УСТРОЙСТВО ГИДРОИЗОЛЯЦИИ 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, содержащем 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 (ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия», М.: Стандартинформ, 2007, - прототип).
Недостатком известных тепло-гидроизоляций трубы является возможность намокания теплоизоляционного слоя в трубах, смежных с трубой, в которой в процессе эксплуатации возник дефект стальной трубы или внешней гидроизоляционной оболочки с выходом конденсата, теплоносителя или грунтовых вод из теплоизоляционного слоя через межтрубное пространство стыкового соединения в теплоизоляционные слои смежных труб трубопровода.
Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства гидроизоляции трубопровода, обеспечивающего снижение риска увеличения тепловых потерь и повышение долговечности гидроизоляции трубопровода посредством обеспечения высокой степени герметичности торцевых поверхностей теплоизоляционного слоя и выхода транспортируемой среды при возникновении дефекта на отдельной стальной трубе из теплоизоляционного слоя через торцевые гидроизолирующие элементы только в межтрубное пространство стыковых соединений со смежными трубами трубопровода.
Технический результат достигается в заявляемом устройстве гидроизоляции 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 части теплоизоляционного слоя стальной трубы расположен торцевой гидроизолирующий элемент из полимерного материала с осевым отверстием для стальной трубы и двумя отверстиями для выводов проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля, при этом в месте стыка с внутренней поверхностью внешней гидроизоляционной оболочки наружный диаметр торцевого гидроизолирующего элемента больше внутреннего диаметра внешней гидроизоляционной оболочки.
В таком устройстве гидроизоляции трубопровода предпочтительно:
- с наружной стороны торцевого гидроизолирующего элемента соосно стальной трубе установлен защитный кожух, выполненный в виде кольца с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру внешней гидроизолированной оболочки;
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде кольца, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра внешней гидроизоляционной оболочки;
- торцевой гидроизолирующий элемент в виде кольца изготовлен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью с достаточной упругостью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента в виде кольца со стальной трубой и проводниками-индикаторами системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде стакана, при этом боковая часть торцевого гидроизолирующего элемента имеет форму перевернутого усеченного конуса, диаметр основания которого соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки, а диаметр вершины  превышает внутренний диаметр внешней гидроизоляционной оболочки;
- торцевой гидроизолирующий элемент в виде стакана изготовлен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью с достаточной упругостью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента в виде стакана со стальной трубой и проводниками-индикаторами системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент выполнен в виде слоя герметика, нанесенного на торцевую поверхность теплоизоляционного слоя;
- торцевой гидроизолирующий элемент из герметика изготовлен на основе мастики или пасты.
Выполнение на каждой торцевой части теплоизоляционного слоя стальной трубы торцевого гидроизолирующего элемента из полимерного материала с осевым отверстием для стальной трубы и двумя отверстиями для выводов проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля при наружном диаметре торцевого гидроизолирующего элемента, большем внутреннего диаметра внешней гидроизоляционной оболочки в месте его стыка с внутренней поверхностью внешней гидроизоляционной оболочки, обеспечивает выход теплоносителя при возникновении дефекта на стальной трубе только в межтрубное пространство стыковых соединений со смежными трубами трубопровода, что выгодно отличает заявляемую полезную модель от прототипа.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - продольный разрез по горизонтали устройства гидроизоляции трубопровода;
фиг. 2 - общий вид торцевого гидроизолирующего элемента устройства гидроизоляции трубопровода.
Устройство гидроизоляции трубопровода содержит теплоизоляционный слой 1 из пенополиуретана, расположенный на стальной трубе 2, и внешнюю гидроизоляционную оболочку 3 в виде трубы из полиэтилена, причем 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 части теплоизоляционного слоя 1 стальной трубы 2 расположен торцевой гидроизолирующий элемент 6 из полимерного материала с осевым отверстием 7 для стальной трубы 2 и двумя отверстиями 8, 9 для выводов проводников-индикаторов 5 системы оперативного дистанционного контроля, а в месте стыка с внутренней поверхностью внешней гидроизоляционной оболочки 3 наружный диаметр торцевого гидроизолирующего элемента 6 больше внутреннего диаметра внешней гидроизоляционной оболочки 3.
В таком устройстве гидроизоляции трубопровода предпочтительно:
- с наружной стороны торцевого гидроизолирующего элемента 6 соосно стальной трубе 2 установлен защитный кожух 10, выполненный в виде кольца с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру внешней гидроизолированной оболочки 3;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде кольца, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра внешней гидроизоляционной оболочки 3;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 в виде кольца изготовлен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью с достаточной упругостью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента 6 в виде кольца со стальной трубой 2 и проводниками-индикаторами 5 системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения 11 с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде стакана, при этом боковая часть торцевого гидроизолирующего элемента 6 имеет форму перевернутого усеченного конуса, диаметр основания которого соответствует внутреннему диаметру внешней гидроизоляционной оболочки 3, а диаметр вершины  превышает внутренний диаметр внешней гидроизоляционной оболочки 3;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 в виде стакана изготовлен из упругого материала, например полиуретана, полистирола, резины или другого материала, обладающего способностью с достаточной упругостью восстанавливать свою форму после механического воздействия на него;
- герметизация мест соединения торцевого гидроизолирующего элемента 6 в виде стакана со стальной трубой 2 и проводниками-индикаторами 5 системы оперативного дистанционного контроля осуществлена с помощью клеевого соединения 11 с влагозащитными свойствами;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 выполнен в виде слоя герметика, нанесенного на торцевую поверхность теплоизоляционного слоя;
- торцевой гидроизолирующий элемент 6 из герметика изготовлен на основе мастики или пасты.
Далее полезная модель раскрывается на одном из примеров ее реализации.
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 внешней гидроизоляционной оболочкой 3 из полиэтилена, и под давлением доходит до торцевых гидроизолирующих элементов 6, герметизирующих теплоизоляционный слой 1 с его торцевых поверхностей, периферическая суженная часть торцевого гидроизолирующего элемента 6, контактирующая с внутренней поверхностью внешней гидроизоляционной оболочки 3, отгибается наружу, образуя зазор с внешней гидроизоляционной оболочкой 3, и вода попадает в межтрубное пространство стыкового соединения смежных 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 распространение влаги или пара в теплоизоляционный слой 1 труб 2 вдоль оси трубопровода из межтрубного пространства стыкового соединения с дефектной трубой 2. Теплоноситель, пары, внешние грунтовые воды при движении из теплоизоляционного слоя 1 дефектной трубы 2 через торцевые гидроизолирующие элементы 6 дефектной трубы 2 в межтрубное пространство стыкового соединения со смежными трубами 2 прижимают периферическую часть торцевых гидроизолирующих элементов 6 смежных труб 2 к их внешним гидроизоляционным оболочкам 3, исключая возможность проникновения влаги в теплоизоляционные слои 1 смежных труб 2.
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 теплоизоляции и в окружающей трубопровод среде периферическая часть торцевого гидроизолирующего элемента 6 отгибается наружу, образуя зазор с внешней гидроизоляционной оболочкой 3, и пар попадает в межтрубные пространства стыковых соединений смежных труб трубопровода 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.
Вследствие этого обеспечивается точность определения места дефекта трубопровода через установленные в теплоизоляционном слое проводники-индикаторы 5 системы оперативного дистанционного контроля.
Наличие защитного кожуха 10 на наружной поверхности торцевого гидроизолирующего элемента 6 предотвращает попадание в место соединения торцевого гидроизолирующего элемента 6 с внешней гидроизоляционной оболочкой 3 пенополиуретана при его заливке в межтрубное пространство стыкового соединения смежных труб 2 трубопровода, что обеспечивает свободное пространство для отгибания периферической части торцевого гидроизолирующего элемента 6 под давлением влаги в теплоизоляционном слое дефектной трубы 3.
Указанные конструктивные особенности заявляемого устройства гидроизоляции трубопровода выгодно отличают его от прототипа.
Сопоставительный анализ предлагаемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства гидроизоляции трубопровода по сравнению с наиболее близким аналогом, что обеспечивает ему соответствие критерию «новизна».
Наличие отличительных признаков позволяет достичь положительного эффекта, выражающегося в создании нового устройства гидроизоляции трубопровода, обеспечивающего снижение риска увеличения тепловых потерь и повышение долговечности гидроизоляции трубопровода посредством обеспечения высокой степени герметичности торцевых поверхностей теплоизоляционного слоя и выхода транспортируемой среды при возникновении дефекта на отдельной стальной трубе из теплоизоляционного слоя через торцевые гидроизолирующие элементы только в межтрубное пространство стыковых соединений со смежными трубами трубопровода.
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».