CN108644527A - 一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法 - Google Patents

一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明创造提供一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法，包括如下步骤：将软管基材沿宽度方向对折，使接缝处相互对接，并将内封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处下方，为内合口密封操作做好准备；使做好准备的内封口条和软管基材进行第一次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封；使外封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处上方并进行第二次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封。本发明创造能够有效保证软管接缝抗拉强度，确保密封性能良好，可用于软管规模化生产。

Description

一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法
技术领域
本发明属于管道修复内衬材料领域，尤其涉及一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法，同时还提供了用于道原位修复软管合口的设备。
背景技术
截至2015年底，我国城市排水管渠长度总量达到54万km，且以每年6％的速率增长，由于管道的使用寿命通常为30-50年，我国铺设年代久远的管道相继达到服务年限。据统计，我国80年代以前铺设的城市排水管长度为2.2万km，并相继出现病害状况，如结构性缺陷和功能性缺陷，这些病害情况致使排水管道不能发挥应有的作用，污水跑、冒、漏，阻断交通，雨水不能及时排走，严重时造成地面塌陷，给城市建设和人民生活带来不便，甚至危及人们的生命财产安全。
对于病害管道的修复，传统上采用开挖后重新埋管的方法，这极大地破坏了城市的交通环境并严重影响人们的生活与工作。非开挖法只需要在管井处施工，具有施工周期短，不影响交通的优点。其中，原位固化法适用范围广，施工便利，性能优异，而受到行业的青睐，该方法是利用水压或气压将浸有树脂的复合软管材料内衬到待修复的管道内壁上，通过加热或辐射的方法使树脂固化，在原有病害管道内部形成新的管道，恢复管道原有功能。近年来，随着技术成熟性和可靠性增加，我国管道非开挖技术发展迅速，软管初步实现了国产化。接缝是软管产业化的关键环节，决定了施工过程的成败。《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T 210-2014)规定：多层软管各层的接缝应错开，接缝连接应牢固。理论上接缝处的抗拉强度应和主材一致，即不低于5MPa，接缝材料决定了软管的质量，人们迫切希望一种能够有效解决接缝难题的方法。
发明内容
本发明创造的目的在于提供一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法，同时提供了相关设备，能够有效保证软管抗拉强度和密封性能。
本发明创造首先提供了一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法，包括如下步骤：
S1：将内封口条放置于平铺的软管基材中部，然后将软管基材沿宽度方向对折，使接缝处相互对接，并使内封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处下方，为内合口密封操作做好准备；
S2：使做好准备的内封口条和软管基材进行第一次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封；
S3：使外封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处上方并进行第二次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封。
其中，所述步骤S1中，在软管基材沿宽度方向对折时，需使软管基材的防渗层位于外表面，基层位于内表面。
其中，所述步骤S2中，第一次热复合操作过程为首先对铺垫有内封口条的软管基材进行热风作用，内封口条的可粘接功能层发生软化，然后在压力作用下使内封口条与软管基材的接缝处下方紧固压合。
其中，所述步骤S2中，第一次热复合操作的热风温度在290-350℃之间，压力在50-100kN/m2之间。
其中，所述步骤S3中，第二次热复合操作过程为对铺垫有外封口条的软管基材进行热风作用，外封口条的可粘接功能层发生软化，然后在压力作用下使外封口条与软管基材的接缝处上方紧固压合。
其中，所述步骤S3中，第二次热复合操作的热风温度在380-450℃之间，压力在50-100kN/m2之间。
其中，所述内封口条包括依次排列的内封基层、内封加强层和内封膜层；所述内封基层为无纺布，厚度为3-5mm，宽度为5-8cm；所述内封加强层为涤纶针织物，宽度与基层相同，重量为80-200g/m2；所述内封膜层为聚氨酯弹性体材料、乙烯-醋酸乙烯共聚材料或聚乙烯材料，宽度与基层相同，厚度为0.3-0.5mm；所述内封膜层通过流延的方式与内封加强层和内封基层复合。
其中，所述外封口条包括依次排列的外封外膜层、外封加强层和外封内膜层；所述外封外膜层为聚氨酯弹性体材料或聚乙烯材料，厚度为0.3-0.5mm，宽度为3-6cm；所述外封加强层为涤纶针织物，宽度与基层相同，重量为80-200g/m2；所述外封内膜层为聚氨酯弹性体材料或聚乙烯材料，宽度与外封外膜层相同，厚度为0.1-0.2mm；所述外封外膜层和外封内膜层均通过流延的方式与外封加强层分别复合。
本发明创造提供了一种内合口密封设备，包括工作台，所述工作台上依次设有焊枪和机头，所述机头上设有主压力辊，所述工作台上设有与所述主压力辊对应的辅助压力辊，所述工作台尾部还设有一对压辊。
其中，所述焊枪连接有风机，所述焊枪内设有加热装置。所述风机和焊枪还连接有电控箱，所述电控箱可以固定于工作台下方。
其中，所述工作台下方设有支腿。
其中，所述压辊由独立的支架支撑，所述支架下方设有脚轮。
本发明创造提供了一种外合口密封设备，包括工作台，所述工作台上依次设有焊枪和机头，所述机头上设有主压力辊，所述工作台上设有与所述主压力辊对应的辅助压力辊，所述焊枪的焊口位于所述机头的主压力辊前方，所述工作台尾部还设有一对压辊，所述机头上方还设有外封口条支架，所述外封口条支架上设有用于固定外封口条的料轴和用于过料的过料轴。
其中，所述焊枪连接有风机，所述焊枪内设有加热装置。所述风机和焊枪还连接有电控箱，所述电控箱可以固定于工作台下方。
其中，所述工作台下方设有支腿。
其中，所述压辊由独立的支架支撑，所述支架下方设有脚轮。
与现有技术相比，本发明创造具有以下优势：本发明创造的方法采用双侧密封方式，内封口条和外封口条能够有效粘合接缝处，有效保证软管抗拉强度和密封性能，利于连续化生产，使接缝处具有与软管基材主体基本相同的强度，确保原位固化更新管道的施工效果。本发明创造提供的设备能够方便地使内封口条和外封口条的粘接得以顺利实施，减少了人工操作的不确定性和低效性，并且结构简单，成本低廉，能够在工程中连续使用减少工序转换。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1是本发明创造用于管道原位修复软管合口方法的过程图。
图2是软管基材接缝处对接的结构示意图。
图3是软管基材合口过程的示意图。
图4是内封口条的结构示意图。
图5是外封口条的结构示意图。
图6是内合口密封设备的结构示意图；图中虚线为做好准备的内封口条和软管基材在设备中的运动方向。
图7是外合口密封设备的结构示意图；图中虚线分别为外封口条和经第一次热复合操作的软管基材在设备中的运动方向。
具体实施方式
为了更好的理解本发明创造，下面结合具体附图对本发明创造进行进一步的描述。
本发明创造提供的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，如图1-3所示，包括如下步骤：
S1：将内封口条C放置于平铺的软管基材E中部，然后将软管基材E沿宽度方向对折，使接缝处相互对接(图2)，并使内封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处下方，为内合口密封操作做好准备；在软管基材沿宽度方向对折时，为了适应施工需要，需使软管基材的防渗层E1位于外表面，基层E2位于内表面；该对接及铺设内封口条的过程一般由人工操作。
S2：使做好准备的内封口条C和软管基材E进行第一次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封；第一次热复合操作可以采用内合口密封设备进行，过程为首先对铺垫有内封口条的软管基材进行热风作用，内封口条的可粘接功能层(即下文所述的内封膜层C3)发生软化，然后在压力作用下使内封口条与软管基材的接缝处下方紧固压合；其中热风温度在290-350℃之间，压力在50-100kN/m2之间。
S3：使外封口条D沿接缝延伸方向铺垫于软管基材E的接缝处上方并进行第二次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封；第二次热复合操作可以采用外合口密封设备进行，过程为对铺垫有外封口条的软管基材进行热风作用，外封口条的可粘接功能层(即下文所述的外封内膜层D3)发生软化，然后在压力作用下使外封口条与软管基材的接缝处上方紧固压合；其中热风温度在380-450℃之间，压力在50-100kN/m2之间；由于外封口条的铺垫位于接缝处上方，便于上料，因此可以在外合口密封设备上实现自动铺垫。
其中，所述内封口条C(图4)包括依次排列的内封基层C1、内封加强层C2和内封膜层C3；所述内封基层为无纺布，厚度为3-5mm，宽度为5-8cm，起外层保护层作用；所述内封加强层为涤纶针织物，宽度与基层相同，重量为80-200g/m2，起支撑和加强作用；所述内封膜层为聚氨酯弹性体材料(PU)、乙烯-醋酸乙烯共聚材料(EVA)或聚乙烯材料(PE)，宽度与基层相同，厚度为0.3-0.5mm，内封膜层在热风作用下能够软化具有粘连作用，是与软管基材进行粘连的主要功能层；所述内封膜层通过流延的方式与内封加强层和内封基层复合，流延复合强度高，能够满足管道原位修复软管合口的强度需要。
其中，所述外封口条D(图5)包括依次排列的外封外膜层D1、外封加强层D2和外封内膜层D3；所述外封外膜层为聚氨酯弹性体材料(PU)或聚乙烯材料(PE)，厚度为0.3-0.5mm，宽度为3-6cm；所述外封加强层为涤纶针织物，宽度与基层相同，重量为80-200g/m2；所述外封内膜层为聚氨酯弹性体材料(PU)或聚乙烯材料(PE)，宽度与外封外膜层相同，厚度为0.1-0.2mm；所述外封外膜层和外封内膜层均通过流延的方式与外封加强层分别复合，外封内膜层和外封外膜层在热风作用下均能够软化具有粘连作用，外封内膜层是与软管基材进行粘连的主要功能层，外封外膜层可以发挥施工需要的另外的粘接作用。
本发明创造提供的内合口密封设备(图6)，包括工作台A1，所述工作台A1上依次设有焊枪A2和机头A3，所述机头A3上设有主压力辊A31，所述工作台A1上设有与所述主压力辊A31对应的辅助压力辊A11，所述工作台A1尾部还设有一对压辊A4。进行第一次热复合操作时，做好铺垫准备的内封口条和软管基材以料带的形式连续上料，依次经过焊枪A2、主压力辊A31与辅助压力辊A11之间、以及压辊A4的一对辊之间，焊枪A2产生热风使内封口条的内封膜层软化与软管基材粘连，主压力辊A31与辅助压力辊A11对软化后的接缝处进行压力压实，压辊A4对料带起牵引力的作用。
其中，所述焊枪A2连接有风机A5，所述焊枪A2内设有加热装置，如加热丝，加热装置将风机A5中产生的风加热形成热风，自焊枪A2的焊口喷出，用于软化内封口条C的内封膜层C3。所述风机A5和焊枪A2还连接有电控箱A6，实现电动控制，所述电控箱A6可以固定于工作台A1下方。
其中，所述工作台A1下方设有支腿A12，用于对工作台A1进行稳定支撑。
其中，所述压辊A4由独立的支架A7支撑，所述支架A7下方设有脚轮A71，能够对压辊A4的位置进行调整，方便根据需要调节料带的牵引张力。
本发明创造提供的外合口密封设备(图7)，包括工作台B1，所述工作台B1上依次设有焊枪B2和机头B3，所述机头B3上设有主压力辊B31，所述工作台B1上设有与所述主压力辊B31对应的辅助压力辊B11，所述焊枪B2的焊口位于所述机头B3的主压力辊B31前方(即焊枪B2的热风能够自前方作用于主压力辊B31上)，所述工作台B1尾部还设有一对压辊B4，所述机头B3上方还设有外封口条支架B8，所述外封口条支架B8上设有用于固定外封口条的料轴B81和用于过料的过料轴B82。外封口条成辊固定在外封口条支架B8的料轴B81上并由此开始放料，经过过料轴B82绕至机头B3的主压力辊B31前方，并与自焊枪B2一侧上料的软管基材(已经过第一次热复合操作)合料进入主压力辊B31与辅助压力辊B11之间，再由压辊B4牵引送出。外封口条在绕至机头B3的主压力辊B31前方时，被焊枪B2的热风作用，外封内膜层软化与软管基材粘连，主压力辊B31与辅助压力辊B11对软化后的接缝处进行压力压实，压辊B4对料带起牵引力的作用。
其中，所述焊枪B2连接有风机B5，所述焊枪B2内设有加热装置，如加热丝，加热装置将风机B5中产生的风加热形成热风，自焊枪B2的焊口喷出，用于软化外封口条D的外封内膜层D3。所述风机B5和焊枪B2还连接有电控箱B6，实现电动控制，所述电控箱B6可以固定于工作台B1下方。
其中，所述工作台B1下方设有支腿B12，用于对工作台B1进行稳定支撑。
其中，所述压辊B4由独立的支架B7支撑，所述支架B7下方设有脚轮B71，能够对压辊B4的位置进行调整，方便根据需要调节料带的牵引张力。
采用本发明创造上述方法和设备进行软管合口，采用双侧密封方式，先将内封口条与软管内侧进行热复合，冷却后再将外封口条与软管外侧进行热复合，经自然冷却后相互粘接密封，能够有效保证软管抗拉强度和密封性能，确保原位固化更新管道的施工效果。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于管道原位修复内衬软管的生产方法，包括如下步骤：
S1：将内封口条放置于平铺的软管基材中部，然后将软管基材沿宽度方向对折，使接缝处相互对接，并使内封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处下方，为内合口密封操作做好准备；
S2：使做好准备的内封口条和软管基材进行第一次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封；
S3：使外封口条沿接缝延伸方向铺垫于软管基材的接缝处上方并进行第二次热复合操作，经自然冷却后相互粘接密封。
2.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，在软管基材沿宽度方向对折时，需使软管基材的防渗层位于外表面，基层位于内表面。
3.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，第一次热复合操作过程为首先对铺垫有内封口条的软管基材进行热风作用，内封口条的可粘接功能层发生软化，然后在压力作用下使内封口条与软管基材的接缝处下方紧固压合；第一次热复合操作的热风温度在290-350℃之间，压力在50-100kN/m2之间。
4.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，第二次热复合操作过程为对铺垫有外封口条的软管基材进行热风作用，外封口条的可粘接功能层发生软化，然后在压力作用下使外封口条与软管基材的接缝处上方紧固压合；第二次热复合操作的热风温度在380-450℃之间，压力在50-100kN/m2之间。
5.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述内封口条包括依次排列的内封基层、内封加强层和内封膜层；所述内封基层为无纺布，所述内封加强层为涤纶针织物，所述内封膜层为聚氨酯弹性体材料、乙烯-醋酸乙烯共聚材料或聚乙烯材料；所述内封膜层通过流延的方式与内封加强层和内封基层复合。
6.根据权利要求5所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述内封基层厚度为3-5mm，宽度为5-8cm；所述内封加强层宽度与基层相同，重量为80-200g/m2；所述内封膜层宽度与基层相同，厚度为0.3-0.5mm。
7.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述外封口条包括依次排列的外封外膜层、外封加强层和外封内膜层；所述外封外膜层为聚氨酯弹性体材料或聚乙烯材料，所述外封加强层为涤纶针织物，所述外封内膜层为聚氨酯弹性体材料或聚乙烯材料；所述外封外膜层和外封内膜层均通过流延的方式与外封加强层分别复合。
8.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述外封外膜层厚度为0.3-0.5mm，宽度为3-6cm；所述外封加强层宽度与基层相同，重量为80-200g/m2；所述外封内膜层宽度与外封外膜层相同，厚度为0.1-0.2mm。
9.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述第一次热复合操作采用内合口密封设备进行，所述内合口密封设备，包括工作台，所述工作台上依次设有焊枪和机头，所述机头上设有主压力辊，所述工作台上设有与所述主压力辊对应的辅助压力辊，所述工作台尾部还设有一对压辊。
10.根据权利要求1所述的用于管道原位修复内衬软管的生产方法，其特征在于，所述第二次热复合操作采用外合口密封设备进行，所述外合口密封设备，包括工作台，所述工作台上依次设有焊枪和机头，所述机头上设有主压力辊，所述工作台上设有与所述主压力辊对应的辅助压力辊，所述焊枪的焊口位于所述机头的主压力辊前方，所述工作台尾部还设有一对压辊，所述机头上方还设有外封口条支架，所述外封口条支架上设有用于固定外封口条的料轴和用于过料的过料轴。
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