RU88767U1 - ROCK SHEET - Google Patents

Abstract

1. Скальный лист, содержащий полый незамкнутый цилиндр, образованный гибким полотнищем, отличающийся тем, что гибкое полотнище выполнено из, по меньшей мере, одного слоя мультиаксиальной ткани на основе стекловолокна общей толщиной не более 5,5 мм, и поверхностной плотностью не более 4,5 кг/м2, при этом гибкое полотнище пропитано на всю толщину полимерной композицией на основе ПВХ-, акриловой или карбамидоформальдегидной смолы, с общим расходом полимерной композиции не более 3,5 кг/м2. ! 2. Скальный лист по п.1, отличающийся тем, что гибкое полотнище выполнено из трех слоев мультиаксиальной ткани, при этом два наружных слоя выполнены из ткани на основе стекловолокна, а средний слой из нетканого иглопробивного синтетического полотна.1. Rock sheet containing a hollow open cylinder formed by a flexible cloth, characterized in that the flexible cloth is made of at least one layer of multiaxial fabric based on fiberglass with a total thickness of not more than 5.5 mm and a surface density of not more than 4, 5 kg / m2, while the flexible panel is impregnated to the full thickness with a polymer composition based on PVC, acrylic or urea-formaldehyde resin, with a total polymer composition consumption of not more than 3.5 kg / m2. ! 2. The rock sheet according to claim 1, characterized in that the flexible sheet is made of three layers of multiaxial fabric, while the two outer layers are made of fiberglass-based fabric, and the middle layer is of a nonwoven needle-punched synthetic fabric.

Description

Заявляемый скальный лист относится к области строительства и может быть использован для защиты от повреждений острыми гранями вечномерзлого и скального грунта изоляционного покрытия трубопроводов при их подземной прокладке.The inventive rock sheet belongs to the field of construction and can be used to protect against damage by sharp edges of permafrost and rocky ground insulation coating of pipelines during their underground laying.

Известно защитное устройство, содержащее полый незамкнутый цилиндр с внешней твердой после специальной обработки поверхностью. Полый цилиндр выполнен из гибкого полотнища на основе синтетического материала (см. US 4413656 А, 1982, F16L 57/00).Known protective device containing a hollow open cylinder with an external solid after special surface treatment. The hollow cylinder is made of a flexible cloth based on synthetic material (see US 4413656 A, 1982, F16L 57/00).

Недостатком известного решения является сложность изготовления полотнища из полимерной композиции, а также необходимость термообработки для получения устройства с необходимой твердостью внешней поверхности.A disadvantage of the known solution is the difficulty in manufacturing the panel from the polymer composition, as well as the need for heat treatment to obtain a device with the necessary hardness of the outer surface.

Известно также противоударное защитное устройство различных поверхностей, преимущественно, трубопровода, которое размещают на трубопроводе, обжимают по его периметру и закрепляют, например, стяжками. Устройство содержит полый незамкнутый цилиндр с внешней твердой после спецобработки поверхностью, образованный гибким полотнищем из синтетического материала. Полотнище выполнено из листового волокнистого нетканого материала на основе преимущественно волокон группы полиэфиров, полиамидов или полиолефинов. Полотнище имеет толщину преимущественно 9^±3 мм. Внешняя зона полотнища наполнена самоотверждающейся композицией на основе карбомидо (меламино)формальдегидной смолы, отвердителя и пластификатора с общим расходом преимущественно 5^±1,5 кг/м². (см. RU 2162187 С1, 20.01.2001).It is also known shockproof protective device of various surfaces, mainly the pipeline, which is placed on the pipeline, crimped along its perimeter and secured, for example, with ties. The device comprises a hollow open cylinder with an external solid surface after special processing, formed by a flexible cloth made of synthetic material. The blade is made of fibrous sheet nonwoven material based mainly on fibers of the group of polyesters, polyamides or polyolefins. The plate has a thickness of mainly 9 ^± 3 mm. The outer area of the panel is filled with a self-hardening composition based on carbomido (melamine) formaldehyde resin, hardener and plasticizer with a total flow rate of mainly 5 ^± 1.5 kg / m ² . (see RU 2162187 C1, 01.20.2001).

Недостатком известного устройства является достаточно сложная технология изготовления и высокий расход материалов.A disadvantage of the known device is a rather complicated manufacturing technology and high consumption of materials.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является скальный лист для защиты трубопроводов. Он содержит полый незамкнутый цилиндр, образованный гибким полотнищем из синтетического материала. Гибкое полотнище с общей толщиной не более 7±0,5 мм выполнено однослойным или двухслойным из листового волокнистого нетканого материала на основе волокон группы полипропиленов или полиэфиров. Толщина волокнистого нетканого материала - 3,5÷7,0±0,5 мм. Волокнистый нетканый материал пропитан на всю толщину самоотверждающейся композицией на основе карбамидоформальдегидной смолы. Общий расход композиции составляет не более 7,0±0,5 кг/м². (см. RU2214553 С1, МПК 7 F16L 57/00, 2003.10.20).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is a rock sheet for the protection of pipelines. It contains a hollow open cylinder formed by a flexible panel of synthetic material. A flexible panel with a total thickness of not more than 7 ± 0.5 mm is made single or double layer of sheet fibrous nonwoven material based on fibers of the polypropylene or polyester group. The thickness of the fibrous nonwoven material is 3.5 ÷ 7.0 ± 0.5 mm. The fibrous nonwoven material is impregnated to the entire thickness with a self-curing composition based on urea-formaldehyde resin. The total consumption of the composition is not more than 7.0 ± 0.5 kg / m ² . (see RU2214553 C1, IPC 7 F16L 57/00, 2003.10.20).

Недостатком данного изобретения является недостаточно высокие физико-механические свойства скального листа. Это обусловлено свойствами волокон группы полипропиленов или полиэфиров, которые впитывают влагу из почвы. В результате этого формальдегидная смола набухает и разрушает скальный лист. Кроме того, недостатком является сложность технологического процесса производства скального листа.The disadvantage of this invention is the insufficiently high physical and mechanical properties of the rock sheet. This is due to the properties of the fibers of the polypropylene group or polyesters, which absorb moisture from the soil. As a result, formaldehyde resin swells and destroys the rock sheet. In addition, the disadvantage is the complexity of the technological process of production of rock sheet.

Техническим результатом, который достигается в заявляемой полезной модели, является повышение физико-механических свойств скального листа за счет чего повышается надежность устройства при сохранении гибкости скального листа при транспортировке и установке на трубопровод в полевых условиях.The technical result that is achieved in the claimed utility model is to increase the physical and mechanical properties of the rock sheet, thereby increasing the reliability of the device while maintaining the flexibility of the rock sheet during transportation and installation on the pipeline in the field.

Технический результат достигается в скальном листе, содержащем полый незамкнутый цилиндр, образованный гибким полотнищем. Гибкое полотнище выполнено из, по меньшей мере, одного слоя мультиаксиальной ткани на основе стекловолокна общей толщиной не более 5,5 мм, и поверхностной плотностью не более 4,5 кг/м². При этом гибкое полотнище пропитано на всю толщину полимерной композицией на основе ПВХ-, акриловой или карбамидоформальдегидной смолы. Общий расход полимерной композиции составляет не более 3,5 кг/м².The technical result is achieved in a rock sheet containing a hollow open cylinder formed by a flexible plate. The flexible panel is made of at least one layer of multiaxial fabric based on fiberglass with a total thickness of not more than 5.5 mm and a surface density of not more than 4.5 kg / m ² . At the same time, the flexible panel is impregnated to the full thickness with a polymer composition based on PVC, acrylic or urea-formaldehyde resin. The total consumption of the polymer composition is not more than 3.5 kg / m ² .

Кроме того, гибкое полотнище может быть выполнено из трех слоев мультиаксиальной ткани. При этом два наружных слоя выполнены из ткани на основе стекловолокна, а средний слой из нетканого иглопробивного синтетического полотна.In addition, the flexible panel can be made of three layers of multiaxial fabric. In this case, the two outer layers are made of fiberglass-based fabric, and the middle layer is of a nonwoven needle-punched synthetic fabric.

Заявляемый скальный лист поясняется чертежами, где:The inventive rock sheet is illustrated by drawings, where:

Фиг.1 - трехслойное гибкое полотнище в поперечном сечении;Figure 1 - three-layer flexible panel in cross section;

Фиг.2 - схема использования скального листа на трубопроводе.Figure 2 - diagram of the use of rock sheet on the pipeline.

Как показано на фиг.1 и фиг.2 скальный лист представляет собой полый незамкнутый цилиндр (на чертеже не обозначен) из гибкого полотна 1. Гибкое полотно 1 может содержать один или несколько слоев мультиаксиальной ткани. Рассмотрим пример, когда гибкое полотно 1 состоит из трех слоев. На фиг.1 показано трехслойное гибкое полотнище 1. Оно состоит из двух внешних слоев 2 мультиаксиальной ткани на основе стекловолокна, и внутреннего слоя 3 из полимерного нетканого полотна, расположенного между внешними слоями 2. Такое гибкое полотно прошивают с двух сторон и пропитывают полимерной композицией на основе ПВХ-, акриловой или карбамидоформальдегидной смолы. Если гибкое полотно состоит из одного слоя 2 мультиаксиальной ткани, то его просто пропитывают полимерной композицией на всю толщину слоя 2. Пропитку для трехслойного гибкого полотна 1 осуществляют с двух сторон, то есть со стороны слоя 2 из мультиаксиальной ткани. Общий расход полимерной композиции не должен превышать 3,5 кг/м².As shown in FIGS. 1 and 2, the rock sheet is a hollow open cylinder (not indicated in the drawing) made of flexible web 1. Flexible web 1 can contain one or more layers of multi-axial fabric. Consider the example when the flexible web 1 consists of three layers. Figure 1 shows a three-layer flexible cloth 1. It consists of two outer layers 2 of a multiaxial fabric based on fiberglass, and an inner layer 3 of a polymer non-woven cloth located between the outer layers 2. Such a flexible cloth is stitched on both sides and impregnated with a polymer composition on based on PVC, acrylic or urea-formaldehyde resin. If the flexible web consists of one layer 2 of multiaxial fabric, then it is simply impregnated with a polymer composition over the entire thickness of layer 2. The impregnation for a three-layer flexible web 1 is carried out on both sides, that is, on the side of layer 2 of multiaxial fabric. The total consumption of the polymer composition should not exceed 3.5 kg / m ² .

Оптимальная толщина слоя составляет 3±1 мм. При толщине меньше 3 мм снижается ударная нагрузка, которую он может выдерживать. При большей толщине возрастает его стоимость.The optimum layer thickness is 3 ± 1 mm. With a thickness of less than 3 mm, the impact load that it can withstand is reduced. With greater thickness, its cost increases.

Слой 2 из мультиаксиальной ткани обеспечивает прочность и жесткость гибкого полотна 1 на растяжение, разрыв, изгиб, прокол. Если используется в скальном листе три слоя, то полимерное нетканое полотно 3 обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, возникающих при обратной отсыпке крупными фракциями мерзлого или скального грунта и при укладке трубопровода в районах вечной мерзлоты.Layer 2 of multiaxial fabric provides strength and stiffness of the flexible web 1 for tensile, tearing, bending, puncture. If three layers are used in the rock sheet, then the polymer non-woven fabric 3 provides damping of shock loads that occur when backfilling with large fractions of frozen or rocky soil and when laying the pipeline in permafrost areas.

Гибкое полотно 1 выполняется толщиной до 5±0,5 мм, шириной до 126±1 см и поверхностной плотностью не более 4,0+0,5 кг/м².Flexible web 1 is made up to 5 ± 0.5 mm thick, up to 126 ± 1 cm wide and with a surface density of not more than 4.0 + 0.5 kg / m ² .

Длина скального листа выбирается в зависимости от диаметра трубопровода.The length of the rock sheet is selected depending on the diameter of the pipeline.

Заявленный скальный лист устойчив в средах с рН от 3 до 10 включительно. При этом остаточная разрывная нагрузка составляет не менее 90%. Он устойчив к воздействию плесневых грибов. Заявляемый скальный лист выдерживает изгиб на 180° без визуально наблюдаемого разрушения волокон при радиусе изгиба 300 мм при температуре минус 20°С. Сопротивление удару не менее 24 Дж по ГОСТ 4765, по методике Р-381-80 не менее 60 Дж.Claimed rock sheet is stable in environments with pH from 3 to 10 inclusive. In this case, the residual breaking load is at least 90%. It is resistant to mold. The inventive rock sheet withstands bending of 180 ° without visually observed destruction of the fibers with a bending radius of 300 mm at a temperature of minus 20 ° C. Impact resistance of at least 24 J according to GOST 4765, according to the R-381-80 method, at least 60 J.

Заявленный скальный лист морозоустойчив и выдерживает 50 циклов замораживания - оттаивания в дистиллированной воде (от минус 15°С до плюс 18°С), при этом снижение разрывной нагрузки не превышает 10% от исходной. Потеря прочности в кислой и щелочной среде составляет не более 45% после выдержки в течение 24 часов при температуре 20-25°С. Влагопоглощение- не более 5% при выдержке в воде в течение 24 часов при 20°С.The claimed rock sheet is frost-resistant and can withstand 50 cycles of freezing - thawing in distilled water (from minus 15 ° C to plus 18 ° C), while the reduction in breaking load does not exceed 10% of the original. The loss of strength in an acidic and alkaline environment is not more than 45% after exposure for 24 hours at a temperature of 20-25 ° C. Moisture absorption - not more than 5% when aged in water for 24 hours at 20 ° C.

Срок службы заявленного скального листа составляет 30 лет при условии выполнения требований по эксплуатации.The service life of the declared rock sheet is 30 years, subject to the performance requirements.

Заявленный скальный лист применяется:Claimed rock sheet applies:

- Для защиты изолированной поверхности труб или трубных секций на период транспортировки и производства монтажных работ.- To protect the insulated surface of pipes or pipe sections for the period of transportation and installation work.

- Для защиты изолированной поверхности трубопровода при его засыпке скальным или мерзлым грунтом.- To protect the insulated surface of the pipeline when it is backfilled with rocky or frozen soil.

- Для защиты в процессе эксплуатации от воздействия острых граней скального грунта при перемещениях трубопровода в грунте.- To protect during operation from the action of sharp edges of rocky soil when moving the pipeline in the ground.

- Для футеровки рабочих плетей трубопроводов на переходах через дороги, воздушных переходах через овраги, реки и др., на подводных переходах, в том числе на участках, балластируемых кольцевыми утяжелителями.- For lining the working lashes of pipelines at crossings through roads, air passages through ravines, rivers, etc., at underwater crossings, including at sites ballasted by ring weighting agents.

На фиг.2 приведен пример использования заявленного скального листа 4 на трубопроводе 5. Скальный лист 4 закрепляют на изолированной поверхности трубопровода 5 после разгрузки из транспорта или непосредственно при укладке трубопровода в траншею. Скальный лист 4 оборачивают поперек трубопровода 5 и закрепляют бандажными стяжками 6 из полимерной упаковочной ленты. Бандажные стяжки 6, в количестве 2 штук на один скальный лист, размещают на расстоянии 100-150 мм от краев. Они стягиваются зажимным устройством и застегиваются металлическими пряжками 7. Усилие затяжки должно исключать возможность смещение скального листа 4 по поверхности трубопровода 5. Продольный стык скального листа располагается в нижней части трубопровода и выполняется с нахлестом. Образованный таким образом двойной слой скального листа 4 обеспечивает дополнительную защиту нижней части трубопровода в зоне действия максимальных сил вдавливания при опускании его в траншею. Величина нахлеста составляет 60° по сечению трубопровода. Поперечная стыковка скальных листов 4 осуществляется также с нахлестом 80-100 мм.Figure 2 shows an example of the use of the claimed rock sheet 4 on the pipeline 5. The rock sheet 4 is fixed on the insulated surface of the pipeline 5 after unloading from transport or directly when laying the pipeline in a trench. The rock sheet 4 is wrapped across the pipeline 5 and secured with bandage ties 6 from a polymer packaging tape. Bandage ties 6, in the amount of 2 pieces per rock sheet, are placed at a distance of 100-150 mm from the edges. They are pulled together with a clamping device and fastened with metal buckles 7. The tightening force should exclude the possibility of displacement of the rock sheet 4 along the surface of the pipeline 5. The longitudinal joint of the rock sheet is located in the lower part of the pipeline and is overlapped. The double layer of rock sheet 4 thus formed provides additional protection for the lower part of the pipeline in the zone of action of maximum indentation forces when lowering it into the trench. The overlap is 60 ° along the cross section of the pipeline. Cross docking of rock sheets 4 is also carried out with an overlap of 80-100 mm.

Уложенный в траншею трубопровод засыпают (одноковшовым экскаватором с малой высоты) скальным или мерзлым грунтом с размерами фракций не более 70 мм до уровня выше его верхней образующей на 300 мм. Дальнейшую засыпку траншеи производят бульдозером. При укладке в траншею, образованную взрывными способами, на дне траншеи делают подсыпку из мелкого щебня, песка с толщиной слоя не менее 100 мм для исключения прямого контакта зафутерованного трубопровода с острыми гранями горных пород. При необходимости применения для первичной засыпки трубопроводов скального грунта с размерами фракций до 100 мм, поверхность уложенного в траншею трубопровода дополнительно укрывают вторым слоем скального листа 4, укладывая его вдоль оси трубопровода и закрепляя бандажными стяжками 6 через каждые 2 м.The pipeline laid in the trench is covered (with a single-bucket excavator from a low height) with rocky or frozen soil with fraction sizes not exceeding 70 mm to a level 300 mm higher than its upper generatrix. Further backfilling of the trench is done with a bulldozer. When laying in a trench formed by explosive methods, at the bottom of the trench, they add gravel, sand with a layer thickness of at least 100 mm to prevent direct contact of the lined pipeline with sharp edges of rocks. If it is necessary to use rocky soil with a size of fractions up to 100 mm for primary filling of pipelines, the surface of the pipeline laid in the trench is additionally covered with a second layer of rock sheet 4, laying it along the axis of the pipeline and securing it with bandages 6 every 2 m.

Длина и масса используемого скального листа в зависимости от наружного диаметра трубопровода приведена в таблице 1.The length and weight of the rock sheet used, depending on the outer diameter of the pipeline, are given in table 1.

Таблица 1.Table 1. Номинальный наружный диаметр трубопровода, мм (ГОСТ Р 52079)Nominal outside diameter of the pipeline, mm (GOST R 52079) Длина скального листа, мм (±5 мм), не менееRock sheet length, mm (± 5 mm), not less Масса скального листа при толщине 4 мм, кгThe mass of the rock sheet with a thickness of 4 mm, kg 114114 420420 1,8±0,11.8 ± 0.1 121121 445445 1,9±0,11.9 ± 0.1 133133 490490 2,1±0,12.1 ± 0.1 140140 515515 2,2±0,12.2 ± 0.1 159159 585585 2,5±0,12.5 ± 0.1 168168 620620 2,7±0,12.7 ± 0.1 219219 805805 3,4±0,13.4 ± 0.1 245245 900900 3,9±0,23.9 ± 0.2 273273 10001000 4,3±0,24.3 ± 0.2 325325 11951195 5,1±0,25.1 ± 0.2 377377 13851385 5,9±0,25.9 ± 0.2 426426 15651565 6,7±0,26.7 ± 0.2 530530 19451945 8,3±0,38.3 ± 0.3 630630 23102310 9,9±0,39.9 ± 0.3 720720 26402640 11,3±0,311.3 ± 0.3 820820 30053005 12,9±0,412.9 ± 0.4 10201020 37403740 16,0±0,516.0 ± 0.5 12201220 44704470 19,1±0,619.1 ± 0.6 14201420 52005200 22,3±0,722.3 ± 0.7

Физико-механические характеристики заявленного скального листа приведены в таблице 2.Physico-mechanical characteristics of the claimed rock sheet are shown in table 2.

Таблица 2.Table 2. Ширина материала, смMaterial Width, cm 126±1126 ± 1 Толщина материала, ммMaterial Thickness, mm 3,0-4,03.0-4.0 Поверхностная плотность, г/м² Surface density, g / m ² 3000-42003000-4200 Химическая стойкость в кислой и щелочной среде - потеря прочности после выдержки в течение 24 часов при 20-25°С, %, не болееChemical resistance in acidic and alkaline environments - loss of strength after exposure for 24 hours at 20-25 ° C,%, not more than 4545 Стойкость к удару, Дж, по методике Р-381-80 не менееImpact resistance, J, according to the R-381-80 method, not less 6060 Продавливаемость при статическом действии вертикальной нагрузки с удельным давлением 1,25 кгс\см² Expandability under the static action of a vertical load with a specific pressure of 1.25 kgf / cm ² без разрушенийwithout destruction Разрывная нагрузка в продольном направлении при +23°С, (полоски 50×220 мм) кгс, не менееBreaking load in the longitudinal direction at + 23 ° С, (strips 50 × 220 mm) kgf, not less 450450 Разрывная нагрузка в продольном направлении при -30°С, (полоски 50×220 мм) кгс, не менееBreaking load in the longitudinal direction at -30 ° С, (strips 50 × 220 mm) kgf, not less 400400 Разрывная нагрузка в поперечном направлении при +23°С, (полоски 50×220 мм) кгс, не менееBreaking load in the transverse direction at + 23 ° С, (strips 50 × 220 mm) kgf, not less 410410 Разрывная нагрузка в поперечном направлении при -30°С, (полоски 50×220 мм) кгс, не менееBreaking load in the transverse direction at -30 ° С, (strips 50 × 220 mm) kgf, not less 370370 Относительное удлинение при разрыве - при +23°С, %, не болееRelative elongation at break - at + 23 ° С,%, no more 66

Относительное удлинение при разрыве - при -30°С, %, не болееElongation at break - at -30 ° С,%, no more 77 Влагопоглощение - при выдержке в воде в течение 24 часов при 20°С, %, не болееMoisture absorption - when exposed to water for 24 hours at 20 ° C,%, no more 55 Модуль упругости при изгибе, МПа, не болееFlexural modulus, MPa, not more than 25002500

Таким образом, заявляемый скальный лист обеспечивает:Thus, the inventive rock sheet provides:

- высокие прочностные характеристики на растяжение, изгиб, кручение, сопротивление удару, что особенно важно в случае применения для прокладки трубопроводов;- high tensile, bending, torsion, impact resistance, which is especially important in the case of application for laying pipelines;

- быструю и качественную пропитку полимерной композицией, что сокращает технологический цикл;- fast and high-quality impregnation with a polymer composition, which shortens the technological cycle;

- сокращение количества необходимых слоев скального листа при укладке и оптимизацию процесса его изготовления;- reducing the number of required layers of the rock sheet during installation and optimizing the manufacturing process;

- обеспечение строгого соответствия схемы армирования изделия, заданной в конструкции;- ensuring strict compliance with the product reinforcement scheme specified in the design;

- отсутствие узлов переплетения нитей на поверхности изделия, что значительно улучшает качество защитного покрытия и исключает повреждения.- the absence of knots of weaving threads on the surface of the product, which significantly improves the quality of the protective coating and eliminates damage.

Claims (2)

1. Скальный лист, содержащий полый незамкнутый цилиндр, образованный гибким полотнищем, отличающийся тем, что гибкое полотнище выполнено из, по меньшей мере, одного слоя мультиаксиальной ткани на основе стекловолокна общей толщиной не более 5,5 мм, и поверхностной плотностью не более 4,5 кг/м², при этом гибкое полотнище пропитано на всю толщину полимерной композицией на основе ПВХ-, акриловой или карбамидоформальдегидной смолы, с общим расходом полимерной композиции не более 3,5 кг/м².1. Rock sheet containing a hollow open cylinder formed by a flexible cloth, characterized in that the flexible cloth is made of at least one layer of multiaxial fabric based on fiberglass with a total thickness of not more than 5.5 mm, and a surface density of not more than 4, 5 kg / m ² , while the flexible panel is impregnated to the full thickness with a polymer composition based on PVC, acrylic or urea-formaldehyde resin, with a total polymer composition consumption of not more than 3.5 kg / m ² . 2. Скальный лист по п.1, отличающийся тем, что гибкое полотнище выполнено из трех слоев мультиаксиальной ткани, при этом два наружных слоя выполнены из ткани на основе стекловолокна, а средний слой из нетканого иглопробивного синтетического полотна.

2. The rock sheet according to claim 1, characterized in that the flexible sheet is made of three layers of multiaxial fabric, while the two outer layers are made of fiberglass-based fabric, and the middle layer is of a nonwoven needle-punched synthetic fabric.