СПОСОБ ТЕПЛО- И ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ФАСОННОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2006 года по МПК F16L59/16 

Изобретение относится к технологии нанесения на трубчатые изделия, в частности фасонные (отводы, тройники, переходы, неподвижные опоры и др.), теплоизоляционного покрытия из вспенивающейся композиции и гидроизоляции, и может быть использовано при подземной бесканальной прокладке тепловых сетей.

Известен способ тепло- и гидроизоляции труб, включающий образование гидроизоляционной оболочки, ее герметизацию, нанесение жидкой теплоизоляционной композиции на трубу с торца, последующее ее вспенивание и отверждение (Промышленные способы предварительной изоляции трубопроводов жестким пенополиуретаном. Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы и документации. Перевод №А-6594, Москва, 1977, с.10).

Недостатком способа является получение пенопласта только одинаковой плотности по толщине из-за давления, развивающегося только от химической реакции, что снижает жесткость теплогидроизоляционной конструкции на трубе, имеющей эластичную оболочку.

Известен способ тепло- и гидроизоляции трубы, включающий установку ее внутри гидроизоляционной оболочки, герметизацию оболочки, последующее нанесение на трубу теплоизоляционной композиции (покрытия), ее вспенивание и отверждение, причем перед нанесением на трубу теплоизоляционной композиции гидроизоляционную оболочку герметизируют и создают в ней давление порядка 0,1-0,6 мПа. По окончании заливки композиции трубу поворачивают на 240-300° вокруг оси (SU 1060876, 1983).

Недостатком известного способа является сложность проведения процесса тепло- и гидроизоляции трубы вследствие необходимости герметизации под давлением, невысокая адгезия теплоизоляционной композиции к стальной трубе и внутренней поверхности гидроизоляционной оболочки, т.к. адгезии подвергают теплоизоляционную композицию механическим путем, что приводит к снижению жесткости (прочности) гидроизоляционной оболочки и в целом гидроизоляционного изделия к ударным нагрузкам, а также отсутствие оперативного дистанционного контроля состояния изоляции.

Известен выбранный в качестве ближайшего аналога способ тепло- и гидроизоляции фасонного изделия, например отводов, тройников, переходов, включающий установку его в гидроизоляционную оболочку, герметизацию оболочки и нанесение теплоизоляционной композиции, ее вспенивание и отверждение (Симпозиум по вопросу изоляции труб полиуретаном в Институте ВНИИСС 20-30 октября 1986 г., г.Владимир).

Недостатком известного способа является низкая жесткость (прочность) гидроизоляционной оболочки и в целом гидроизоляционного изделия к ударным нагрузкам, а также отсутствие оперативного дистанционного контроля состояния изоляции.

Задачей изобретения является получение технического результата, который выражается в интенсификации процесса тепло- и гидроизоляции фасонного изделия, обеспечении дополнительной жесткости (прочности) как его гидроизоляционной оболочки, так и в целом фасонного изделия и обеспечении оперативного дистанционного контроля состояния изоляции. Технический результат обусловлен заявленной совокупностью действий, их порядком выполнения и условиями осуществления.

Технический результат достигается тем, что в способе тепло- и гидроизоляции фасонного изделия, например отводов, тройников, переходов, включающем установку его в гидроизоляционную оболочку, герметизацию оболочки и нанесение теплоизоляционной композиции, ее вспенивание и отверждение, используют теплоизоляционную композицию-пенополиуретан, гидроизоляционную оболочку изготавливают из фасонных оболочек в виде заготовок, вырезанных из полиэтиленовых труб, фрагменты которых сваривают, при этом под гидроизоляционную оболочку фасонного изделия устанавливают проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, нанесение теплоизоляционной композиции, ее вспенивание и отверждение производят после герметизации оболочки и установки торцевых заглушек.

Способствует достижению технического результата то, что:

- используют полиэтиленовые трубы в виде предварительно изготовленной полиэтиленовой оболочки путем экструдирования высушенных гранул полиэтилена низкого давления трубных марок, причем при экструдировании внутреннюю поверхность полиэтиленовой оболочки обрабатывают электроискровым разрядом 28000 В, а заготовки вырезают после остывания полиэтиленовой оболочки, сформированной в экструдере;

- наружную поверхность фасонного изделия обрабатывают дробеструйной машиной с получением необходимой шероховатости;

- теплоизоляционную композицию-пенополиуретан готовят смешением в емкости заливочной машины жидких компонентов полиольного и полиизоцианата при соотношении 1:1,57÷1,63 при температуре 16-24°С, рассчитывают массу композиции по формуле:

P=V×j×K,

где Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции-пенополиуретана;

V - объем межтрубного (изолируемого) пространства (изолируемый объем);

j - расчетная кажущаяся плотность теплоизоляционной композиции-пенополиуретана в конструкции;

К - коэффициент избытка пены, определяемый экспериментально и зависящий от толщины теплоизоляционного слоя, отклонений от заданной температуры нагрева, принимается равным от 1,02 до 1,2 на уровне освоения производства,

по рассчитанной массе теплоизоляционной композиции-пенополиуретана определяют продолжительность заливки в изолируемый объем:

τ=60×P/Q,

где τ - время заливки, с;

Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции - пенополиуретана, кг;

Q - установленная производительность заливочной машины, кг/мин;

- проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции располагают параллельно оси трубы в плоскости одного диаметра;

- устанавливают три проводника-индикатора системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, которые располагают параллельно оси трубы и в положении, соответствующем положению 3, 9 и 12 часам циферблата;

- фрагменты оболочки сваривают с помощью термозеркал встык или с помощью ручного экструдера;

- герметизацию оболочки производят заливкой швов расплавом полиэтилена;

- после сварки всю трубную конструкцию прогревают в печи до 28°С;

- нанесение теплоизоляционной композиции-пенополиуретана, ее вспенивание и отверждение производят заливкой теплоизоляционной композиции-пенополиуретана в межтрубное пространство через отверстие, отверждают композицию после вспенивания в течение 10-15 минут, после чего заглушки снимают, а торцы теплоизоляционной композиции-пенополиуретана покрывают гидроизоляционным материалом.

Благодаря адгезии между фасонным стальным изделием и теплоизоляционной композицией-пенополиуретаном, а также пенополиуретаном и внутренней стенкой полиэтиленовой оболочки обеспечивается прочность и снижение потерь тепла теплогидроизоляционной оболочки и в целом фасонного изделия. Этому способствует также правильно подобранная плотность пенополиуретана, обязательная обработка внутренней поверхности полиэтиленовой оболочки высоковольтным электрическим разрядом и предварительная дробеструйная обработка фасонного изделия.

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно изготавливают полиэтиленовую оболочку путем экструдирования высушенных гранул полиэтилена низкого давления трубных марок, причем при экструдировании внутреннюю поверхность полиэтиленовой оболочки обрабатывают электроискровым разрядом мощностью 28000 В, а наружную поверхность фасонного стального изделия - дробеструйной машиной с получением необходимой шероховатости. После остывания полиэтиленовую трубу, сформированную в экструдере, разрезают на заготовки стандартной длины, затем готовят теплоизоляционную композицию-пенополиуретан с плотностью более 940 кг/см³ смешением в емкости заливочной машины жидких компонентов - полиольного и полиизоционата при соотношении 1:1,57÷1,63 при температуре 16-24°С.

Массу композиции рассчитывают по формуле:

P=V×j×К,

где Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции-пенополиуретана;

V - объем межтрубного (изолируемого) пространства (изолируемый объем);

j - расчетная кажущаяся плотность теплоизоляционной композиции-пенополиуретана в конструкции;

К - коэффициент избытка пены, определяемый экспериментально и зависящий от толщины теплоизоляционного слоя, отклонений от заданной температуры нагрева, принимается равным от 1,02 до 1,2 на уровне освоения производства. По рассчитанной массе теплоизоляционной композиции-пенополиуретана определяют продолжительность заливки в изолируемый объем:

τ=60×P/Q,

где τ - время заливки, с;

Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции-пенополиуретана, кг;

Q - установленная производительность заливочной машины, кг/мин.

Изготовленные стальные фасонные изделия подаются на сборочный участок, где изготавливаются фасонные оболочки из полиэтиленовых труб. Элементы оболочек вырезают на месте из полиэтиленовой трубы. На подготовленные стальные фасонные изделия предварительно устнавливают концентрические опоры с шагом 0,5-0,6 м. Производят укладку проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, например, в количестве трех, которые располагают параллельно оси трубы в плоскости одного диаметра в положении, соответствующем 3, 9 и 12 часам циферблата. Фрагменты оболочек подают к установленному на монтажном столе готовому фасонному изделию и надевают на центрирующие опоры. Далее элементы оболочек сваривают с помощью термозеркал встык или с помощью ручного экструдера, производится заливка швов расплавом полиэтилена. После сварки век трубную конструкцию прогревают в печи до 28°С. Устанавливают торцевые заглушки, а в межтрубное пространство через отверстие заливают пенополиуретановую композицию. После вспенивания композиции отверждают в течение 10-15 минут, затем заглушки снимают, а торцы теплоизоляционной композиции покрывают гидроизолирующим материалом.

Использование предложенного способа позволяет:

- обеспечить прочность гидроизоляционной оболочки и в целом теплоизолированного фасонного изделия за счет создания лучшей адгезии между стальным фасонным изделием и теплоизоляционной композицией, а также пенополиуретаном и внутренней стенкой полиэтиленовой оболочки;

- обеспечить контроль состояния изоляции за счет установки проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции;

- сократить потери тепла;

- улучшить адгезию пенополиуретана к поверхности фасонного изделия за счет создания дополнительной шероховатости стальной трубы дробеструйной машиной.

Изобретение относится к технологии нанесения на трубчатые изделия, в частности фасонные (отводы, тройники, переходы, неподвижные опоры и др.), теплоизоляционного покрытия из вспенивающейся композиции и гидроизоляции и может быть использовано для подземной бесканальной прокладки тепловых сетей. В способе тепло- и гидроизоляции фасонные изделия, включающем установку его в гидроизоляционную оболочку, изготовленную из фасонных оболочек в виде заготовок, вырезанных из полиэтиленовых труб, фрагменты которых сваривают, герметизацию оболочки и нанесение теплоизоляционной композиции-пенополиуретана, ее вспенивание и отверждение, используют полиэтиленовые трубы в виде предварительно изготовленной полиэтиленовой оболочки, внутренняя поверхность которой обработана электроискровым разрядом, под гидроизоляционную оболочку фасонного изделия устанавливают проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, при этом нанесение теплоизоляционной композиции, ее вспенивание и отверждение производят после герметизации оболочки и установки торцевых заглушек. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса, обеспечение дополнительной жесткости как гидроизоляционной оболочки, так и в целом фасонного изделия. 9 з.п. ф-лы.

1. Способ тепло- и гидроизоляции фасонного изделия, например, отводов, тройников, переходов, включающий установку его в гидроизоляционную оболочку, изготовленную из фасонных оболочек в виде заготовок, вырезанных из полиэтиленовых труб, фрагменты которых сваривают, герметизацию оболочки и нанесение теплоизоляционной композиции - пенополиуретана, ее вспенивание и отверждение, отличающийся тем, что используют полиэтиленовые трубы в виде предварительно изготовленной полиэтиленовой оболочки, внутренняя поверхность которой обработана электроискровым разрядом, под гидроизоляционную оболочку фасонного изделия устанавливают проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, при этом нанесение теплоизоляционной композиции, ее вспенивание и отверждение производят после герметизации оболочки и установки торцевых заглушек.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют полиэтиленовые трубы в виде предварительно изготовленной полиэтиленовой оболочки путем экструдирования высушенных гранул полиэтилена низкого давления трубных марок, причем внутреннюю поверхность полиэтиленовой оболочки обрабатывают электроискровым разрядом 28000 V при экструдировании, а заготовки вырезают после остывания полиэтиленовой оболочки, сформированной в экструдере.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наружную поверхность фасонного изделия обрабатывают дробеструйной машиной с получением необходимой шероховатости.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплоизоляционную композицию - пенополиуретан, готовят смешением в емкости заливочной машины жидких компонентов полиольного и полиизоцианата при соотношении 1:1,57÷1,63 при температуре 16-24°С, рассчитывают массу композиции по формуле:

P=V·j·K,

где Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции-пенополиуретана;

V - объем межтрубного (изолируемого) пространства (изолируемый объем);

j - расчетная кажущаяся плотность теплоизоляционной композиции-пенополиуретана в конструкции;

К - коэффициент избытка пены, определяемый экспериментально и зависящий от толщины теплоизоляционного слоя, отклонений от заданной температуры нагрева, принимается равным от 1,02 до 1,2 на уровне освоения производства,

по рассчитанной массе теплоизоляционной композиции - пенополиуретана определяют продолжительность заливки в изолируемый объем:

τ=60·P/Q,

где τ - время заливки, с;

Р - расчетная масса теплоизоляционной композиции-пенополиуретана, кг;

Q - установленная производительность заливочной машины, кг/мин.