ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к теплоизоляционной конструкции, предназначенной для утепления трубопроводов горячего и парового теплоснабжения в целях снижения тепловых потерь на теплоносителе.
Из патента US 3223125, опубл. 14.12.1965 Известна конструкция для теплоизоляции трубопроводов, состоящая из двух полуцилиндрических частей, соединяемых в продольном направлении вокруг трубопровода при помощи специальных замковых выступов. При этом каждая полуцилиндрическая часть представляет собой монолитную деталь из вспененного полимерного материала, например вспененного полистирола (патент US № 3223125, опубл. 14.12.1965).
Недостатками известной конструкции являются ограничения на эксплуатацию при температурах свыше +85°С и отсутствие защиты теплоизоляционного материала от внешнего воздействия.
Конструкция для теплоизоляции трубопроводов, состоящая из двух полуцилиндрических частей, соединяемых в продольном направлении вокруг трубопровода при помощи специальных замковых выступов. При этом каждая полуцилиндрическая часть представляет собой многослойную деталь, состоящую из основного внутреннего слоя из вспененного полимерного материала, например вспененного полистирола, среднего слоя из листового волокнистого неорганического материала и внешнего покрытия из металлического листа (близкий аналог предложенной теплоизоляции - патент US 4287245, опубл. 01.09.1981).
Недостатками известной конструкции являются ограничение на эксплуатацию при температурах свыше +85°С, поскольку при превышении этой температуры полистирол разрушается, а также сложность конструкции.
Задачей, на которую направлена заявляемая полезная модель, является создание теплоизоляции для трубопроводов, выдерживающей более высокие температуры. Задача решена за счет применения материалов с более низкими коэффициентами теплопроводности.
Задача решена тем, что согласно полезной модели теплоизоляционная конструкция для трубопроводов содержит выполненные с возможностью соединения в продольной плоскости и образованием кольцевой теплоизолирующей оболочки две одинаковые полуцилиндрические части, при этом каждая полуцилиндрическая часть выполнена из пенополистирола, покрытого со всех сторон слоем закрытопористого жесткого пенополиуретана. Либо в качестве покрывного материала может использоваться закрытопористый жесткий полиизоцианурат. Кроме того, поверхности двух одинаковых полуцилиндрических частей, предназначенные для их соединения, могут быть выполнены с продольными и поперечными выступами и пазами, имеющими одинаковые геометрические размеры в каждом типовом размере и выполняющими роль замков для более надежного соединения двух одинаковых полуцилиндрических частей вокруг трубы.
На фиг. 1 - теплоизоляционная конструкция для трубопроводов, поперечное сечение.
Теплоизоляционная конструкция для трубопроводов содержит выполненные с возможностью соединения в продольной плоскости вокруг трубы, предназначенной к утеплению, и образованием кольцевой теплоизолирующей оболочки две одинаковые полуцилиндрические части 1 и 2. Каждая из них выполнена из пенополистирола 3, покрытого со всех сторон слоем закрытопористого жесткого пенополиуретана 4. Либо каждая из них может быть выполнена из пенополистирола 3, покрытого со всех сторон слоем закрытопористого жесткого полиизоцианурата 4.
Теплоизоляции для трубопровода изготавливается путем соединения двух материалов, взаимно дополняющих друг друга и позволяющих улучшить основные характеристики, такие как температура использования и теплопроводность.
По форме каждый элемент (вкладыш), выполненный из пенополистирола 3, представляет собой полый полуцилиндр либо сегмент полого полуцилиндра, который может быть со скошенными или с нескошенными краями. Каждая из частей 1, 2 может иметь как типовые, так и индивидуальные геометрические формы и размеры для теплоизоляции труб. Каждая часть 1, 2 имеет на поверхностях в плоскости соединения вокруг трубы продольные и поперечные выступы и пазы 5, которые выполнены с одинаковыми геометрическими размерами в каждом типовом размере. Продольные и поперечные выступы и пазы 5 выполняют роль замков для более надежного соединения полуцилиндрических частей вокруг трубы.
3
Каждая полуцилиндрическая часть предложенной теплоизоляции изготавливается методом соединения в одно целое, на специально предназначенной для этого формующей оснастке. В одно целое соединяют жидкий пенополиуретан или полиизоцианурат и полый полуцилиндр из пенополистирола или сегмент полого полуцилиндра со скошенными или нескошенными краями, выполненный из пенополистирола, плотность которого не ниже 10 кг/м.
В итоге, после застывания пенополиуретана, или если использовался, то полиизоцианурата, получается конструкция, представляющая собой полый полуцилиндр с наружным по отношению к изолируемому трубопроводу слоем из пенополиуретана, или если использовался, то из полиизоцианурата, и вкладышем в качестве среднего слоя из пенополистирола и покрывного слоя из пенополиуретана, или если использовался, то из полиизоцианурата. То есть конструкция изготовлена таким образом, что пенополиуретан, или если использовался, то полиизоцианурат, полностью со всех сторон покрывает полый полуцилиндр или сегмент полого полуцилиндра выполненных из пенополистирола.
При изготовлении предложенной теплоизоляции используются закрытопористый жесткий пенополиуретан или закрытопористый полиизоцианурат, в качестве материалов внешнего слоя, и пенополистирол, в качестве материала внутреннего слоя.
Закрытопористый жесткий пенополиуретан производится путем экзотермической реакции между полиольными компонентами и изоцианатом. Где полиольный компонент - гидроксилсодержащий состав, который при соединении с изоцианатом образует пенополиуретан жидкого вида и цветом от светло-желтого до коричневатого, в состав которого входит смесь полиэфира, катализатора, вспенивающего компонента, пенорегулятора и огнегасящих добавок.
Закрытопористый полиизоцианурат - теплоизолирующий материал, который содержит до 99% закрытых пор, обладает низким коэффициентом теплопроводности (λ=0,021 Вт/м°С), что позволяет его использовать как теплоизоляционный материал для плоских и скатных крыш.
Синтез полиизоцианурата основан на таких полимерах, как полиол и изоцианурат, соотношение компонентов для полимеризации составляет 1 к 2. Реакция полимеризации проводится при более высокой температуре, чем полимеризация полиуретана, что заставляет «лишний» изоцианурат вступать в реакцию полимеризации с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи. Таким образом, получают новый, более стойкий материал - полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном (ПИР).
Полиизоцианурат обладает повышенной химической стойкостью, стойкостью к ультрафиолету и лучшими огнестойкими свойствами по сравнению с пенополиуретаном.
Теплопроводные свойства теплоизоляции на основе полиизоцианурата значительно превосходят свойства традиционных теплоизоляционных материалов.
В качестве пенополистирола используется материал, изготовленный в соответствии с ГОСТ 15588-86 «Пенопласт полистирольный».
Ограничение использования пенополистирола для изоляции трубопроводов транспортируемой горячей водой или пара связано с разрушением пенополистирола при превышении температурного режима свыше +85°С. При применении предложенной конструкции теплоизоляции с внешней защитной оболочкой из пенополиуретана или полиизоционурата достигается снижение температуры при каждом 1 см толщины внешнего слоя изоляции из пенополиуретана или полиизоционурата по отношению к изолируемой трубе на 20°С. Наружный слой конструкции из пенополиуретана или полиизоцианурата за счет своих адгезивных свойств обеспечивает возможность надежного присоединения к нему защитной или декоративной оболочек, в том числе защищающих от разрушающего воздействия ультрафиолетовых лучей.
При одинаковой геометрии изделий из однородного пенополиуретана или полиизоцианурата, данная конструкция дешевле от 30% до 60% исходя из стоимости сырья.