ЗАЩИТНЫЙ ЧЕХОЛ

Полезная модель относится к области защиты технологического контрольно-измерительного и другого оборудования от влияния окружающей среды и исключения его различных возможных повреждений, а именно к устройствам для защиты и обогрева контрольно-измерительных приборов и автоматики, труб, технологических аппаратов и их элементов и/или предотвращения замерзания трубной запорно-регулировочной арматуры и/или технологического оборудования, установленного на трубопроводе, технологических аппаратах, например, измерительных приборов типа датчиков, расходомеров, манометров и др., а также может быть применена в качестве съемной термоизоляции многоразового использования в различных отраслях промышленности для расширения температурного диапазона работы и обеспечения взрывозащиты различных типов оборудования, в том числе во взрывоопасных зонах.
Из уровня техники известно теплоизоляционное изделие, которое представляет собой гофрированный мат из минерального волокна, прошитый с армирующей стеклотканью, нити основы и утка которой расположены так, что они образуют свободную поверхность, составляющую 35-40% общей поверхности ткани, а соотношение линейных плотностей нитей основы и утка лежит в пределах 1:(2-2,5), при этом нити большей линейной плотности (утка) расположены вдоль гофр мата (см. SU 566164A1, F16L 59/04, 23.05.1990).
Из уровня техники известен защитный чехол - средство для противопожарной защиты сочленений труб и клапанов в трубопроводе, состоящее из двух половин, располагаемых друг напротив друга по оси трубы и включает перфорированной пластину из нержавеющей стали, изоляцию термостойкую, а также расширяющийся эпоксидный материал внутренней части (см. WO 2006041311 A1, F16L 59/16, 20.04.2006).
Из уровня техники известен также защитный чехол, выполненный с возможностью размещения в нем стационарного электро- и радиооборудования, содержащий нагревательный элемент, конструкции типа "сэндвич", реализованный в виде гибкого тканого электронагревателя по обеим сторонам которого размещены защитные экраны, выполненные из двух слоев, включающих теплозащитную ткань с различными оптическими характеристиками наружной и внутренней сторон и теплоизоляционный материал, отличающийся тем, что термодатчик установлен внутри электро- и радиооборудования с дополнительным введением визуальной индикации состояния работы электронагревателя (см. RU 57071 U1, Н05К 7/20, 27.09.2006).
Недостатком всех известных устройств является сложный монтаж, в том числе из-за большого веса, ограниченный ресурс изделий, узкий температурный диапазон использования, неудобство эксплуатации и невозможность установки во взрывоопасных зонах.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является создание удобного и легкого в монтаже защитного устройства с расширенным температурным диапазоном использования, обеспечивающего одновременно легкий доступ для осмотра, обслуживания и климатическую, а также дополнительную защиту оборудования от механических воздействий и, кроме того, эффективное теплосбережение при малом энергопотреблении.
Поставленная задача решается за счет того, что защитный чехол выполнен антистатическим и представляет собой объемную конструкцию, имеющую стенки, снабженные быстроразъемными креплениями, образованную оболочками, размещенными одна в другой, таким образом, что каждая из стенок включает, по меньшей мере, три слоя - внешний износостойкий химически стойкий покровный слой с водо- и маслоотталкивающими свойствами, внутренний слой, выполненный из термостойкого и теплоотражающего материала, а также расположенный между ними утепляющий слой, выполненный из виброустойчивого утеплителя, при этом утепляющий слой выполнен многослойным с клеевым соединением своих слоев и свободно размещен между внутренним и внешним слоем, которые соединены между собой, по крайней мере, посредством клейкой ленты, при этом соединение стенок между собой и соединение креплений со стенками выполнено с использованием термостойких средств из негорючих и/или не поддерживающих горение материалов.
В одной из стенок может быть выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для пропуска трубы, элементов трубопровода и/или арматуры.
Отверстие для пропуска трубы, элементов трубопровода и/или арматуры может быть снабжено защитным рукавом, внешний слой стенок которого может быть выполнен из того же материала, что и внешний износостойкий покровный слой стенок чехла.
Внешний износостойкий покровный слой может состоять из антистатической ткани или иметь в своем составе антистатическую ткань, пропитанную защитным составом и/или может быть выполнен из материала на основе стекловолокна с широким температурным диапазоном применения, при этом износостойкий покровный слой может быть выполнен химически стойким и имеет водо- и маслоотталкивающие свойства.
Внешний износостойкий покровный слой может быть выполнен из антистатического материала и/или на основе стеклоткани.
Внешний износостойкий покровный слой может быть выполнен из маслоотталкивающей химически стойкой ткани и/или пропитан маслоотталкивающим составом.
Внешний износостойкий покровный слой может быть выполнен водоотталкивающим из водоотталкивающей ткани и/или пропитан водоотталкивающим составом.
Внешний износостойкий покровный слой может быть выполнен из стеклоткани.
Внешний износостойкий покровный слой может быть выполнен из тканого материала, преимущественно, стеклоткани, и пропитан фторопластом и/или силиконом.
Утепляющий слой может быть выполнен из минерального волокна.
Или утепляющий слой может быть выполнен из аэрогеля или из вспененного каучука.
Внутренний слой может быть выполнен из стеклоткани.
Внутренний слой может быть выполнен из ткани, предпочтительно, пропитанной фторопластом, предпочтительно стеклоткани.
Внешний износостойкий покровный и/или внутренний слой может обладать высокой способностью отражать лучистую составляющую выделяемого тепла по сравнению с утепляющим слоем.
Быстроразъемные негорючие или не поддерживающие горение крепления могут быть выполнены в виде заклепок, липучек, ремней с D-образными кольцами.
Для соединения стенок между собой и соединения креплений со стенками могут быть использованы термостойкие средства - негорючие и/или не поддерживающие горение нити, например, русар, кевлар.
Слои стенок чехла могут быть прошиты негорючими и/или не поддерживающими горение нитями, например, типа русар, кевлар и т.д..
Защитный чехол может быть снабжен маркировочными табличками для идентификации мест установки оборудования.
Защитный чехол может быть снабжен элементами обогрева, такими как кабельные, инфракрасные, водо- и паро- обогреватели с терморегуляторами, расположенными в карманах, образованных в утепляющем слое.
Защитный чехол может быть снабжен креплениями для фиксации элементов обогрева, таких как кабельные, инфракрасные, водо- и паро- обогреватели.
Защитный чехол может быть снабжен элементами обогрева, выполненными из композиционной греющей ткани, оснащенными термодатчиками, предотвращающими перегрев и переохлаждение поверхности.
Защитный чехол может быть снабжен элементами обогрева в виде саморегулирующегося греющего кабеля, расположенного между утепляющим и внутренним слоями стенок или закрепленного по внутреннему слою и зафиксированного посредством петель, образованных ремнями, по всей площади стенок.
Защитный чехол может быть снабжен, по крайне мере, одним специальным кабельным вводом, который может быть выполнен в стенке и подключен снаружи через соединительную клеммную коробку к источнику питания, преимущественно 220 В.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков полезной модели, заключается в создании компактного, удобного и легкого при транспортировке и монтаже защитного устройства с расширенным температурным диапазоном применения (от -70° до +200°С), обеспечивающего одновременно надежную защиту от атмосферных осадков, образования конденсата, защиту от тепловых воздействий, в том числе перегрева, обледенения, переохлаждения, возгорания и звукопоглощения с шумовым сокращением до 25 Дб, а также обеспечивающего легкий доступ к оборудованию для осмотра, контроля и обслуживания трубопровода и установленного на нем оборудования, что влияет на длительный срок его эксплуатации при снижении трудозатрат на перечисленные операции и сокращении энергозатрат и затрат на замену и ремонт дорогостоящего оборудования, в создании устройства, не токсичного и безопасного для персонала за счет использования экологичных материалов; позволяющего повторное использование за счет имеющейся способности долговременно сохранять свою форму, а также удовлетворяющего требованиям размещения во взрывоопасных зонах.
Заявленное решение иллюстрируется следующими графическими материалами, которые не охватывают, а тем более не ограничивают, весь объем притязаний данного технического решения:
Фиг.1 - фрагмент поперечного разреза объемной конструкции защитного чехла;
Фиг.2-11 - варианты исполнения защитного чехла для установки на различные трубы, элементы трубопровода и запорно-регулировочную арматуру в аксонометрии.
Защитный чехол 1 он выполнен антистатическим и представляет собой объемную конструкцию, образованную оболочками, размещенными одна в другой, и имеющую стенки 2. Стенки 2 содержат три слоя - внешний износостойкий химически стойкий покровный слой 3 с водо- и маслоотталкивающими свойствами 3, утепляющий слой 4, выполненный из виброустойчивого утеплителя, а также внутренний слой 5, выполненный из термостойкого и теплоотражающего материала. Слои располагаются относительно друг друга по принципу «Матрешки» (чехол в чехле). При этом утепляющий слой 4 выполнен многослойным с клеевым соединением своих слоев и свободно размещен между внутренним 5 и внешним 3 слоем (не сшит со стенками внутреннего и внешнего слоя), а внутренний 5 и внешний 3 слои соединены между собой посредством клейкой ленты, что исключает необходимость прошивки достаточно толстой стенки чехла (толщина трех слоев от 25 до 40 мм)..
Стенки 2 снабжены быстроразъемными креплениями 6 для закрепления на трубе 7, элементах трубопровода и/или арматуре 8 трубы 7.
Соединение стенок 2 между собой и соединение креплений 6 со стенками 2 выполнено с использованием термостойких средств из негорючих и/или не поддерживающих горение материалов, например, нитей типа русар. В одной из стенок защитного чехла 1 выполнено одно отверстие 9 для пропуска трубы 7, элементов трубопровода и/или арматуры 8.
Кроме того, отверстие 9 для пропуска трубы 7, элементов трубопровода и/или арматуры 8 может быть снабжено защитным рукавом, внешний слой стенок которого может быть выполнен из того же материала, что и внешний износостойкий покровный слой 3 стенок 2 защитного чехла 1.
Внешний износостойкий покровный слой 3 может состоять из антистатической ткани или иметь в своем составе антистатическую ткань, пропитанную защитным составом и/или может быть выполнен из материала на основе стекловолокна с широким температурным диапазоном применения, при этом износостойкий покровный слой 3 может быть выполнен химически стойким и иметь водо- и маслоотталкивающие свойства. Кроме того, он может быть выполнен из антистатического материала и/или на основе стеклоткани и, предпочтительно, включает металлические нити, преимущественно, расположенные в слое в виде сетки. В некоторых вариациях исполнения внешний износостойкий покровный слой 3 может быть выполнен из маслоотталкивающей химически стойкой ткани и/или пропитан маслоотталкивающим составом. Также внешний износостойкий покровный слой 3 может быть выполнен водоотталкивающим из водоотталкивающей ткани и/или пропитан водоотталкивающим составом. Возможен вариант его выполнения из стеклоткани или из тканого материала, преимущественно, стеклоткани, и пропитан фторопластом и/или силиконом.
Утепляющий слой 4 может быть выполнен из минерального волокна, из аэрогеля или из вспененного каучука, а внутренний слой 5 может быть выполнен из ткани, предпочтительно, пропитанной фторопластом, предпочтительно стеклоткани.
Внешний износостойкий покровный и/или внутренний слой может обладать высокой способностью отражать лучистую составляющую выделяемого тепла по сравнению с утепляющим слоем.
Быстроразъемные крепления 6 негорючие или не поддерживающие горение могут быть выполнены в виде заклепок, липучек, ремней с D-образными кольцами.
Защитный чехол 1 может быть снабжен маркировочными табличками для идентификации мест установки оборудования.
Защитный чехол 1 может быть снабжен элементами обогрева, такими как кабельные, инфракрасные, водо- и паро- обогреватели.
Защитный чехол 1 может быть снабжен элементами обогрева, выполненными из композиционной греющей ткани, оснащенными терморегуляторами (термодатчиками), предотвращающими перегрев и переохлаждение поверхности (на чертежах не показаны) В основе нагревательного элемента лежит композиционная греющая ткань. Плоскостью теплоотдачи является вся поверхность нагревателя. Данная плоскость может быть любой конфигурации и любого размера. Вариант данного нагревательного элемента долгое время использовался в России в космических и военных целях. В результате использования данного нагревателя вся внутренняя поверхность чехла либо целевая зона (в области седла клапана, электроники, сенсоров, на измерительном участке) является нагревателем. Нагреватели предназначены для самостоятельного автоматического и непрерывного поддержания заданной температуры внутри чехла. Данный тип нагревателей может быть использован во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов и паров горючих жидкостей с воздухом.
Примером кабельного нагрева защитного чехла 1 может служить обогрев элементами, выполненными в виде саморегулирующегося греющего кабеля, расположенного между утепляющим и внутренним слоями стенок или на внутреннем слое и закрепленного посредством петель, образованных ремнями, по всей площади стенок (на чертежах не показаны). Кабель размещают между утепляющим слоем 4 и внутренним слоем 5 и закрепляют при помощи специальных ремней (на чертежах не показаны), расположенных по всей площади обогрева. Ремни прострочены таким образом, чтобы образовывались петли, сквозь которые пропущен кабель. Для подключения греющего кабеля чехла 1 может быть выполнен специальный кабельный ввод, который подключен снаружи через соединительную клеммную коробку к источнику питания, преимущественно 220 В (на чертежах не показаны). В отличие от резистивного кабеля, саморегулирующийся кабель используется без регулятора температуры и подключается напрямую к источнику питания 220 В (в соединительной коробке). Греющий кабель используют с максимальной рабочей температурой на поверхности +65°С, мощность которого может составлять 36 Вт/м. В связи с тем, что даже при положительных температурах греющий кабель не имеет нулевого сопротивления, он потребляет электроэнергию. Для того, чтобы сократить энергозатраты, используют датчик контроля температуры внешнего воздуха. Способность саморегулирования дает возможность перехлестывать кабель, при этом не образуется горячих точек и зон локального перегрева. Так как кабель самостоятельно регулирует выход тепла, то это ограничивает максимальную температуру обогреваемого оборудования и, в то же время, обеспечивает необходимую мощность для поддержания его температуры.
В случае снабжения защитного чехла 1 водо- и паро- обогревателями защитный чехол 1 подключается потребителем к системе теплоснабжения с температурой воды до плюс 95°С при давлении до 0,6 МПа (6 кг/см) или с температурой пара до плюс 135-200°С.
При установившейся теплой погоде обогрев чехла может быть отключен.
Защитный чехол предназначен, например, для размещения технологического, контрольно-измерительного, электротехнического и радиотехнического оборудования: манифольды и КИП, электромагнитные клапаны, технологическая арматура, оборудование связи. Устанавливается защитный чехол на открытых площадках и в помещениях, в том числе во взрывоопасных зонах. Защитный чехол может быть применен на любом оборудовании, в том числе с самыми сложными геометрическими формами, что позволяет применять его на фланцах, теплообменниках, люках, турбинах и других сложных узлах и агрегатах. Применение на местах регулярного обслуживания, инспекции или ремонта технологического оборудования позволяет добиться экономии, невозможной при использовании прочих изоляционных материалов. Чехол может быть легко демонтирован и быстро повторно установлен, что позволяет экономить время и материальные затраты на указанные выше операции.