksholdige materialer i en foring som benyttes for den ovenfor beskrevne foringsprosess har imidlertid bestått i at bruk av kommersielt foreslåtte materialer ikke har resultert i tilstrekkelig pene-trenering av herdende lys inn i foringsrørets gods til å utføre en tilfredstillende herding. Ved bruk av tradisjonelle materialer og den anbefalte lyskilde kunne det bare oppnås en herdingsdybde på bare 1 eller 2 mm, hvilket er uakseptabelt.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det anvendes harpiks og f ibermateriale som har tilnærmet samme brytningsindeks, og at det anvendte lys har en bølgelengde som er avpasset etter nevnte brytningsindeks, slik at lysstrålingen penetrerer hele foringens tykkelse.

Ytterligere trekk ved fremgangsmåten fremgår av krav 2-5.

Fremgangsmåten kan gjennomføres ved at foringen vrenges i rørledningen eller liknende, og holdes på plass i rørledningen ved hjelp av rent vann, idet lamper for iverksetting av herdingen neddykkes i vannet.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse har det således vist seg at det kan oppnås meget dypere gjennomtrengning for herdingen ved hensiktsmessig valg av materialene, og herdingen kan iverksettes effektiv med en lysherdende harpiks i f or ingsmater iale ved å benytte en lysherdingskilde som setter igang den lysaktiverte katalysator i harpiksen, dersom fibermaterialet og den lysherdende harpiks velges slik at de har den samme eller tilnærmet den samme brytningsindeks, og slik at det forbundne fibersjikt og harpiks, når fibersjiktet er impregnert med harpiks, vil være i det vesentlige gjennomtrengelig for det herdende lys. Når lysstråling passerer gjennom transparent materiale, vil det i prak-sis vise seg at det alltid er en del av strålingen som absorberes av materialet. I tillegg går en del tapt ved en eventuell flate mellom to materialer med avvikende brytnings indekser, nemlig på grunn av refleksjon, og slike tap er større når lysstrålingen beveger seg under en vinkel som avviker fra vinkelrett på flaten slik tilfelle er ved fibre med sirkulært tversnitt innleiret i harpiks. Tilpasningen av brytningsindeksene er derfor et viktig trekk ved denne oppfinnelse ettersom den motvirker tap av lysstråling som følge av innvendig refleksjon.

Når fibermaterialet er påført et belegg eller en film, slik det vanligvis er, vil belegget eller filmen fortrinnsvis ha en brytningsindeks som gjør det/den transparent overfor den stråling som benyttes for herding av harpiksen.

Dersom disse kriterier oppfylles, har det vist seg at det herdende lys har en høy transmisjon gjennom fåringen, hvilket gjør det mulig at lyset faller på katalysatoren for å sette igang herdingen gjennom hele foringsgodset.

Lysherdingsmetoden passer for alle størrelser av foringsrør; når det gjelder foringsrør med stor diameter, kan lysherdingskilden settes inn i det oppblåste rør for å iverksette herding av harpiksen. Ved andre fremgangsmåter, hvor det benyttes vann for å holde foringen an mot rørledningsflaten mens herdingen utføres, kan lysherdingskilden eller -kildene være neddyppet i vannet.

Fibersjiktet og harpiksen må selvfølgelig være omhyggelig utvalgt for å oppnå de- ovennevnte parametre. Den tid foringsrøret må utsettes for herdende lysstråling vil avhenge av foringsrørets tykkelse og det herdende lysets styrke. Forsøk har vist at lys-ne rding kan utføres til en dybde opptil 3 0 mm, selv om det har vist seg ønskelig å redusere katalylsatorinnholdet i harpiksen med økende foringstykkelse.

For å begunstige prosessen ytterligere, kan den flate av rørledningen o.l. som den råharpiks-impregnerte filtflate an-bringes på (når det ikke finnes noen ytre membran eller hinne) forbehandles med et katalysator- eller herdepulver som akselerer herding av harpiksen i grensesjiktet hvor den harpiks-impregnerte filt kommer i kontakt med den flate som inneholder nevnte akselerator eller herder. Herdepulveret som påføres på rørledningen e.l. og som kommer i kontakt med det råharpiks-impregnerte fibermateriale kan være for eksempel dietylanilin når det i harpiksen inngår benzoylperoksyd. Ved et alternativt arrangement f5res rør-ledningen o.l. aller først med et middel såsom en folie, film, membran eller hinne som avgrenser en reflekterende innerflate, slik at lys som passerer gjennom foringsveggen støter på en slik reflekterende flate og vil bli reflektert tilbake gjennom foringen for ytterligere å fremme herdingen; den reflekterende flate kan dannes av en metallfolie eller en film overtrukket med metal1.

Som eksempel kan nevnes at den lys-herdende katalysator som er innleiret i harpiksen fortrinnsvis er slik at den igangsettes når det gjennom den harpiks-impregnerte filt passerer stråling med bølgelendge 30 0 til 500 nm, men dette område skal ikke oppfattes i begrensende mening. Sollamper av det slag som benyttes i hjemmene for solbruning av huden gir lysstråling av denne bølgelengde. Dette lys har en ikke- brennende egenskap.

Den lysherdende katalysator kan være et fotofølsomt farge-stoff eller en blanding av lysherdemidler og/eller peroksyder.

Ultrafiolett lys har tradisjonelt blitt benyttet for har-piksherding, men dette lys har en bølgelengde på 300 til 360 nm

eller mindre og har lav penetrering inn i filtsjikt. Ultrafiolett lys gir også problemer med hensyn til utvikling av oson. Innenfor denne oppfinnelses ramme kan det imidlertid benyttes utlrafiolett lys.

Det kan benyttes hvilken som helst av en rekke fiberbaner, og i et typisk tilfelle kan det anvendes en nålet filt av poly-propylen eller lyse akrylfibre. Lyse fibre er fibre som ikke er tilført noe materiale såsom titandioksyd for å gjøre dem ugjenn-omsiktige. Harpiksen kan være en modifisert polyester, hvor modi-fiseringen omfatter variering av styrenet eller tilsetning av en forutbestemt mengde metylakrylat eller liknende modifiseringsmid-del for å gi en harpiks som er lysherdbar og har den korrekte brytningsindeks som passer til brytnings indeksen for fibersjikte-ts fibre. En formålstjenlig harpiks er den lysherdbare harpiks som selges av BASF under varemerket PALATAL betegnelse 5 5-54 ved anvendelse av en akrylfilt av "lyse" akrylfibre og hvor katalysatoren aktiveres ved en lysstråling med en bølgelengde av 380 nanometre, men det kan også benyttes andre katalysatorer og lysstråling av passende bølgelengde. Epoksyharpiks kan også anvendes.

Mange syntetiske fibre inneholder tilsetninger som gjør dem opake, og andre oppviser avvikende brytningsindekser i ulike ret-ninger. I forbindelse med denne oppfinnelse foretrekkes anvendelse av lyse fibre av polypropylenog av akrylfibre.

Det har vært utført visse forsøk ved anvendelse av lysherdende harpiks på en foring av f ibermater iale. Nærmere bestemt har BASF harpiks 55-54 blitt benyttet i forbindelse med akrylfilt med god effekt. Ved bruk av en foring med diameter 10' ' en tykkelse

i

på 10 mm, hvor filten er av akrylmateriale og harpiksen av det forannevnte slag, kan det med en inngangseffekt på 0,03 KW/kg harpiks oppnås herdet foring med en modul 3164 kg/cm 2 (4 50.0 00

psi) og en bøyefasthet på o 808 kg/cm 2 (11.500 psi).

Ifølge et tilleggstrekk kan harpiksen inneholde et ytterligere herdesystem for å sikre fullstendig herding av harpiksen også i deler hvor strålingen ikke når frem til katalysatoren,

idet et slikt ytterligere herdesystem igangsettes gjennom den varme som blir frembrakt når herding igangsettes vedstråling.

Herdehastighet og grad av herding kan sannsynligvis forbed-res gjennom følgende modifikasjoner. 1. Anvendelse av en akselerator for å akselerere herdingen^ særlig akseleratoren Triganox 21S.

2. Anvendelsen av høye nivåer av lys-igangsettende katalysator.

3. Anvendelsen av rent vann for vrengning av foringen når vrengning skjer ved bruk av væske.

Ved å anvende lysherding av foringer som foreslått i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan det oppnås betydelige in-st al lasjons tidsbespareiser.

Den impregnerte foring oppbevares i en ugjennomsiktig sekk eller hylster som hindrer at den herder for tidlig og som bare åpnes når foringen er klar for bruk.

Den foreliggende fremgangsmåte medfører en rekke fordeler

ved den beskrevne utforingsprosess, herunder de følgende.

1. Det foreligger ikke noe behov for en oppvarmingsanordning såsom en kjele på stedet for å varme opp vann, som normalt benyttes for å sette iverk en herding. 2. Størrelsen på utstyret som må finnes på stedet er meget re-dusert, ettersom det oppvarmingsapparat som normalt omfatter en kjele er omfangsrikt og tungt. 3. Herdingshastigheten er økt betydelig, hvilket innebærer at inst allasjonsarbeidet kan utføres meget raskere, og på en brøkdel av den tid som medgår ved bruk av varmeherding. I denne henseende ville en sammenlikning basert på tilnærmede tall synes å indikere at lysherding kan gjennomføres i løpet av tilnærmet en tredjedel av den tid det tar for å herde foringen ved bruk av varmt vann og som også reduserer i meget lavere termisk spenning i foringen. 4. Den totale installasjonsoperasjon er tryggere på grunn av fraværet av oppvarmingsapparatet.

Den medfølgende tegning viser et eksempel som skal tjene til å illustrere fremgangsmåten. I fig. 1 er det i tver snitt vist et fleksibelt foringsrør som benyttes for foring av en rørledning o.l. Røret omfatter en ytre film 10 som er bundet til et indre sjikt 12 av fibermaterialet, hensiksmessig i form av en nålet filt. For å behandle røret for foringen av en rørledning o.l., innføres harpiksen i midten 14 av røret, hvoretter den mates gjennom hele filt sjiktet 12 for å impregnere samme. Det således impregnerte foringsrør kan deretter foldes såsom angitt i fig. 3 for lagring og/eller transport. Den foldede foring kan hensiksmessig oppbevares innkapslet i et hylster 16 som er av ugjennomsiktig materiale for å hindre at foringen utsettes for lysstråling, idet harpiksen som impregnerer filten er en lysstrålings-herdbar harpiks. Det er selvsagt ønskelig at harpiksen ikke skal herde for tidlig.

For å sette inn foringen i en rørledning o.l., angitt ved hen visningtallet 18 i fig. 2, slik som angitt i det forannevnte britiske patentskrift, forankres én ende av foringsrøret, hvoretter vann eller annet passende trykkmedium benyttes for å vrenge foringen inn i og langs rørledningen 18. o.l. slik at filtsjiktet 12 blir liggende an mot rørledningsflaten, mens membranen eller hinnen 10 befinner seg på innsiden av det vrengte rør. Det bør nevnes at filtsjiktet kan bygges opp av flere sjikt avhengig av den endelige tykkelse som kreves. For å starte herdingen av harpiksen, er en lys st rål ingskilde 20 anbragt inne i den vrengte foring, slik at strålingen fra denne kan falle på f5ringen på rørledningsflaten.

I samsvar med den foretrukne utførelse av oppfinnelsen velges lyskilden slik at den har en bølgelengde tilpasset startkata-lysatoren som inngår i den lysherdbare harpiks, slik at lys som faller på en slik katalysator vil iverksette herdingen av harpiksen. Dessuten velges fibermaterialet 12 slik at dets fibre har stort sett den samme brytningsindeks som harpiksen; dette for å eliminere innvendige refleksjoner så langt som mulig, og fibrene er fortrinnsvis "lyse" av de tidligere forklarte årsaker. I forbindelse med dette arrangement tillater harpiksen og fibrene at lysstrålingen trenger igjennom hele tykkelsen, slik at den når frem til initiatoren som er fordelt gjennom hele harpiksen, for derved å sikre at herding av harpiksen finner sted gjennom hele foringstykkelsen, noe som er viktig.

For å understøtte prosessen kan flaten 18 forhåndsfores med et reflekterende materiale i form av et pulver eller en metallisk folie eller film som kan være av metall eller plast med metall-belegg, hvilket vil sikre at lys, som passerer gjennom foringen, kan reflekteres tilbake inn i foringen, for derved å fremme herdingen.

Harpiksen kan inneholde et ytterligere herdesystem som igangsettes ved den indre varme som vil bli frembragt når igang-setting av herdingen finner sted gjennom lysstrålingen.

Som angitt i det foregående, har det vist seg at polyester-og epoksyharpikser med passende lys-igangsettingskatalysatorer kan anvendes når det benyttes lyse akryl- eller polypropylen-fibre. En blanding av disse fibre kan benyttes når det kreves at ett eller flere av filtsjiktene skal flammebindes til seg selv for å danne et rør.

Selvom det i det foregående spesielt er nevnt en særskilt BASF Patutal harpiks, fremstiller BASF et antall lys-herdende harpikser omtalt i ulike europeiske patentsøknader, og disse kan benyttes i prosessen i forbindelse med igangsett ingsstrål ing med egnet bølgelengde.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til foring av en rørledning (18) eller liknende hvor foringen som (10,12) skal påføres på rørledningen (18) omfatter et harpiksabsorberende f ibermateriale (12) som er impregnert med en herdbar harpiks som inneholder en strålingsigangsettende katalysator og hvor herdingen av harpiksen i foringen utføres eller igangsettes ved hjelp av lysstråling, karakterisert ved at det anvendes harpiks og fibermateriale (12) som har tilnærmet samme brytningsindeks, og at det anvendte lys har en bølgelengde som er avpasset etter nevnte brytningsindeks, slik at lysstrålingen penetrerer hele foringens (10,12) tykkelse.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det anvendes en foring hvis innerflate er utstyrt med en membran eller hinne (10), og hvor membranen eller hinnen (10) er transparent overfor den herdende lysstråling.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det anvendte fibermateriale (12) består av lyse akrylfibre.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den anvendte harpiks innbefatter et ekstra herdesystem.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den anvendte f5ring (10,12) som er impregnert med en lysherdende harpiks er, inntil den skal brukes, innesluttet i et lysugjennomtrengelig hylster (16).