Теплоизоляция наружных трубопроводов, с функцией защиты от разрушительных воздействий, в условиях прокладки по населенной территории
HEAT INSULATION OF EXTERNAL PIPELINES WITH FUNCTION OF PROTECTION AGAINST DESTRUCTIVE EFFECTS, IN CONDITIONS OF LAYING IN RESIDENTIAL TERRITORY

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к защите теплоизоляции, монтируемой на различные трубопроводы, в том числе отопления и горячего водоснабжения, при наружной прокладке, в условиях прохождения в непосредственной близости к жилой застройке. Во всех отраслях промышленности, коммунального и сельского хозяйства.
В настоящее время СП 61.13330.2012 и СНиП 41-03-2003 не выделяет в своем тексте наиболее разрушительный фактор воздействия на теплоизоляцию трубопроводов в условиях прокладки трубопроводов вблизи жилых домов: это хождение людей (в основном детей) по трубам. Протаптывается верхняя поверхность, разрушается слой стеклоткани и слой минматов, с образованием дефектов и залысин. Фото. 1 и Фото. 2. Нижняя часть теплоизоляции, уже не прилегает к трубе, а болтается мешком, продолжая разрушаться Фото. 3 и Фото. 4. Атмосферные осадки начинают попадать непосредственно на трубу, создавая огромные тепловые потери, и ускоренное разрушение не только оставшейся теплоизоляции, но и самой трубы. Да и эффективность дырявой теплоизоляции снижается многократно. Даже при гораздо более дорогом способе защиты трубопровода, где по верх теплоизоляции, труба покрыта еще металлическими листами, при хождении образуется протоптанная деформация кожуха из металла Фото. 5 с полным отсутствием слоя из теплоизоляционного материала сверху, и доступными для осадков дырами на стыках листов Фото. б. Эти фотографии трубопроводов, которые проходят возле жилых кварталов.
Основная идея данного изобретения - это установка поверх трубы жесткого не сминаемого при ходьбе людей слоя, возможно, вдобавок не удобного для ходьбы профиля, прикрытого полосой металла. В качестве не прожимаемого при ходьбе слоя (вставки), для трубопроводов с температурой теплоносителя менее 110 градусов С может быть использована даже обыкновенная древесина. Самый недорогой и технологичный вариант - это цилиндрованный кругляк. Так для трубы диаметром 1000 мм диаметр кругляка может быть всего 20-25 мм. Также в качестве не прожимаемой вставки может использоваться составная конструкция, или даже труба, например, типа ПНД заполненная вспененной теплоизоляцией. При больших объемах наиболее технологично использовать вставки из специальной профильной конструкции оптимальной формы, для каждого конкретного диаметра трубы, заранее изготовленные на заводе из прочного, с соответствующими свойствами пластика. Внутренние объемы этой вставки заполняются теплоизолятором, а для крепления к бокам минматов, которыми обертывается труба, должны быть изготовлены специальные зубастые прижимы, с помощью которых фиксация минматов будет и надежной, и технологичной.
Не исключена даже возможность изготовления вставки из подобранного типа легкого (пористого или с соответствующим вспененным наполнителем) бетона. Выбор конструкции вставки зависит от толщины трубы, требуемой толщины теплоизоляции, теплоизоляционных и механических свойств заложенных материалов.
Существуют другие изобретения борьбы с износом верхней части трубопроводов, например, RU 2608717, но недостатком данного способа является не долгосрочное решение проблемы, а типа «ямочный ремонт», который тем более быстро подвергнется воздействием этих же разрушительных факторов.
Согласно рисунку (фиг №1) Минматы или любая другая теплоизоляция (2), перекрывает всю поверхность трубы (1), кроме верхней части вставки (5), и места примыкания вставки с трубой, чтоб при наступании не было деформации мягких поверхностей. Для более устойчивого положения вставка (5) оснащена упорами (4), предотвращающими качение. Рекомендуется фиксация верхнего края матов теплоизоляции к боковой поверхности вставки, при учете, что вставка, это древесина или плотный не тонкостенный пластик, то это очень технологично, притом разными наиболее удобными способами, в том числе обыкновенными саморезами через бруски, шайбы, металлическую полосу или специальные зубастые зажимы. Далее идет фиксирующая, удерживающая, защитная обмотка стеклотканью (3), или другим, выполняющим ту же функцию материалом. Периодичный проволочный бандаж. А сверху саморезами крепится формованная стальная полоса (6), защищающая стеклоткань от истирания и прямого воздействия атмосферных осадков. Возможно полное обертывание теплоизоляции стальным листом, в этом случае получаем практически «вечную» защиту и теплоизоляцию трубы. На Фиг. 2 изображена изолированная труба с составной вставкой, которая может быть выше, и обеспечить еще более покатые склоны профиля верхней части трубы. Профиль верхней части трубопровода будет иметь гораздо меньший радиус, а верхние боковые скаты больший угол, что заметно усложнит пешее передвижение по трубе. Но даже «канатоходцы» не нанесут трубопроводу большего вреда, т.к. стальной лист закреплен на жесткой вставке, без мягких деформирующих прослоек. Стальной лист не будет сминаться и деформироваться, что сохранит его долговечность. Фигуры 3 и 4 изображают возможные варианты вставок изготовленных в заводских условиях под массовые объемы: фиг. 3 - пластиковая вставка с зубастым зажимом, фиг. 4 - это вставка из легкого бетона (9). Боковые поверхности вставки можно изготовить из древесины (7), фиг. 4 т.к. в ней хорошо держатся саморезы, для крепления зажимов для минматов и верхней стальной полосы. Для надежного закрепления деревянных досок, можно использовать металлические болты (8). На фиг. 5 показано, как для более устойчивого положения на трубе к вставке через некоторое расстояние крепятся небольшие бруски, и он проволокой (10) притягивается к трубе, проволока крепит вставку в виде «8». В заводских условиях на вновь устанавливаемые трубы возможно нанесение пенополиуретановой (или прочей вспененной) теплоизоляции уже с заложенной не прожимаемой вставкой, к которой уже после монтажа труб на месте, и теплоизоляции сварных швов будет закреплена стальная профильная полоса сверху.
При существующей технологии теплоизоляции наружных магистральных трубопроводов в жилых кварталах без применения защиты стальными листами, износ наступает в течение первого же года (сам живу много лет, окнами на трубопровод), зимой во время снегопада, пар поднимается на несколько этажей в верх. После вытаптывания верхней поверхности, теплоизоляция сразу обвисает и начинает намокать, и ремкаться. При применении данного изобретения, даже при частичном износе провисание, даже геометрически должно быть многократно меньше, т.к. обмотка и проволока в верхней части не опустятся ни сколько, не даст вставка, если даже сколько-то сдадут мягкие бока, то это многократно малозаметнее, чем просел бы верх на толщину слоя мягкой теплоизоляции, а именно в верху часто делается двойной слой. Износ трубопровода всегда начинается с верхней, наиболее уязвимой поверхности, пока она цела, остальная часть теплоизоляции не разрушается, сами по себе материалы это позволяют. Поэтому цель изобретения бороться с причиной, а не с последствиями износа теплоизоляции трубопровода.
Затраты при реализации данного изобретения на материалы, (цены из интернета) в сравнении с просто изоляцией минматами, обмотка стеклотканью, бандаж проволокой, будут выше на 35-40% на каждый метр. Добавляется вставки и металлическая полоса.
Если сравнивать с изоляцией трубы с металлическим кожухом, то цена материалов будут на 5-15% выше. А при учете паспортного срока службы материалов и реального срока службы теплоизоляции на трубопроводах с учетом воздействия указанных разрушительных факторов, которые должны быть минимизированы данным изобретением, безремонтный срок службы трубопровода должен возрасти в несколько раз. И сэкономить огромное количество тепла, расходов на восстановление разрушенной теплоизоляции и ресурса самой трубы, а значит и финансовых затрат эксплуатирующей организации.