СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2011 года по МПК F16L58/04 F16L59/00 

Изобретение относится к технике защиты металлических поверхностей, в частности к технологии теплоизоляционной и антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей.

Известна технология битумно-перлитовой тепловой изоляции. Недостатком данной технологии является ухудшение гидрофобных свойств покрытия при нагреве свыше +135°С. В процессе эксплуатации из битума освобождается сера, что приводит к ускорению коррозионных процессов. Коррозия за год эксплуатации достигает 0,65-0,70 мм/год. Коррозионное разрушение за 6-10 лет достигает 62%.

Известен способ полимербетонной тепловой изоляции, которая обладает высокой материалоемкостью, повышенным расходом связующего, взрывоопасностью производства за счет применения в качестве компонента растворителя - ацетона.

Известен способ тепловой изоляции «труба в трубе». Он может применяться только при температуре теплоносителя не более +130°С (стабильность свойств теплоизоляционного слоя из пенополиуретана до +110°С), что ограничивает его область применения (преимущественно в холодном и горячем водоснабжении). Паропроводный транспорт исключен.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является изобретение «Трубопровод» (Патент RU 2249754 С2 от 10.11.2000 г. «Трубопровод»), в котором теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана (жидкая композиция с коэффициентом теплопроводности 0,033 Вт/м·°С, при +20°С);) на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор более 88% и гидроизоляционной неразъемной оболочки из полиэтилена низкого давления трубных марок (по ГОСТ 30732-2006). До вспенивания композиция ППУ содержит воду и полиизоцианат.

Недостатком данного изобретения является невысокая адгезия гидроизоляционного покрытия из полиэтиленовых оболочек трубных марок, обуславливающая снижение плотности прилегания гидроизоляции к тепловой изоляции при заполнении межтрубного пространства пенополиуретаном и которая не исключает попадание влаги на тепловую изоляцию и проникновение ее на металлическую поверхность трубы. Сварные швы труб-оболочек (Патент RU 2246658 от 09.03.2004 г. С1. «Теплогидроизоляционный стык для изоляции стыковых соединений предварительно тепло- и гидроизолированных трубопроводов с двойной изоляцией и способ его выполнения») после заполнения пенополиуретаном допускают негерметичность соединений и попадание влаги под оболочку. Значительное попадание влаги на металлическую поверхность трубы происходит в процессе замены увлажненных участков тепловой изоляции на сухие, что приводит к возникновению коррозионных процессов и дальнейшему разрушению металлической поверхности трубы, к снижению гидроизоляционных свойств покрытия, его долговечности и механической прочности. Такая технология требует создания системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) (Патент RU 2289753 С1 от 18.11.2005 г. «Система оперативного дистанционного контроля состояния изоляции трубопроводов с теплоизоляцией из пенополиуретана, способ и устройство контроля», СНиП 41-02-2003. «Тепловые сети») за состоянием теплоизоляционного покрытия, обнаружения увлажненных участков и организацию срочной (экстренной) замены их сухими (СП 41-105-2002, Свод правил, «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке»). Это приводит к усложнению конструкции покрытия за счет того, что в теплоизоляционном слое на расстоянии 10-25 мм от наружной поверхности металлической трубы вдоль всей длины трубопровода располагают два медных проводника-индикатора, один из которых сигнальный, другой транзитный. А сама система оперативного дистанционного контроля (ОДК) требует дополнительно материальных затрат на: кабели - для коммутации (соединения) проводников-индикаторов (с разъемами); терминалы - в точках контроля; стационарный или переносной детектор; локатор повреждений с источником бесперебойного питания и приводит к повышению трудоемкости работ за счет того, что требуется создание 2-х дополнительных служб: службы ОДК и экстренной ремонтно-восстановительной службы.

Цель изобретения - повышение теплоизоляционных, гидроизоляционных свойств, коррозионной стойкости теплозащитного покрытия трубопровода при одновременном упрощении технологии получения теплозащитного покрытия, сокращение материальных затрат и снижение трудоемкости работ.

Указанная цель достигается за счет того, что на металлической поверхности трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия путем нанесения под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления тонкого слоя (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), а затем, не ранее чем через 30 минут, под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) (СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов») слой (1,5-2,5 мм) из обладающего высокой адгезией (более 6,4 МПа/см²), быстротой отверждения (20-30 сек) жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005), при постоянном его нагреве до +80°С. На стыках труб трубопровода вышеуказанным способом создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия непосредственно при производстве монтажа трубопровода. Такая конструкция теплозащитного покрытия обеспечивает герметичность гидроизоляционного слоя, исключает проникновение влаги в тепловую изоляцию и на металлическую поверхность трубы и стыка трубопровода, тем самым обуславливает высокие теплоизоляционные, гидроизоляционные свойства покрытия, его коррозионную стойкость, высокую механическую прочность и износоустойчивость при высокой эластичности (более 300%). Предлагаемая технология не требует постоянного контроля за состоянием тепловой изоляции и исключает из технологического процесса создание системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) за влажностью тепловой изоляции, что обуславливает снижение трудоемкости работ, не требует дополнительных материальных затрат на приобретение оборудования, приборов и других устройств, обслуживающих оперативный дистанционный контроль (ОДК) и на привлечение дополнительных трудовых ресурсов для обслуживания оперативного дистанционного контроля (ОДК) и экстренной ремонтно-восстановительной службы. Полученное предлагаемым способом теплозащитное покрытие обладает следующими свойствами:

- коэффициент теплопроводности - не более 0,0012 Вт/м·°С (при +20°С);

- коэффициент паропроницаемости - не более 0,0003 мг/м·ч·Па;

- твердость по Шоберу А/Д - не менее 90-95/45-65;

- температурный диапазон транспортируемых теплоносителей от -60°С до +200°С

Этот способ позволяет производить монтажные и ремонтные работы в полевых условиях и при этом создавать тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия на стыках труб трубопровода, освобождает монтажников от устройства крепежных соединений (хомуты, бандажи, распорки и прочее) и исключает дальнейшие антикоррозионные работы, так как создает свободный доступ к ранее не доступным, глухим, проблемным местам теплозащитного покрытия всего трубопровода, а именно к вентилям, задвижкам, фланцам, отводам. Герметичность тонкослойного монолитно-бесшовного теплозащитного покрытия исключает проникновение влаги в тепловую изоляцию и на металлическую поверхность трубопровода, что гарантирует стабильное поддержание его в сухом состоянии и не требует ремонта защитного покрытия на протяжении всего нормативного срока эксплуатации трубопровода. Чрезвычайный ремонт локальных повреждений прост и не требует демонтажа нарушенной изоляции. На поврежденное место предлагаемым способом наносят теплоизоляционный слой из жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), на него наносят гидроизоляционный (покровный) слой из жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005). Полученное теплозащитное покрытие по периметру примыкания сшивается со старым в однородное тонкослойное монолитно-бесшовное теплозащитное покрытие. Данная конструкция покрытия стабильно поддерживает в сухом состоянии трубопровод при высокой механической прочности свыше 25 лет (В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, Н.Г.Химмлер. Полимерные композиционные материалы в строительстве. М.: Стройиздат, 1988, стр.45-47, 47-52, 52-59).

Пример

На предварительно подготовленную (методом дробемета) металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), а затем не ранее чем через 30 минут, под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005) при постоянном его нагреве до +80°С, который, обладая высокой адгезией более 6,4 МПа/см²), быстротой отверждения (20-30 сек), эластичностью (более 300%) на защищаемой поверхности металлической трубы, создает тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия.

Изобретение относится к технике защиты металлических поверхностей, к теплоизоляционной и антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей. Сущность изобретения: способ получения теплозащитного покрытия трубопровода, включающий металлическую трубу, стыки трубопровода, подготовку поверхности под покрытие, нанесение тепловой изоляции, гидроизоляции, при этом на металлической поверхности трубы трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия, за счет того, что на металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции, а затем не ранее чем через 30 минут под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера при постоянном его нагреве до +80°С. Техническим результатом изобретения является повышение теплоизоляционных, гидроизоляционных свойств, коррозионной стойкости теплозащитного покрытия трубопровода при одновременном упрощении технологии получения теплозащитного покрытия, сокращение материальных затрат и снижение трудоемкости работ. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ получения теплозащитного покрытия трубопровода, включающий металлическую трубу, стыки трубопровода, подготовку поверхности под покрытие, нанесение тепловой изоляции, гидроизоляции, отличающийся тем, что на металлической поверхности трубы трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия, за счет того, что на металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции, а затем не ранее чем через 30 мин под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера при постоянном его нагреве до +80°С.

2. Способ получения теплозащитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия на стыках труб трубопровода создают непосредственно при производстве монтажа трубопровода.