СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОЙ СЕКЦИИ ТРУБЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ И СЕКЦИЯ ТРУБЫ Российский патент 2020 года по МПК F16L59/02 F16L59/04 F16L59/08 F16L59/10 

Главная цель настоящего изобретения заключается в способе изготовления изоляционной секции трубы для трубопроводов, в частности для труб с наружным диаметром более 500 мм, состоящей из слоя изоляции, предпочтительно выполненного из минеральных волокон и связующего средства, в частности каменной ваты или стеклянной ваты, и наружной оболочки, предпочтительно выполненной из стекловолоконного армированного полиэфирного мата, алюминиевой фольги или тому подобного. Кроме того, настоящее изобретение относится к секции трубы, в частности с наружным диаметром более 500 мм, состоящей из слоя изоляции, имеющего наружную поверхность, предпочтительно выполненного из минеральных волокон и связующего средства, в частности каменной ваты или стеклянной ваты, и наружной оболочки, выполненной из стекловолоконного армированного полиэфирного мата, в частности, изготовленного в соответствии со способом согласно настоящему изобретению.

Широко известно использование изоляционных элементов для трубопровода, состоящих из слоя изоляции и наружной оболочки. Кроме того, широко известно использование водонепроницаемой оболочки, выполненной из стекловолоконного армированного полиэфирного мата, который изначально расположен между двумя листами пленки. Оболочка содержит смолы, стекловолокно и особые наполнители и готова к использованию. В необработанном виде она является мягкой и вязкой. В таком состоянии оболочку можно обрезать или подрезать под любую форму, которая позволяет легко наносить ее на слой изоляции. Стекловолоконный армированный полиэфирный мат затем отверждают под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения. После отверждения оболочка становится абсолютно водонепроницаемой и способна предоставлять оптимальную механическую защиту. Оболочка, выполненная из стекловолоконного армированного полиэфирного мата, по своим механическим характеристикам сопоставима с оболочкой, выполненной из листа металла.

Согласно известному уровню техники на первом этапе секцию трубы изготавливают с использованием слоя изоляции, например, выполненного из минеральных волокон и связующего средства, который может быть покрыт алюминиевой фольгой. После нанесения слоя изоляции на трубопровод наносится наружная оболочка стекловолоконного армированного полиэфирного мата, который отверждается УФ излучением. Перед нанесением стекловолоконного армированного полиэфирного мата с него удаляется первая защитная фольга, и, таким образом, оголяется частично липкий стекловолоконный армированный полиэфирный мат, который затем наносится на наружную поверхность секции трубы на трубопровод. Вторая защитная фольга расположена на наружной поверхности стекловолоконного армированного полиэфирного мата. Эта вторая защитная фольга открыта для УФ излучения, и стекловолоконный армированный полиэфирный мат далее отверждается путем подвергания воздействию УФ излучения, например, от естественного источника УФ излучения (солнца) или искусственного источника УФ излучения. После отверждения вторая (наружная) защитная фольга легко удаляется. Отвержденный стекловолоконный армированный полиэфирный мат теперь обеспечивает наружную оболочку секции трубы. Она твердая и жесткая, обладает необходимой механической прочностью для обеспечения защиты и является абсолютно водонепроницаемой.

В документе GB2329688A описан другой способ защиты изолированного трубопровода, который включает установку вокруг изолированного трубопровода листа защиты от климатического воздействия, при этом лист защиты от климатического воздействия установлен на трубопровод непосредственно или опосредовано в виде кожуха, который оборачивается вокруг окружности изолированного трубопровода, заходит с перекрытием и присоединяется к себе же, как основное средство крепления листа защиты от климатического воздействия к изолированному трубопроводу. Принято наносить лист пеноизоляции вокруг трубопровода и затем покрывать наружную внешнюю поверхность пены адгезивом, на который затем наносится наружный лист защиты от климатического воздействия для заворачивания изолированного трубопровода. Согласно вышеприведенному документу предлагается неметаллический, мягкий и растягиваемый материал листа защиты от климатического воздействия для осуществления покрытия изолированного трубопровода. Первый кусок, достаточный для оборачивания вокруг окружности определенной длины изолированного трубопровода, полностью отрезается от листового материала, обеспечивая перекрывающийся край, и затем кусок листового материала закрепляется вокруг определенной длины изолированного трубопровода, и адгезив наносится по существу только на один или оба перекрывающихся края, чтобы сцепить их вместе для удержания листового материала на изолированном трубопроводе.

Такой хорошо известный способ имеет недостаток в том, что на практике он не применим к трубопроводам с большими диаметрами, например, более чем 500 мм. Кроме того, этот способ имеет недостаток в том, что он не применим к отверждающейся наружной оболочке, такой как стекловолоконный армированный полиэфир. Хорошо известный способ может быть применен только на месте, что означает, что изоляционные элементы для секций труб не могут быть предварительно изготовлены, в частности, для трубопроводов с большими диаметрами.

Кроме того, недостатком считается использование оболочки из листового металла, поскольку в настоящее время распространено удаление и кража листового металла, поскольку листовой металл можно легко продать, как дорогостоящий продукт.

Одна цель настоящего изобретения заключается в предоставлении способа изготовления секции трубы с изоляционным элементом и отвержденной оболочкой для трубопровода, что приводит к получению предварительно изготовленной секции трубы даже для трубопроводов с большими диаметрами, которую можно легко обрабатывать и устанавливать и которая позволяет избежать ущерба, вызванного невозможностью удаления или кражи оболочки.

Эта цель достигается благодаря способу нанесения гибкого материала оболочки на наружную поверхность слоя изоляции для секции трубы, включающему этапы предоставления слоя изоляции в форме цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие, предоставления первого и второго поддерживающих элементов, образующих промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами, из которых по меньшей мере первый элемент является подвижным в направлении ко второму поддерживающему элементу и от него между первым положением, в котором два поддерживающих элемента находятся близко друг к другу, почти закрывая таким образом промежуток, и вторым положением, в котором поддерживающие элементы находятся на расстоянии друг от друга, образуя таким образом промежуток, который больше, чем промежуток в первом положении, размещения слоя гибкого материала оболочки между слоем изоляции и двумя поддерживающими элементами таким образом, что клейкая поверхность слоя гибкого материала оболочки обращена в направлении к слою изоляции, или таким образом, что клейкая поверхность слоя изоляции обращена в направлении к слою гибкого материала оболочки, перемещения слоя изоляции и поддерживающих элементов относительно друг друга таким образом, чтобы обеспечить перемещение слоя изоляции и по меньшей мере части слоя гибкого материала оболочки через промежуток между первым и вторым поддерживающим элементом, при этом обеспечивают перемещение двух поддерживающих элементов в направлении друг к другу после того, как слой изоляции и слой гибкого материала оболочки со своим наружным диаметром пройдет через промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами, и при этом слой гибкого материала оболочки с помощью адгезива соединяют со слоем изоляции во время или после указанных этапов процесса.

Согласно первому варианту осуществления способа согласно настоящему изобретению слой гибкого материала оболочки размещают на несущем элементе, имеющем два поддерживающих элемента, которые являются относительно подвижными в горизонтальной плоскости относительно друг друга, при этом слой изоляции размещают на слое гибкого материала оболочки над промежутком между двумя поддерживающими элементами несущего элемента, при этом по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают из первого положения во второе положение, расширяя таким образом промежуток, при этом обеспечивают опускание слоя изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки в область, по меньшей мере частично расположенную под несущим элементом, при этом по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают из второго положения в первое положение, приводя таким образом две области слоя гибкого материала оболочки, окружающего слой изоляции, в смежное положение относительно друг друга, и при этом две области слоя гибкого материала оболочки соединяют друг с другом.

Согласно второму варианту осуществления способа согласно настоящему изобретению слой гибкого материала оболочки размещают на несущем элементе, имеющем два поддерживающих элемента, которые являются относительно подвижными в горизонтальной плоскости относительно друг друга, при этом слой изоляции размещают на слое гибкого материала оболочки над промежутком между двумя поддерживающими элементами несущего элемента, при этом обеспечивают опускание слоя изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки через промежуток в область по меньшей мере частично ниже несущего элемента, при этом по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают, закрывая таким образом промежуток и приводя две области слоя гибкого материала оболочки в смежное положение относительно друг друга с окружением слоя изоляции, и при этом две области слоя гибкого материала оболочки соединяются друг с другом.

Настоящее изобретение предлагает, в частности, два возможных варианта осуществления для изготовления изоляционной секции трубы. Эти варианты осуществления различаются в том, что согласно первому варианту осуществления изоляционный элемент, имеющий цилиндрическую форму с центральным цилиндрическим отверстием, расположен поверх несущего элемента, при этом слой гибкого материала оболочки расположен между изоляционным элементом и поверхностью несущего элемента. Несущий элемент состоит из двух поддерживающих элементов, из которых по меньшей мере один является подвижным относительно другого, так чтобы путем открытия промежутка изоляционный элемент в цилиндрической форме вместе со слоем гибкого материала оболочки мог опускаться вниз. Изоляционный элемент, таким образом, удерживается, с одной стороны, слоем гибкого материала оболочки и, с другой стороны, сердечником, вставленным в центральное цилиндрическое отверстие и являющимся частью подъемной системы. После того, как изоляционный элемент опустится приблизительно на половину своего диаметра, два поддерживающих элемента несущего элемента теперь располагаются на максимальном расстоянии друг от друга, и поддерживающие элементы перемещаются во встречном направлении, закрывая промежуток снова, при этом изоляционный элемент опускается дальше, пока два поддерживающих элемента несущего элемента не смогут достигнуть своего закрытого положения над изоляционным элементом, приводя таким образом два конца слоя гибкого материала оболочки в плотное соприкосновение друг с другом, что не означает, что два конца слоя гибкого материала оболочки перекрываются. В этом положении два конца слоя гибкого материала оболочки, обращенные друг к другу, крепятся друг к другу перед тем, как изоляционный элемент с присоединенным с помощью адгезива слоем гибкого материала оболочки, образующим изоляционную секцию трубы, удаляется из области несущего элемента.

Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения несущий элемент, имеющий два поддерживающих элемента, которые являются относительно подвижными относительно друг друга, параллельно слою гибкого материала оболочки, находится в своем открытом положении, что означает, что два поддерживающих элемента несущего элемента размещены на максимальном расстоянии друг от друга, и слой гибкого материала оболочки заполняет промежуток между двумя поддерживающими элементами несущего элемента. Далее, слой изоляции, имеющий цилиндрическую форму с центральным цилиндрическим отверстием, размещается поверх слоя гибкого материала оболочки и опускается вместе со слоем гибкого материала оболочки, таким образом, достигается положение, в котором слой изоляции размещен своей средней радиальной осью между двумя поддерживающими элементами несущего элемента. При опускании слоя изоляции дополнительно по меньшей мере один поддерживающий элемент несущего элемента перемещается в направлении второго поддерживающего элемента, закрывая таким образом промежуток между двумя поддерживающими элементами и перемещая слой гибкого материала оболочки в направлении наружной поверхности слоя изоляции. Наконец, этот второй вариант осуществления настоящего изобретения повторяет первый вариант осуществления в том, что приводит две области слоя гибкого материала оболочки в плотное соприкосновение друг с другом и соединяет две области слоя гибкого материала оболочки друг с другом перед тем, как изоляционная секция трубы, выполненная из слоя изоляции с присоединенным с помощью адгезива слоем гибкого материала оболочки, удаляется из области несущего элемента.

Хотя способ согласно настоящему изобретению подробно описан со ссылкой на два варианта осуществления, объем изобретения не ограничивается этими вариантами осуществления. Основной принцип настоящего изобретения заключается в перемещении слоя изоляции, в частности в виде цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие, с клеевым слоем гибкого материала оболочки через промежуток, обеспечиваемый двумя поддерживающими элементами, которые используются для приведения в контакт слоя гибкого материала оболочки со слоем изоляции путем охвата слоя изоляции, прежде чем слой гибкого материала оболочки будет прикреплен и зафиксирован на слое изоляции. Поддерживающие элементы перемещаются относительно друг друга так, что один поддерживающий элемент может быть элементом в фиксированном положении. Способ согласно настоящему изобретению не зависит от направления перемещения слоя изоляции со слоем гибкого материала оболочки по отношению к поддерживающим элементам. Возможно, что слой изоляции со слоем гибкого материала оболочки перемещается, и устройство, содержащее поддерживающие элементы, закреплено, или поддерживающие элементы перемещаются, и слой изоляции со слоем гибкого материала оболочки находится в фиксированном положении, и даже что поддерживающие элементы и слой изоляции со слоем гибкого материала оболочки перемещаются в противоположном направлении по отношению друг к другу.

Большим преимуществом вышеописанного способа является то, что изоляционные секции труб больших диаметров могут быть изготовлены в виде предварительно изготовленных изоляционных секций труб. Эти предварительно изготовленные секции труб могут, например, использоваться для трубопровода, имеющего диаметры более чем 500 мм. Предварительно изготовленные секции труб могут заворачиваться в фольгу, которая удаляется перед нанесением секции трубы на трубопровод. Нанесение изоляционной секции трубы на трубопровод может осуществляться очень просто и в короткие сроки, прежде чем слой гибкого материала оболочки будет отвержден. Тем не менее, предпочтительно слой гибкого материала оболочки отвержден еще до наложения изоляционной секции трубы на трубопровод, что означает, что его отверждают в производственной зоне секции трубы.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения по меньшей мере одна поверхность слоя гибкого материала оболочки снабжают покрытием, которое удаляется для раскрытия клейкой поверхности перед размещением слоя изоляции на клейкой поверхности слоя гибкого материала оболочки. Этот дополнительный этап имеет преимущество в том, что слой изоляции фиксируется на слое гибкого материала оболочки при опускании слоя изоляции со слоем гибкого материала оболочки. Если гибкий материал оболочки является неотвержденным стекловолоконным армированным полиэфирным матом, второе покрытие на противоположной и, следовательно, второй поверхности слоя гибкого материала оболочки используется для защиты слоя гибкого материала оболочки от механического воздействия и для облегчения обращения с ним во время обработки. Второе покрытие может удаляться перед или после отверждения слоя гибкого материала оболочки, например, посредством УФ излучения. Отверждение слоя гибкого материала оболочки может быть осуществлено на месте или в устройстве для отверждения после удаления секции трубы из области несущего элемента.

Предпочтительным является соединение двух областей слоя гибкого материала оболочки друг с другом с помощью по меньшей мере одной клеящей ленты. Клеящая лента может крепиться одним концом с одним концом слоя гибкого материала оболочки и вторым концом со вторым концом слоя гибкого материала оболочки, таким образом, охватывая соединительную область двух концов слоя гибкого материала оболочки. Может использоваться одна или более полосок клеящей ленты, в зависимости от осевой длины секции трубы.

Как уже указывалось, слой гибкого материала оболочки может быть отвержден в станции для отверждения с помощью по меньшей мере одного источника света, испускающего УФ излучение. Отверждение слоя гибкого материала оболочки в такой станции для отверждения имеет преимущество в том, что может быть достигнуто определенное отверждение, которое не зависит от навыков того, кто наносит секцию трубы на трубопровод. Предварительно изготовленная секция трубы доставляется и должна лишь быть зафиксирована на трубопроводе, и после фиксации промежуток между двумя концами секции трубы представляет собой щель, проходящую через слой изоляции, и слой гибкого материала оболочки должен закрываться, например, с помощью полоски стекловолоконного армированного полиэфирного мата, который может быть отвержден на месте с помощью естественного или искусственного УФ излучения. Промежуток также может закрываться посредством других средств, например, посредством ленты или клеящейся полоски, например, на основе полиизобутилена. Секция трубы может фиксироваться вокруг трубы с помощью металлических лент или полосок, которые проходят по окружности вокруг установленной секции трубы. Ширина таких металлических лент или полосок может составлять 10–20 мм.

Другой аспект настоящего изобретения заключается в том, что сердечник вставляется в центральное цилиндрическое отверстие слоя изоляции перед размещением слоя изоляции на несущем элементе. Такой сердечник имеет преимущество в том, что перемещение слоя изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки регулируется и может осуществляться со скоростью, которая предотвращает повреждения слоя гибкого материала оболочки и которая координируется с помощью перемещения двух поддерживающих элементов несущего элемента таким образом, что слой гибкого материала оболочки прижимается к наружной поверхности слоя изоляции.

Согласно дополнительному признаку настоящего изобретения слой изоляции вращают вокруг его средней оси перед соединением двух областей слоя гибкого материала оболочки, расположенных смежно друг с другом. Этот этап способа облегчает соединение двух концов наружной оболочки посредством клеящих лент, поскольку слой изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки может перемещаться в положение, в котором клеящая лента наносится на наружную поверхность слоя гибкого материала оболочки.

Согласно другому признаку настоящего изобретения оба поддерживающих элемента несущего элемента перемещаются одновременно и равномерно, что имеет преимуществом то, что слой изоляции и слой гибкого материала оболочки могут перемещаться вместе строго в линейном, в частности, вертикальном направлении, что облегчает регулирование перемещения слоя изоляции.

Согласно другому признаку способа согласно настоящему изобретению слой изоляции прерывает щель, расположенная в радиальном направлении и образующая два конца секции трубы, которые расположены смежно друг с другом, и при этом слой гибкого материала оболочки крепят к слою изоляции, оставляя один конец слоя изоляции свободным от слоя гибкого материала оболочки и, следовательно, не покрытым им. В связи с этим преимущество заключается в эластификации или смягчении слоя изоляции в области одного конца, который не покрыт слоем гибкого материала оболочки. Этот вариант осуществления имеет преимущество в том, что нанесение секции трубы на трубопровод легче, поскольку секция трубы может раскрываться до некоторой степени и накладываться на трубопровод, и из-за эластифицированной/смягченной области слоя изоляции секция трубы может фиксироваться к трубопроводу очень плотно, так что любые неровности в наружной поверхности трубопровода могут компенсироваться из-за гибкости слоя изоляции.

Со ссылкой на секцию трубы для теплоизоляции, являющейся главной целью настоящего изобретения, вышеуказанная цель решается благодаря слою гибкого материала оболочки, имеющего длину окружности, которая равна длине окружности наружной поверхности слоя изоляции или максимум на 5 % короче длины окружности наружной поверхности слоя изоляции, который непосредственно закрепляют на наружной поверхности слоя изоляции. Эта секция трубы имеет преимущество в том, что она состоит лишь из двух элементов, а именно слоя изоляции и слоя гибкого материала оболочки, при этом элементы соединяются друг с другом. Поэтому, очень легко предварительно изготовить такую секцию трубы лишь с помощью слоя гибкого материала оболочки, имеющего длину окружности, не превышающую длину окружности наружной поверхности слоя изоляции, и при этом слой гибкого материала оболочки крепят непосредственно к наружной поверхности слоя изоляции.

С этой целью слой гибкого материала оболочки может крепиться к наружной поверхности слоя изоляции посредством адгезива, который является частью слоя гибкого материала оболочки и который предпочтительно может усиливаться посредством тепла и/или света, в частности УФ излучения. Вместо использования самого материала в качестве адгезива на наружную поверхность слоя гибкого материала оболочки может наноситься отдельный адгезив.

Можно использовать адгезив, который может усиливаться с помощью тепла, так что на первом этапе слой гибкого материала оболочки наносится на слой изоляции, прежде чем адгезив активируется, в частности усилится до получения своих адгезивных свойств. С другой стороны, можно использовать слой гибкого материала оболочки, имеющий адгезив, который может усиливаться с помощью УФ излучения, поскольку использование слоя гибкого материала оболочки, выполненного из стекловолоконного армированного полиэфирного мата, требует УФ излучение, которое в завершение фиксирует слой гибкого материала оболочки в его виде, обмотанном вокруг слоя изоляции.

Для защиты наружной поверхности слоя гибкого материала оболочки от процесса отверждения, когда отверждение не является преимущественным, дополнительным признаком секции трубы является предоставление покрытия, которое покрывает наружную поверхность секции трубы, а именно слой гибкого материала оболочки, который не является проницаемым для УФ излучения, что имеет преимущество в том, что изоляционный элемент может даже приводиться в форму после его нанесения на трубопровод и перед использованием УФ излучения, которое может быть естественным солнечным светом или искусственным УФ излучением для фиксации секции трубы в предварительно заданной форме. Тем не менее, зачастую гибкий материал оболочки снабжен покрытием, которое является проницаемым для УФ излучения, так что отверждение с помощью УФ излучения может осуществляться через покрытие. Это имеет преимущество в том, что гибкий материал оболочки хорошо защищен до отверждения. На практике, гибкий материал оболочки теряет свои характеристики липкости после отверждения, поэтому покрытие после отверждения свободно надето и может быть легко удалено.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения слой изоляции имеет наружный цилиндрический диаметр в диапазоне от 500 мм до 1200 мм, так что секция трубы с таким слоем изоляции может легко использоваться для трубопровода большего диаметра, к которому согласно известному уровню техники должны крепиться несколько частей изоляционных элементов для образования полного покрытия. С помощью секции трубы согласно настоящему изобретению можно использовать только один элемент для обхвата всего трубопровода с большим диаметром.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения слой изоляции прерывает щель, размещенная в радиальном направлении с образованием двух концов слоя изоляции, которые размещены смежно друг с другом, и слой гибкого материала оболочки крепят к слою изоляции, оставляя один конец слоя изоляции свободным от слоя гибкого материала оболочки и, следовательно, не покрытым им. Часть слоя изоляции, не покрытая слоем гибкого материала оболочки, имеет высокую эластичность или мягкость, так что секция трубы может наноситься на трубопровод с тугой посадкой, чтобы не оставлять промежутков между слоем изоляции и трубопроводом.

Дополнительные признаки и варианты осуществления настоящего изобретения описаны далее со ссылкой на графические материалы, отображающие предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, где:

на фиг. 1 показан вид сверху устройства для реализации способа согласно настоящему изобретению в первом положении;

на фиг. 2 показан вид сбоку устройства по фиг. 1 со слоем изоляции и гибким материалом оболочки;

на фиг. 3 показан вид сверху устройства по фиг. 1 во втором положении;

на фиг. 4 показан вид сбоку устройства по фиг. 3;

на фиг. 5 показан вид сверху устройства по фиг. 1 в третьем положении;

на фиг. 6 показан вид сбоку устройства по фиг. 5 со слоем изоляции и гибким материалом оболочки;

на фиг. 7 показан вид сверху устройства по фиг. 1 в четвертом положении;

на фиг. 8 показан вид сбоку устройства по фиг. 7 со слоем изоляции и гибким материалом оболочки;

на фиг. 9 показан подробный вид сбоку устройства для соединения двух концов слоя гибкого материала оболочки в первом положении;

на фиг. 10 показано устройство по фиг. 9 во втором положении;

на фиг. 11 показан вид в перспективе второго варианта осуществления устройства для реализации способа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 12 показан подробный вид в перспективе части устройства по фиг. 11; и

на фиг. 13 показано соединение двух концов ремня в сочетании с устройством по фиг. 11 и 12.

На фиг. 1–8 показано устройство 1 для реализации способа нанесения слоя 2 гибкого материала оболочки, имеющего наружную поверхность 3, на слой 4 изоляции для секции 5 трубы. Устройство содержит несущий элемент 6, имеющий два поддерживающих элемента 7, которые являются относительно одновременно и равномерно подвижными в горизонтальной плоскости относительно друг друга. Несущий элемент 6 имеет верхнюю поверхность 8, на которой слой 2 гибкого материала оболочки расположен таким образом, чтобы перекрывать промежуток 9 между двумя поддерживающими элементами 7.

Длина слоя 2 гибкого материала оболочки соответствует окружности слоя 4 изоляции, который имеет форму цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие 10, в которое вставлен сердечник 11 удерживающего устройства (не показано). Слой 2 гибкого материала оболочки расположен на несущем элементе 6 таким образом, что одна половина слоя 2 гибкого материала оболочки проходит в одном направлении от промежутка 9 в продольном направлении поддерживающих элементов 7. Следовательно, начиная с промежутка 9, который закрыт на фиг. 1, на каждом поддерживающем элементе 7 имеется длина половины окружности слоя 4 изоляции.

Конец каждого поддерживающего элемента 7, смежный с концом противоположного поддерживающего элемента 7, снабжен роликами 12, которые используются, чтобы избежать повреждений, на подобии царапин, в поверхности слоя 2 гибкого материала оболочки, когда поддерживающие элементы 7 несущего элемента 6 перемещаются в направлениях согласно стрелкам 13, показанным на фиг. 1. Ролики 12 также используются для прижимания слоя 2 гибкого материала оболочки к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции во время процесса. Слой 2 гибкого материала оболочки в предпочтительном варианте осуществления выполнен из стекловолоконного армированного полиэфира, отверждаемого УФ излучением. Этот материал является гибким и может отверждаться или затвердевать с помощью УФ излучения, которое может быть естественным солнечным светом или источником искусственного УФ излучения, используемым в устройстве для отверждения (не показано).

Слой 4 изоляции состоит из неорганических волокон, в частности, волокон каменной ваты, соединенных друг с другом связующим средством, которое составляет небольшое количество слоя 4 изоляции по сравнению с количеством волокон. Слой изоляции может изготавливаться из мата, который наматывается вокруг барабана или сердечника 11 перед отверждением связующего средства в устройстве для отверждения, что гарантирует, что слой 2 изоляции сохранит свою форму в виде цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие, в которое можно вставить сердечник 11 перед нанесением слоя 4 изоляции на слой 2 гибкого материала оболочки.

По меньшей мере один из двух поддерживающих элементов 7 несущего элемента 6 перемещают из первого положения по фиг. 1 во второе положение, в котором промежуток 9 достигает своей максимальной ширины, проходя таким образом положение, изображенное на фиг. 4. Когда промежуток 9 расширяется, что означает, что поддерживающие элементы 7 перемещаются в направлении по стрелкам 13, слой 4 изоляции опускается вместе со слоем 2 гибкого материала оболочки. Слой 2 гибкого материала оболочки, таким образом, прижимается к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции, частично посредством роликов 12. Для присоединения слоя 2 гибкого материала оболочки к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции слой 2 гибкого материала оболочки либо является адгезивом сам по себе, либо снабжен адгезивом, который, например, может раскрываться путем удаления фольги, которая покрывает поверхность 3 слоя 2 гибкого материала оболочки перед нанесением слоя 4 изоляции на слой 2 гибкого материала оболочки.

Слой 4 изоляции опускается вместе со слоем 2 гибкого материала оболочки в области по меньшей мере частично ниже несущего элемента 6 после достижения максимального расстояния поддерживающих элементов 7, которое равно диаметру слоя 4 изоляции вместе со слоем 2 гибкого материала оболочки. Поддерживающие элементы 7 перемещаются назад в первое положение по фиг. 1, также показанное на фиг. 8, приводя таким образом две области слоя 2 гибкого материала оболочки, охватывающего слой 4 изоляции в смежное положение относительно друг друга, что означает, что вся наружная поверхность 14 слоя 4 изоляции покрыта слоем 2 гибкого материала оболочки и соединена с ним.

Две области слоя 2 гибкого материала оболочки, находящиеся в смежном положении друг с другом, соединены с помощью полоски клеящей ленты 15. Это может достигаться посредством устройства 16, показанного подробнее на фиг. 9 и 10. Начиная с фиг. 9, можно увидеть, что клеящая лента 15 крепится к смежным областям слоя 2 гибкого материала оболочки, и что секция 5 трубы перемещается относительно несущего элемента 6, например, путем вращения секции 5 трубы или путем перемещения секции 5 трубы параллельно поддерживающим элементам 7, так чтобы лента фиксировалась на обеих областях слоя 2 гибкого материала оболочки.

Слой 2 гибкого материала оболочки снабжен покрытием (не показано), которое защищает слой 2 гибкого материала оболочки, прикрепленный к слою 4 изоляции, от механических воздействий. Оно также защищает слой 2 гибкого материала оболочки от УФ излучения, в этом случае оно удаляется перед помещением секции 5 трубы в станции для отверждения, в которой установлены источники УФ излучения, испускающие УФ излучение для затвердевания слоя 2 гибкого материала оболочки, который после затвердевания сохраняет свою форму, так что секция 5 трубы эластична лишь до некоторой степени.

С другой стороны, такое покрытие может удаляться на месте, то есть в районе строительства, где нужно зафиксировать секцию 5 трубы на трубопроводе. Благодаря неотвержденному слою 2 гибкого материала оболочки и гибкому слою 4 изоляции секция 5 трубы легко может накладываться на трубопровод перед удалением покрытия, и слой 2 гибкого материала оболочки отверждается посредством естественного солнечного света или с помощью одного или нескольких искусственных источников УФ излучения.

В другом варианте осуществления наружное покрытие является проницаемым для УФ излучения и, соответственно, оно может оставаться на слое 2 гибкого материала оболочки вплоть до отверждения УФ излучением.

Конечная секция 5 трубы состоит из слоя 4 изоляции и слоя 2 гибкого материала оболочки, который присоединен к слою 4 изоляции непосредственно, при этом слой 2 гибкого материала оболочки имеет длину окружности, равную длине окружности наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции. Слой 2 гибкого материала оболочки крепится к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции посредством адгезива, которым может быть сам слой 2 гибкого материала оболочки или отдельный адгезив, который может активироваться с помощью тепла. Слой 4 изоляции прерывает щель 17, расположенная в радиальном направлении и образующая два конца слоя 4 изоляции, которые расположены смежно друг с другом. Щель 17 выполнена в области, где два конца слоя 2 гибкого материала оболочки являются смежными друг с другом, так что промежуток между двумя концами слоя 2 гибкого материала оболочки меньше чем, например, 20 мм. Щель 17 позволяет раскрывать секцию 5 трубы в этой области для накладывания секции 5 трубы на трубопровод. Щель 17 предпочтительно изготавливается на конечном этапе изготовления секции 5 трубы.

На фиг. 11 и фиг. 12 показан дополнительный вариант осуществления устройства 1, имеющего дополнительную область 18 хранения для слоя 2 гибкого материала оболочки, который хранится в виде рулонов. Кроме того, этот вариант осуществления отображает отрезное устройство 19, выполненное между областью 18 хранения и промежутком 9 между двумя поддерживающими элементами 7.

В области двух концов поддерживающих элементов 7, образующих промежуток 9, несущий элемент 6 снабжен двумя элементами 20 в виде щитка, прикрепленными с возможностью поворота к верхней поверхности 8 несущего элемента 6 и закрывающими множество вырезов 21 на концах поддерживающих элементов 7. Элементы 20 в виде щитка могут поворачиваться относительно верхней поверхности 8 несущего элемента 6, тем самым открывая вырезы 21, которые обеспечивают доступ для прикрепления клеящей ленты 15 вручную к наружной поверхности 3 слоя 2 гибкого материала оболочки на завершающем этапе процесса. Согласно фиг. 12 множество ремней 22 присоединены к двум концам поддерживающих элементов 7. Слой 4 изоляции может располагаться сверху ремней 22 в положении несущего элемента 6, в котором два поддерживающих элемента 7 расположены на максимальном расстоянии друг от друга, таким образом, располагая ремни 22 в растянутое положение. Благодаря закрытию промежутка 9 между двумя поддерживающими элементами 7, слой 4 изоляции опускается вместе со слоем 2 гибкого материала оболочки, при этом ремни 22 придавливают слой 2 гибкого материала оболочки к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции, пока промежуток 9 между двумя поддерживающими элементами 9 не будет почти закрыт, оставляя вырезы открытыми для прикрепления клеящей ленты 15 к наружной поверхности 3 слоя 2 гибкого материала оболочки для удержания концов слоя 2 гибкого материала оболочки вместе.

Ремни 22 могут регулироваться по своей длине с помощью устройства 23, похожего на багажный ремень, как показано на фиг. 13. Регулируемые ремни 22 имеют преимущество в том, что устройство 1 по фиг. 11 и 12 может использоваться для изготовления секций 5 труб, имеющих различные диаметры. Кроме того, необходимо отметить, что использование устройства 1 по фиг. 11 и 12 может иметь преимущество в том, что нет необходимости в сердечнике 11, поскольку направление слоя 4 изоляции и слоя 2 гибкого материала оболочки достигается посредством ремней 22.

Использование устройства 1 по фиг. 11 и 12 для изготовления секций 5 труб следует за этапами размещения части хранящегося слоя 2 гибкого материала оболочки сверху несущего элемента 6, отрезания слоя 2 гибкого материала оболочки с длиной, приблизительно равной окружности слоя 4 изоляции, нанесения слоя 4 изоляции на слой 2 гибкого материала оболочки, который расположен на растянутых ремнях 22, закрытия промежутка 9 между поддерживающими элементами 7, опуская таким образом слой 4 изоляции и слой 2 гибкого материала оболочки, который прижимается к наружной поверхности 14 слоя 4 изоляции и соединяется с ней посредством ремней 22, открытия элементов 20 в виде щитка для создания доступа к вырезам 21, крепления клеящей ленты 15 к наружной поверхности 3 слоя 2 гибкого материала оболочки для соединения двух концов слоя 2 гибкого материала оболочки, удаления секции 5 трубы из устройства 1 и отверждения слоя 2 гибкого материала оболочки в устройстве для отверждения с помощью искусственного УФ излучения или на месте с помощью солнечного света.

Ссылочные позиции

1 устройство

2 слой

3 наружная поверхность

4 слой изоляции

5 секция трубы

6 несущий элемент

7 поддерживающий элемент

8 верхняя поверхность

9 промежуток

10 центральное отверстие

11 сердечник

12 ролик

13 стрелка

14 поверхность

15 лента

16 устройство

17 щель

18 область хранения

19 отрезное устройство

20 элементы

21 вырез

22 ремень

23 устройство

Группа изобретений относится к устройству и способу нанесения гибкого материала оболочки на наружную поверхность (14) слоя (4) изоляции для секции трубы. Техническим результатом является упрощение обработки путем получения предварительно изготовленной секции трубы, преимущественно большого диаметра, которую можно легко обрабатывать и устанавливать и которая позволяет избежать ущерба, вызванного невозможностью удаления или кражи оболочки. Сущность изобретения заключается в том, что слой изоляции в форме цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие (10), предоставляют на первом и втором поддерживающих элементах (7), образующих промежуток (9) между первым и вторым поддерживающими элементами, из которых по меньшей мере первый элемент является подвижным в направлении ко второму поддерживающему элементу и от него между первым положением, в котором два поддерживающих элемента находятся близко друг к другу, почти закрывая таким образом промежуток, и вторым положением, в котором поддерживающие элементы находятся на расстоянии друг от друга, образуя таким образом промежуток, который больше, чем промежуток в первом положении, при этом слой (2) гибкого материала оболочки располагают между слоем изоляции и двумя поддерживающими элементами таким образом, что клейкая поверхность слоя гибкого материала оболочки обращена в направлении к слою изоляции, или таким образом, что клейкая поверхность слоя изоляции обращена в направлении к слою гибкого материала оболочки, при этом обеспечивают перемещение слоя изоляции и поддерживающих элементов относительно друг друга таким образом, чтобы обеспечить перемещение слоя изоляции и по меньшей мере части слоя гибкого материала оболочки через промежуток между первым и вторым поддерживающим элементом, при этом обеспечивают перемещение двух поддерживающих элементов в направлении друг к другу после того, как слой изоляции и слой гибкого материала оболочки со своим наружным диаметром пройдет через промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами, и при этом, наконец, гибкий материал оболочки с помощью адгезива соединяют со слоем изоляции во время или после указанных этапов процесса. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ нанесения гибкого материала оболочки на наружную поверхность слоя изоляции для секции трубы, включающий следующие этапы:

предоставление слоя изоляции в форме цилиндра, имеющего цилиндрическое центральное отверстие;

предоставление первого и второго поддерживающих элементов, образующих промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами, из которых по меньшей мере первый элемент является подвижным в направлении ко второму поддерживающему элементу и от него между первым положением, в котором два поддерживающих элемента находятся близко друг к другу, почти закрывая таким образом промежуток, и вторым положением, в котором поддерживающие элементы находятся на расстоянии друг от друга, образуя, таким образом, промежуток, который больше, чем промежуток в первом положении;

размещение слоя гибкого материала оболочки между слоем изоляции и двумя поддерживающими элементами таким образом, что клейкая поверхность слоя гибкого материала оболочки обращена в направлении к слою изоляции, или таким образом, что клейкая поверхность слоя изоляции обращена в направлении к слою гибкого материала оболочки;

перемещение слоя изоляции и поддерживающих элементов относительно друг друга таким образом, чтобы обеспечить перемещение слоя изоляции и по меньшей мере части слоя гибкого материала оболочки через промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами;

при этом обеспечивают перемещение двух поддерживающих элементов в направлении друг к другу после того, как слой изоляции и слой гибкого материала оболочки со своим наружным диаметром пройдет через промежуток между первым и вторым поддерживающими элементами; и

при этом слой гибкого материала оболочки с помощью адгезива соединяют со слоем изоляции во время или после указанных этапов способа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

слой гибкого материала оболочки размещают на несущем элементе, имеющем два поддерживающих элемента, которые являются относительно подвижными в горизонтальной плоскости относительно друг друга;

слой изоляции размещают на слое гибкого материала оболочки над промежутком между двумя поддерживающими элементами несущего элемента;

по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают из первого положения во второе положение, расширяя таким образом промежуток;

обеспечивают опускание слоя изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки в область, по меньшей мере частично расположенную под несущим элементом;

по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают из второго положения в первое положение, приводя таким образом две области слоя гибкого материала оболочки, окружающего слой изоляции, в смежное положение относительно друг друга; и

две области слоя гибкого материала оболочки соединяют друг с другом.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

слой гибкого материала оболочки размещают на несущем элементе, имеющем два поддерживающих элемента, которые являются относительно подвижными в горизонтальной плоскости относительно друг друга;

слой изоляции размещают на слое гибкого материала оболочки над промежутком между двумя поддерживающими элементами несущего элемента;

обеспечивают опускание слоя изоляции вместе со слоем гибкого материала оболочки через промежуток в область, по меньшей мере частично расположенную под несущим элементом;

по меньшей мере один из двух поддерживающих элементов несущего элемента перемещают, закрывая таким образом промежуток и приводя две области слоя гибкого материала оболочки в смежное положение относительно друг друга с окружением слоя изоляции; и

две области слоя гибкого материала оболочки соединяют друг с другом.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере одну поверхность слоя гибкого материала оболочки снабжают покрытием, которое удаляют для раскрытия клейкой поверхности перед размещением слоя изоляции на клейкой поверхности слоя гибкого материала оболочки.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что поддерживающие элементы перемещают таким образом, что они оба оказывают давление на гибкий материал оболочки в направлении слоя изоляции.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что две смежные области слоя гибкого материала оболочки соединяют друг с другом с помощью по меньшей мере одной клеящей ленты.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что слой гибкого материала оболочки представляет собой отверждаемый УФ-излучением стекловолоконный армированный полиэфирный мат, который после нанесения на слой изоляции отверждают в станции для отверждения с помощью по меньшей мере одного источника света, испускающего УФ-излучение.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что сердечник вставляют в центральное цилиндрическое отверстие слоя изоляции перед размещением слоя изоляции в области поддерживающих элементов.

9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что слой изоляции вращают вокруг его средней оси перед соединением двух областей слоя гибкого материала оболочки, расположенных смежно друг с другом.

10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что первый и второй поддерживающие элементы перемещают одновременно и равномерно.

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что слой изоляции прерывает щель, расположенная в радиальном направлении и образующая два конца слоя изоляции, которые расположены смежно друг с другом, и при этом слой гибкого материала оболочки крепят к слою изоляции, оставляя один конец слоя изоляции свободным от слоя гибкого материала оболочки и, следовательно, не покрытым им.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что слой изоляции эластифицируют в области одного конца, который не покрыт слоем гибкого материала оболочки.

13. Секция трубы для теплоизоляции, состоящая из слоя изоляции, имеющего наружную поверхность, и наружной оболочки, выполненной из слоя гибкого стекловолоконного армированного полиэфирного мата, изготовленного в соответствии со способом по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что слой гибкого материала оболочки имеет длину окружности, которая равна длине окружности наружной поверхности слоя изоляции или максимум на 5% короче длины окружности наружной поверхности слоя изоляции, и при этом слой гибкого материала оболочки непосредственно закрепляют на наружной поверхности слоя изоляции.

14. Секция трубы по п. 13, отличающаяся тем, что слой гибкого материала оболочки крепят к наружной поверхности слоя изоляции посредством адгезива, который является частью слоя гибкого материала оболочки.

15. Секция трубы по п. 14, отличающаяся тем, что слой гибкого материала оболочки был отвержден с помощью УФ-излучения.

16. Секция трубы по любому из предыдущих пп. 13-15, отличающаяся тем, что слой изоляции имеет наружный цилиндрический диаметр в диапазоне от 500 до 1200 мм.

17. Секция трубы по любому из предыдущих пп. 13-16, отличающаяся тем, что слой изоляции прерывает щель, расположенная в радиальном направлении и образующая два конца слоя изоляции, которые расположены смежно друг с другом, и при этом слой гибкого материала оболочки прикреплен к слою изоляции, при этом один конец слоя изоляции остается свободным от слоя гибкого материала оболочки и, следовательно, не покрытым им.

18. Секция трубы по любому из предыдущих пп. 13-17, отличающаяся тем, что слой изоляции эластифицирован в области одного конца, который не покрыт слоем гибкого материала оболочки.