177343. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrofil polimer gélek előállítására alkalmas vizes oldatok stabilizálására és szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek, különösen hibás csatornák és mélyépítési műtárgyak szilárdságának és vízzáróságának fokozására
177343 6 A találmány szerint előállított stabil vizes reagens-oldatok stabilitása mindaddig fennmarad, amíg biztosítjuk az oldat oxigénnel való telítettségét. Az esetleges helyi gélesedések megakadályozására biztosítanunk kell, hogy a bevezetett oxigén egyenletesen oszoljon ei a vizes oldatban. Oxigéngáz vagy oxigéntartalmú gázelegy (például levegő) folyamatos bevezetésekor a gázbevezető cső megfelelő kiképzésével és elhelyezésével, a buborékok méretének és sebességének megfelelő megválasztásával könnyen biztosíthatjuk az egyenletes oxigéneloszlást; szükség esetén azonban a rendszert keverhetjük is. A találmány tárgya továbbá eljárás szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának és vízzáróságának fokozására a találmány szerinti módon előállított stabilizált oldatok felhasználásával. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba és/vagy annak környezetébe (például talajba, műtárgyakba, így csatornákba, folyadéktárolókba, vízzáró rétegek kialakítására szánt szilárd anyagokra, kőzetrétegekbe, stb.) a találmány szerinti módon stabilizált reagens-oldatot juttatunk, majd a kívánt időpontban megszüntetjük az oldat oxigén-telítettségét. Az oxigén-telítettség megszüntetése után az oldat rövid időn belül gélesedik, és stabil, szilárd szerkezetű, kiváló vízzáró tulajdonságokkal rendelkező gélt képez. Az „oxigén-telítettség megszüntetése” megjelölésen külső beavatkozással vagy külső beavatkozás nélkül végzett műveleteket egyaránt értünk. Külső beavatkozással szüntetjük meg az oxigén-telítettséget például akkor, ha az oxigéngáz vagy oxigéntartalmü gázelegy bevezetését leállítjuk. Az oxigén-telítettséget azonban külső beavatkozás nélkül is megszüntethetjük például ügy, hogy a kezelendő területen spontán hagyjuk az oxigénkoncentrációt úgy csökkenni, hogy a gélesedés bekövetkezzék. A találmány szerinti eljárás rendkívül előnyösen alkalmazható mélyépítési és építési szerkezetek, így csatornák, folyadéktárolók, közműalagutak és egyéb, adott esetben a környezettől elzárt műtárgyak javítására feltöltéses technológiával. Ebben az esetben célszerűen úgy járunk el, hogy a javítandó létesítményt (például csatornát) vagy annak egy részét oxigéngáz vagy oxigéntartalmú gázelegy bevezetésével stabilizált reagens-oldattal töltjük fel, a reagens-oldatot a hibahelyekre beszivárogni hagyjuk és adott esetben utánadagoljuk, majd a reagens-oldat fölöslegét a gázbevezetés fenntartása közben eltávolítjuk, és a gázbevezetést leállítjuk. Szükség esetén a javítandó csatornába vagy csatornarészbe a stabilizált reagens-oldat bevezetése előtt, azzal egyidőben és/vagy azután szemcsés szilárd anyagot (például homokot) is juttatunk, célszerűen vizes szuszpenzió formájában. A szemcsés szilárd anyag alkalmazása különösen olyan csatornák javítása során előnyös, amelyeken igen sok hibahely vagy folytonossági hiány található ; ekkor ugyanis a csatornák vízzáróságánek biztosítására igen nagy mennyiségű reagens-oldatra lenne szükség. A szemcsés szilárd anyagok a hibahelyek és folytonossági hiányok eltömésében játszanak szerepet, és a reagens-oldatból képződő gél szerkezetébe beépülve tökéletes vízzáró hatást biztosítanak. Hosszú csatornák javítása esetén célszerűen úgy járunk el, hogy a csatorna javítandó szakaszát térelválasztó elemek felhasználásával lezárjuk, és csak ebbe a szakaszba juttatunk reagens-oldatot. Nagy átmérőjű csatornák javításakor a túl nagy mennyiségű reagens-oldat bejuttatásának elkerülésére a csatornákba célszerűen térkorlátozó elemeket helyezünk, amelyek helyzetét távolságtartó ele5 mekkel rögzíthetjük. Térkorlátozó elemekként például a 153 975 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett elemeket alkalmazhatjuk; ezek közül különösen előnyösek a felfújható müanyagtömlők.'Eljárhatunk úgy is, hogy a térkorlátozó elemként alkalmazott üreges testekbe (például műanyagtömlőkbe) megfelelő mennyiségű nehezítő anyagot (például vizet) helyezünk. E megoldás előnye, hogy a térkorlátozó elem a bevezetett reagens-oldatban lebeg, és lem zárja el a javítandó csatorna vagy csatornaszakasz egyes felületeit a reagens-oldat behatolása elől. A találmány szerinti stabilizáló eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példa kapcsán ismertetjük. 1. példa 7 g vízből, 3 g akrilamidból, 0,03 g metilén-bisz-akrilamidból, 0,1 g trietilén-diaminból és 0,1 g ammonium-perszul.átból reagens-oldatot készítünk. Ez az oldat az összemérést és gyors összekeverést követően főzőpohárba töltve és nyugalomban hagyva 16 perc után begélesedik. Amennyiben ugyanezt az oldatot gázmosó palackba töltjük és a palackon levegőt buborékoltatunk át, az oldat tetszés szerinti ideig folyékony marad. Ha a buborékoltatást 1 óra múlva leállítjuk, az oldat ló 18 perc után ugyancsak begélesedik. Ha a buborékoltatást 8 óra elteltével állítjuk le, az oldat csak kb. 100 perc elteltével gélesedik be, ami az ammónium-perszulfát időközbeni bomlásával magyarázható. Abban az esetben azonban, ha az ammónium-perszulfát koncentrációját vegyszerutánadagolással folyamatosan, vagy legalábbis a levegőbevezetés megszüntetésekor az eredeti értékre állítjuk be. a gélesedés 16—18 perc alatt következik be. Ha az oldaton 24 órán át buborékoltatunk levegőt, a levegőbevezetés leállításakor gélesedést nem tapasztalunk, ami az ammónium-perszulfát teljes mértékű elbomlásával magyarázható. Abban az esetben azonban, ha az ammónium-perszulfát koncentrációját folyamatosan az eredeti értéken tartjuk vagy a levegőbevezetés megszüntetésekor az eredeti értékre állítjuk be, a gélesedés 16—18 perc elteltével bekövetkezik. Valamennyi vizsgált esetben szilárd, stabil gél képződik. A következő példákban a szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának és vizzáróságának fokozására alkalmas eljárást ismertetjük, csatornák javítása kapcsán. Ezt az eljárást „SUPERAQUA" eljárásnak neveztük el. 2. példa Az 1. ábrán feltüntetett esetben egyszerre két, 1 és 2 akna között lévő csatornaszakaszt veszünk kezelés alá oly módon, hogy a megfelelően kitisztított szakaszt az aknáknál 3 csőelzárókkal lezárjuk. A lezárt szakaszba behelyezzük a levegő bevezetésére szolgáló 4 perforált csövet (célszerűen hajlékony PVC gégecsövet), amelyet a felszínen légkompresszorhoz csatlakoztatunk, és a kompresszort működésbe hozzuk. Ezt követően a 2 aknán keresztül az 5 tartályban lévő vizes reagens-oldattal feltöltjük a lezárt csatornaszakaszt. A tömítetlenségekbe, repedésekbe, üregekbe, járatokba történő injektáláshoz szükséges nyomást az aknákban létrehozott nyomómagassággal feltöltéssel érjük el. A csatorna hibásodási mértékétől függően az exfiltráció miatt az oldatot az aknákban szükség szerint utántöltjük. Megfelelő idő eltelte után (általában 2 óra múlva), célszerűen akkor. amikor már az exfiltráció is megszűnik, a folyadékot a 2 aknán keresztül eltávolítjuk a csatornaszakaszból, a 5 10 i 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
