ТРУБОПРОВОД Российский патент 2005 года по МПК F16L59/00 

Изобретение относится к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов и может быть использовано при изоляции стальных труб тепловых сетей для бесканальной прокладки.

Известна изоляция теплопровода, включающая теплоизоляционное покрытие и наружную гидроизоляционную оболочку, выполненную из пенополистирола типа ПБС с кажущейся плотностью 60-140 кг/м³ и толщиной 20-40% от толщины теплоизоляционного слоя [авт. свидетельство № 796616, кл. F 16 L 59/00, 1981 г.].

Недостатком пенополистирола ПСБ как наружной гидроизоляционной оболочки является сравнительно невысокая прочность его к ударным нагрузкам, не обеспечивая надежность изоляционных слоев на трубах при погрузочно-разгрузочных работах и при перевозке, особенно на морозе.

Другой недостаток вытекает из технических трудностей и трудоемкости технологии: сначала на трубу надо наформировать в разъемной форме теплоизоляционный слой, а затем поместить конструкцию в другую разъемную форму большего диаметра и на поверхность теплоизоляционного слоя наформировать слой полистирольного пенопласта ПСБ.

Известен также трубопровод с тепло- и гидроизоляцией, в котором в пространстве между гидроизоляционной неразъемной полимерной оболочкой и трубой помещена теплоизоляция из жесткого пенопласта, [патент Великобритании № 1441208. кл. F 16 L 59/02, 1976 г.].

Недостатком известной конструкции является невысокая механическая прочность монолитной гидроизоляционной оболочки из пластика, особенно при работе в условиях повышенных температур, и, следовательно, необходимость идти на повышение плотности теплоизоляции ради достижения нужной механической прочности. А это, в свою очередь, приводит к повышенному расходу материала для изоляции. К недостаткам известного технического решения относится также сложность нанесения теплоизоляции.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является трубопровод, включающий металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием из жесткого пенопласта и наружную неразъемную гидроизоляционную оболочку, причем последняя выполнена из эластического вспененного термопласта, а теплоизоляционное покрытие - из термореактивного пенопласта заливочного типа.

Гидроизоляционная оболочка выполнена из вспененного полиэтилена. Целесообразно для гидроизоляции использовать эластичный вспененный термопласт плотностью 40-500 кг/м³.

Толщину гидроизоляционной оболочки целесообразно выбирать в пределах 10-100% от толщины теплоизоляционного слоя [авт. свидетельство № 1128680 кл. F 16 L 59/00, 1981 г.].

Недостатком известной конструкции являются тепловые потери, недолговечность гидроизоляционной оболочки и невысокая адгезия теплоизолирующего покрытия к гидроизоляционной оболочке.

Задача изобретения - снижение тепловых потерь и повышение долговечности гидроизоляции трубопровода, а также расширение ассортимента использованных при изоляции конструкций трубопроводов.

Поставленная задача достигается тем, что в известной конструкции, включающей металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную гидроизоляционную оболочку, теплоизоляционное покрытие выполнено из жидкого пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов. Вспененная композиция пенополиуретана с объемной долей закрытых пор >88%, теплогидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок.

Низкая теплопроводность материала гидротеплоизоляционой оболочки из полиэтилена низкого давления трубных марок обеспечит надежную гидроизоляцию и, следовательно, снижение тепловых потерь за счет предотвращения попадания воды в теплоизоляционное покрытие, а теплоизоляционное покрытие из пенополиуретана (ППУ) обеспечивает снижение тепловых потерь за счет свойств ППУ, а именно плотностью его определяется качество теплоизоляционного трубопровода, а она определяет другие параметры: теплопроводимость, содержание закрытых пор, водопоглащение, усилия при деформации. Основные свойства ППУ отвечают требованиям Европейского стандарта EN-253 и Техническим условиям МосФлоулайн (см. таблицу)

ТаблицаПоказатели качества пенополиуретана в изделииПоказатели европейского стандарта EN-253Среднестатистические показатели, МосФлоулайнА) Кажущаяся плотность ППУ в изделии, кг/м³, не менее6071,4Б) коэффициент ППУ при 50°С, Вт/м°С не более0,0330,023В) Объемная доля закрытых пор, %, не менее8894,27Г) Прочность ППУ на сжатие, мПа, не менее0,300,53Д) Водопоглащение ППУ при 90-минутном кипячении, %, не более103,26

Изобретение изображено на чертеже.

Трубопровод состоит из стальной трубы 1, наружной гидроизоляционной неразъемной оболочки 2 из полиэтилена низкого давления трубных марок и теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана 3 с объемной долей закрытых пор не менее 88%.

Пенополиуретан содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат. В результате реакции компонентов и воды образуется однородный материал с закрытыми порами. Этот материал обладает высокими теплоизолирующими свойствами, что отражено в таблице.

Тепло- и гидроизоляцию трубопровода осуществляют следующим образом: для нанесения изоляции композицию ППУ заливают в межтрубное пространство через отверстие заглушки. После окончания процесса заливочное отверстие в заглушке закрывается. В процессе вспенивания ППУ - композиции происходит заполнение межтрубного пространства по направлению снизу вверх с одновременным вытеснением из него воздуха через воздушные отверстия в верхней заглушке.

После заливки требуется определенное время для завершения химических реакций, при протекании которых происходит образование ППУ и его отвердение. Окончательное время отвердения пены устанавливается заранее опытным путем на технологических пробах. Наружную оболочку - полиэтилен низкого давления - экструдируют в соответствии с ГОСТ, а механические испытания оболочек (предел текучести, относительное удлинение при разрыве) соответствуют требованиям отечественных и европейских норм. Применяемый ППУ обеспечивает работоспособность теплоизоляции не менее 25 лет и рассчитан на длительное воздействие температуры носителя до 130°С.

Использование изображения позволит снизить тепловые потери трубопровода, повысить надежность и долговечность гидротеплоизоляции за счет использования высококачественного сырья, а также постоянно контролировать продукцию на всех стадиях технологического процесса.

Ранее не использованные в теплоизоляционных конструкциях ППУ и ПЭ обеспечивают расширение используемых теплоизоляционных покрытий как внутренних, так и наружных.

Изобретение относится к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов. Техническим результатом изобретения является снижение тепловых потерь и повышение долговечности гидроизоляции оболочки. В трубопроводе, включающем металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную полимерную гидроизоляционную оболочку, теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор после вспенивания и отверждения пены не менее 88%, причем композиция пенополиуретана до вспенивания содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат, а гидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Трубопровод, преимущественно для тепловых сетей, включающий металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную полимерную гидроизоляционную оболочку, при этом теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор после вспенивания и отвердения пены не менее 88%, причем композиция пенополиуретана до вспенивания содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат, а гидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок.2. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что среднестатистический показатель объемной доли закрытых пор составляет 94,27%.