НАБОР ТЕПЛОГИДРОИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБ И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ТЕПЛОГИДРОИЗОЛИРОВАННОЙ ТРУБЫ

1. Набор теплогидроизолированных труб, характеризующийся тем, что каждая теплогидроизолированная труба из упомянутого набора содержит, по крайней мере, одну рабочую трубу, предпочтительно, металлическую, например стальную, один слой гидроизоляции в виде металлической, предпочтительно, стальной оболочки или оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала и один слой теплоизоляции из пенополиуретана, причем теплогидроизолированные изделия изготовлены в диапазоне значений диаметров рабочей трубы от 25 до 230, преимущественно, от 32 до 219 мм с обеспечением объемной огражденности теплоизоляционным материалом с удельным объемом последнего, отнесенным к единице полезного объема погонного метра рабочей трубы, лежащим в диапазоне значений от 1 до 20, причем объемная огражденность теплоизоляцией количественно возрастает с уменьшением внешнего диаметра рабочей трубы, например, металлической, предпочтительно, стальной трубы для набора теплоизолируемых рабочих труб с диаметрами от 219/207 до 32/26, где значение в числителе в дробном обозначении диаметров соответствует внешнему диаметру рабочей трубы, а знаменатель - внутреннему, определяющему полезный объем рабочей трубы.
2. Набор по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть теплогидроизолированных труб из набора выполнена с армированным армокаркасами слоем теплоизоляции, причем армокаркасы выполнены в виде центрирующих опор из полипропилена или полиэтилена с технологическими отверстиями и стягивающих опоры поясов из металлической или полимерной ленты, при этом в технологические отверстия центрирующих опор пропущены не менее двух проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля.
3
3. Набор по п.2, отличающийся тем, что теплогидроизолированные трубы изготовлены имеющими в середине слоя теплоизоляции расчетную плотность не менее 60 кг/м и снабжены, предпочтительно, двумя проводниками-индикаторами системы оперативного дистанционного контроля, причем слой теплоизоляции выполнен адгезионно связывающим между собой рабочую трубу и слой гидроизоляции с обеспечением совместной работы всех слоев и рабочей трубы.
4. Набор по п.3, отличающийся тем, что для повышения степени адгезии слоя теплоизоляции и рабочей трубы, последняя предварительно высушена и очищена путем дробеструйной обработки с использованием, по меньшей мере, одной дробеструйной установки, предназначенной для обработки рабочих труб диаметром до 230 мм, включающей дробеметную камеру с установленным в ней рабочим агрегатом, имеющим, по меньшей мере, одну, предпочтительно, не менее двух турбин с метательными лопатками, систему очистки и регенерации состава рабочего тела, а также подающий в дробеметную камеру на очистку и принимающий очищенную трубу конвейеры, причем дробеструйная обработка выполнена путем ударного воздействия на очищаемую поверхность дискретным рабочим телом в виде потока направленно бомбардирующих трубы абразивных частиц, например металлической дроби или смеси, содержащей целую металлическую дробь в количестве не менее 45%, с образованием ориентированного навстречу движению трубы спирально перемещающегося по ее поверхности пятна экспонирования ударов указанных частиц принимающего за период Т углового смещения на ширину метательной лопатки турбины в проекции на цилиндрическую поверхность спирально вращающейся трубы форму скошенного цилиндрического квазипараллелограмма с проекционной высотой в условной плоскости, касательной к образующей очищаемой поверхности трубы и нормальной среднему вектору потока упомянутых частиц, составляющей не менее ширины метательной лопатки, а длину основания в осевом направлении трубы не менее расстояния между осями крайних турбин, лопатками которых обеспечивают метательную обработку абразивными частицами поверхности трубы, причем за время процесса очистки один и тот же участок поверхности трубы подвергают n-кратной обработке, количественно определяемой из условия n≤L/A, где L - расстояние между упомянутыми осями турбин; А - шаг поступательного смещения трубы за один спиральный оборот трубы.
2
5. Набор по п.3, отличающийся тем, что для повышения степени адгезии слоя теплоизоляции и слоя гидроизоляции в виде оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала, внутренняя поверхность последней при производстве оболочки подвергнута коронной электроискровой обработке разрядом мощностью 90-135 Вт с увеличением значения поверхностного натяжения до не менее 50 дин/см.
6. Набор по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть теплогидроизолированных труб из набора выполнены со слоем гидроизоляции в виде оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала, произведенной с использованием экструзионной технологической линии, предназначенной для производства труб - оболочек, диаметрами от 120 до 350 мм, предпочтительно, под диаметры 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280 и 315 мм из полиэтилена низкого давления, предпочтительно, композиции полиэтилена светостабилизированной трубной марки черного цвета, содержащей 2,0-2,5% сажи с добавлением отходов полиэтилена той же марки от собственного производства в количестве не более 10% по массе.
7. Набор по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть теплогидроизолированных труб из набора выполнены со слоем гидроизоляции в виде металлической, предпочтительно, стальной оболочки, изготовленной с использованием, по меньшей мере, одной установки для изготовления металлической, предпочтительно, стальной гидроизоляции путем свивания из тонколистового металла, предпочтительно, стальной оцинкованной ленты герметичной оболочки с обеспечением в процессе производства обжатия и герметизации замковых соединений.
8. Набор по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере часть теплогидроизолированных труб из набора со слоем гидроизоляции в виде оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала выполнены с обеспечением для каждого изделия объемной огражденности рабочей трубы гидроизоляционным материалом, вычисляемым из отношения удельного объема гидроизоляции к единице полезного объема условного погонного метра рабочей трубы не менее 0,15.
9. Способ производства предварительно теплогидроизолированной трубы, характеризующийся тем, что он включает, по меньшей мере, пять основных этапов изготовления трубы, на первом из которых изготавливают внешнюю трубу-оболочку, на втором производят дробеструйную обработку внутренней металлической трубы, на третьем на внутреннюю металлическую трубу устанавливают центрирующие опоры и монтируют проводники-индикаторы системы оперативного дистанционного контроля, центрируют внешнюю и внутреннюю трубы одну относительно другой с образованием конструкции труба в трубе, на четвертом выполняют термостатирование конструкции труба в трубе, а на пятом этапе производят заливку межтрубного пространства конструкции труба в трубе напорной струей смеси из полиольного компонента и изоцианата, выдерживают до образования пенополиуретана, готовую трубу контролируют по качеству и маркируют, при этом на пятом этапе трубы теплоизолируют с обеспечением объемной огражденности теплоизоляционным материалом с удельным объемом последнего, отнесенным к единице полезного объема погонного метра защищаемой трубы, лежащим в диапазоне значений от 1 до 20, причем объемная огражденность теплоизоляцией количественно возрастает с уменьшением внешнего диаметра защищаемой внутренней металлической трубы в интервале указанных значений последней для ассортимента теплоизолируемых внутренних металлических труб с диаметрами от 219/207 до 32/26, где значение в числителе в дробном обозначении диаметров соответствует внешнему диаметру трубы, а знаменатель - внутреннему, определяющему полезный объем трубы.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что на первом этапе внешнюю трубу-оболочку изготавливают на технологической линии, содержащей последовательно расположенные и сообщенные между собой технологические посты, включая такие посты как пост приема, хранения, сушки и пост подачи исходного сырья - полимерных гранул, пост разогрева и экструдирования полимерной массы, пост формования и калибровки изделия, содержащий, по меньшей мере, вакуумный отсек пост охлаждения, стабилизации формы и набора прочности изделия, пост протяжных устройств, снабженный электродами пост коронной электроискровой обработки внутренней поверхности трубы-оболочки, пост резки изделия под заданный размер, выходной конвейер, а также системы энергоснабжения, пуска и остановки линии, технологического водоснабжения, канализации, системы контрольно-измерительные и управления технологическими процессами.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что каждый из перечисленных постов снабжают технологическим оборудованием, выполненным с возможностью автоматического и/или корректируемого достижения динамического баланса пропускаемой через оборудование постов массы производимого изделия, варьирования температуры и скорости прохождения до значений, необходимых и достаточных для формирования, поддержания и стабилизации требуемых параметров у расчетного спектра изготавливаемых труб-оболочек, предусмотренных для производства на технологической линии, в том числе знакопеременного диапазона давлений в массе производимой трубы-оболочки на различных технологических постах от избыточного давления на посту экструдирования до трехосного растяжения на посту формования и калибровки и одноосного растяжения на отрезке от поста калибровки до поста протяжных устройств включительно, для чего пост разогрева и экструдирования полимерной массы снабжают сменным раздаточным устройством с выходной щелью, адаптированной к функции подготовки к формованию расплавленной полимерной массы под геометрические параметры производимой трубы-оболочки, а пост формования и калибровки изделия снабжают калибрующим устройством, совмещенным с системами вакуумирования и охлаждения, сменно адаптируемым под выпуск конкретной трубы-оболочки в спектре, предусмотренном для производства на линии.
2
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что перед подачей полимерных гранул на пост разогрева и экструдирования производят их сушку, совмещенную с предварительным разогревом, разогрев на посту разогрева и экструдирования производят до температуры плавления исходного материала, экструдирование под избыточным давлением совмещают с первичным формованием, а на посту формования и калибровки трубу-оболочку подвергают вакуумному трехосному растяжению с одновременным охлаждением преимущественно водой, затем изделие подвергают принудительному охлаждению и одноосному растяжению на отрезке от поста калибровки до поста протяжных устройств включительно, после чего производят коронную электроискровую обработку внутренней поверхности трубы-оболочки до значения поверхностного натяжения не менее 50 дин/см и резку трубы-оболочки под заданный размер и перемещение готовой трубы-оболочки по выходному конвейеру.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что при запуске технологической линии, адаптированной под заданные параметры изготавливаемой трубы-оболочки, используют систему пуска, включающую неподвижно заякоренное за постом протяжных устройств автономное тянущее устройство и сменный подвижный пост в виде трубы-спутника и натяжного троса, при этом трубу-спутник с размещенным внутри нее электродом одним концом присоединяют к начальному торцу изготавливаемой трубы-оболочки сразу после ее первичного формования на посту разогрева и экструдирования, а за другой конец через натяжной трос тянут с использованием тянущего устройства до поста протяжных устройств включительно, после прохождения трубой-спутником которого на посту коронной электроискровой обработки осуществляют технологически фиксированное размещение внутреннего электрода в изолированном пространстве внутри производимой трубы-оболочки в положении, ответном внешнему электроду, после чего на посту резки трубу-спутник отсоединяют от изготавливаемого изделия.
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что на первом этапе внешнюю трубу-оболочку изготавливают из металла с использованием, по меньшей мере, одной установки для изготовления металлической, предпочтительно, стальной гидроизоляции, а также заготовок гидроизоляции путем свивания из тонколистового металла, предпочтительно, оцинкованной стальной ленты герметичной оболочки с обеспечением в процессе производства обжатия и герметизации замковых соединений.
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что на втором этапе осуществляют очистку внутренней металлической, например стальной трубы, путем дробеструйной обработки вращающейся трубы в камере смесью из круглой и колотой дроби, подаваемой со скоростью не менее 80 м/с, причем соотношение в смеси круглой и колотой дроби составляет, по крайней мере, 1:1, предпочтительно 2:1.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что скорость дробеструйной обработки подбирают таким образом, чтобы обеспечить очистку наружной поверхности внутренней металлической трубы до требуемого уровня за время, которое в зависимости от, например, диаметра, несоответствия стандарту геометрической формы, степени загрязненности и подверженности коррозии варьируют в пределах от 4 до 45 мин, а трубу, обработанную первой при запуске отрегулированной под заданные параметры установки дробеструйной обработки, после выхода из установки перекладывают, например, мостовым краном на накопительный стапель и очищают в установке заново для обработки недообработанного конца трубы.
17. Способ по п.9, отличающийся тем, что на третьем этапе на прошедшие дробеструйную обработку внутренние металлические трубы, размещенные на стапелях, осуществляют установку пластиковых или металло-пластиковых центрирующих опор, в технологические отверстия которых пропускают, по меньшей мере, два проводника-индикатора системы оперативного дистанционного контроля, причем проводники-индикаторы располагают относительно продольного сварного шва трубы таким образом, чтобы шов находился в положении 12 ч ± 1 ч, причем концы проводников закрепляют на торцах внутренней металлической трубы, далее трубы с установленными центрирующими опорами и проводниками-индикаторами по трубному транспортеру передают на подъемный стол, расположенный на одной оси с транспортной тележкой, на которую системой передаточных устройств подают трубы-оболочки соответствующего типоразмера, затем производят совмещение осей трубы-оболочки и внутренней металлической трубы и осуществляют ее надвиг на внутреннюю металлическую, например, стальную трубу с установленными центрирующими опорами, причем по мере надвига поддерживающие внутреннюю металлическую трубу опоры опускают в автоматическом или ручном режиме.
18. Способ по п.9, отличающийся тем, что на четвертом этапе сформированную конструкцию труба в трубе цепным конвейером подают в печь термостатирования, где производят ее прогрев до 24-28°С.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что на пятом этапе термостатированная конструкция труба в трубе поступает на наклонный стол для заливки пенополиуретановой смеси, причем угол наклона стола регулируют гидравлическим прессом от 0 до 5°, ориентирование конструкции труба в трубе производят продольным швом в положение 12 ч, на торцы внутренней металлической трубы устанавливают герметизирующие фланцы, которое устанавливают воздушными отверстиями в положение 12 ч, для обеспечения наклона поднимают конец трубы, с которого происходит впрыск смеси, при этом упор гидравлического пресса устанавливают под край внутренней металлической трубы или фланец, угол наклона определяют экспериментально таким образом, чтобы обеспечить минимальную разницу между заливочной плотностью на торцах трубы, для чего временной интервал заполнения конца трубы, с которого происходит впрыск смеси, на 5-20 с превышал время заполнения противоположного конца, после установки трубной конструкции и подъема конца трубы на требуемый угол, после обеспечения необходимого наклона в межтрубное пространство производят заливку смеси полиольного компонента и изоцианата: для этого форсунку заливочной головки вставляют в межтрубное пространство через отверстие заглушки со стороны поднятого конца трубы, при положении заливочного отверстия - на 3 ч производят впрыск смеси, во избежание вылета впрыскиваемой смеси из отверстий для выхода воздуха, последние должны быть закрыты в момент впрыска, после окончания процесса заливки, продолжительность которого рассчитана заранее и установлено на реле времени заливочной машины, и выемки форсунки, заливочное отверстие в заглушке закрывают, а отверстия для выхода воздуха открывают, в процессе вспенивания получаемого пенополиуретана происходит заполнение межтрубного пространства по направлению снизу вверх с одновременным вытеснением из него воздуха через воздушные отверстия в верхней заглушке, через 0,5-1 с после начала выхода пены из отверстий для выхода воздуха крышки отверстий закрывают, после заливки выдерживают определенное время для завершения химических реакций, в течение которого происходит образование пенополиуретана и его отвердение, причем снятие заглушек и дальнейшее перемещение труб осуществляют не раньше, чем через 10 мин по окончании заливки.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что на пятом этапе перед установкой на термостатированную конструкцию труба в трубе герметизирующих фланцев на них наносят антиадгезионной смазку, например композицию на основе восков и силиконов.
21. Способ по п.9, отличающийся тем, что каждую готовую теплогидроизолированную трубу подвергают внешнему осмотру, контролируют полноту заполнения торцов и производят замер длины неизолированных концов внутренней металлической, например стальной трубы, а также осуществляют контроль установленных проводов системы оперативного дистанционного контроля - проводников-индикаторов и их маркировку, затем прошедшую контроль готовую трубу маркируют и направляют на хранение.