Самоходное устройство для подготовки к ремонту в полевых условиях полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности

Техническое решение относится к области ремонта и реконструкции различных объектов, имеющих, предпочтительно, полиэтиленовое изоляционное покрытие - таких как различные строительные сооружения с гидроизоляцией, заглубленные в грунт трубопроводы, полимерная изоляция которых не имеет достаточной адгезии к наносимому покрывному материалу. Технической задачей является обеспечение повышения адгезии ранее нанесенного на криволинейную поверхность полимерного покрытия в зоне его повреждения к наносимому ремонтному материалу. При этом повышается адгезия усиленного покрытия к обработанной коронным разрядом в полевых условиях поверхности полимерного материала, что исключает его отслаивание на весь срок службы. Достигается это тем, что самоходное устройство для подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности, имеющей стальную несущую часть включает несущую раму со смонтированными на ней коронирующими электродами, подключаемыми через токоподводы к источнику энергии, предпочтительно через систему накопления энергии, систему инициации коронного разряда, и систему передвижения устройства по обрабатываемому изоляционному покрытию, которая выполнена со средством обеспечения удержания устройства, предпочтительно электромагнитным или магнитым, на криволинейной поверхности. Средство обеспечения удержания устройства на криволинейной поверхности имеет смонтированные на передвижном устройстве датчики конфигурации неровности, связанные с системой управления передвижением устройства.

Техническое решение относится к области ремонта и реконструкции различных объектов, имеющих, предпочтительно, полиэтиленовое изоляционное покрытие - таких как различные строительные сооружения с гидроизоляцией, заглубленные в грунт трубопроводы, полимерная изоляция которых не имеет достаточной адгезии к наносимому покрывному материалу.

Известно устройство для воздействия на структуру полимерного листа для улучшения адгезии покрытия, состоящее из электродов для электрического коронного разряда между электродами высокого напряжения и заземлением, причем в зону коронного разряда одновременно производится распыления аэрозоля, содержащего, например, водную эмульсию из термопластика и/или поперечносшитых компонентов в качестве агента содействия адгезии (патент US 5271970, опубл. 1993 г.).

Известно устройство для обработки поверхности полиэтиленовой пленки, состоящее из системы распределенных электродов коронного разряда и заземленной оправки, по которой скользит обрабатываемая пленка (патент US 3274089, опубл. 1966 г.)

Наиболее близким из известных является устройство для обработки поверхности полимерных материалов, содержащее систему электродов, состоящую из двух протяженных хотя бы в одном направлении электродов, систему изоляции электродов, систему инициации разряда на рабочей поверхности электродов, систему токоподводов, связывающих электроды с источником электромагнитной энергии и систему крепления обрабатываемого материала, при этом системы подвода электромагнитной энергии, инициации разряда и изоляции электродов выполнены с возможностью обеспечения движения разряда по рабочей поверхности электродов, обращенной к системе крепления обрабатываемого материала, а источник электромагнитной энергии состоит из источника постоянного напряжения и системы накопления электромагнитной энергии (см. описание к патенту РФ 2471884, опубл. 10.01.2013).

Технической задачей является обеспечение повышения адгезии ранее нанесенного на криволинейную поверхность полимерного покрытия в зоне его повреждения к наносимому ремонтному материалу. При этом повышается адгезия усиленного покрытия к обработанной коронным разрядом в полевых условиях поверхности полимерного материала, что исключает его отслаивание на весь срок службы.

Достигается это тем, что самоходное устройство для подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности, имеющей стальную несущую часть включает несущую раму со смонтированными на ней коронирующими электродами, подключаемыми через токоподводы к источнику энергии, предпочтительно через систему накопления энергии, систему инициации коронного разряда, и систему передвижения устройства по обрабатываемому изоляционному покрытию, которая выполнена со средством обеспечения удержания устройства, предпочтительно электромагнитным или магнитым, на криволинейной поверхности. Средство обеспечения удержания устройства на криволинейной поверхности имеет смонтированные на передвижном устройстве датчики конфигурации неровности, связанные с системой управления передвижением устройства.

Самоходное устройство для подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия используется на криволинейной поверхности, имеющей стальную несущую часть. Устройство содержит несущую раму со смонтированными на ней коронирующими электродами, подключаемыми через токоподводы к источнику энергии. Подключение осуществляется через систему накопления энергии, систему инициации коронного разряда. Система передвижения устройства по обрабатываемому изоляционному покрытию, выполнена со средством обеспечения удержания устройства, предпочтительно электромагнитным или магнитым, на криволинейной поверхности, имеющей стальную несущую часть, чем и обусловлено их магнитное взаимодействие. При этом средство обеспечения удержания устройства на криволинейной поверхности имеет смонтированные на передвижном устройстве датчики конфигурации неровности, связанные с системой передвижения устройства.

Для реализации процесса подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности используемый источник энергии может быть выполнен в виде источника постоянного тока. Система накопления энергии может быть выполнена в виде батареи конденсаторов или индуктивного накопителя. Система токоподводов может быть выполнена в виде отрезка коаксиального кабеля. Система инициации разряда может быть выполнена в виде коммутирующего большие токи прибора (например, игнитрона), либо в виде системы высоковольтного искрового пробоя приэлектродных областей аналогично тому, что используется при зажигании дугового разряда в плазмотронах для дуговой резки материалов и состоит из источника высокого напряжения и электродов искового пробоя, расположенных в непосредственной близости от электродов. Система электродов может быть выполнена в виде двух протяженных, по крайней мере в одном направлении, электродов, расположенных на расстоянии друг относительно друга, которое может быть постоянным или изменяться. Система изоляции электродов может быть выполнена в виде расположенной между электродами сплошной диэлектрической вставки. Границы диэлектрической вставки могут выступать на постоянную величину относительно всех границ электродов, ограничивая зону их воздействия. Система позиционирования устройства над обрабатываемым материалом обеспечивает перемещение их или части из них по высоте относительно обрабатываемого материала исходя из величины требуемого зазора между электродами и криволинейной поверхностью обрабатываемого материала. При этом такой зазор определяет размеры обрабатываемой области на поверхности обрабатываемого материала - чем больше высота, тем больше площадь обработки, но меньше ее интенсивность. На обработанную поверхность в установленный диапазон времени после произведенной обработки наносится.

Процесс состоит в подготовке поверхности полиэтилена методом его активации коронным электрическим разрядом с целью создания условий для его адгезии. Обработка осуществляется методом автоматического перемещения параллельно расположенных электродов в керамической изоляции по периметру покрытой полиэтиленовой изоляцией трубы. Как правило, изоляция заглубленных в грунт сооружений, например, трубопроводов, выполнена полиэтиленом низкого давления (PE-LD) представляет собой совокупность плотно упакованных макромолекул, у которых существует три вида связей: C-H, C-C внутри молекул и OC - на концах молекул. Разрушить связь C-H в условиях слаботочных форм разряда практически невозможно. Обычно связь C-C очень устойчива, однако наличие атомов водорода сильно понижает ее устойчивость. На прочность связи C-C влияет степень разветвленности полимеров и наличие заместителей в молекуле (поэтому, в частности, полиэтилен более термостоек, чем полипропилен и полиизобутилен). При нагреве PE-LD проходит реакция разделения одной макромолекулы на две части.

После вскрытия и подкапывания трубопровода выполняется удаление поврежденного изоляционного покрытия абразивоструйным методом. После обработки поверхности оставшегося покрытия коронным разрядом по периметру поврежденной зоны наносят наружное полиуретановое антикоррозионное защитное покрытие на основе двухкомпонентных термореактивных материалов. После обеспыливания обдувом на участок перемещается оборудование для нанесения покрытия с блоком подготовки материалов включающим в себя систему подогрева компонентов в таре, систему дозирования компонентов, оснащение ручного нанесения материалов и систему управления. Оператор (или операторы) наносят полиуретановое изоляционное покрытие на поверхность металла толщиной примерно 1,5-2 мм. Полное отверждение покрытия наступает через 3-4 часа после нанесения при температуре 25°C. Покрытие может наноситься также шпателем, валиком или кистью.

При этом значительно повышается адгезия усиленного покрытия к обработанной коронным разрядом в полевых условиях поверхности полимерного материала, что исключает его отслаивание на весь срок службы.

1. Самоходное устройство для подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности, имеющей стальную несущую часть, включающее несущую раму со смонтированными на ней коронирующими электродами, подключаемыми через токоподводы к источнику энергии, предпочтительно через систему накопления энергии, систему инициации коронного разряда, и систему передвижения устройства по обрабатываемому изоляционному покрытию, которая выполнена со средством обеспечения удержания устройства, предпочтительно электромагнитным или магнитым, на криволинейной поверхности.

2. Самоходное устройство для подготовки к ремонту полимерного изоляционного покрытия на криволинейной поверхности по п.1, отличающееся тем, что средство обеспечения удержания устройства на криволинейной поверхности имеет смонтированные на передвижном устройстве датчики конфигурации неровности, связанные с системой управления передвижением устройства.