Тепловая изоляция трубопровода

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при нанесении теплоизоляции на металлические трубопроводы теплотрасс. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является обеспечение необходимой устойчивости наружной поверхности элементов теплоизоляции против неблагоприятных факторов: влажности, перепада температур и ультрафиолетового излучения при сохранении всех функциональных теплоизолирующих свойств и простоте конструкции. Кроме того, необходимо сохранить простоту монтажа и разборки изоляции, при необходимости. Поставленная задача разрешается тем, что внутренний слой выполнен из термостойкого материала, а наружный слой - из влагостойкого материала, при этом толщина термостойкого слоя составляет 15-75% общей толщины изоляционного элемента. Имеются и другие отличия от прототипа. В результате использования изобретения обеспечивается большая стойкость тепловой изоляции трубопровода к внешним погодным воздействиям,поэтому прочность и хорошие теплоизоляционные свойства трубопровода сохраняются. Это приводит к увеличению срока службы трубопровода при сохранении всех функциональных теплоизолирующих свойств. Павлюк Евгений Сергеевич, Парков Николай Федорович (BY) Свидерский Э.А. (BY)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "СМИТЯРЦЕВО" (RU); ПАРКОВ НИКОЛАЙ ФЕДОРОВИЧ (BY) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при нанесении теплоизоляции на металлические трубопроводы теплотрасс. Известна тепловая изоляция трубы, включающая послойное нанесение пенопластовой изоляции, ее вспенивание и отверждение, при которой на трубу наносят по крайней мере одну образующую внутренний слой пластическую композицию, имеющую плотность 0,024-0,096 г/см 3, на которую наносят образующую наружный слой другую пластическую композицию, имеющую плотность по крайней мере на 25% выше, чем у внутреннего слоя, и толщину, составляющую 5-30% общей толщины слоев, при этом на трубу могут быть нанесены одна или несколько дополнительных композиций, образующих один или несколько дополнительных слоев, имеющих разную плотность, при этом слой, контактирующий с поверхностью трубопровода, имеет самую низкую плотность [1]. Задачей, которую решает известное изобретение, является экономия теплоизоляционного материала. Известное техническое решение позволяет создать достаточно функциональное и дешевое теплоизоляционное покрытие, однако оно не свободно от важного недостатка. Во-первых, при изготовлении изоляции набрызгиванием и весьма низкой плотности покрытия, непосредственно примыкающего к трубопроводу, возможно возникновение значительных пор. Через эти поры возможно проникновение влаги или паров жидкости к поверхности трубопровода. В условиях повышенного нагрева возникает быстрый коррозионный процесс, который разрушает трубопровод. Другим существенным недостатком известного технического решения является низкая влагостойкость вспененных композиций, что приводит к их быстрому разрушению и потере теплоизоляционных свойств при работе в средах с повышенной влажностью, например в каналах, которые не проветриваются. Известно устройство тепловой изоляции трубопровода, содержащее секционные теплоизоляционные изделия, изготовленные из пористого жесткого материала, установленные на трубопроводе с образованием продольных и поперечных швов, закрепленных бандажами и усиленных по всей площади армирующей сеткой, причем между теплоизоляционными изделиями и поверхностью изолируемого трубопровода выполнена конвекционная полость, а в теле элемента выполнены соединяющие конвекционную полость с наружной поверхностью отверстия, заполненные паропроводящим теплоизоляционным материалом [2]. Известное техническое решение позволяет создать достаточно функциональное и дешевое теплоизоляционное покрытие, однако оно обладает существенным недостатком, присущим пористым и вспененным композициям - это низкая влагостойкость композиций, что приводит к их быстрому разрушению и потере теплоизоляционных свойств при работе в средах с повышенной влажностью, например в закрытых непроветриваемых каналах и на открытом воздухе, под воздействием влаги и ультрафиолета. Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство тепловой изоляции трубопровода, содержащее жесткие секционные теплоизоляционные изделия, изготовленные из пористого материала, установленные на трубопроводе с образованием продольных и поперечных стыковочных швов, в котором между теплоизоляционными изделиями и поверхностью изолируемого трубопровода выполнена конвекционная полость, а в теле нижнего теплоизоляционного элемента выполнены соединяющие конвекционную полость с наружной поверхностью отверстия, заполненные паропроводной теплоизоляцией[3]. Известное техническое решение позволяет создать достаточно функциональное и дешевое теплоизоляционное покрытие, однако оно обладает существенным недостатком, присущим пористым и вспененным композициям - это низкая влагостойкость композиций, что приводит к их быстрому разрушению и потере теплоизоляционных свойств при работе в средах с повышенной влажностью, например в закрытых непроветриваемых каналах и на открытом воздухе, под воздействием влаги и ультрафиолета. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является обеспечение необходимой устойчивости наружной поверхности элементов теплоизоляции против неблагоприятных факторов: влажности, перепада температур и ультрафиолетового излучения при сохранении всех функциональных теплоизолирующих свойств и простоте конструкции. Кроме того, необходимо сохранить простоту монтажа и разборки изоляции, при необходимости. Поставленная задача разрешается тем, что в известном устройстве тепловой изоляции трубопровода, содержащем жесткие секционные теплоизоляционные элементы, изготовленные из пористого материала, установленные на трубопроводе с образованием продольных и поперечных стыковочных швов, в которой между теплоизоляционными изделиями и поверхностью изолируемого трубопровода выполнена конвекционная полость, а в теле нижнего теплоизоляционного элемента выполнены соединяющие конвекционную полость с наружной поверхностью отверстия, заполненные паропроводящей теплоизоляцией, согласно изобретению внутренний слой выполнен из термостойкого материала, а наружный слой - из влагостойкого материала, при этом толщина термостойкого слоя составляет 15-75% общей толщины изоляционного элемента. Поставленная задача разрешается также и тем, что толщина внутреннего слоя изоляции определена из условия обеспечения термостойкости материала на внутренней поверхности наружного слоя. Поставленная задача разрешается также и тем, что толщина внутреннего слоя изоляции не менее 15 мм. Поставленная задача разрешается также тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из экструдированного пенополистирола. Поставленная задача разрешается также тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из вспененного полиэтилена. Поставленная задача разрешается также тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из стеклоизола. Такое выполнение теплоизоляционного элемента позволяет обеспечить его стойкость к внешним природным воздействиям: повышенной влажности, ультрафиолетовому излучению, сохранив простоту изготовления и монтажа. Наружный слой изоляционного элемента заранее изготовляют известными способами, например экструзией, изгибают листовой материал или отливают в формах, вставляют в прессформу и затем пресс-форму заполняют вспенивающимся полимером. После отверждения внутренней изоляции композитный теплоизоляционный элемент извлекают из формы. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен двухслойный теплоизоляционный элемент. На фиг. 2 показан график распределения температуры в тепловой изоляции трубопровода при одинаковой тепловодности пенопластиков и метод выбора толщины внутреннего слоя (не диаметр, а толщина изоляции). Теплоизоляционный элемент состоит из внутреннего слоя 1, выполненного из термостойкого пенопласта. На внутренней поверхности выполнены конвенционные полости 2, соединенные продольным каналом 3. В дне продольного канала 3 выполнены отверстия 4, через которые удаляется избыток влаги и пара. Второй слой теплоизоляционного элемента 5 расположен снаружи от внутреннего термостойкого слоя 1. На стыковой поверхности теплоизоляционного элемента выполнены канавки 6 для уплотнения стыковых поверхностей. Подобные канавки или перепады 7 выполнены на торцевой поверхности теплоизоляционного элемента. Толщина наружного слоя теплоизоляционного элемента обозначена на чертежеh1, а внутреннего слоя - h2. Отношение толщины внутреннего термостойкого слоя составляет 15-75%. Отношение менее 15% может привести к тому, что из-за распределения температур в оболочке температура в наружной оболочке может превысить температурную стойкость наружного влагостойкого слоя, и он разрушится. Отношение свыше 75% приведет к неоправданному расходу более дорогостоящего термостойкого материала, потому что для всех случаев, используемых в теплоэнергетике за пределами этой толщины, температура не превышает температуру термостойкости влагостойкого пенопласта. Устройство тепловой изоляции работает следующим образом. После монтажа теплоизоляционных элементов на трубопроводе известными методами, например крепление их бандажными лентами, тепловая изоляция готова к работе в условиях повышенной влажности. В случае затопления канала теплотрассы водой и ее последующего ухода из канала влага свободно уходит через соединительное отверстие конвекционной части теплоизоляционных элементов с наружной поверхностью, и внутренняя часть теплоизоляционных элементов высушивается теплотрассой, а наружная поверхность теплоизоляционных элементов всегда защищена влагостойкой наружной изоляцией. Таким образом, теплоизоляционные элементы полностью защищены от разрушающего воздействия влаги. Точно также наружный слой изоляции малочувствителен к ультрафиолетовому излучению и поэтому не поддается воздействию солнечных лучей. Предполагаемое изобретение испытано и готовится к использованию в ЗАО "СмитЯрцево". В результате использования изобретения обеспечивается большая стойкость тепловой изоляции трубопровода к внешним погодным воздействия, поэтому прочность и хорошие теплоизоляционные свойства трубопровода сохраняются. Это приводит к увеличению срока службы трубопровода при сохранении всех функциональных теплоизолирующих свойств. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. А.с. СССР 1351520. Кл. F16L 59/12, опубл. 14.03.80. 2. Патент РФ 2260739. Кл. F16L 59/06, опубл. 20.09.05. 3. Патент ЕА 5688, л. F16L 59/06, опубл. 28.04.05 - прототип. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство тепловой изоляции трубопровода, содержащее жесткие секционные теплоизоляционные элементы, изготовленные из пористого материала, установленные на трубопроводе с образованием продольных и поперечных стыковочных швов, в котором между теплоизоляционными изделиями и поверхностью изолируемого трубопровода выполнена конвекционная полость, а в теле нижнего теплоизоляционного элемента выполнены соединяющие конвекционную полость с наружной поверхностью отверстия, заполненные паропроводящей теплоизоляцией, отличающееся тем, что внутренний слой выполнен из термостойкого материала, а наружный слой - из влагостойкого материала, при этом толщина термостойкого слоя составляет 15-75% общей толщины изоляционного элемента. 2. Устройство тепловой изоляции трубопровода по п.1, отличающееся тем, что толщина внутреннего слоя изоляции определена из условия обеспечения термостойкости материала на внутренней поверхности наружного слоя. 3. Устройство тепловой изоляции трубопровода по п.1 или 2, отличающееся тем, что толщина внутреннего слоя изоляции не менее 15 мм. 4. Устройство тепловой изоляции трубопровода по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из экструдированного пенополистирола. 5. Устройство тепловой изоляции трубопровода по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из вспененного полиэтилена. 6. Устройство тепловой изоляции трубопровода по любому из предшествующих пунктов, отличающееся также тем, что наружный слой изоляционного элемента выполнен из стеклоизола.