[发明专利]采用空气和流过的蒸汽固化的现场固化内衬的安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种现场固化内衬的安装方法以及用于实现所述方法的装置，其中所述安装方法为：将树脂浸渍的内衬拉进现有管路中，利用空气翻转树脂浸渍的膨胀囊(inflation bladder)，再利用连续流过的蒸汽在没有压力损失的情况下使树脂固化。所述方法和装置尤其适合于大直径现场固化内衬的安装环境。

背景技术

普遍公知的是，用于引导流体的现有管路及管线，尤其是诸如生活污水管道、雨水排放管道、水管及气管之类的地下管道，由于退化或流体的泄漏而经常需要修理。这种泄漏可能是从周围向内泄漏进管路的内部或者导引部分。或者，这种泄漏可能是从管路的导引部分向外泄漏进周围环境中。无论是向内渗透或向外渗透，这种泄漏都应避免。

现有管路中的泄漏可能是缘于原有管路的安装不当，或者缘于因为正常老化而导致的管子本身退化，或者是由于所输送的腐蚀性或磨蚀性材料的影响。管子接头处或管子接头附近的裂缝可能是缘于诸如地震之类的环境因素，或者是大型车辆在管子上方地面上的移动，或者是类似的自然或者人为的振动，或者其它类似的原因。无论何种原因，这样的泄漏都是不希望的，泄漏可能导致管线中传输的流体的浪费或者导致对周围环境的损害，也可能造成危险的公共卫生灾难。如果泄漏持续下去，则由于土壤以及管道的侧面支撑的损失，有可能导致现有管路的结构性毁坏。

由于持续增长的劳动力成本、能源成本和机械成本，通过挖出并更换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变得越来越困难且越来越不经济。因此，对现有管线进行现场修补或复原的各种方法被设计出来。这些新方法避免了开挖和更换管道或管段所带来的花销和危险，并且还避免了对公众所造成的巨大不便。当前广泛应用的最成功的管道修理方法或者非开挖修复方法中的一种称为Insituform方法。美国专利No.4,009,063、No.4,064,211以及No.4,135,958中对此种方法做了详细描述，其内容都通过援引全部并入本说明书。

在Insituform方法的标准操作中，在现有管路中安装细长的柔性管状内衬，所述柔性管状内衬由毛毡织物(felt fabric)、泡沫或者类似的树脂可浸渍材料制成，并且具有浸渍了热固性固化树脂的外部非渗透覆层。总的来说，如在后来确定的两个Insituform专利中所述，采用翻转法(eversion process)来安装内衬。在翻转法中，作用至翻转内衬的内部的径向压力将内衬挤压在管线内表面上，并使内衬与管线的内表面接合。然而，Insituform方法还通过以下方法实施：利用绳索或者缆绳将树脂浸渍内衬拉进管道中，使用在内衬中翻转的、流体不能透过的独立膨胀囊或者膨胀管使内衬紧贴现有管线的内壁固化。这种树脂浸渍内衬一般叫做“现场固化管路”或者“CIPP内衬”，这种安装叫做CIPP安装。

CIPP柔性管状内衬具有光滑的外层，所述外层由在内衬的初始状态时覆盖在内衬外部的、相对柔软的、基本非渗透的聚合物制成。内衬在安装过程中翻转后，翻转后的所述非渗透层位于(end up)内衬的内侧。当柔性内衬现场安装在管线中时，从内部对管线进行加压，优选利用诸如水或空气之类的翻转用流体沿径向向外压迫内衬，以使其与现有管线的内表面接合并帖服。

一般来说，在安装现场立起翻转塔以提供翻转内衬或膨胀囊所需的压位差。作为替代方案，美国专利No.5,154,936、No.5,167,901(RE35,944)以及No.5,597,353中示出和记载了一种翻转装置，所述美国专利的内容通过援引全部并入本说明书。通过再循环软管将热水导入翻转的内衬而开始树脂的固化，所述再循环管连接于翻转中的内衬的端部。翻转用水通过诸如锅炉或者热交换器之类的热源循环利用，再返回到翻转的内衬直到内衬的固化完成。然后，浸渍在可浸渍材料中的树脂被固化，以在现有管线中形成坚硬的、紧密配合的刚性管内衬。这种新的内衬能有效地密封任何裂缝，并能修补任意管段或者管接头部分的老化，以防止向现有管线的内部或者外部的进一步泄漏。固化的树脂还用于强化现有管道壁，以提供针对周围环境的附加结构支撑。