ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА

Полезная модель относится к строительству, а именно, к теплоизолирующим изделиям, выполненным из экструдированного вспененного полимерного материала, например, полистирола, и может быть использована преимущественно для строительных и монтажных работ при прокладке и тепловой изоляции трубопроводов в капитальном жилищном строительстве, промышленном и коммерческом строительстве, индивидуальном строительстве.
Известно изобретение «Узел теплоизоляции трубопроводов и приспособление для его монтажа», заявка РФ, №2001131547, опуб. 2003.06.20, в котором имеется слой теплоизоляционного материала, наружная оболочка, крепежные элементы из проволоки или стальной ленты, фиксирующие листы оболочки. Однако эта теплоизоляция имеет сложную конструкцию узлов крепления, громоздка, занимает много места, ее нельзя смонтировать на уже сваренных трубопроводах.
Известно изобретение «Сборно-разборная теплоизоляция для подземной и надземной бесканальной прокладки трубопроводов», РФ, №2000106633, опуб. 2002.04.10, содержащая теплоизоляцию, которая выполнена сборно-разборной в виде съемных элементов - скорлуп, скрепленных бандажами. Однако эта конструкция требует дополнительной покровной оболочки, что усложняет монтаж теплоизоляции, не дает возможности ее установки на сваренном трубопроводе.
Наиболее близкой к предлагаемой, взятой за прототип, является теплоизоляционная конструкция, выполненная сборно-разборной из съемных элементов - скорлуп, скрепленных бандажами, описанная в полезной модели РФ, №40433, опуб. 2004.09.10.
3
Известная теплоизоляционная конструкция включает съемные элементы, скрепленные бандажами и выполненные в виде сегментов, вырезанных из плиты, изготовленной из экструдированного пенополистирола плотностью не менее 33 кг/м и прочностью на сжатие при 10% деформации не менее 0,25 МПа, допускающего механическую обработку для придания необходимой формы сегментам. Сегменты объединены в кольцо, образующее теплоизоляционную оболочку вокруг водопровода и состоящую из N элементов, объединенных между собой в диаметральном направлении в замок, образованный ответными продольными выступами и продольными пазами, выполненными в радиальном направлении и расположенными на противоположных торцах сегмента, соответственно выступ - паз на торцах соседних сегментов. Бандажи выполнены в виде стягивающих лент, закрепленных затяжным устройством, снабженным стопором. Вдоль боковой поверхности трубы выкладывается несколько описанных теплоизоляционных оболочек.
Известная теплоизоляционная оболочка предназначена преимущественно для тепловой изоляции наружной поверхности газонефтепроводов подземной и надземной прокладки, что обусловливает необходимость обеспечения повышенных показателей прочности и плотности материала, гарантирующих требуемое влагопоглощение оболочкой, надежную защиту от морозного пучения влагонасыщенных грунтов.
Однако обеспечение указанных высоких теплоизоляционных и механических показателей приводит к повышению стоимости как производства материала оболочки, так и ее в целом, соответственно, финансовых затрат на строительство и теплоизоляцию действующих и вновь возводимых систем и других строительных конструкций.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача снижения стоимости теплоизоляционной оболочки обладающей стабильными теплотехническими и механическими свойствами и упрощения ее монтажа.
3
Поставленная задача решается теплоизоляционной оболочкой выполненной сборно-разборной и содержащей набор N съемных сегментов из экструдированного вспененного полимерного материала, объединенных между собой в кольцо ответными выступами и пазами по торцам соседних сегментов и стянутых бандажами в виде металлических или полимерных лент, концы каждой из которых размещены в соответствующем зажимном узле, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЙСЯ тем, что сегменты выполнены из экструдированного полимерного материала, например, пенополистирола плотностью не менее 30 кг/м и прочностью на сжатие при 10% деформации не менее 0,20 МПа, а зажимной узел бандажей выполнен в виде запорной застежки из двух металлических фигурных рамок, выполненных за одно целое, поджатых одна в другой, и между которыми протянуты концы ленты.

Целесообразно в теплоизоляционной оболочке использовать сегменты, выполненные из экструдированного вспененного пенополистирола торговой марки «TEPLEX».
Теплоизоляционная оболочка состоит из сегментов, окрашенных в желтый цвет, путем дополнения пигмента в состав материала.
Достигаемым техническим результатом полезной модели является снижение энергетических затрат при изготовлении материала сегментов, составляющих теплоизоляционную оболочку при обеспечении стабильных показателей прочности на сжатие и плотности, гарантирующих требуемые сроки надежной эксплуатации трубопроводов, преимущественно, не подвергающихся значительным временным и постоянным нагрузкам. Конструкция узлов зажима бандажей теплоизоляционной оболочки обеспечивает упрощение и ускорение ее монтажа как на восстанавливаемом трубопроводе в зданиях, сооружениях и при наружной прокладке, так и вновь строящемся объекте, что повышает производительность работ и, в целом, снижает стоимость готового строительного комплекса.
Исследования физико-технических свойств теплоизоляционной оболочки показали, что указанные характеристики материала сегментов находятся в пределах, позволяющих использовать изделия для теплоизоляции трубопроводов, эксплуатируемых в различных климатических зонах.
Эксперименты показали, что уменьшение плотности материала (за счет изменения технологических режимов изготовления плиты, листа) приводит к снижению прочности на сжатие, соответственно, надежности защиты трубопроводов от механических повреждений. С другой стороны увеличение прочности экструдированного полимерного материала приводит к усилению теплоизолирующих свойств, но удорожанию плит, из которых производят сегменты.

Верхние пределы коэффициентов плотности и прочности выявлены экспериментально. Установлена сбалансированность оптимальных физических и механических свойств материала теплоизоляционной оболочки - экструдированного вспененного пенополистирола, известного под торговой маркой «TEPLEX».
Сущность полезной модели иллюстрируется фигурами чертежей, на которых представлено:
фиг.1 - продольный разрез теплоизоляционной оболочки;
фиг.2 - поперечный разрез теплоизоляционной оболочки (А-А на фиг.1);
фиг.3 - узел зажима концов стяжных бандажей - лент, вид спереди;
фиг.4 - узел зажима концов стяжных бандажей лент, вид сбоку, справа и слева (В-В; С-С - на фиг.3).

Теплоизоляционная оболочка выполнена сборно-разборной и содержит набор N съемных сегментов из экструдированного вспененного материала, преимущественно, пенополистирола, известного под торговой маркой «TEPLEX». Сегменты 1 объединены между собой в кольцо ответными выступами 2 и пазами 3, образованными на торцах соседних сегментов 1, стянутых бандажами 4 в виде металлических или полимерных лент, концы каждой из которых размещены в соответствующем зажимном узле 5. Зажимной узел 5 бандажа 4 выполнен в виде запорной застежки из двух металлических фигурных рамок 6, 7, выполненных за одно целое, поджатых одна к другой и между которыми протянуты концы ленты - бандажа 4. Сегменты 1 выполнены с длиной наружной дуги, выбранной исходя из соблюдения условия прочности на сжатие и толщиной, обеспечивающей надежную теплоизоляцию трубопровода. Для труб малого диаметра выполняют вместо сегментов полуцилиндры.
3
3
3
3
Сегменты 1 производят из экструдированного материала плотностью не менее 30 кг/м и прочностью на сжатие при 10% деформации не менее 0,20 МПа. Экспериментально установлено, что при плотности материала 25-30 кг/м пенополистирол обладает прочностью на сжатие при 10% деформации 0,20 МПа; при плотности - 20-25 кг/м - 0,15 МПа; при плотности 15-20 кг/м показатель прочности падает до 0,10 МПа, что недопустимо для заявляемого теплоизоляционного изделия.
Исходя из технологических требований сегменты изготовлены длиной не более 2500 мм, выступы-пазы продольными, а бандажи 4 равномерно распределены по длине кольца, набранного из сегментов 1, в количестве не менее двух лент.
Каждый сегмент 1 (или полуцилиндр) изготавливается заданной формы из плиты или листа методом вырезания нагретой нихромовой проволокой или формованием экструзией через фигурную фильеру, или фрезерованием плиты фрезой. По меньшей мере, по двум противоположным боковым сторонам выполняют продольные выступы и пазы, образующие соединения соседних сегментов, перекрывающие стыки. Аналогичные пазы и выступы могут быть выполнены на других противоположных боковых сторонах. Выполнение выступов и пазов однонаправленными упрощает их изготовление.
Предпочтительным является изготовление плиты, из которой производят сегменты, желтой, путем дополнения пигмента в состав пенополистирола. Требуемый желтый цвет создается применением жирорастворимых пигментов.
Во время процесса получения плиты (листа) пигмент регулирует структуру плиты, пластифицируя материал. Для получения качественной плиты с равномерной структурой в материал введено 0,1-0,5% пигмента.
При ремонте действующих трубопроводов предварительно наружную поверхность трубы, подлежащей покрытию термоизоляционной оболочкой, очищают от налипшей грязи и продуктов коррозии, после чего накладывают на трубу сегменты 1 или полуцилиндра (в зависимости от диаметра трубы), помещают бандажи - ленты 4 под собранные в кольцо сегменты 1, концы лент заводят в фигурные запорные застежки 5, затягивают их с использованием затяжного устройства.

Применение теплоизоляционной оболочки, состоящей из наборов сегментов 1, выполненных из материала «TEPLEX» при строительно-монтажных работах вновь возводимых объектов должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП41 - 03 - 2003 и документов, утвержденных в установленном порядке. Последовательность операций монтажа описанной здесь теплоизоляционной оболочки может быть, например, такой, как описана в свидетельстве на полезную модель РФ, №40433, опуб. 2004.09.10.
Для обеспечения теплоизоляции трубопровода на его поверхность накладываются сегменты 1 (или полуцилиндры) с совмещением выступов - пазов 2, 3, стягиваются бандажами 4, надежно фиксируемыми в зажимных узлах 5. Монтаж не сложен, высокопроизводителен. Теплоизоляционная оболочка предотвращает разрушающее воздействие на трубопровод факторов окружающей среды, что доказано экспериментально.