СПОСОБ ТЕПЛОГИДРОИЗОЛЯЦИИ ТРУБ Российский патент 2016 года по МПК F16L59/00 

Изобретение относится к способам теплогидроизоляции и может быть использовано для комплексной теплогидроизоляции трубопроводов любого типоразмера в высокой заводской готовности для подземной бесканальной, канальной и надземной прокладки труб.

Известен способ изоляции труб путем нанесения на трубу по меньшей мере одного изоляционного слоя, выполненного из полиуретанового жесткого пенопласта, и по меньшей мере одного покровного слоя, причем покровный слой содержит плотный полиуретан (международная заявка № РСТ/ЕР 1992/001183, опубликована 10.12.1992, Номер публикации WO 1992021910 А1). Известный способ можно использовать также для изготовления многослойной системы труб, при которой в качестве второго покровного слоя применяют пластмассовую наружную трубу. При этом труба, на которую наносят изоляционный слой, выполнена из стали или пластмассы. Недостаток известного способа заключается в том, что стальные трубы, снабженные изоляционными слоями, выполненными из обычных полиуретановых жестких пенопластов, имеют повышенную горючесть с выделением вредных веществ, низкую влагостойкость, высокую стоимость, низкую технологичность при транспортировке и монтаже.

Также известен способ нанесения многослойной теплогидроизоляции на внешнюю поверхность трубы (патент SU 1721385, опубликовано: 23.03.1992). Для этого на вращающуюся трубу наносят слой водной суспензии порошкообразных компонентов стеклообразующего материала с последующей его термообработкой до вспенивания. При термообработке слоя суспензии (например, индукционным нагревом) компоненты стеклообразующего материала расплавляются до однородной консистенции и вспениваются выделяющимися газами. После остывания на трубе образуется термостойкий слой из пеностекла, на который затем наносят полимерные слои и создают многослойную термогидроизоляцию. Недостаток известного способа заключается в том, что стальные трубы, снабженные изоляционными слоями, выполненными из пеностекла, обеспечивая теплостойкость, имеют повышенную хрупкость, низкую технологичность при транспортировке и монтаже.

Известен способ теплогидроизоляции на основе пенополимерминеральной композиции (патент RU №2121466, опубликовано: 10.11.1998), обеспечивающей теплогидроизоляцию трубопроводов на основе полиуретановых композиций, предусматривающий образование трехслойной системы, состоящей из двух уплотненных корковых слоев (на трубе и периферии теплоизоляции) и слоя теплоизоляции (пенополиуретана) низкой плотности между ними. Недостатком является то, что корковые слои из-за хрупкости материала при транспортировке и монтаже подвержены разрушению, снижают коррозионную стойкость. Кроме того, полиуретановые композиции обладают низкой стойкостью к горению с выделением вредных опасных продуктов горения, низкой влагостойкостью, высокой стоимостью исходных продуктов.

Техническим результатом предлагаемого способа теплогидроизоляции труб является повышение контакта внутреннего теплоизолирующего слоя к трубе, повышение адгезии между теплоизолирующим и гидроизолирующим слоями, предотвращение растрескивания при транспортировке, монтаже и эксплуатации, снижение стоимости и материалоемкости, повышение долговечности, производительности при снижении трудозатрат.

Технический результат достигается следующим образом: предварительно изготавливается полимерная смесь для изготовления внутреннего эластичного пенофенопласта на основе новолачных смол, содержащая синтетический каучук, минеральный наполнитель, порообразователь, отвердитель, поверхностно-активное вещество, модификатор, вулканизующую систему, а также резиновая смесь на основе синтетических каучуков для изготовления покровного гидроизоляционного слоя. Затем вначале на вращающуюся стальную трубу, очищенную от окалин и ржавчины, наносят полимерный эластичный слой на основе новолачной фенолформальдегидной смолы. Причем полимерная смесь разогревается и профилируется на шприцмашинах холодного или горячего питания для навивки в нахлестку на трубу с температурой 65-90°C с одновременной прикаткой. Толщина профилированной ленточки полимерной смеси для навивки зависит от различных факторов: состава полимерной смеси, диаметра трубы, размера теплоизоляционного слоя. Ширина перекрытия при навивке полимерной смеси на трубе составляет 8-12 мм. Окружная скорость вращения трубы совпадает со скоростью шприцевания полимерной смеси, которая подается ленточным транспортером для навивки на трубу и может изменяться в пределах 0,5-5 м/с. Затем на эластичный полимерный слой на основе новолачных смол с использованием второй шприцмашины таким же образом проводится навивка внахлестку резиновой смеси на основе синтетических каучуков, обеспечивающей гидроизоляционный слой. Причем температура резиновой смеси при навивке составляет 65-90°C с последующей прикаткой на трубе. Толщина внешнего резинового гидроизоляционного слоя зависит от типоразмера трубы и может изменяться от 3 до 15 мм. Причем профиль полимерной ленточки для навивки внахлестку на трубе должен обеспечить одинаковую толщину после прикатки для обеспечения стабильных размеров внутреннего теплоизоляционного слоя в процессе вспенивания и отверждения. При этом навивку внутреннего слоя и покровного с обоих концов трубы на расстоянии 0,2 м не производят для последующей сварки. Затем трубы с двухслойным покрытием направляются на двухстадийную термообработку в автоклав, длина которого составляет до 20 м. На первой стадии термообработки при температуре 115-135°C происходит вспенивание и отверждение внутреннего (теплоизолирующего слоя). Время термообработки на первой стадии составляет 30-60 мин и зависит от состава полимерной смеси для теплоизолирующего слоя. Отличительной особенностью является то, что процесс вспенивания и отверждения внутреннего (термоизоляционного слоя) происходит одновременно с деформацией наружного (гидроизоляционного слоя). Значение деформации наружного слоя в зависимости от типоразмера трубы и толщины заданного теплоизоляционного слоя и может составлять 15-100%. При этом деформация сырой резиновой смеси наружного слоя может изменяться от 550 до 1100%.

Вторая стадия термообработки проводится в том же автоклаве при температуре 143-170°C в течение 45-90 мин. При этом наружный слой переходит из пластического состояния в прочное монолитное эластичное покрытие, обеспечивающего гидрозащитные, антикоррозионные, механозащитные функции. После сброса давления и снижения температуры в автоклаве трубы с двухслойным эластичным покрытием отправляются на склад готовой продукции.

Предлагаемое техническое решение позволяет проводить теплогидроизоляцию труб любого диаметра в высокой промышленной готовности для подземной бесканальной, канальной и надземной прокладки труб. Кроме того, возможно в зависимости от назначения трубопроводов (с учетом температурного, коррозионного и механо-деформационного воздействия и экологических требований) получать теплогидроизоляционное покрытие с заданными характеристиками и параметрами.

Предлагаемый способ двухслойной теплогидроизоляции труб может быть реализован на предприятиях силикатного кирпича и силикатобетона, где имеется необходимое оборудование для автоклавной обработки изделий.

Изобретение относится к способам теплогидроизоляции труб для подземной, бесканальной и надземной прокладки трубопроводов. Способ нанесения двухслойной теплогидроизоляции труб, заключающийся в послойном нанесении навивкой на вращающуюся трубу теплоизолирующего слоя на основе полимерной смеси пенофенопласта и наружного гидроизолирующего резинового слоя на основе синтетических каучуков с последующей прикаткой, и термообработкой в автоклаве, отличающийся тем, что процесс навивки и прикатки обоих слоев проводится в горячем состоянии при температуре 65-90°C, процесс вспенивания и отверждения внутреннего теплоизолирующего слоя проводится в автоклаве при температуре 115-135°C в течение 30-60 мин с одновременным деформированием наружного гидроизолирующего резинового слоя, процесс вулканизации внешнего гидроизолирующего слоя проводится в том же автоклаве при температуре 143-170°C в течение 45-90 мин. Технический результат - повышение контакта внутреннего теплоизолирующего слоя к трубе, повышение адгезии между теплоизолирующим и гидроизолирующим слоями, предотвращение растрескивания при транспортировке, монтаже и эксплуатации.

Способ нанесения двухслойной теплогидроизоляции труб, заключающийся в послойном нанесения навивкой на вращающуюся трубу теплоизолирующего слоя на основе полимерной смеси пенофенопласта и наружного гидроизолирующего резинового слоя на основе синтетических каучуков с последующей прикаткой, и термообработкой в автоклаве, отличающийся тем, что процесс навивки и прикатки обоих слоев проводится в горячем состоянии при температуре 65-90°C, процесс вспенивания и отверждения внутреннего теплоизолирующего слоя проводится в автоклаве при температуре 115-135°C в течение 30-60 мин с одновременным деформированием наружного гидроизолирующего резинового слоя, процесс вулканизации внешнего гидроизолирующего слоя проводится в том же автоклаве при температуре 143-170°C в течение 45-90 мин.