專利名稱：改進的管道加襯方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明介紹在開始時或在修理時，在管道內使用熱塑性內襯以保護管道內壁不致腐蝕的方法和裝置，對于已腐蝕或損壞的管道，該種內襯能使管道內流體的輸送能力恢復，並可阻止管道內部進一步腐蝕。在1981年4月13日的法國專利8107346號中，敘述了一種該類的保護管子內部的襯里。
本發(fā)明的總目標是提供一種制造形變的管狀產品的方法和裝置，該管狀產品用作Laurene專利中公開的管襯，以及使管襯插入管內的裝置和方法。
制造形變的管狀產品的本方法涉及的第一步是，擠壓出具有管形截面的管襯，第二步是使擠出的管子變形，截面減小以作為管襯插入管內。這種制造管狀產品的方法的特點是，使用熱塑性材料，並在成型的連續(xù)階段，在壓擠成開始形狀和其后的形狀期間，在塑性材料形變時和在熱塑性材料裝入管內恢復到環(huán)境適宜的條件時，控制熱塑性材料的溫度。
本發(fā)明的一個目的是提供制造連續(xù)的變形段的管襯的方法和裝置，以及將管襯插入管中，接著使管內的襯管恢復到它開始無應力的擠壓出的截面的方法和裝置。實際上，襯的構型是外徑等于或稍大于所保護的管的內徑，這樣，襯管或是無應力的，或是處于稍稍的圓周壓縮狀態(tài);這兩種條件，任何一種都容易為把周圍管子做為結構支撐而貼在其上的塑料襯里所適應。
本發(fā)明的另一個目的是對它的結構完整性無不利影響的條件下，形變開始擠壓的管狀截面，用該種方式，它的開始擠壓的管狀截面還可以恢復。為達此目的，施加受控制的熱以在它擠壓后建立熱塑性材料的軟化條件，同時，其上施用變形工具以減少它的截面構形。為達到所需的縮小時，取消加熱，然后將連續(xù)長度的加工制品卷在卷軸上存放、輸送和其后的安裝。
在具體地顯示和敘述U型變小的管狀構型時，應當了解，V型和其它的截面構型，不管它們是H型或X型等都可使用。現在認為U型或V型是最實用的，是該管狀產品最喜歡用的構型。
在實施本發(fā)明時，開始擠壓出的、最好是圓筒狀的管的變形，是用成形的工具逐漸進行的。也就是說，管狀擠壓物的至少一面逐漸被壓下去以控制管狀擠壓物使它橫向癟下而縮小成為U型或V型截面;從而產生一個變形的管。如上所指，這種變形是在大體上使熱塑性材料不具流動性的控制熱下進行的，這樣，不管是在它的形變條件下，或是在它其后的重新建立的初始條件下，對變形的塑料的結構完整性沒有不利的影響。最好的是，用輥子使開始擠壓的管形變。實際上，形變是用許多對組合的相對成型輥逐漸地、一步一步地進行的。因此，特點是，利用包住成軌的相對成型輥的裝置，使管狀擠壓物在成形軌上橫向癟下。然后，加工完成的產品當不用冷卻槽時，管子離開成型軌時和之后冷卻到環(huán)境溫度，用冷卻槽時，在脫離成型軌后冷卻。加熱和冷卻是利用吸熱或輻射加熱的方式，最好是利用控溫的水浴或噴灑的方式進行的。
目前，對這種管襯的商業(yè)需求是直徑為2英寸至24英寸范圍的產品。壁厚將根據環(huán)境要求比例于直徑變化。因此，本文所公開的處理步驟，涉及多種成型工具，如成型輥和支撐輥都會不同，從而保證管狀擠出物至少一面按需要變形。即是說，依賴于所變形的尺寸，壁厚和材料的不同，成型工具的個數和逐步變形的程度是不同的。本方法和裝置的特征是，產品用可控制的方式從擠壓機上拉出，並從變形工具上拉出，以送到貯存卷筒上，這樣，形變管狀產品的截面構型就是均勻的，並處于特定的尺寸公差內。在尺寸和公差的變化方面，特別在大直徑管襯方面，本發(fā)明的目的是在管子形變的過程中，在管上施加拉力，並把拉力加到這里所公開的變形工具上，使之作為有動力的輥。實際上，扭矩是單獨地施用于成型和支撐輥上的，因此能確保變形管狀產品的均勻優(yōu)點。
在此公開的產品是熱塑性管襯，它是由開始擠壓出的截面縮小了的，因此，可便于在管道內部拉，然后恢復到它開始的擠壓截面。如果管子的截面是圓形的，開始擠壓的和/或恢復成形的襯管的外徑就和接受它的管子的內徑相同或稍大。這樣，襯管的外部與管子內部就形成良好的界面接觸，最好處于較小的圓周壓縮下。這種管內的襯管與管子的界面接觸，消除了它們之間的任何環(huán)形空間，所以，填充該種空間的要求實質上就可避免。本襯管的特點是襯管的薄壁構型，這種襯管由熱塑性塑料諸如聚乙烯、尼龍、特氟倫(聚四氟乙烯)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或其它任一種該類塑料制成，由于薄壁構型，因此，流動通道內徑的微小損失在很大程度上由這種熱塑性材料所制造的襯管內的極好的流動系數而補償了。對于新管道的計劃方面，昂貴的管材諸如不銹鋼可能被襯有該產品襯里的普通鋼管代替，因此，可節(jié)省成本1.5至2.2倍，加上選擇最有利的塑料，提高了對流體的容限特性。因為本產品的管襯可按環(huán)境要求安裝和更替，所以，結構上合理的管道不必替換。
在此公開的本產品管襯的制造方法和裝置包括第一步，擠壓出熱塑性管子，第二步，使熱塑性管子形變。擠壓的第一步一般涉及接受塑料原料的擠壓機，和通過控制加工溫度和管狀截面準確構型的真空槽而造成管狀截面。使準確的管狀截面形變的第二步，一般涉及多段成型工具，它使擠壓物在控制的溫度下形變，通過冷卻槽而送出成為最終產品管襯。加工成的產品管襯用撥拉工具從第二步拉出，撥拉工具控制生產的線速度，並使加工成的產品管襯的壁厚保持不變。
本發(fā)明也介紹了在管道內安裝暫時變形的管襯的改進方法和裝置，把形變的管襯膨脹到它原始的筒形，再采取另一步使管襯甚至更加準確地適應管子的內部形狀，擴張襯的兩頭使其與各自的徑向的管子凸緣包緊。
U型襯插入管子或管段之前，必須要有多個準備措施。例如，通過現有入口，或通過挖新的入口，使已襯的管子進入后，管子的連接處必須破開，管子或管段的內部必須清潔以除去所有松散的碎屑和/或沉積物。接著撥拉線或導向線必須穿過管道以使在下游端把U型管襯拉入管子。在這方面，在整個說明書中，“上游”是指管襯所插入管內的一端，“下游”是指遠濫插入的一端。另外，此處及下面所用的“管子”一詞指的是單一的一段管子，以及多個單段管子結合形成的一根管道或管段。換句話說，“管子”涉及任何一段或多段按照本發(fā)明待襯的管子。進而，不管要加襯的單段管子數量如何，一般來說，限定了要加襯的總體長度的管子或多根管子的開口端，都配有常規(guī)的徑向凸緣以便于相鄰管段的連接。該凸緣也用于本發(fā)明的安裝方法和裝置中，更詳細的解釋如下。
用一具一般設計的管道清潔刷就可進行清潔和穿通作業(yè)。同時，還利用清潔刷把導向線或撥拉線通過管子。不僅為了便于清潔作業(yè)，而且也為了便于管襯的插入和膨脹作業(yè)，通過上述的徑向凸緣和諸如螺栓等的固定器在管子的每一端裝上一個導管，導管的一端開口，進到管子里，另一端用可摘除的凸緣封閉。使用過程中的導管的內徑大于襯管的外徑，從而在膨脹過程后方便的除去導管。同樣的導管尺寸也用作一個“管道清潔臺”。在上游端把導管安裝到管端之前，清潔刷引入導管中，撥拉線或導向線進入導管內的開口，連接到清潔器的尾端。
一當導管連接到管子的任一端，就在清潔器后供應液體或空氣，以驅動它在管子的長度上移動。同時，下游導管的減壓閥使清潔器前頭的空氣從管子內部排出。附著于清潔器前部的刷子就以技術熟練人員所熟知的方式清潔內部管壁面。
當管道清潔器和撥拉線到達管子的下游端時，下游的導管打開，移除清管器。撥拉線就連到下游絞盤或其它適當的纏繞裝置上。
在上游端，上游導管打開，導向線或是撥拉線與繞線軸斷開。然后通過打開的導管取出拉線，連到U型襯管的導引端。之后，U型管襯就可以從它自己的繞線軸上拉下來，經過下方絞盤或其它適當的纏繞裝置而進入管子。
應當注意的是，根據管子的長度，把清潔器推過管子的壓力和拉線的張拉強度，可能需要多步驟的過程來使最終的拉線穿過管子，例如，對于2英里甚或更長的長段管子，或管子內有泄漏的地方，管內集蓄的壓力可能不足以推動清潔器，同時，也不足以把所需強度的拉線或電纜拉過管子。在這種情況下，開始就用比較輕的清潔器把一個比較輕的所謂“釣魚線”穿過管子，接著用一個或多個逐漸地加強的線，用越來越大的清潔器拉過，直到最終的拉線或電纜拉過管子。
一當襯管經過下方絞盤拉入管內，就將它切成適當的長度，使管子每一端都伸出較短的一段襯管，即襯管的長度大約是管段本身長加上游和下游上每一端的導管長。接著，在導管內放封隔器/擴張器裝置使襯管端密封，用機械的方式使襯管開始膨脹。之后，流體，最好是閉合鍋爐系統的熱液體通過一個壓緊器/擴張器裝置供應，並進入管子以使襯管再次加熱到原材料結晶點之上，例如，當使用聯合碳化物公司的聚乙烯原料時，加熱到260°F。在再次加熱階段，相對于供應熱液體的導管的另一端的導管的出口閥部分打開，以使熱液體流出，直到達到所需的溫度。一旦達到原材料結晶溫度之上，就認為它已恢復了其初始的圓筒形。同時，襯管內的壓力上升，最好在第一加壓段上升到約7巴。
然而，經常的情況是整個管子的全長並不處處都是特別圓的，因此，如沒有附加一些措施，就可能在襯管和內管壁間出現環(huán)形空間或其它空穴。
根據本發(fā)明，調節(jié)出口閥以使襯管內的壓力在第二段增加到約15巴，來使襯管更準確適應于管子的內表面形狀。都知道，第二段壓力的施加被認為是任選的，取決于被襯的管子的狀況以及襯管的壁厚。
接著，在熱液體如水，從導管的閥門排出后，移除壓緊器/擴張器裝置，然后，在襯管還是熱的時候，把一個校準的清管器引進上方導管，而穿過管子。並對襯管的圓周施以向外的徑向力以壓擠襯管和管子之間剩余的空氣，從而確保與內管壁，包括焊件和其它表面不規(guī)則處進一步一致。這種第二個管子清潔器用冷水驅動穿過管子，冷水可把襯管“凍結”到固定位置上。
一旦管子中的襯管膨脹完成，移除上游和下游的導管，並再次加熱襯管端，張大到與管子的堵塞法蘭接觸，以下將更詳細敘述。
利用本發(fā)明，直徑為2至24英寸，2英里或更長的管道可以配以連續(xù)的管襯，從而為新的管道和已有的腐蝕管道提供理想的腐蝕保護。
本發(fā)明的其它優(yōu)點包括1.保護了重新裝襯的管子的結構特征，而根據設計的要求U型襯壁的厚度范圍可能從3.5至18毫米。最小量減少的內徑由熱塑性襯的異常的流動系數所補償。
2.在新管子的計劃方面，對于運送強腐蝕產品，可使用U型襯管以免除昂貴材料諸如不銹鋼或合金的需要。在大多數情況束，塑料襯管內的流動將比使用不銹鋼或合金管更有效。
3.對內部可被腐蝕的管子加襯，可使新管道和修復的管道有更長的使用壽命，無需花許多錢來整段地更換腐蝕損壞的管道。這將有效地減少修理和保養(yǎng)的停工時間，從而大大降低生產成本。
4.因為U型襯管可插入很長的一段管子，這種方法簡化了在環(huán)境敏感區(qū)或穿過城市人口和交通集中地區(qū)常遇到的困難及遭更多反對的道路用地的擾動問題。
5.雖然塑料襯的一般使用壽命期可達一百年，但也會出現未料到的損壞，由于U型襯管便于除去和更換，而且比較便宜，從而能經濟地修理。插入熱塑性U型襯管將使腐蝕了的管子恢復到原有的流動特性，並減少鋼管壁的進一步磨損和腐蝕損壞，因此，大大地加長了設施的經濟壽命。
6.過程簡單、快速、節(jié)約成本、停工時間短。
在選擇的實施方案中，管襯是用高密度聚乙烯(HDPE)制造的，它可以是聯合碳化物公司的DGDB-2480黑色4865化合物，滿足美國材料試驗標準1248-81a關于聚乙烯型34類C產品的要求。它的特征在于，抗高水平的環(huán)境應力破裂並有高強度。尼龍，特氟倫TM，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或其它任一種該類塑料也可利用。
選擇的高密度聚乙烯已用預期可流過管道的280多種化學品進行試驗，報告了有關以上所指出的高密度聚乙烯的，特別與本發(fā)明有關的下列觀察結果(a)耐H2S、CO2和NaCl的性能高;
(b)輸送氣體的性能極好;
(c)可在高溫(250°F)下交聯地處理產品;
(d)在老化時穩(wěn)定;
(e)粗糙度系數低達0.020;
(f)不持留沉淀或沉積物;
從上述將意識到，利用加熱釋放襯管中的應力以使加工完成后襯管恢復並凍結到它的原始筒形狀，然而，即按本發(fā)明的另一方面發(fā)現，如果管內的壓力維持在一段預定的時間以釋放應力，那么，這種應力的釋放不用增加溫度也能獲得，並確保襯管仍將一般地以它的筒狀支撐靠在原始管子的內壁上。本發(fā)明的公開對通常承受壓力的流體即，氣體或液體的管道的再次換襯是特別重要的，其中，重新換襯管道所輸運的流體壓力足以使襯管一般地保持在筒狀。
按照本發(fā)明的這個方面，一當變形的襯管配置在管子內，襯管的相對端在每端的導管上變形，如前所敘述，不用加熱管子，在管子內插入管道清潔器，以通過機械的方式把襯管恢復成一般的筒狀構型。為實現此目的，管子清潔器最好插在管子的下游端(雖然它可以插在上游端)，在管子清潔器的后面引入加壓的流體，或是氣體或是液體，但最好是氣體，如空氣。最好在管子的上游端提供背壓力。例如，可以使清管器后的流體加壓到約25至150磅/英寸2，而管子的上游端可加壓到約5至40磅/英寸2。當清管器通過襯管行進時，它把襯管還原到它的原始圓筒狀。在清管器行進結束時，襯管在內壓下維持一段預定的時間，例如大約30分鐘。然后釋放壓力，把清管器和導管都移走，擴大襯管的兩個相對端，所有這些步驟都按先前所述進行，用于加壓的流體再輸入。特別是，該種輸運作用可在相當短的時間周期約24小時或低于24小時內再次恢復，這樣，襯管的內部通過工作液的壓力再次加壓，從而保持襯管一般地以筒形支撐靠在管的內壁處。結果，壓力將確保襯管適應于已有的管子，過一段時間，所有的應力也就釋放了，以使甚至當工作壓力除去時襯管將基本上保持為圓筒狀。
要意識到，如果襯管在壓力下維持一段預定的時間，前述給加壓管道加襯的方法可應用于非加壓的管子。例如，保持壓力在3至4周的時間，在大多數情況下可保證襯管復原，並維持它原來的圓筒狀構型。對于更短的時間，例如，低于1周的時間，襯管不可能復原並保持它的最佳的筒狀構型。然而，在這樣短的時間內，有效應力釋放了，襯管保持在大體上是圓筒形狀上。復原並保持它的原始筒狀構型的能力與襯管的直徑，材料和壁厚有關。因此，直徑和/或厚度越大，襯管應當保持在壓力下以使復原並保持在它的原始的筒狀構型上所用的時間越長，反之也一樣。
本文敘述的發(fā)明可施用于許多類型的管子，包括水管，泥漿注入管;石油和天然氣管道;蒸氣和煙霧管;鹽水管;公用事業(yè)污水和排水管;集氣管和分送管等。
根據本發(fā)明選擇的具體實施方案，提供一種生產變形的塑料管襯的方法，其管襯的管狀截面具有的外徑可與管道內相配合，接著插入管道中，然后復原成原截面。改進的方法的特征在于，首先，在可變形的部分折疊，使管狀截面癟下，方法是，沿著左右對稱面，把可形變部分徑向壓向相對一側的部分，在對稱面附近，把管狀截面的相對側部分變成雙壁構型，使折疊處并置于管狀截面的相對側;第二步，再相對兩側的雙壁構型折彎，從而使雙壁構型的相對側再朝向左右對稱平面橫向癟進，這就減少了橫截面而沒有拉長，以便于插入管道內，並再恢復到初始的圓筒形，以能與管道相配合。
根據本發(fā)明所選擇的具體實施方案，還進一步提供一種設備，用以生產具有管狀截面的塑料變形管襯，以便隨后插入到管道中，然后再恢復到擠壓出的橫截面，以便與管道的內徑相配合，改進的設備的特點在于，至少有一個位于水平軸上的可旋轉支撐輥，這個水平軸與至少一個可轉動的成型輥平行並相對，支撐輥有個凹槽形的外緣，凹槽中心位于左右對稱面內，以便能與管狀截面的支撐部分相配合，具有凸出部分的成型輥，在左右對稱面內開始折疊，並折疊形成圓周，以把管狀截面的可形變部分沿著左右對稱平面朝支撐部分徑向壓下，管狀截面相對于對稱平面兩側的部分彎曲折疊成為有折疊的雙壁構型，從而並置到管狀截面的相對的支撐部分上，一對橫向配置的可轉動成型輥，分別位于左右對稱平面相對兩側的垂直軸上，每個都有曲線形的凸形圓周，以便于配合雙壁構型的管子截面的兩側，並通過把相對兩側的雙壁構型折疊，而進一步把它們朝對稱平面橫向地向內壓入，因之把管狀截面的斷面構形減少，並使相對兩側由頂部的準確的中心位置再進一步癟入，從而和左右對稱平面一致。
本發(fā)明的另一個選擇的實施方案提供了在管內安裝一個空心筒狀熱塑性襯管的方法，該方法的特征為，通過改變襯管截面的形狀來減小截面尺寸，其中，在約160-180°F的形狀記憶激活溫度下，把改變了的襯管拉到管子中，使管狀襯管伸出管子的相對兩端，再次加熱襯管到記憶激活溫度，以使襯管恢復到筒形截面的尺寸和形狀，接著，增加襯管內的壓力以使襯管適合于管子的內部形狀。
本發(fā)明的再一個選擇的實施方案提供了在有內徑和外徑的、基本上是圓的管內安裝一個熱塑性襯管的方法，該方法的特征在于，在第一次升溫時形成具有筒形的、其外徑大于管子的內徑的熱塑性襯管，在第二次升溫時暫時性使筒形襯管變形以改變截面構型，這種構型減少了襯管截面尺寸約25%，使襯管冷卻到環(huán)境溫度，把襯管插入管子內，再使襯管加熱到至少為第二次升溫的溫度，以使襯管恢復到筒形，再對襯管施加外加的膨脹力，使襯管實質上與管子貼合。
本發(fā)明還有一個選擇的實施方案提供了在管內安裝熱塑性襯管的方法，該法包括的步驟為，提供一個由熱塑性材料形成的、一般是空心筒狀的襯管，改變襯管的截面形狀以減小截面尺寸，將改變了的襯管配置于該管內，要使襯管伸出管子的相對兩端，用機械方式使襯管恢復到它一般的筒形截面，並靠著管子的內壁支撐，從一端到一端加壓襯管的內部一段預定的時間，以使襯管靠在管子的內壁上，釋放掉襯管內趨向于使褥管復原回到它改變了的形狀的應力。
發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將從下列詳述中看出。


圖1是一個簡圖，說明生產為了恢復到開始的擠壓截面構型的擠壓的塑料管襯的過程;
圖2a、2b、2c、2d和2e是擠壓的管襯一系列形變階段的斷面圖，並以部分剖視線顯示成凸管背的筒狀構型，以便于每個圖形中形變的比較;
圖3是一個放大的形變裝置的縱斷面圖，該形變裝置執(zhí)行本發(fā)明的方法，使擠壓出的熱塑性管子變形;
圖4到圖9是放大的詳細斷面圖，基本上是圖3中按4-4，5-5，6-6，7-7，8-8和9-9線切開的斷面圖;
圖10是示意的側視圖，顯示把導引線拉過按照本發(fā)明要加襯的管子;
圖11是一個示意的側視圖，說明管子加襯過程中的另一步驟，其中，粗拉線被拉過要加襯的管段;
圖12是一個示意的頂視圖，說明按照本發(fā)明，一條暫時變形的管襯正被拉過管段;
圖13是管段和有關的管襯的截面圖;
圖14是符合本發(fā)明的暫時變形管襯的截面圖;
圖15是一個部分的透視圖，說明暫時變形的襯管位于要加襯的管段之中;
圖16是一個示意圖側視圖，說明按照本發(fā)明的管襯膨脹過程的開始;
圖17是本發(fā)明所用的壓緊器/擴張器組合的側視圖;
圖18是圖17所示裝置的部分側視圖;
圖19是一個示意的側視圖，說明按照本發(fā)明完全膨脹開的管襯;
圖20～22代表一個示意性的進展，說明了按照本發(fā)明在一個管襯上徑向凸緣的形成過程;
圖23是一個頂視斷面圖，說明符合本發(fā)明的擴張工具;
圖24是圖23中所示的擴張工具用的工具部件的側視圖;
圖25是本發(fā)明的加襯管的端視圖;
圖26是一個示意的側視圖，說明了本發(fā)明的多個帶有單獨的管襯的對準了的管段。
現在，參考附圖，本發(fā)明介紹用一個變形的管子來襯墊新管道和舊管道的方法，變形的管子被拉入管道中，然后變形使之與管道緊密結合。變形管子可由任何能癟下，然后恢復到管子原始截面的任何適當材料，例如塑料制造。實際上，管襯是擠壓出的連續(xù)長度的薄壁塑料套管，然后將它插入管道內以作為內部保護;例如保護新管道，以及重新修復腐蝕的管道。
因此，開始擠壓本發(fā)明所公開的管襯L，使之所具有的外徑至少與要插入的管子的內徑一樣大，最好是稍稍超過該管徑，以使當它是在管道內的操作位置時，管狀管襯L處于較輕微的圓周壓縮狀態(tài)下。本發(fā)明的特點是，管狀管襯L變形，以減少它的截面構型而便于貯存，并便于插入管道。即是說，管襯L的原始筒狀截面癟下，然后再恢復，整個過程都不破壞它的尺寸特性。因此，管襯L的圓形構型不被拉伸，即使使用的材料是塑料，並承受變形。換句話說，在形變的條件下，開始擠壓的管襯L保持了其原始筒狀截面的特性，變形條件使它能插入管道中，然后再恢復到它原始的筒形截面。本發(fā)明的特征是，開始擠壓的熱塑性管襯L被成型，之后無拉長地產生形變。並從而保持了它恢復時所必要的尺寸特性。
現在來看圖2a至2e所示的管襯L的形變，開始擠壓出的構型是圓筒狀的，具有內徑壁10和外徑壁11。如所示，有一個上部支撐部分12和一個下部的可變形的部分13。形變是左右對稱的，並繞一對稱的垂直平面a配置，圍繞該平面利用彎曲和折疊的工具使管子癟下。因此，由中心皺折16形成了相對的側面部分14和15，而皺折16使下部可形變的部分13向上倒轉並與支撐部分12的內徑10並置。因此，每個側面部分都包括從管形頂部正中點懸掛的側壁，並且向內彎曲以致向上一直到中心皺折16。顯然，兩個側面部分14和15就癟下成雙壁構型，這種構型朝對稱的中心平面a的方向向內進一步癟下，如圖2e中清楚顯示那樣，這是所要求的產品構形。
現在參考附圖的圖1，用概括的方法說明管子形成和變形的方法。如圖所示，有一個擠壓機設備E，接著是一個冷卻設備C1，它將管子送到執(zhí)行產品形變過程的形變裝置D內。形變過程后，產品經過冷卻設備C2送出，以使它在環(huán)境溫度下定型，並通過撥拉設備P送到貯存卷軸S或其它類似設備上，擠壓機E是本領域常用的設備，它接受塑料原料，並利用加熱設備18加熱到例如350°至440°F，在此溫度下，迫使塑料通過擠壓模17。冷卻設備C1也是本領域常用的設備，最好是由真空冷卻單元19所支持的真空冷卻設備，它使管子的溫度降低到，例如260°F。形變裝置D經受熱控制設備H的控制，以便把它維持在必要的形變溫度例如260°F上。冷卻設備C2也是本領域常用的設備，它使管的溫度降到環(huán)境溫度，這個溫度例如可用冷卻塔20或其它冷卻設備來維持。在冷卻期間，變形的襯管的形狀要維持，直到管子達到環(huán)境溫度。這種形狀可用外壓力諸如輥子，鏈軌或皮帶來維持，或通過內真空來維持。設備C1和C2包括水循環(huán)泵，要知道，上述的溫度可按環(huán)境的要求而改變。撥拉設備也是本領域常用的設備，並將加工成形的變形了的管狀產品從前面的裝置下拉下，它的撥拉力是受控制的，以使在它形變過程中管型不拉伸或壓縮，從而控制它的壁厚。
現在，談談使連續(xù)擠壓塑料管變形的方法或過程，包括的步驟順序如下首先，筒狀管型按圖2a至2e的剖視圖線所示擠壓，從而建立起均勻的壁部，最好是筒形構型。頂部半圓形部分，即支撐部分12，被支撐，皺折16與中心對稱平面對準，在管型的底部中點(下死點)被擠壓，並逐漸向上與頂部中點的管坯的內壁10並置。要知道，形變的過程可在任何角度，諸如以上所說明的在底部中點完成，但也可從它的側面，頂部或任何其它角度完成。在這個形變過程中，相對的側面部分14和15在它們的下部終端21和22向內轉動和/或彎曲，以使壁在它們各自的內壁10內向上延續(xù)，達到皺折16(見圖2a至2d)。
在底部中點向內彎曲管型，使它沿中心對稱面癟下就構成皺折16。同時，利用這種癟下，側面部分14和15的下部終端21和22也按上述向內彎曲。實踐中，管坯癟下最好按幾步進行以使逐漸地與管型的改變構型一致，而不使它的截面構形伸長。然而，可以知道，迄今所述的癟下也可用一步法完成，例如在微小直徑管子內。然而，如圖所示，這里沿著對稱中心線軸癟下的過程有四步，每一步都靠頂部12的支撐，變形的是底部13。
圖2a中所示的癟下的第一步，通過彎曲，開始皺折16的形成，并開始彎曲下部終端21和22。隨后的三步圖2b、2c和2d是逐漸地和不斷地彎曲的，並把皺折16移動使之在管型的頂部中點(上死點)處接近內壁10，同時，不斷地和逐漸地向上彎曲并移動下部終端21和22，如圖所示。由此，管狀截面的斷面構型減小。
現在來看附圖的圖2e，向著對稱的中心平面向內彎曲相對的側面部分14和15來完成最后一步的癟下，以減小該兩個側面部分的弧形構型，使得這兩部分都處于初始管型的半徑或外徑內，以便完全處于管襯L最終要插入的管道的內徑內，最后癟下這步的特征是，使兩個下部終端21和22並置于對稱中心平面上，最好，它們接近得比上部連續(xù)管壁到皺折16彎曲處更近。
參看圖3及接著的圖4至9的斷面圖，這是涉及用于使連續(xù)擠壓的塑料管型變形的裝置的優(yōu)選形式?？煽吹剑形鍌€由此完成的折疊步驟，四個步驟是沿著對稱的中心平面向上逐漸地折疊管坯的底部分13，第五步是橫向向內折疊。五步中的每一步都涉及彎曲過程，即使不是完全地，也是基本上避免了管襯L的管壁的橫截面的伸展或拉長。折疊的每一步都用成形工具，最好是成型輥R1、R2、R3和R4，接著用成型輥S1和S2，來完成的。就是這些輥逐漸地使擠壓的管型折疊。實際上，成型輥R1～R4是最低的，還有支撐輥B1、B2和B3在管型受到輥R1～R4向上擠壓時支撐管型。如圖所示，輥R1～R4和B1～B3都在間隔的水平平行配置的橫軸上。
支撐輥B1配置在成型輥R1上(見圖4)，其特征是在中心對稱平面上有下凹的卷筒形狀25，並與管型的基本上為半圓的支撐部分12相配合。支撐輥B1具有兩個相對的擴大的側面凸緣，包圍開始形成的管型側面部分14和15。
成型輥R1(見圖4)的特征是，在中心對稱平面上有用于開始及成形的凸起折疊周邊27，以在底部中點向上按壓管型。成型輥R1具有兩個相對的凹形側面凸緣28，它控制側面部分14和15的下部終端21和22的開始形成。輥凸緣26和28的周邊非常接近，以便截住二者之間的管型。
支撐輥B2配置在成型輥R2和R3之上，且在二者的中間(見圖3)，它的特征是中心對稱平面凹進的卷筒形狀35，並與管型的基本上為半圓的支撐部分12相配合。支撐輥B2具有兩個相對的擴大凸緣36，擴大的程度小于B1輥，以控制管型側面部分14和15的形成。
成型輥R2(見圖5)的特征在于，在中心對稱平面它是凸形折疊成型周邊37，以沿著該對稱平面進一步向上成型管壁。成型輥R2具有兩個相對的凹形側面凸緣38，它控制側面部分14和15的下部終端21和22。輥的凸緣36和38的圓周稍稍隔開，並包圍它們之間的管型。
成型輥R3(見圖6)的特征在于，它在中心對稱平面有凸形折疊成形周邊47，以進一步沿著該對稱平面向上成形管型。成型輥R3具有兩個相對的凹形側凸緣48，凹進的程度小于輥R2，它控制側面部分14和15的下部終端21和22。輥凸緣36和48的圓周稍稍相隔，以包圍其間的管型。
支撐輥B3(見圖7)配置在成型輥R4上，其特征在于，它的在中心對稱平面上凹進的卷筒形狀55，與管型的基本上是半圓形的支撐部分12相配合。支撐輥B3具有最小的側面凸緣56，它包圍管型的側面部分14和15。
成型輥R4(見圖7)的特征在于它的在中心對稱平面上的最尖銳凸出折疊成形周邊57，以使進一步沿著該對稱平面成型管壁。成型輥R4具有相對的凹形側面凸緣58，其凹進的程度低于輥R3，它包圍側面部分14和15的下部終端21和22。輥凸緣56和58的周邊密切相關，以便截住和引導其間的管型。
第五和最后的折疊步驟由一對橫向定位的成型輥S1和S2來實現，這對輥配置在管型剛離開成型輥R4處的相對兩側(見圖8和9)。輥S1和S2減小管子的支撐部分12的弧形截面，如圖所示。因此，輥S1和S2配置在相隔的平行豎軸上，其特征在于凹進卷筒狀的曲線構型60，每個輥從頂部正中心開始，即從管型的開始全半徑到下部終端21和22的較小半徑，其曲線構形的彎曲度增加。輥S1和S2具有頂部和底部凸緣61和62，凸緣沿周邊並置以致完全地截住最終的折皺和形變的管型，從而，制成產品管襯L。
根據本發(fā)明，如附圖8和9清楚說明的，管襯L的管型最后折疊在配置于成型輥S1和S2之間的軌R上。軌R的截面構型與側面部分14和15及下部終端21和22的內壁相配合。因此，如圖清楚地表示的那樣，確立了管襯L的最終截面構型。實際上，軌R與管型為滑動接觸，大體上是縱向伸展，故可降低溫度，並在保持于所需的截面構型的條件下硬化。特別注意的是，軌R的沙漏形的截面，適于上述的下部終端21和22的折疊，使它們與中心對稱平面接近的程度，比皺折16的彎曲處與頂部內壁之間更接近。實用中，軌R選擇性地依賴于被限定的形狀。如果需要準確的彎曲16，軌R將有助于保持該種形狀。例如，這個軌R對變形管子的熔接(budfusion)是必要的。
從前述可以看到，管的成型是逐步進行的(見圖3和9)，從圖1可見，涉及溫度控制，以及，選用的材料是熱塑性的。因此，如附圖的圖3中清楚說明的那樣，有幾個噴水咀70散布調節(jié)水，以使溫度保持在例如210°F，從而使塑料軟化，並確保它的彎曲特性。也可以引入其它的熱源諸如熱空氣或輻射熱，以獲得管子所需的溫度，這個溫度要超過原料的結晶點。噴咀70將熱水散布到成型輥R1至R4和S1和S2的范圍。因此，管型變成可塑性的，以致被成型和變成所需的變形狀況。管成型，並滑動結合在軌R上之后，通過噴水咀71散布低溫調節(jié)水，能使塑料管的成型溫度降到環(huán)境溫度，以致使加工后的管襯L冷卻到例如70°F，所有過程都如附圖的圖1和圖3所示。如圖3所示，調節(jié)水用槽或池72收集起來用于圖1所示的循環(huán)。冷卻設備C2使管型在傳送中或從軌R上進入傳送時降到環(huán)境溫度。
如附圖的圖3所示，輥B1-B3，R1-R4和S1和S2在軸承73上自由轉動，因此管型能通過所述的裝置向前移動。然而，當加工薄壁大直徑管襯L時，就需要某些材料來幫助管型移動。因此，電動或液壓型的扭矩馬達型的扭矩機構M可提供所需的幫助(見圖4)。要知道，如所有附圖所示，軸74均裝備了抗摩軸承73。
從前述也將了解，所制成的管狀管襯L其截面構型減小以便于插入管道中，然后恢復到管襯開始擠壓出的截面構型，這樣，它就恰當地固定在被設計的管道中，所有過程按不同的環(huán)境要求進行。
為了使襯管L插入管道，並恢復它的原始構型，現在來看看圖10-26，圖中示出了要加襯的管子的筒狀部分80。管子的形狀是每一端都帶有徑向凸緣82，84，以便能用慣常的方式與相鄰的管段相連。
管道加襯的過程主要以簡圖形式示出，從中可以了解，管子可在地上，現場，地下或水下進行加襯。在上述任何情況下，需要在選擇的、縱向相隔的入口點斷開管道，如果還需要管道流動連續(xù)，則在被襯的部分的兩端處接到管段之間的旁通部分上。這種旁通或拼接方法不構成本發(fā)明的一部分，不需要在此作進一步描述。
在開始襯管作業(yè)之前，應當檢查管子以確定管子經受加襯作業(yè)時施加的壓力的能力。當然，如果管子損壞，腐蝕等原因達到不能承受該種壓力的程度，那么，有問題的管子部分必須替換而不要加襯。
管子80的內部可以用常規(guī)的清管刷86清潔，清管器刷子徑向伸入並與管子內壁接觸而穿過管道內部，以有效地除去松散物質、殘渣、沉積物和對加襯過程有消極影響的其它物質。一當清管器86被引入管子80的上游端，將上游和下游導管88和90分別與管子凸緣82、84連接。為便于這種連接，導管備有端接的凸緣82′、84′，對準相應凸緣上的孔(圖25)，用螺栓或其它適當的緊固件完成連接。
從卷軸94經導管88的通氣孔96而穿入的撥拉線或導向線92，在上游導管88閉合之前，與清管器86的尾端相連。
具有閉合端98的上游導管88包括一個可摘除的板，板上安置了一個入口閥100。在開始清管作業(yè)時，閥100經過導管102與加壓空氣或液體源104相通。下游導管90也有一個端板，上面安置了一個減壓閥106。一個壓力表108監(jiān)測管內的壓力。
加壓空氣或水經過閥100跟在清管器86的后面進入管內，以致推動清管刷前進，並拉著線92通過管子到達下游端。在這種清管操作期間，減壓閥106的壓力調定在約100磅/英寸2，以確保當清管器移動到管子的下游端時，使管子適當地脫氣。當清管器36到達下游端，並移入導管90時，逐漸釋放管子的內部壓力，打開導管88和90，移除清管器36。之后，拉線92就可以抽出，接著，將它固定到相關的絞盤或卷軸110上，如圖11所示。
進一步再參看圖11，所示的管段80備有在其遠端開口的導管88和90，帶有與粗拉線或導向線112相連的開始用的輕量引線92。用位于管道80和導管90的下游端附近的絞盤110把線92和112拉過管道80。從管道上游端的卷軸114上松開導引線112。如早已指出的，只有當要加襯的管道很長時，或是由于例如泄漏之故不能在已有管道內積蓄充分的壓力，來使清管器86和有關的釣魚線或撥拉線推過管道時，才需要逐漸加強的導引線或撥拉線。一當適當的粗拉線經管道80拉出，就可以在上游導管88的附近切斷，之后，接在暫時變形的U型襯L上，更清楚的說明示于圖12。撥拉線用圖12上116處示意方式表示的適當的夾緊裝置連于U型襯管L上。最好，夾緊裝置116是徑向膨脹型的，以致能防止襯管的端部損壞。也如圖12所說明，U型襯管L可以從置于上游導管附近的貯存軸或供應卷軸S上松開。還將意識到，依賴原始擠壓的管襯L的直徑，襯管可在工廠暫時變形，然后以連續(xù)地纏繞在卷軸上的方式裝運，在原始擠壓的管徑大到不能進行預變形和裝運時，提供一個輕便的變形裝置，在現場以一次連續(xù)的操作就地變形襯管L，並拉過要襯的管子。輕便的變形裝置構成的原理與本發(fā)明中揭示的裝置相同，例外的是，在變形前，加熱裝置將使現在環(huán)境的圓管溫度升高到超過它的結晶點。換句話說，已經預暖的管子(擠壓機的真空槽外)的優(yōu)點對輕便變形的工具的使用是得不到的。
圖13表示的是管子80與最后膨脹形式的襯管L的截面圖。它與圖14中表明管襯L處于暫時變形的U型的截面圖形成對照。圖15為透視圖，表明暫時變形的U型襯L拉過要加襯的管子80后的情況?，F在再看圖16，將會注意到，開始，襯管L大約伸到導管88和90的開口端，這不僅方便膨脹的過程，而且留有足夠長的襯管來形成徑向凸緣，所用的方式將在下面更詳細地敘述。
在圖16中，示意地表示了管子80內襯管L開始膨脹的情況。一當襯管正確地定位，就從上游和下游導管88、90的每一端向襯管內插入機械的壓緊/擴張裝置。壓緊/擴張裝置120，122在各個方面都是相同的，因此，只需對一種進行詳述。在圖16-18中清楚看到，下游裝填/擴張裝置122包括一個導入管或導管124，它可連于閉合鍋爐126使用，通過它，熱液體經閥門128進入襯管。液體溫度用常規(guī)的測溫計130監(jiān)測，而襯管內的壓力用常規(guī)的壓力表132監(jiān)測。入口管124經管子伸長部分124′連于筒狀壓緊裝置134，壓緊裝置由常規(guī)的密封環(huán)組成，密封環(huán)的尺寸是要密封住與導管90相連的襯管，從而防止襯管內的液體通過導管逃逸。備有錐形表面138的筒狀楔形擴張器136從壓緊裝置向前伸出，用于迫使襯管端返回到筒形，如在圖16中清楚看到的。在上游導管88處也有相似的裝置，使襯管L按上述的方式在兩端先以機械的方式膨脹。擴張器136上有一個內孔140(圖17和18)，它與入口導管124和封閉鍋爐126相連工作。因此將看到，擴張器136不僅起動擴展的過程，同時便于熱液體經過孔140進入到襯管L中。
一當壓緊器/擴張器裝置120、122分別地定位在導管88、90中時，要使凸緣142貼上導管88、90上的相應的凸緣，這時，從熱源126將熱水引入到襯管的內部。因為系統是封閉的，熱水可升到高溫而不產生蒸氣，在這開始階段，熱水引入襯管以使襯管的溫度升到它的結晶點之上。在溫度升高階段，壓緊器/擴張器裝置120的減壓閥144允許在第一階段約7巴的壓力下，使熱水連續(xù)流過襯管。要意識到，在第一壓力下，再次使襯管加熱到它的形狀記憶溫度所需的時間長短，依賴于要加襯的管子的直徑和長度。
一旦襯管已加熱到160°，襯管的U型記憶被消除，襯管趨向于呈現它的原始筒形狀。然而，如先前提到的，因為管子80的內壁不能是十分圓的，筒形襯管L就不可能與可能翹曲的管子內表面完全一致，特別在超長的距離的情況下。因此，襯管內的壓力在第二段升到約15巴，以使襯管L擴張到基本上完全與管子30的內表面一致，如圖19所示。過程中的導管還配置了空氣出口(空氣泄漏口)，它能使襯管和原始管子之間捕集的空氣或液體逃逸。這就是為什么導管要比襯管的外徑稍大的另一個原因。
之后，關閉閥門128，斷開熱水源126，排空管內的熱水。然后取出壓緊器/擴張器裝置120、122。本發(fā)明的另一個特點是，當襯管仍是熱的時候，將直徑大體上與擴張的襯管的內徑相同的常規(guī)擴張清管器引入管80內，把它推過管子，對襯管施加徑向壓力，以擠壓管子和襯管間剩余的空氣，從而使襯管表面100%與管子的內表面貼合。清管器最好用供應的冷水驅動，以或多或少地把清管器后面的塑料凍結成最終的形狀，消除襯管和管子之間的所有空間。
我們按照將加熱液從管子80的下游側的源126經壓緊器/擴張器裝置122引入，敘述了膨脹階段的過程，要意識到，源126也可以與上游裝置120相連而工作。鑒于此，導管88、90和裝置120、122，包括導管124都備有調節(jié)設備，減壓閥等的必要的入口，出口，以使它們實際上是可互換的。
現在再來看圖20至22，它說明了襯管端逐漸擴大過程的簡要步驟。因此，圖22表示導管88拆掉了，襯管L伸出管子80的情況。一般，襯管存按照建立產生各種直徑管子用的給定尺寸徑向凸緣所需的襯管長度的預定的和計算的數據來切斷。一當襯管切好了，開始第一擴張階段，例如，用一個空氣噴槍將襯管加熱到約180-200°F，凸緣148在與水平呈約50至70°的角度下部分地形成，如圖21所示。這個特定的角度要依賴于各種因素，諸如管子的直徑，凸緣長度等等。一當在襯管端形成開始的擴口，襯管端快速冷卻，然后再加熱到約180-200°F。在第二擴張階段，部分地擴張的端部進一步形變以與管子凸緣82結合而形成徑向凸緣148，如圖22所示，之后，襯管再次快速地被冷卻。
圖23是一個進行上述第一和第二擴張階段用的擴張工具范例。手工操作的螺旋千斤頂150至少在兩個位置固定，最好，圍著凸緣82，相距180°。因此，一對重荷載的螺栓152穿過凸緣82和橫桿154內形成的螺栓孔。橫桿154有螺紋孔156，位于兩端點之間以便插入螺紋千斤頂件158，千斤頂件158安裝有擴口工具160，在橫桿的另一面安裝有壓緊裝置162，墊圈164螺母166，和把手168。把手168順時針方向的旋轉將使擴口工具160進入襯管端，從而按先前在第一擴口階段所敘述的相同方式擴口利用壓緊器裝置162以阻止襯管L在擴口操作期間蠕動到管子80中。在完成第一段擴口后，從千斤頂件158移除工具160，並換成第二段擴口工具170，如圖24所示。這個第二段工具只不過是一個帶孔的柱狀塊，它使部分的擴口展平以與管凸緣82完全結合。在這方面，在端視圖中，圖25表示襯管L在管子80中最后擴大並膨脹的構型。
進一步與第一和第二擴口段聯系來看，要意識到，擴口工具與襯管一端或兩端結合的速度必然與管徑，溫度等有關，以防止一端或兩端損壞。因此，直到通過常規(guī)的手段監(jiān)測溫度到達預定的數字之前，擴口工具不要貼著襯管一端或兩端。另外，在擴口階段，在各個冷卻階段期間，工具維持在全壓力下與襯管結合。
還要進一步意識到，螺旋千斤頂150可以是液壓驅動的，特別對于大直徑管子尤為這樣。
在圖26中，表明了多個相鄰的管子80，每個管子都有一根按照上述過程貼加的襯管L。在每根襯管段上形成的徑向凸緣148造成內部襯里連續(xù)，而沒有管子暴露于流過管道的材料。當然，還有通過多個單一管段引入一根連續(xù)襯管的另一種方案，而也有類似的有效結果。
對于一般在壓力上工作的那些管子來說，已發(fā)現，如果襯管維持在加壓下一個延長的間期，就不必要使襯管加熱到結晶點，在襯管形變后，再凍結得使它維持在開始的筒狀。按照本發(fā)明，那種壓力可以包括當在正常工作時管內的液體壓力。因而，要襯的管子的內部用常規(guī)的清管刷86清潔之后，導管88和90安置到位，變形的襯管插入管內，襯管可利用清管器和施加的壓力通過機械的方式恢復到它原始的筒形。所以，在本具體實施方案中，導管的端部按先前敘述開始變形，最好在下游端插入清管器。清管器可以是常規(guī)的，可以包含一個中等密度的泡沫。在清管器開始插入時，管子端部封閉，加壓的流體，例如空氣，從下游端的管塞之后引入，流體壓力約在25至150磅/英寸2之間，依賴于管子大小和長度。另外，在管子的上游端提供例如約5至40磅/英寸2的背壓或真空壓，也依賴于管子的長度和大小。因為不同的壓力加到清管器上，清管器就從管子的下游端行進到上游端，當它在兩端之間移動時，就用機械的方式使管子恢復到它原始的筒狀構型。當到達上游端時，把清管器后面整個管子和襯管的長度中的壓力維持一段預定的時間，例如約30分鐘。然后使襯管減壓，並同時去除導管和清管器。接著，擴大襯管兩端，如先前所述，再次使流體工作。
現已發(fā)現，如果加襯后管道再次開始工作，在預定的時間例如在約24小時內從流過襯管的工作液向襯管內部施加壓力，特別在襯管已被減壓后，該種壓力將確保襯管與現有管子的管壁貼合。還發(fā)現，過一段時間，例如在約3或4周中，襯管內的應力被釋放，襯管仍將一般地是筒狀，甚至當加壓的工作液其后除去時也是這樣。因此，前述的加襯過程可用于通常不處于壓力下的管道，條件是，襯管內的壓力要維持預定的時間，而這段時間是釋放傾向于使襯管形變到它原始的形變形狀的襯管內的應力所需要的。需要的時間與襯管的直徑、壁厚和材料及所需的圓度有關。例如，如果允許管子中的襯管膨脹成非筒狀構型，那么，襯管處于壓力下的時間周期就可小于1周。另一方面，如果需要完全的筒狀襯管，那么這種時間周期就得是3-4周。所以，如果機械恢復形狀后，管內的壓力可以維持預定的時間，那么，如前所討論的，就不必用高溫液體來釋放應力。因此，這項技術對通常輸運壓力流體的管子的加襯是特別有用的。
本發(fā)明是結合目前考慮為最實際和最佳的實施方案來敘述的，但要知道，本發(fā)明並不限于所公開的實施方案，而是相反，本發(fā)明的意圖是包括所附權利要求的實質和范圍內的各種改進方案和同等安排。
權利要求
1.一種生產變形管襯的方法，其中管襯有管狀截面，其外徑可與管道相配合，并由塑性材料制成，接著插入管道中，然后復原成所說的截面，其中，改進的方法的特征在于首先，在可變形的部分折疊，使管狀截面癟下，方法是，沿著左右對稱面，把可形變部分徑向壓向相對側的部分，在對稱面附近，把管狀截面的相對側截面變成雙壁構型，使折疊處并置于上述管狀截面的相對側的部分。第二步，折彎相對兩側的雙壁構型，使雙壁構型的相對側截面朝左右對稱平面橫向癟進；這樣，就不用拉長而減少了截面構型，以便于插入管道內，并且再恢復到初始的管狀截面，以貼合在管道內。
2.一種根據權利要求1生產由塑料擠壓的變形的管襯的方法，其特征在于，在升高的溫度下擠壓塑料以產生開始的擠壓截面，在降低的溫度下，使管截面按第一和第二步癟下，以防止塑料拉長，所指的管截面的第一步癟下是通過逐漸折疊壓下進行的，而管截面的第二步癟下，是從與左右對稱平面重合的頂部正中點(上死點)，彎曲相對的側截面進行的，再使癟下的管截面降低到環(huán)境溫度以成為一個變形的管襯。
3.一種生產具有管狀截面的由塑性材料構成的變形管襯的裝置，所說管襯接著插入管道中，然后復原成所說的擠壓截面，以與管道的內徑相配合，其中，改進的裝置的特征在于至少一個可轉動的支撐輥配置在水平軸上，這個水平軸與至少一個可轉動的成型輥的軸平行，并相對;支撐輥有個凹槽形的外緣，凹槽中心位于左右對稱平面上以使能與管狀截面的支撐部分相配合。成型輥在所說的左右對稱面上有一個凸出的折疊開始和成形周邊，以把管狀截面的可形變部分沿著左右對稱平面朝支撐部分徑向地壓下，在對稱面附近，管狀截面相對的側截面彎曲折疊成為雙壁構型，其折疊處并置到所述管狀截面的相對的支撐部分上;一對橫向配置的可轉動的成型輥，位于左右對稱平面相對兩側的垂直軸上，每個都有曲線形的凸形周邊，以便于配合管子截面兩側的雙壁構型，并通過把相對側截面的雙壁構型折疊，而進一步把它們朝對稱平面橫向地向內壓入;因之，減少了管狀截面的斷面構型，并使相對側截面由頂部中心位置再進一步癟下，該中心和左右對稱平面重合。
4.一種根據權利要求3生產變形管襯的裝置，其特征在于，一對橫向配置的成形輥，具有邊緣并置的側面凸緣，以攔截住最后癟下的管截面，還包括一根軌，它與相對側截面的雙壁構型的內壁形狀相一致，這根軌與管狀截面滑動接合。
5.在管內安裝一個空心筒狀熱塑性襯管的方法，其特征如下在超過襯管結晶溫度的形狀記憶激活溫度下，改變襯管的截面形狀來減小截面尺寸;把上述改變了截面形狀的襯管拉到管子中，使所說的管狀襯管伸出所指管子的相對兩端;再次加熱該襯管到記憶激活溫度，以使該襯管恢復到所說的筒形截面尺寸和形狀;然后，增加該襯管內的壓力以使該襯管適合于該管子的內部形狀。
6.根據權利要求5的方法，還有一個特征是，在襯管拉入所說的管子前清潔管子的內部，清潔的過程是，在管道的上游端引入拉線，拉過管子，使該上游端的拉線連接到襯管上，通過插入該襯管兩端的機械工具部分地擴大襯管，引入一個膨脹的清管器到該襯管中，以對著該管進一步擴大該襯管，并在該襯管的相對兩端形成徑向凸緣。
7.在大體上圓的，具有內外徑的管子中安裝熱塑性襯管的方法，其特征在于在第一次高溫時，形成具有一個筒狀和外徑大于所說的管子的內徑的熱塑性襯管;在第二次高溫時，暫時變形該筒狀襯管以改變截面的構型使該襯管的截面尺寸減小約25%;冷卻該襯管到環(huán)境溫度;在該管子內插入該襯管;再加熱該襯管到至少第二個高溫，以使該襯管恢復到所說的筒狀;并且另外施加膨脹力到該襯管上，以使該襯管大體上與該管子一致。
8.在管子中安裝一個部分地和暫時地癟下的襯管的裝置，其特征在于把襯管拉入并通過管子，以使襯管從管子的兩端都向外伸的裝置;在所說的端部密封管子的導管裝置;在相對的兩端用機械方法開始膨脹襯管的裝置;對襯管加熱，以使其中的溫度升到至少為它的形狀記憶激活溫度的裝置;和同時地增加襯管內的壓力的裝置。
9.根據權利要求8的裝置，其中所指的用于對襯管加熱使其溫度升高到至少約為襯管的結晶溫度的裝置，同時用于分兩階段使襯管內的工作壓力增高。
10.根據權利要求9的裝置，其中所說的機械裝置包括一對楔形元件，每個該種楔形元件包括密封襯管端部的壓緊設備，每個楔形元件和壓緊設備都備有可與流體源連接的內孔，以把流體引入襯管，另外還包括適于與管子任一端相連的導管，其中，楔形元件和壓緊設備可放置在該導管內。
11.在管子中安裝熱塑性襯管的方法，其特征在于它包括如下步驟提供由熱塑性材料形成的一般地為空心的筒狀襯管;改變襯管的截面形狀以減小截面尺寸;把改變了截面形狀的襯管置于管子內，要使襯管伸出管子的相對兩端;用機械的方式使襯管恢復到它原有的筒狀截面，并靠在管子的內壁上;和以預定的時間從一端到另一端對襯管的內部加壓，以保持襯管壓在管子的內壁上，并釋放襯管中趨向于使襯管恢復到它改變的形狀的應力。
全文摘要
本發(fā)明提供了加襯管子的方法和裝置，熱塑性襯管先形成直徑稍大于管子內徑的筒狀，在高溫下暫時地形變到不同的截面，最好為U型截面，以減小它的總體截面尺寸，便于插入待襯管。一當插入，再次加熱管襯到熱塑性材料的結晶溫度，以使其恢復到原始的筒形。襯管內的壓力也分兩步增加，從而使襯管與管子的內表面一致。也可以使用一個擴張的清管器以確保更加緊密的一致。擴張后，伸出管子外的襯管的端部被擴大，與管子凸緣相結合。
文檔編號B29C63/42GK1031812SQ8810455
公開日1989年3月22日 申請日期1988年7月26日 優(yōu)先權日1987年7月27日
發(fā)明者帕特里克·R·萊頓克斯 申請人:管道制襯有限公司