INVERSIÓN POR AIRE Y CURADO CON VAPOR CON DOBLE PRENSA DE FORROS CURADOS IN SITU.

Inversión por aire y curado con vapor con doble prensa de forros curados in situ Remisión a solicitudes afines [0001] Esta solicitud se basa en y reivindica la prioridad de la solicitud provisional estadounidense que tiene el número de depósito 60/708.934 y fue presentada el 17 de agosto de 2005. Antecedentes de la invención [0002] Esta invención se refiere a la inversión e instalación de un forro curado in situ mediante inversión por aire y curado con vapor, y a un aparato que tiene dobles prensas rígidos para la inversión y el curado del forro. Los métodos y aparatos permiten el uso de una correa de retención para controlar la velocidad de inversión y de un tubo flexible perforado de tendido para la introducción de vapor para el curado con una lumbrera de exhaustación para el paso continuo del vapor a través de dicho tubo flexible perforado de tendido sin desinflar el forro antes del curado con vapor. Los métodos y aparatos son particularmente idóneos para instalar forros de aproximadamente 45,72 a 91,44 cm (de 18 a 36 pulgadas) hasta aproximadamente 1,82 m (72 pulgadas) y más. [0003] Es del dominio público que los conductos o canalizaciones, y particularmente las tuberías subterráneas tales como las tuberías de aguas cloacales, las tuberías de aguas cloacales de lluvia, las tuberías de distribución de agua y las tuberías de distribución de gas que se emplean para conducir fluidos, frecuentemente requieren reparación debido a fugas de fluido o a su deterioro. La fuga puede ser hacia el interior, del entorno al interior o parte conductora de las canalizaciones. Como alternativa, la fuga puede ser hacia el exterior, de la parte conductora de la canalización al entorno circundante. En cualquier caso, es deseable evitar esta fuga. [0004] La fuga puede ser debida a una incorrecta instalación de la tubería original, o a un deterioro de la propia tubería debido al envejecimiento normal o a las efectos de transportar material corrosivo o abrasivo. Las grietas en o cerca de las juntas de tubería pueden ser debidas a condiciones ambientales tales como terremotos o el movimiento de grandes vehículos por sobre la superficie de arriba, o similares vibraciones naturales o artificiales, u otras causas de este tipo. Independientemente de la causa, tal fuga es indeseable y puede redundar en un desperdicio del fluido que se transporta por dentro de la canalización, o bien puede redundar en efectos perjudiciales para el entorno circundante y en la posible creación de un peligroso riesgo para la salud pública. Si la fuga continúa, la misma puede conducir a un fallo estructural del conducto existente debido a la pérdida de tierra y soporte lateral del conducto. [0005] Debido al continuo incremento de los costes de la mano de obra, de la energía y de la maquinaria, cada vez es más difícil y menos rentable reparar tuberías subterráneas o partes que puedan tener fugas dejando al descubierto y sustituyendo los tubos a base de cavar zanjas. Como resultado de ello, se han ideado varios métodos para la reparación o rehabilitación in situ de las canalizaciones existentes. Estos nuevos métodos evitan el gasto y el riesgo que van asociados a la realización de excavaciones y a la sustitución de tuberías o secciones de tuberías, así como las importantes molestias para el público. Uno de los más exitosos procedimientos de reparación o rehabilitación sin zanjas de tuberías que está en la actualidad siendo extensamente usado es el llamado Procedimiento Insituform®. Este Procedimiento está descrito en las Patentes U.S. Núms. 4.009.063, 4.064.211 y 4.135.958. [0006] En la práctica estándar del Procedimiento Insituform se instala dentro de la canalización existente un forro tubular flexible alargado que está hecho de una tela de fieltro, espuma o un similar material impregnable con resina con un recubrimiento impermeable exterior que ha sido impregnado con una resina termoendurente curable. El forro se instala en general utilizando un procedimiento de eversión como el que se describe en las dos últimas patentes Insituform identificadas. En el proceso de eversión, la presión radial aplicada al interior de un forro evertido lo presiona contra la superficie interior de la canalización y lo deja así acoplado a la misma. Sin embargo, el Procedimiento Insituform también se pone en práctica tirando de un forro impregnado con resina al interior del conducto por medio de una cuerda o de un cable y usando un forro o vejiga aparte que sirve para el inflamiento y es impermeable a los fluidos, siendo el mismo evertido dentro del forro para hacer que el forro sea curado contra la pared interior de la canalización existente. A tales forros impregnados con resina se les denomina generalmente tubos curados in situ o forros CIPP, y la instalación recibe el nombre de instalación de CIPP. [0007] Los forros tubulares flexibles CIPP tienen una capa lisa exterior de polímero relativamente flexible y considerablemente permeable que recubre el exterior del forro en su estado inicial. Al ser el forro evertido, esta capa impermeable termina en el interior del forro tras haber sido el forro evertido durante la instalación. Al estar el forro flexible instalado en su sitio dentro de la canalización, la canalización es presionizada desde el interior, preferiblemente utilizando un fluido de eversión tal como agua o aire para obligar al forro a expandirse radialmente hacia el exterior para así quedar en contacto con y adaptado a la superficie interior de la canalización existente. 2   [0008] Típicamente se erige una torre de eversión en el sitio de instalación para proporcionar la carga de presión necesaria para evertir el forro o una vejiga. También se presenta y se describe una unidad de eversión en las Patentes U.S. Nº 5.154.936, Nº 5.167.901 (RE 35.944) y Nº 5.597.353. El curado puede iniciarse mediante la introducción de agua caliente en el forro evertido a través de un tubo flexible de recirculación unido al extremo del forro que es objeto de eversión. El agua de inversión se hace recircular por una fuente de calor tal como una caldera o un intercambiador de calor y se hace que regrese al forro invertido hasta haber quedado concluido el curado del forro. La resina con la que está impregnado el material impregnable es entonces curada para así formar un tubo rígido, duro y bien ajustado que reviste interiormente a la canalización existente. El nuevo forro tapa herméticamente con eficacia cualesquiera grietas y repara cualquier deterioro de una sección de tubería o de una junta de tubería a fin de impedir que continúe la fuga ya sea hacia el interior o bien hacia el exterior de la canalización existente. La resina curada también sirve para reforzar la pared de la canalización existente para así proporcionar un adicional soporte estructural para el entorno circundante. [0009] La torre de eversión, que llevaba tiempo construir, hacia que los obreros estuviesen a 30 pies de altura sobre el suelo, a menudo cerca de árboles y de hilos eléctricos. Este método fue mejorado por un aparato, lo cual le permitió a Insituform crear una carga hidráulica mediante el uso de una válvula de esfínter. El forro era aportado a la parte superior del aparato y se le hacia pasar a través de la válvula de esfínter mediante agua a presión bajo la válvula. El agua a presión aplicaba una fuerza a la extremidad anterior del forro, haciendo así que el mismo se invirtiese al interior de la tubería en rehabilitación. Estos aparatos para la rehabilitación de tubería de pequeño diámetro han venido estando en uso por espacio de aproximadamente quince años. [0010] La mayor desventaja del uso de estos aparatos con agua es la cantidad y disponibilidad del agua de inversión. El agua tiene que ser calentada típicamente de 55ºF a 180ºF a fin de efectuar el curado, y tiene que ser luego enfriada mediante la adición de más agua hasta 100ºF antes de descargarla a un aceptable sistema de eliminación. [0011] Esta desventaja puede ser superada usando aire en lugar de agua para crear la fuerza de inversión. Una vez totalmente invertido el forro impregnado, el mismo puede ser entonces curado con vapor. A pesar de que es necesaria agua para producir vapor, la cantidad de agua en forma de vapor es tan sólo un 5-10% de la requerida para la inversión con agua, el curado y el enfriamiento. Esto significa que puede usarse vapor para el curado aunque no esté fácilmente disponible agua a pie de obra. Esta drástica reducción de la cantidad de agua es el resultado de la mayor cantidad de energía que puede obtenerse de una libra de agua en forma de vapor frente a una libra de agua calentada. 0,454 kg (una libra) de vapor que se condensan para quedar en forma de 0,454 kg (una libra) de agua desprenden aproximadamente 1.055,06 kJ (1.000 BTUs), mientras que 0,454 kg (una libra) de agua desprenden solamente... [Seguir leyendo]

1. Método para invertir un forro impregnado con resina y curado in situ (101) al interior de un conducto existente con un aparato de instalación (11) que tiene una abertura (13) y un primer prensa (16) y un segundo prensa (21) que está más abajo y distanciado del primer prensa y más abajo de la abertura; caracterizado por los pasos de: sujetar el extremo anterior del forro (101) a la abertura (13) del aparato más arriba del primer prensa (16); invertir el forro a través del aparato pasando al menos un prensa; instalar una lumbrera (108) de entrada de fluido en la parte invertida del forro (102a, 102b) más abajo del prensa que es al menos uno; instalar en el forro invertido una segunda lumbrera (106) de entrada de fluido posicionada más abajo del segundo prensa (21) con la primera lumbrera de entrada (108) posicionada entre los dos prensas (16, 21) del aparato; cerrar uno de los prensas (16, 21) con la lumbrera de entrada de fluido en el lado de más abajo del mismo; introducir un fluido de inversión a presión en la parte invertida del forro a través de la lumbrera de entrada de fluido; y dejar que el forro se invierta en respuesta al fluido introducido por la lumbrera de entrada de fluido. 2. El método de la reivindicación 1, en donde la lumbrera de entrada (108, 106) se instala antes de sujetar el forro al aparato. 3. El método de la reivindicación 1, en donde una parte del forro (102a, 102b) puesta en el aparato es invertida antes de ser sujetada al aparato y de ser puesta en el mismo. 4. El método de la reivindicación 1, caracterizado además por los pasos de: cerrar el segundo prensa (21) para coger y cerrar herméticamente la parte invertida del forro (102a, 102b); introducir fluido de curado por la segunda lumbrera (108) en el forro para curar la resina; y enfriar el forro curado. 5. El método de la reivindicación 4, que incluye los pasos de: unir una correa de retención (111) al extremo del forro en inversión y cuando el comienzo de la correa de retención está entre los prensas (16, 21), cerrar el primer prensa (16) y abrir el segundo prensa (21) para permitir que la correa (111) pase a su través; y al haber quedado concluida la inversión, introducir fluido de curado por una de las lumbreras de entrada (106, 108). 6. El método de la reivindicación 5, caracterizado además por el paso de: unir un tubo flexible de tendido (112) al extremo distal del forro con la correa de retención (111). 7. El método de la reivindicación 6, en donde el tubo flexible de tendido (112) está cerrado en el extremo distal unido al forro. 8. El método de la reivindicación 6, caracterizado además por los pasos de: unir el tubo flexible de tendido a la primera lumbrera de entrada (108); cerrar el primer prensa (16) y abrir el segundo prensa (21) y continuar con la inversión hasta que el tubo flexible de tendido (112) descanse en el fondo del forro. 9. El método de la reivindicación 8, en donde la operación de unir el tubo flexible de tendido a la lumbrera de entrada incluye los pasos de: cortar el tubo flexible de tendido (112) más arriba del primer prensa (16); unir un extremo de un codo (113) al extremo cortado del tubo flexible de tendido (12); y unir el otro extremo del codo (113) a la primera lumbrera de entrada (108). 10. El método de la reivindicación 8, en donde la operación de unir el tubo flexible de tendido a la lumbrera de entrada incluye los pasos de: cortar el tubo flexible de tendido (112) más arriba del primer prensa (16); pasar el extremo cortado del tubo flexible de tendido (112) por la primera lumbrera de entrada (108); introducir un manguito tubular rígido doblable con un extremo abocinado en el extremo cortado del tubo flexible de tendido; atar el tubo flexible de tendido (112) a la parte tubular del manguito; e introducir el tubo flexible de tendido (112) y la parte tubular del manguito en la lumbrera de entrada (108); con lo cual el extremo del tubo flexible de tendido (112) queda cogido entre la parte abocinada del manguito y la lumbrera de entrada (108) y se impide que el tubo flexible de tendido (112) se retuerza al formar el manguito una curvatura gradual hacia el segundo prensa (21). 13   11. El método de la reivindicación 6, en donde el tubo flexible de tendido (112) es perforado a lo largo del mismo para distribuir fluido de curado a lo largo del interior del forro invertido. 12. El método de la reivindicación 6, que incluye los pasos de cerrar el primer prensa (16) tras haber pasado a su través la conexión del tubo flexible de tendido (112) y de la correa de retención (111) y abrir el segundo prensa (21) para permitir que pase la conexión, y continuar para invertir el forro. 13. El método de la reivindicación 1, que incluye el paso de realizar lumbreras en el extremo de abajo del forro invertido tras haber sido concluida la inversión, sin permitir que se desinfle el forro invertido. 14. El método de la reivindicación 4, en donde el fluido de inversión es aire y el fluido de curado es vapor. 15. Aparato (11) de inversión por aire y curado con vapor que es para instalar un forro de tubería impregnado con resina y curado in situ (101) y tiene un armazón rígido (12) con una abertura (13) para pasar el forro (101) a su través y prensas primero y segundo montados en el armazón más abajo de la abertura; caracterizado por medios (17) para sujetar una parte invertida del forro en la abertura; teniendo cada prensa (16, 21) al menos un elemento de prensa rígido selectivamente desplazable (18, 23) para ajustar la separación del prensa para coger el forro invertido que se pasa a su través. 16. El aparato de la reivindicación 15, caracterizado además por motores (19, 24) acoplados a los elementos desplazables para ajustar la separación entre los elementos de los prensas. 17. El aparato de la reivindicación 15, que incluye al menos un motor (19, 24) montado en el armazón (12) y acoplado a los elementos móviles (18, 23) de los prensas. 18. El aparato de la reivindicación 16, que comprende además un motor (19, 24) montado en el armazón (12) en el extremo de cada elemento desplazable de los prensas (16, 21). 19. El aparato de la reivindicación 16, en donde los motores (19, 24) son cilindros neumáticos montados en el armazón rígido (12). 20. El aparato de la reivindicación 15, en donde los elementos móviles (18, 23) de los prensas son desplazados sobre apoyos lineales de guía montados en el armazón. 21. El aparato de la reivindicación 15, en donde la separación entre los elementos (22, 23) del segundo prensa (21) se fija a un mínimo por medio de un dispositivo de ajuste de la separación para así limitar el desplazamiento de los elementos móviles (18, 23). 22. El aparato de la reivindicación 21, en donde el dispositivo de ajuste de la separación es al menos un espaciador de un tamaño deseado que se pone en los apoyos de guía (21a) entre los elementos (22, 23) del prensa. 23. El aparato de la reivindicación 21, en donde el dispositivo de ajuste de la separación es un perno de ajuste que se ajusta para limitar el desplazamiento del elemento desplazable (23) del prensa. 24. El aparato de la reivindicación 15, caracterizado además por una pluralidad de ganchos (14) montados en el armazón (12) más arriba del primer prensa para montar el forro (101) a invertir. 25. El aparato de la reivindicación 15, en donde los elementos (17, 18, 22, 23) de los prensas son barras metálicas rígidas. 26. El aparato de la reivindicación 15, en donde los elementos (17, 18, 22, 23) de los prensas son tubos metálicos. 14     16   17   18   19     21   22   23   24     26   27   28   29