УСТРОЙСТВО ГИДРО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при нанесении теплоизоляции на металлические трубы, а также при строительстве трубопроводов, в том числе тепловых сетей.
Известен трубопровод, включающий металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную полимерную гидроизоляционную оболочку, при этом теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана, а гидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок (патент РФ №2249754 на изобретение, кл. F16L 59/00, опубл. 10.04.2005).
Известен способ тепло- и гидроизоляции трубы, в описании которого приводится полученная в конечном результате тепло- и гидроизоляция трубы, содержащая слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана, расположенного на стальной трубе, и внешнюю гидроизоляционную оболочку в виде трубы из полиэтилена, при этом между стальной трубой и внешней гидроизоляционной оболочкой размещены центрирующие опоры, а в слое теплоизоляционного покрытия по всей протяженности стальной трубы установлены проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля (патент РФ №2249756 на изобретение, кл. F16L 59/14, опубл. 10.04.2005).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство тепло-гидроизоляции трубопровода, содержащее теплоизоляционный слой из пенополиуретана, расположенный на стальной трубе, и внешнюю гидроизоляционную оболочку в виде трубы из полиэтилена, при этом между стальной трубой и внешней гидроизоляционной оболочкой размещены центрирующие опоры, а в теплоизоляционном слое по всей протяженности стальной трубы установлены проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля (ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия», М.: Стандартинформ, 2007, - прототип).
Недостатками известных тепло-гидроизоляций трубы являются:
- возможность намокания теплоизоляционного слоя в трубах, соединенных с трубой, в которой в процессе эксплуатации возник дефект с выходом теплоносителя в межтрубное пространство стыкового соединения труб трубопровода через торцевую поверхность теплоизоляционного слоя или в которой возник дефект внешней гидроизоляционной оболочки и попадание воды извне с последующим распространением влаги в межтрубное пространство стыкового соединения труб трубопровода через торцевую поверхность теплоизоляционного слоя;
- отсутствие высокой степени герметичности торцевой поверхности теплоизоляционного слоя;
- возможность попадания воды внутрь теплоизоляционного слоя трубы через торцевую поверхность со стороны мест соединений с другими трубами.
Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства гидро-теплоизоляции трубопровода, обеспечивающего снижение риска увеличения нормативных тепловых потерь и повышение долговечности гидро-теплоизоляции трубопровода посредством обеспечения высокой степени герметичности торцевых поверхностей теплоизоляционного слоя и контролируемого выхода теплоносителя при возникновении дефекта на отдельной стальной трубе из теплоизоляционного слоя через клапанные устройства, вмонтированные в торцевые гидроизолирующие элементы, только в межтрубное пространство стыковых соединений с другими трубами трубопровода, предотвращая намокание в них теплоизоляционного слоя.
Технический результат достигается в заявляемом устройстве гидро-теплоизоляции трубопровода, содержащем теплоизоляционный слой из пенополиуретана, расположенный на стальной трубе, и внешнюю гидроизоляционную оболочку в виде трубы из полиэтилена, при этом между стальной трубой и внешней гидроизоляционной оболочкой размещены центрирующие опоры, а в теплоизоляционном слое по всей протяженности стальной трубы установлены проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля, согласно полезной модели на каждой торцевой поверхности теплоизоляционного слоя стальной трубы расположен торцевой гидроизолирующий элемент из полимерного материала с осевым отверстием для стальной трубы и с отверстиями для выводов проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля, причем в одном из этих отверстий размещено клапанное устройство с расположенным в нем выводом проводника-индикатора системы оперативного дистанционного контроля.
В таком устройстве гидро-теплоизоляции трубопровода предпочтительно:
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде кольца, при этом наружный диаметр торцевого гидроизолирующего элемента соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки;
- торцевой гидроизолирующий элемент в виде кольца выполнен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента в виде кольца со стальной трубой, внешней гидроизоляционной оболочкой, клапанным устройством и проводниками-индикаторами системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде стакана, при этом наружный диаметр боковой поверхности торцевого гидроизолирующего элемента соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки;
- торцевой гидроизолирующий элемент в виде стакана выполнен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента в виде стакана со стальной трубой, внешней гидроизоляционной оболочкой, клапанным устройством и проводниками-индикаторами системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде слоя герметика на основе мастики или пасты, нанесенного на торцевую поверхность теплоизоляционного слоя;
- на торцевом гидроизолирующем элементе выполнено два отверстия для выводов проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля;
- клапанное устройство выполнено с защитным кожухом для предотвращения попадания на клапанное устройство пенополиуретана при его заливке в межтрубное пространство стыкового соединения труб трубопровода.
Наличие отличительных признаков позволяет достичь положительного эффекта, выражающегося в создании нового устройства гидро-теплоизоляции трубопровода, обеспечивающего снижение риска увеличения нормативных тепловых потерь и повышение долговечности гидро-теплоизоляции трубопровода посредством обеспечения высокой степени герметичности торцевых поверхностей теплоизоляционного слоя и при возникновении дефекта на отдельной стальной трубе контролируемого выхода теплоносителя из теплоизоляционного слоя через клапанные устройства, вмонтированные в торцевые гидроизолирующие элементы, только в межтрубное пространство стыковых соединений с другими трубами трубопровода, предотвращая намокание в них теплоизоляционного слоя.
Использование заявляемой полезной модели в строительстве при нанесении теплоизоляции на металлические трубы, а также при строительстве трубопроводов, в том числе тепловых сетей, обеспечивает ей соответствие критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - продольный разрез по горизонтали устройства гидро-теплоизоляции трубопровода;
фиг. 2 - общий вид торцевого гидроизолирующего элемента устройства гидро-теплоизоляции трубопровода.
Устройство гидро-теплоизоляции трубопровода содержит теплоизоляционный слой 1 из пенополиуретана, расположенный на стальной трубе 2, и внешнюю гидроизоляционную оболочку 3 в виде трубы из полиэтилена, при этом между стальной трубой 2 и внешней гидроизоляционной оболочкой 3 размещены центрирующие опоры 4, а в теплоизоляционном слое 1 по всей протяженности стальной трубы 2 установлены проводники-индикаторы 5 системы оперативного дистанционного контроля, при этом на каждой торцевой поверхности теплоизоляционного слоя 1 стальной трубы 2 расположен торцевой гидроизолирующий элемент 6 из полимерного материала с осевым отверстием 7 для стальной трубы 2 и с отверстиями 8 для выводов проводников-индикаторов 5 системы оперативного дистанционного контроля, причем в одном из этих отверстий 8 размещено клапанное устройство 9 с расположенным в нем выводом проводника-индикатора 5 системы оперативного дистанционного контроля.
В таком устройстве гидро-теплоизоляции трубопровода предпочтительно:
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде кольца, при этом наружный диаметр торцевого гидроизолирующего элемента 6 соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки 3;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 в виде кольца выполнен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента 6 в виде кольца со стальной трубой 2, внешней гидроизоляционной оболочкой 3, клапанным устройством 9 и проводниками-индикаторами 5 системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения 10 с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде стакана, при этом наружный диаметр боковой поверхности торцевого гидроизолирующего элемента 6 соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки 3;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 в виде стакана выполнен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента 6 в виде стакана со стальной трубой 2, внешней гидроизоляционной оболочкой 3, клапанным устройством 9 и проводниками-индикаторами 5 системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения 10 с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде слоя герметика на основе мастики или пасты, нанесенного на торцевую поверхность теплоизоляционного слоя 1;
- на торцевом гидроизолирующем элементе 6 выполнено два отверстия 8 для выводов проводников-индикаторов 5 системы оперативного дистанционного контроля;
- клапанное устройство 9 выполнено с защитным кожухом 11 для предотвращения попадания на клапанное устройство 9 пенополиуретана при его заливке в межтрубное пространство стыкового соединения труб 2 трубопровода.
Далее полезная модель раскрывается на одном из примеров ее реализации.
В случае если в теплоизоляционный слой 1 стальной трубы 2 попадает влага, например, через щели или иные механические повреждения внешней гидроизоляционной оболочки 3 или в процессе конденсации, при контакте с нагретой поверхностью стальной трубы 2 она испаряется и водяной пар находится в теплоизоляционном слое 1 между стальной трубой 2 и внешней гидроизоляционной оболочкой 3. Из-за разницы парциального давления водяного пара внутри теплоизоляционного слоя 1 и в окружающей трубопровод среде пар через клапанные устройства 9, расположенные на торцевых гидроизолирующих элементах 6, попадает в межтрубное пространство стыкового соединения труб 2 и выходит наружу через дренажный клапан. При этом парциальное давление в теплоизоляционном слое 1 стальной трубы 2 и в окружающей трубопровод среде уравнивается, что позволяет осушить теплоизоляционный слой 1 стальной трубы 2. В случае отсутствия клапанного устройства 9 пар остается все время внутри теплоизоляционного слоя 1 и поверхность стальной трубы 2 интенсивно коррозирует, а при существенном дефекте стальной трубы 2 возможен выброс теплоносителя в окружающую среду, что представляет повышенную угрозу находящемуся вблизи имуществу и здоровью людей при прокладке трубопроводов по территории населенных пунктов.
При возникновении дефекта в стальной трубе 2 теплоноситель, протекающий в трубопроводе под давлением, через место дефекта попадает в теплоизоляционный слой 1 из пенополиуретана, расположенный между стальной трубой 2 и гидроизоляционной оболочкой 3 из полиэтилена, доходит до торцевых гидроизолирующих элементов 6, герметизирующих теплоизоляционный слой 1, и через клапанные устройства 9, расположенные на торцевых гидроизолирующих элементах 6, попадает в межтрубное пространство стыкового соединения труб 2 и выходит наружу через дренажный клапан. При этом наличие торцевых гидроизолирующих элементов 6 на торцевых поверхностях теплоизоляционного слоя 1 всех труб 2 трубопровода исключает попадание влаги или пара в теплоизоляционный слой 1 труб 2 вдоль оси трубопровода из межтрубного пространства стыкового соединения с дефектной трубой 2.
Вследствие этого обеспечивается точность определения места дефекта трубопровода через установленные в теплоизоляционном слое проводники-индикаторы 5 системы оперативного дистанционного контроля. Наличие защитного кожуха 11 на клапанном устройстве 9 предотвращает попадание на клапанное устройство 9 пенополиуретана при его заливке в межтрубное пространство стыкового соединения труб 2 трубопровода.
Указанные конструктивные особенности заявляемого устройства гидро-теплоизоляции трубопровода выгодно отличают его от прототипа.