ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОЛИРОВАННАЯ ТРУБА СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР И СПОСОБ ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F16L59/14 

Описание патента на изобретение RU2824415C2

Изобретение относится к трубопроводной технике, в частности к способу изготовления предварительно теплоизолированных труб и фасонных изделий для трубопроводов, в которых в качестве теплоизоляционного покрытия выступает сверхтонкая теплоизоляция на основе полых микросфер. Указанные трубы и фасонные изделия применяются при строительстве трубопроводных систем для различных отраслей промышленности, в частности для подземной и надземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс, технологических трубопроводов, эксплуатируемых при температуре теплоносителя более +120°С, а также устройства закладных деталей ввода трубопроводов для быстровозводимых модульных сборных зданий гражданского и промышленного назначения.

Известна труба теплоизолированная, включающая размещенное на трубе теплоизолирующее покрытие, содержащее теплоотражающий и теплоизолирующий слои, при этом теплоизолирующее покрытие содержит слой базальтового полотна, покрытый теплоотражающим слоем, причем покрытие дополнительно содержит наружный защитный слой и второй теплоотражающий слой, теплоизолирующий слой размещен между теплоотражающими слоями, а на наружном теплоотражающем слое размещен защитный наружный слой, причем каждый теплоотражающий слой выполнен из алюминиевой фольги, в качестве теплоизолирующего материала используют мультикремнеземистый войлок, а защитный слой представляет трубу из полипропилена, при этом между теплоотражающим покрытием и защитным покрытием размещен слой стеклопластика [RU №121855, Е21В 17/00, F16L 59/00,10.11.2012].

Недостатком мультикремнеземистого рулонного войлока МКРВ-200 ГОСТ 23619-79 является сравнительно высокий коэффициент теплопроводности войлока МКРВ-200 - 0,039 Вт/(м⋅°С) (при 25°С) и 0,127 Вт/(м⋅°С) (при 300°С), практически соответствующий коэффициенту теплопроводности минеральной ваты, что приводит к неизбежному увеличению требуемой толщины теплоизоляции и диаметра изолированной конструкции.

Известна теплогидроизолированная труба, содержащая металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, при этом на внутреннюю поверхность внешней оболочки трубы нанесен дополнительный слой, выполненный на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя и вспенивающей добавки с содержанием входящих в него компонентов при следующем соотношении, мас. %: минеральный наполнитель - 20-70, вспенивающая добавка - 1-5, полиолефин - остальное [RU 159805, F16L 59/00, Опубл. 20.02.2016].

Недостатками RU 159805 является то, что дополнительный слой на основе полиолефина с добавлением минеральной добавки наносится на внутреннюю поверхность внешней полиэтиленовой гидрозащитной оболочки, поэтому теплоизоляционный слой на основе ППУ прилегает непосредственно к стальной трубе, то есть температура теплоносителя при реализации данных решений не может быть выше +130°С.

Известна теплогидроизолированная труба, содержащая металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, при этом на внутреннюю поверхность внешней оболочки трубы нанесен дополнительный слой, выполненный из сэвилена с этиленвинилацетатом [RU 147207, F16L 59/02, опубл. 27.10.2014]. Дополнительный слой позволяет повысить адгезию пенополиуретана к полиэтиленовой внешней оболочке и предотвратить тем самым сползание внешней полиэтиленовой оболочки со слоя пенополиуретана.

Однако, основным недостатком остается ограничение применения по температуре поверхности теплоносителя не более +130°С, для не разрушения слоя пенополиуретана.

Известен кондуктор со сверхтонкой теплоизоляцией (Патент РФ 202494, МПК Е21В 36/00, Е21В 17/00, опубликован 19.02.2021), состоящий из трубных секций, соединительных муфт, одного и более слоев сверхтонкой теплоизоляции, наносимой на внешнюю поверхность труб и соединительные муфты, основу которой составляет эластомерная масса, содержащая вакуумированные микросферы.

Недостатком данной полезной модели является ограничение по температуре теплоносителя, проходящего внутри труб, а именно для нормальной эксплуатации трубы и недопущения плавления и стекания сверхтонкой теплоизоляции, температура наружной поверхности трубы не должна превышать +150°С.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому техническому решению является теплогидроизолированное трубопроводное изделие для высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, содержащее трубопроводный элемент и последовательно расположенные над ним теплоизоляцию и гидроизоляцию, согласно полезной модели теплоизоляция содержит расположенный на поверхности трубопроводного элемента слой высокотемпературной теплоизоляции из материала на основе аэрогеля диоксида кремния с коэффициентом теплопроводности не более 0,022 Вт/(м⋅°С) при 25°С и не более 0,035 Вт/(м⋅°С) при 260°С и расположенный над ним слой теплоизоляции из пенополиуретана с коэффициентом теплопроводности не более 0,022 Вт/(м⋅°С) при 25°С и не более 0,035 Вт/(м⋅°С) при 260°С, что обеспечивает температуру на границе раздела слой высокотемпературной теплоизоляции -теплоизоляция из пенополиуретана не более 130°С (Патент РФ 176767, МПК F16L 59/15, опубликован 29.01.2018).

Недостатками указанного технического решения являются высокий коэффициент теплопроводности теплоизоляции из материала на основе аэрогеля диоксида кремния от 0,022 Вт/(м⋅°С) при 25°С до 0,035 Вт/(м⋅°С) при 260°С.

Задачей заявленного технического решения является повышение теплозащитных свойств трубы, при значительном снижении толщины теплоизоляционного слоя и увеличении температуры теплоносителя свыше +120°С, что позволяет повысить энергоэффективность всей системы трубопроводов.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер и способ ее изготовления, содержащее размещенные на стальной или пластиковой поверхности трубопроводного изделия слоев, выполненных последовательно из высокотемпературного теплоизоляционного слоя в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер, общей толщиной теплоизоляционного покрытия от 1,0 до 4,0 мм, где каждый слой теплоизоляционного покрытия имеет толщину 0,5 мм, выполненной из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па⋅с, включающей смесь полимерного связующего 5-95 об. % с полыми микросферами 5-95 об. %, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об. % (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, стирол-акрилатный сополимер, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата или их смеси и от 10 до 90 об. % смеси воды и поверхностно-активного вещества, в качестве полых микросфер композиция содержит микросферы с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 50 до 650 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси, при этом водно-суспензионная композиция дополнительно содержит смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой или аминокислотой в эквимолекулярном соотношении, а также один антипирен, выбранный из группы, включающей тригидрит алюминия, соединения бора, соединения фосфора, соединения сурьмы, высокохлорированные парафины, бромпроизводные ароматических углеводородов, смеси солей неорганических кислот с меламино- или мочевино-формальдегидными смолами, амины никеля, амины цинка, амины кобальта, карбонаты аммония, сульфаты аммония, соли молибдена, соли ванадия, соли церия, или их смеси; основного теплоизоляционного слоя в виде пенополиуретана или пенополистирола плотностью не менее 40-60 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,028-0,033 Вт/(м⋅°С), финишного защитного гидроизоляционного слоя в виде стеклопластика, оцинкованной стали, гофрированного кожуха из полиэтилена высокой плотности.

Совместное применение сверхтонкой теплоизоляции на основе полых микросфер и пенополиуретана или пенополистирола позволяет изолировать широкий спектр труб с температурой теплоносителя от +40°С до +350°С и выше.

Комбинация «-слоев сверхтонкой теплоизоляции на основе полых микросфер с коэффициентом теплопроводности равным 0,001 Вт/(м⋅°С), позволяет снизить высокие температуры поверхности теплоносителя до +110°С … +120°С, приемлемой для нормальной работы пенополиуретана или пенополистирола, предохраняя его от плавления, выгорания и разрушения.

Устройство пенополиуретана или пенополистирола наоборот повышает эффективность работы сверхтонкой теплоизоляции на основе полых микросфер при достаточно низких температурах теплоносителя от +40°С до +80°С, при температуре окружающего воздуха+25°С, когда лучистая составляющая тепловой энергии минимальна.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, на которой показан способ изготовления предварительно изолированной трубы сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер, согласно которому на стальную, пластиковую или напорную полиэтиленовую трубу 1 диаметром от 10 мм до 2000 мм наносится высокотемпературный теплоизоляционный слой 2 в виде в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер слоями по 0,5 мм с межслойной сушкой 24 часа. Свойства материала позволяют покрывать механическим или машинным методом (при промышленном производстве) равномерным слоем трубы указанных диаметров без швов, в том числе фитинги со сложной геометрией. Количество слоев определяется исходя из требуемого снижения температуры нагрева поверхности трубы и снижению тепловых потерь и составляет от 1,0 мм до 4,0 мм. После высыхания последнего слоя теплоизоляционного покрытия на основе полых микросфер крепится основной теплоизоляционный слой 3 в виде скорлупы из пенополиуретана или пенополистирола плотностью не менее 40-60 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,028-0,033 Вт/(м⋅°С). Сегменты скорлуп имеют поперечные и продольные замковые соединения, благодаря чему снижается риск образования щелей. При склеивании сегментов шов изоляции практически полностью герметизируется, приближаясь по своим свойствам к монолиту. А затем устраивают финишный защитный гидроизоляционный слой 4 в виде стеклопластика, оцинкованной стали, гофрированного кожуха из полиэтилена высокой плотности.

Общую толщину высокотемпературного теплоизоляционного слоя определяют расчетом в соответствии с требованиями СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция, оборудования и трубопроводов» в зависимости от рабочей температуры теплоносителя в трубопроводе и конкретных условий эксплуатации трубопровода согласно техническим проектам, таким образом, чтобы обеспечить температуру на поверхности соприкосновения высокотемпературного теплоизоляционного слоя 2 и основного теплоизоляционного слоя 3 не более +130°С.

Расчетные параметры снижения температуры на металлической поверхности в зависимости толщины высокотемпературного теплоизоляционного слоя приведены в Таблице 1 и Таблице 2.

Преимуществами использования предлагаемой предварительно изолированной трубы сверхтонкой теплоизоляцией являются:

- расширение температурного диапазона сферы применения предварительно изолированных пенополистиролом или пенополиуретаном, обеспечивая его целостность и сохранность от разрушения при воздействия температуры нагрева свыше +130°С;

- подтвержденный многочисленными испытаниями, свидетельствами и сертификатами, коэффициент теплопроводности сверхтонкой теплоизоляции 0,001 Вт/(м⋅°С);

- уменьшение общей толщины слоя теплоизоляции трубы за счет применения сверхтонкой теплоизоляции с самым низким из возможных теплоизоляторов-утеплителей коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С);

- возможность защиты труб различной конфигурации, фитингов, соединений.

Пример 1 на фиг. 2.

Первый этап - подготовка поверхности стальной трубы 1 толщиной 10 мм. Для этого удаляются все осыпающиеся и отваливающиеся элементы, производится обеспыливание.

Второй этап - нанесение шпатлевочного слоя 5 - звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Шпатлевочный слой наносится толщиной от 0,5 до 1,0 мм. Таким образом, было нанесено два слоя общей толщиной 1,0 мм. Благодаря аэрогелю, который входит в состав «Броня Лайт», звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт» обладает подтвержденными звукоизоляционными свойствами, поэтому рекомендуется при звукоизоляции вертикальных стояков водоснабжения и водоотведения с целью устранения шума и гула при сливе воды. Плотность аэрогеля составляет 1,9 кг/м3, в связи с этим, уровень шума после нанесения «Броня Лайт» снижается в среднем на 5-7 дБА.

Третий этап - нанесение высокотемпературного теплоизоляционного слоя 2 в виде в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер. В качестве примера была нанесена сверхтонкая теплоизоляция на основе полых микросфер, производимого заявителем патента, жидкое теплоизоляционное покрытие из серии «Броня» с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С), например, непаропроницаемая модификация «Броня Классик», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Теплоизоляционное покрытие на поверхность наносится с помощью кисти или безвоздушного распылителя последовательными слоями. Время полного высыхания каждого слоя при температуре +20°С - 24 часа, на отлип - 15-20 минут. Достичь требуемого снижения температуры поверхности можно за счет нанесения соответствующего количества слоев. Таким образом, было нанесено четыре слоя покрытия с общей толщиной готового покрытия около 2,0 мм.

Четвертый этап - крепление основной теплоизоляционный слой 3 в виде скорлупы из пенополиуретана плотностью 50 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,031 Вт/(м⋅°С) толщиной 100 м. Сегменты скорлупы склеиваются по поперечным и продольным замковым соединениям, образуя единую монолитную скорлупу.

Пятый этап - устройство финишного защитного гидроизоляционного слоя 4 в виде стеклопластика толщиной 5 мм.

Пример 2 на фиг. 3.

Первый этап - подготовка поверхности стальной трубы 1 толщиной 10 мм. Для этого удаляются все осыпающиеся и отваливающиеся элементы, производится обеспыливание.

Второй этап - нанесение шпатлевочного слоя 5 - звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Шпатлевочный слой наносится толщиной от 0,5 до 1,0 мм. Таким образом, было нанесено два слоя общей толщиной 1,0 мм. Благодаря аэрогелю, который входит в состав «Броня Лайт», звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт» обладает подтвержденными звукоизоляционными свойствами, поэтому рекомендуется при звукоизоляции вертикальных стояков водоснабжения и водоотведения с целью устранения шума и гула при сливе воды. Плотность аэрогеля составляет 1,9 кг/м3, в связи с этим, уровень шума после нанесения «Броня Лайт» снижается в среднем на 5-7 дБА.

Третий этап - на зашпаклеванную поверхность наносится армирующий слой 6 в виде стеклохолста толщиной 1,0 мм плотностью 120 г/м2 по спирали с нахлестом по ширине полосы не менее 30%. Армирующий слой позволяет предотвратить возможный разрыв покрытия при температурных расширениях.

Четвертый этап - нанесение высокотемпературного теплоизоляционного слоя 2 в виде в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер. В качестве примера была нанесена сверхтонкая теплоизоляция на основе полых микросфер, производимого заявителем патента, жидкое теплоизоляционное покрытие из серии «Броня» с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С), например, непаропроницаемая модификация «Броня Классик», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Теплоизоляционное покрытие на поверхность наносится с помощью кисти или безвоздушного распылителя последовательными слоями. Время полного высыхания каждого слоя при температуре +20°С - 24 часа, на отлип - 15-20 минут. Достичь требуемого снижения температуры поверхности можно за счет нанесения соответствующего количества слоев. Таким образом, было нанесено четыре слоя покрытия с общей толщиной готового покрытия около 2,0 мм.

Пятый этап - крепление основной теплоизоляционный слой 3 в виде скорлупы из пенополиуретана плотностью 50 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,031 Вт/(м⋅°С) толщиной 100 м. Сегменты скорлупы склеиваются по поперечным и продольным замковым соединениям, образуя единую монолитную скорлупу.

Шестой этап - устройство финишного защитного гидроизоляционного слоя 4 в виде оцинкованной стали толщиной 5 мм.

Пример 3 на фиг. 4.

Первый этап - подготовка поверхности стальной трубы 1 толщиной 10 мм в виде отрезка трубы длиной от 100 мм до 1000 мм. Для этого удаляются все осыпающиеся и отваливающиеся элементы, производится обеспыливание.

Второй этап - нанесение шпатлевочного слоя 5 - звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Шпатлевочный слой наносится толщиной от 0,5 до 1,0 мм. Таким образом, было нанесено два слоя общей толщиной 1,0 мм. Благодаря аэрогелю, который входит в состав «Броня Лайт», звуко-теплоизоляционная шпатлевка «Броня Лайт» обладает подтвержденными звукоизоляционными свойствами, поэтому рекомендуется при звукоизоляции вертикальных стояков водоснабжения и водоотведения с целью устранения шума и гула при сливе воды. Плотность аэрогеля составляет 1,9 кг/м3, в связи с этим, уровень шума после нанесения «Броня Лайт» снижается в среднем на 5-7 дБА.

Третий этап - нанесение высокотемпературного теплоизоляционного слоя 2 в виде в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер.. В качестве примера была нанесена сверхтонкая теплоизоляция на основе полых микросфер, производимого заявителем патента, жидкое теплоизоляционное покрытие из серии «Броня» с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С), например, непаропроницаемая модификация «Броня Классик», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Теплоизоляционное покрытие на поверхность наносится с помощью кисти или безвоздушного распылителя последовательными слоями. Время полного высыхания каждого слоя при температуре +20°С - 24 часа, на отлип - 15-20 минут. Достичь требуемого снижения температуры поверхности можно за счет нанесения соответствующего количества слоев. Таким образом, было нанесено четыре слоя покрытия с общей толщиной готового покрытия около 2,0 мм.

Четвертый этап - крепление основной теплоизоляционный слой 3 в виде скорлупы из пенополиуретана плотностью 50 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,031 Вт/(м⋅°С) толщиной 100 м. Сегменты скорлупы склеиваются по поперечным и продольным замковым соединениям, образуя единую монолитную скорлупу.

Пятый этап - замоноличивание в бетонный или силикатный блок, образуя тем самым готовую закладную деталь водоснабжения или водоотведения используемую в быстровозводимых зданиях и сооружениях.

Похожие патенты RU2824415C2

название год авторы номер документа
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ЗАЩИТУ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ АГРЕССИВНЫХ СРЕД 2021
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2760555C1
НЕГОРЮЧАЯ ПАРОПРОНИЦАЕМАЯ ТЕПЛО-ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ВАКУУМИЗИРОВАННЫХ МИКРОСФЕР И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ 2023
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2807640C1
УСТРОЙСТВО МНОГОСЛОЙНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, СТЕН ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ ПАРОПРОНИЦАЕМОЙ НЕГОРЮЧЕЙ СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ 2023
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2806202C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВИЗОРА 2019
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2731112C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ И КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР МЕТОДОМ ЗАМЕРА ФАКТИЧЕСКИХ ТЕПЛОПОТЕРЬ В СТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ 2020
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2752469C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЖИДКИХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ 2014
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2594388C2
ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЕ АНТИКОРРОЗИЙНОЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ С ПОВЫШЕННЫМИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ 2013
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2604241C2
Теплогидроизолированное трубопроводное изделие для высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов и способ его изготовления 2017
RU2669218C1
ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННАЯ ТРУБА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2016
  • Сампара Евгений Владимирович
  • Перфилов Павел Валерьевич
  • Новотельнов Сергей Викторович
RU2672198C2
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ, АНТИКОРРОЗИОННОЕ И ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Беляев Виталий Степанович
RU2533493C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 824 415 C2

Реферат патента 2024 года ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОЛИРОВАННАЯ ТРУБА СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР И СПОСОБ ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Группа изобретений относится к трубопроводной технике, в частности к способу изготовления предварительно теплоизолированных труб и фасонных изделий для трубопроводов. Предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер содержит размещенные на стальной или пластиковой поверхности трубопроводного изделия слои, выполненные последовательно из высокотемпературного теплоизоляционного слоя в виде сверхтонкой теплоизоляции заданного состава на основе полых микросфер с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С). Общая толщина теплоизоляционного покрытия от 1,0 до 4,0 мм. Каждый слой теплоизоляционного покрытия имеет толщину 0,5 мм. Поверх указанного слоя расположен основной теплоизоляционный слой из пенополиуретана или пенополистирола. Финишный защитный гидроизоляционный слой выполнен из стеклопластика, оцинкованной стали, гофрированного кожуха из полиэтилена высокой плотности. Способ включает изготовление предварительно теплоизолированной трубы в виде отрезка длиной от 100 мм до 1000 мм. Труба закладывается в бетонный или силикатный блок, образуя готовую закладную деталь водоснабжения или водоотведения для быстровозводимых зданий и сооружений. Изобретение обеспечивает снижение толщины теплоизоляционного слоя и увеличение температуры теплоносителя свыше +120°С, что позволяет повысить энергоэффективность всей системы трубопроводов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 824 415 C2

1. Предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер, содержащая размещенные на стальной или пластиковой поверхности трубопроводного изделия слои, выполненные последовательно из высокотемпературного теплоизоляционного слоя в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер, общей толщиной теплоизоляционного покрытия от 1,0 до 4,0 мм, где каждый слой теплоизоляционного покрытия имеет толщину 0,5 мм, выполненной из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па⋅с, включающей смесь полимерного связующего 5-95 об. % с полыми микросферами 5-95 об. %, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об. % (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, стирол-акрилатный сополимер, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата или их смеси и от 10 до 90 об. % смеси воды и поверхностно-активного вещества, в качестве полых микросфер композиция содержит микросферы с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 50 до 650 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси, при этом водно-суспензионная композиция дополнительно содержит смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой или аминокислотой в эквимолекулярном соотношении, а также один антипирен, выбранный из группы, включающей тригидрит алюминия, соединения бора, соединения фосфора, соединения сурьмы, высокохлорированные парафины, бромпроизводные ароматических углеводородов, смеси солей неорганических кислот с меламино- или мочевино-формальдегидными смолами, амины никеля, амины цинка, амины кобальта, карбонаты аммония, сульфаты аммония, соли молибдена, соли ванадия, соли церия, или их смеси; основного теплоизоляционного слоя в виде пенополиуретана или пенополистирола плотностью не менее 40-60 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности не более 0,028-0,033 Вт/(м⋅°С), финишного защитного гидроизоляционного слоя в виде стеклопластика, оцинкованной стали, гофрированного кожуха из полиэтилена высокой плотности.

2. Предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит между высокотемпературным слоем и основным слоем шпатлевочный слой в виде теплоизоляционного материала, дополнительно содержащего аэрогель, выполненного из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па⋅с, включающей смесь полимерного связующего 5-95 об. % с основой 5-95 об. %, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об. % (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, стирол-акрилатный сополимер, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата или их смеси, и от 10 до 90 об. % смеси воды и поверхностно-активного вещества, водно-суспензионная композиция дополнительно содержит смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой кислотой или аминокислотой в эквимолекулярном соотношении, в качестве основы композиция содержит смесь пористых частиц аэрогеля, с различной насыпной плотностью от 650 до 50 кг/м3, которые имеют произвольную форму, пористость свыше 60 %, плотность менее 0,6 г/см3, диаметр от 10 до 500 мкм, выполнены на основе окисей металлов, например алюминия, или двуокиси кремния, и вакуумизированные микросферы с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 650 до 50 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси, что позволяет расширить диапазон температуры поверхности стального трубопровода от +130 до +200°С.

3. Предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер по п. 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит после шпатлевочного слоя армирующий слой в виде стеклоткани, стеклохолста, геотекстиля, ткани асбестовой или нетканого полотна асбестового толщиной от 1,0 до 2,0 мм и плотностью от 70 до 120 г/м2, что позволяет расширить диапазон температуры поверхности стального трубопровода от +200 до +350°С.

4. Предварительно изолированная труба сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер по п. 2, отличающаяся тем, что основная труба выполнена в виде сшитого полиэтилена или полипропилена, высокотемпературный слой наносится слоями по 0,5 мм последовательно с армированием каждого слоя стеклотканью, стеклохолстом, геотекстилем, тканью асбестовой или нетканым полотном асбестовым толщиной от 1,0 до 2,0 мм и плотностью от 70 до 120 г/м2, а финишный гидроизоляционный слой выполнен в виде гофрированного кожуха из полиэтилена высокой плотности, что позволяет получить гибкую предварительно теплоизолированную трубу.

5. Способ изготовления предварительно изолированной трубы сверхтонкой теплоизоляцией на основе полых микросфер, включающий нанесение на стальную или пластиковую поверхность трубопроводного изделия последовательно слоев высокотемпературного теплоизоляционного слоя в виде сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер, общей толщиной теплоизоляционного покрытия от 1,0 до 4,0 мм, где каждый слой теплоизоляционного покрытия наносится толщиной 0,5 мм, шпатлевочного слоя в виде теплоизоляционного материала, дополнительно содержащего аэрогель, обмотки армирующим слоем в виде стеклоткани, стеклохолста, геотекстиля, ткани асбестовой или нетканого полотна асбестового толщиной от 1,0 до 2,0 мм и плотностью от 70 до 120 г/м2, закрепления основного теплоизоляционного слоя в виде скорлупы из пенополиуретана или пенополистирола плотностью не менее 40-60 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности при не более 0,028-0,033 Вт/(м⋅°С) и финишного гидроизоляционного слоя в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки, отличающийся тем, что предварительно теплоизолированная труба выполняется в виде отрезка трубы длиной от 100 мм до 1000 мм и закладывается в бетонный или силикатный блок, образуя тем самым готовую закладную деталь водоснабжения или водоотведения, используемую в быстровозводимых зданиях и сооружениях.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2824415C2

Теплогидроизолированное трубопроводное изделие для высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов и способ его изготовления 2017
RU2669218C1
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ СВЕРХТОНКОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ЗАЩИТУ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ АГРЕССИВНЫХ СРЕД 2021
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2760555C1
RU 2774759 C1, 22.06.2022
ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЕ АНТИКОРРОЗИЙНОЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ С ПОВЫШЕННЫМИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ 2013
  • Бояринцев Александр Валерьевич
RU2604241C2
АНТИКОРРОЗИОННОЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР 2008
RU2374281C1
RU 2015103935 A, 27.08.2016
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2010
  • Игнатов Анатолий Афанасьевич
  • Ширинян Врам Торгомович
RU2422716C1
АНТИКОРРОЗИОННОЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР 2003
  • Беляев В.С.
RU2251563C2

RU 2 824 415 C2

Авторы

Бояринцев Александр Валерьевич

Даты

2024-08-07Публикация

2023-02-03Подача