ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОЕ ЗВЕНО ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2006 года по МПК F16L59/00 F16L59/14 

Изобретение относится к теплоизолированному звену трубопровода.

Из ЕР-0634602 В1 известно теплоизолированное звено трубопровода, которое состоит из внутренней пластмассовой трубы, концентрически расположенной к ней с зазором наружной трубы и заполняющего кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами изоляционного слоя из вспененной пластмассы на основе полиуретана. Изоляционный слой обернут пленкой, приклеенной как к изоляционному слою, так и наружной трубе. Альтернативой этого решения является металлическая лента, преимущественно алюминиевая, предназначенная в числе прочего служить преградой для проницания вспенивающего газа и предупреждать в значительной степени его улетучивание вследствие диффундирования.

Из ЕР-0897788 В1 известен способ получения теплоизолированного звена трубопровода, при котором одна или несколько внутренних труб имеют покрытие из пластмассовой пленки, сформованной в виде шланга, в пространство между внутренней трубой и пластмассовой пленкой помещается вспениваемая пластмасса и в заключение наносится наружная оболочка из термопластичной пластмассы. Сформованный из пластмассовой пленки шланг пропускается через устройство с множеством попарно расположенных половин формы. Внутренняя поверхность половин формы имеет гофрированный профиль, в который вдавливается шланг под действием расширяющейся пены. На гофрированный профиль шланга наносится наружная оболочка, которая в результате этого приобретает наружный гофрированный профиль. Пластмассовая пленка состоит из термоформуемой пластмассы, например полиэтилена.

Недостаток описанных звеньев трубопровода заключается в том, что при использовании полиэтиленовой пленки не обеспечивается барьер против проницания применяемых вспенивающих газов, таких как двуокись углерода, пентан, циклопентан и др.

Применение металлической фольги сопровождается недостатком, заключающимся в том, что не представляется возможным термоформование, из-за чего невозможно получить наружную пластмассовую трубу с гофрированной поверхностью.

В основу изобретения поставлена задача создания теплоизолированного звена трубопровода, почти полностью исключающего улетучивание вспенивающего газа вследствие его диффундирования через наружную пластмассовую оболочку. При этом пленка должна быть термоформуемой, благодаря чему звено трубопровода может изготавливаться способом, описанным в ЕР-0897788.

Указанная задача решается за счет признаков, приведенных в отличительной части п.1 формулы изобретения: в теплоизолированном звене трубопровода, содержащем, по меньшей мере, одну внутреннюю трубу (1), теплоизоляционный слой (2) на основе вспененного полиуретана или полиизоцианурата и наружную оболочку (4) из термопластичной пластмассы, в котором между теплоизоляционным слоем (2) и наружной оболочкой (4) расположена пластмассовая пленка (3), пластмассовая пленка (3) состоит из нескольких слоев (3.1, 3.2, 3.3), причем, по меньшей мере, один слой (3.1) выполнен непроницаемым для содержащегося в ячейках вспененного полиуретана или полиизоцианурата вспенивающего газа, а другой слой (3.2) приклеен как к наружной оболочке (4), к которой он обращен, так и к теплоизоляционному слою (2), к которому он также обращен.

Другие оптимальные варианты осуществления изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения:

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из сополимера этилена и винилового спирта;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из поливинилового спирта;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из полиэтилентерефталата;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором слои (3.2), обращенные к наружной оболочке (4) и теплоизоляционному слою (2), состоят из термопластичной пластмассы, предпочтительно из полиэтилена, полиамида или этилен-винилацетата;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором пластмассовая пленка (3) выполнена многослойной и отдельные слои (3.1, 3.2) связаны между собой промежуточным адгезионным слоем (3.3);

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором промежуточный адгезионный слой (3.3) содержит модифицированный полиолефин с карбоксильными группами;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором промежуточный адгезионный слой (3.3) содержит этилен-винилацетатный сополимер;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором толщина пленки (3) составляет 60-70 мкм;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором толщина непроницаемого для вспенивающего газа слоя (3.1) составляет 10-20 мкм, предпочтительно 12-16 мкм;

- теплоизолированное звено трубопровода, в котором толщина наружных слоев (3.2) из термопластичного материала составляет 15-25 мкм.

Существенное преимущество изобретения состоит в том, что в значительной степени предупреждается улетучивание вспенивающих газов вследствие их диффундирования, благодаря чему теплоизоляционные свойства трубы сохраняются почти неизменными на протяжении очень длительного времени, превышающего 30 лет.

Новая конструкция оболочки обеспечивает положение, при котором звено трубопровода обладает исключительной гибкостью и может изгибаться малыми радиусами, составляющими около 0,5 м, что оптимально при укладке звена трубопровода. В результате того что пластмассовая пленка прочно приклеена как к теплоизоляционному слою, так и к наружной пластмассовой оболочке, достигается водонепроницаемость в продольном направлении и предупреждаются разрывы пластмассовой пленки при изгибании малыми радиусами.

Другое существенное преимущество заключается в том, что отпадает необходимость в значительных изменениях способа, описанного в ЕР 0897788.

Само собой разумеется, что изобретение не ограничивается звеном трубопровода согласно ЕР 0634602 или ЕР 0897788, оно может применяться и для звеньев трубопровода, известных из ЕР 0892207.

На фиг.1 и 2 схематически показан пример осуществления изобретения. На фиг.1 изображено теплоизолированное звено трубопровода с видом сбоку, соответствующее техническому решению изобретения, причем отдельные конструктивные элементы звена трубопровода выполнены ступенчатыми.

Позицией 1 обозначена внутренняя труба, по которой подается среда, как правило, сетевая вода из ТЭЦ потребителю. Внутренняя труба 1 состоит из сшитого полиэтилена (РЕ-Х), но может состоять также из другой пластмассы или металла и иметь, в частности, вид гофрированной трубы. В звене трубопровода могут также располагаться две внутренних трубы 1, уложенных параллельно и с зазором между собой. Прямой и обратный ход происходят в этом случае в одном звене трубопровода.

Внутренняя труба 1 имеет покрытие из теплоизоляционного слоя 2, состоящего из пенополиуретана, вспененного циклопентаном. В качестве альтернативы теплоизоляционный слой может состоять из пенополиизоцианурата.

Поверх теплоизоляционного слоя 2 расположена пластмассовая пленка 3, которая служит в основном формой для образующейся пены. Кроме того, пластмассовая пленка предупреждает улетучивание циклопентана вследствие его диффундирования, благодаря чему пенополиуретан сохраняет свою форму и, прежде всего, свою теплоизоляционную способность на протяжении чрезвычайно длительного времени.

На пластмассовой пленке располагается полученная экструзией пластмассовая оболочка 4, состоящая преимущественно из полиэтилена.

В теплоизоляционном слое 2 могут дополнительно располагаться не показанные электрические проводники, которые вместе с контрольным устройством должны сообщать и определять место проникания влаги в теплоизоляционный слой 2.

Кроме того, в теплоизоляционном слое 2 может быть предусмотрено наличие электрического или оптического кабеля, который может использоваться для передачи данных.

Теплоизолированное звено трубопровода содержит наружную оболочку 4 с кольцевым гофром. По технологической причине поверхности теплоизоляционного слоя 2 и пластмассовой пленки 3 также выполнены с кольцевыми гофрами. Это обусловлено тем, что звено трубопровода изготавливается предпочтительно способом, описанным в ЕР 0897788 В1.

На фиг.2 показана пластмассовая пленка 3 с разрезом в том виде, как она преимущественно применяется.

Пластмассовая пленка 3 содержит центральный слой 3.1 и два краевых слоя 3.2. Центральный слой 3.1 связан с краевыми слоями 3.2 промежуточными адгезионными слоями 3.3.

Центральный слой 3.1 состоит из непроницаемого для циклопентана материала, преимущественно из сополимера этилена и винилового спирта, поливинилового спирта или полиэтилентерефталата. Краевые слои 3.2 служат для защиты центрального слоя 3.1 при изготовлении звена трубопровода, а также для надежного приклеивания пластмассовой пленки 3 к теплоизоляционному слою 2 и наружной пластмассовой трубе 4. Предпочтительным материалом для краевых слоев 3.2 является полиэтилен или полиамид.

Пластмассовую пленку получают способом каширования, причем между центральным слоем 3.1 и краевыми слоями 3.2 располагают промежуточные адгезионные слои 3.3. В качестве материала для промежуточных адгезионных слоев пригодны модифицированные полиолефины, содержащие карбоксильные группы. Предпочтительно, чтобы промежуточные адгезионные слои 3.3 содержали этилен-винилацетатный сополимер.

Предпочтительно применяемая пластмассовая пленка имеет следующие толщины:

Центральный слой 3.114 мкмПромежуточный адгезионный слой5 мкмКраевые слои23 мкм

Наряду с надежной непроницаемостью для циклопентана пленка обладает также тем преимуществом, что она условно проницаема для водяного пара. Отсюда вытекает то преимущество, что при использовании пластмассовых внутренних труб, например, из полиэтилена диффундированный через стенку внутренних труб водяной пар отводится через наружную трубу в оболочку.

Изобретение относится к области теплоизоляции. Теплоизолированное звено трубопровода содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю трубу, теплоизоляционный слой на основе вспененного полиуретана или полиизоцианурата и наружную оболочку из термопластичной пластмассы, в котором между теплоизоляционным слоем и наружной оболочкой расположена пластмассовая пленка, причем пластмассовая пленка состоит из нескольких слоев, причем, по меньшей мере, один слой выполнен непроницаемым для содержащегося в ячейках вспененного полиуретана или полиизоцианурата вспенивающего газа, а другой слой приклеен как к наружной оболочке, к которой он обращен, так и к теплоизоляционному слою, к которому он также обращен. Технический результат изобретения состоит в том, что в значительной степени предупреждается улетучивание вспенивающих газов вследствие их диффундирования, благодаря чему теплоизоляционные свойства трубы сохраняются почти неизменными на протяжении очень длительного времени. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Теплоизолированное звено трубопровода, содержащее, по меньшей мере, одну внутреннюю трубу (1), теплоизоляционный слой (2) на основе вспененного полиуретана или полиизоцианурата и наружную оболочку (4) из термопластичной пластмассы, в котором между теплоизоляционным слоем (2) и наружной оболочкой (4) расположена пластмассовая пленка (3), отличающееся тем, что пластмассовая пленка (3) состоит из нескольких слоев (3.1, 3.2, 3.3), причем, по меньшей мере, один слой (3.1) выполнен непроницаемым для содержащегося в ячейках вспененного полиуретана или полиизоцианурата вспенивающего газа, а другой слой (3.2) приклеен как к наружной оболочке (4), к которой он обращен, так и к теплоизоляционному слою (2), к которому он также обращен.2. Теплоизолированное звено трубопровода по п.1, отличающееся тем, что непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из сополимера этилена и винилового спирта.3. Теплоизолированное звено трубопровода по п.1, отличающееся тем, что непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из поливинилового спирта.4. Теплоизолированное звено трубопровода по п.1, отличающееся тем, что непроницаемый для вспенивающего газа слой (3.1) состоит из полиэтилентерефталата.5. Теплоизолированное звено трубопровода по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что слои (3.2), обращенные к наружной оболочке (4) и теплоизоляционному слою (2), состоят из термопластичной пластмассы, предпочтительно из полиэтилена, полиамида или этиленвинилацетата.6. Теплоизолированное звено трубопровода по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пластмассовая пленка (3) выполнена многослойной и отдельные слои (3.1, 3.2) связаны между собой промежуточным адгезионным слоем (3.3).7. Теплоизолированное звено трубопровода по п.6, отличающееся тем, что промежуточный адгезионный слой (3.3) содержит модифицированный полиолефин с карбоксильными группами.8. Теплоизолированное звено трубопровода по п.6, отличающееся тем, что промежуточный адгезионный слой (3.3) содержит этиленвинилацетатный сополимер.9. Теплоизолированное звено трубопровода по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что толщина пленки (3) составляет 60-70 мкм.10. Теплоизолированное звено трубопровода по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что толщина непроницаемого для вспенивающего газа слоя (3.1) составляет 10-20 мкм, предпочтительно 12-16 мкм.11. Теплоизолированное звено трубопровода по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что толщина наружных слоев (3.2) из термопластичного материала составляет 15-25 мкм.