УСТРОЙСТВО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА

Область техники
Изобретение относится к теплоизоляции трубопроводов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.
Уровень техники.
Известны различные варианты теплоизоляции трубопроводов с использованием вспененных пластмасс и минераловатных утеплителей /Патенты России №2249756, №2258173/. Вспененные пластмассы имеют низкие пределы теплостойкости, как правило в пределах 100 гр С. И поэтому их использование ограничено в системах горячего водоснабжения и не применимо в паропроводах. Применение минераловатных утеплителей также имеет температурные ограничения, так как после 220-250 гр. С происходит разрушение пропитки и осадка утеплителя. Кроме того, повреждение гидроизоляции трубопровода даже на одном участке приводит к разрушению теплоизоляции из пенополиуретена и минеральной ваты на большой длине трубы. Теплоизоляция труб этими материалами производится в заводских условиях. Непосредственно на объекте, только во время ремонта, производят обертывание воздушных трубопроводов минераловатными теплоизоляторами с последующей обмоткой гидроизоляционными лентами. Во время работ может происходить намокание и просадка минваты с потерей ей теплоизоляционных свойств.
Применение теплостойких и долговечных скорлуп из перлитобетона, керамзитобетона и других подобного рода материалов для утепления трубопроводов ограничивается их дороговизной, сложностью их монтажа, стыковки и применения на не прямых участках труб, необходимостью нанесения на трубу защитного слоя для предотвращения коррозии, нанесения на скорлупу гидрофобизирующего слоя.
Известна конструкция металлической трубы с армопенобетонной изоляцией /Вотинцев B.C. «Трубопроводы с армопенобетонной изоляцией для тепловых сетей - эффективный и надежный способ энергосбережения», «Энергосбережение», №1, 2003, с.71/.
Монолитный пенобетон долговечен, хорошо защищает от коррозии стальную трубу, производя пассивацию металла, не теряет своих свойств при намокании и, даже при повреждении наружной гидроизоляции, при нагреве трубы влага оттесняется на
периферию изоляции и не снижает теплоизоляционные свойства пенобетона. Для повышения теплозащитных свойств и уменьшение расхода цемента требуется применение пенобетона как можно более низкой плотности. В тоже время необходимо предотвратить разрушение пенобетонной изоляции при транспортировке, погрузке-разгрузке, монтаже. С этой целью производится металлическое армирование трубы с образованием прочной скорлупы из асбоцемента в заводских условиях, а за счет применения дорогостоящего автоклава получают пенобетон плотностью 200 кг/м3 с прочность на сжатие 0,5 МПА. Недостатками использования утепленных таким образом труб является их дороговизна, сложность транспортировки и укладки на объекте без повреждения пенобетонной изоляции, сложность обеспечения теплоизоляции при стыковке труб.
При этом все описанные выше устройства теплоизоляции труб не пригодны для ремонта действующих трубопроводов.
Сущность изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание такой конструкции утепления трубопровода, которая позволяла бы применять ее как на строящихся, так и на ремонтируемых воздушных и подземных трубопроводов непосредственно на объекте. Теплоизолированный трубопровод представляет собой трубу для подачи теплоносителя, теплоизолирующий материал из сверхлегкого монолитного пенобетона и наружное гидроизолирующее покрытие, смонтированное на центраторах из теплоизолирующего материала, при этом в защитном покрытии имеются вентиляционные отверстия, использованные для заливки монолитного пенобетона, закрытые гидрофобизирующим, но паропроницаемым материалом для удаления избытков влаги из пенобетона.
Наружное покрытие может быть выполнено из тонкостенного металла, например из оцинкованной стали, из пластмассы или асбоцементного материала. Это покрытие может быть разборным. Центраторы могут быть выполнены из тонколистовых металлических профилей, деревянных или пластмассовых элементов. Данная конструкция утепления трубопроводов отличается от прототипа простотой изготовления на объекте, дешевизной и возможностью ее использования в действующих паропроводах с температурой стенок свыше 250 гр. С. Пенобетон не боится влаги, а оставшаяся после заливки пенобетона или поступающая при нарушении гидроизоляции влага при нагреве трубы вытесняется на периферию теплоизоляции и отводится через вентиляционные отверстия.
Осуществление полезной модели.
Пример 1. Конструкция трубопровода 1, в которой внешнее защитное покрытие 5 /фиг.1/ образовано листовым материалом, например, из листов оцинкованной стали, которые смонтированы на кольцевых торцевых центраторах 2 /фиг.2/, состоящих, например, из полуколец соединенных между собой при помощи скоб 8. Центраторы 2 могут быть выполнены из пенобетона, дерева или другого теплоизолирующего материала. Материал центраторов выбирается с учетом их теплостойкости по отношению к теплоносителю. Центраторы 2, также, являются торцевыми уплотнителями для монолитного пенобетона 4. В листовом материале предусмотрены вентиляционные отверстия 6 /фиг.1/ в верхней части защитного покрытия 5, использованные для заливки монолитного пенобетона 4 и заделанные гидрофобизирующим, но паропроницаемым материалом, например, асбоцементной смесью. Через эти отверстия удаляется избыток влаги из пенобетона после заливки, а также в случае повреждения.
Учитывая большую текучесть пенобетона 4 зазоры между центраторами 2, трубопроводом 1, защитным покрытием 5 дополнительно уплотнены теплостойким, герметизирующим материалом, например, обычным цементным раствором.
Пример 2. Конструкция трубопровода, отличающаяся от описанной в примере 1 тем, что между торцевыми центраторами 2 /фиг.1/ установлены центраторы 3. Они выполнены в виде стоек из теплоизолирующего материала - дерева, пластмассы или оцинкованного тонкостенного профилированного металла, закрепленного, например, с помощью саморезов 7 к листовому материалу /фиг.3/.
Пример 3. Конструкция трубопровода, отличающаяся от описанных выше тем, что защитное покрытие 5 /фиг.4/ выполнено из листов, например пластмассовых, а листы прижаты к центраторам 2 и 3 при помощи хомутов.
Пример 4. Конструкция трубопровода, отличающаяся тем, что внешнее защитное покрытие 11 /фиг.5/ выполнено из жесткой трубы установленной на центраторах 2. Труба может быть выполнена, например, из полиэтилена, асбоцемента или иного достаточно жесткого материала, обеспечивающего гидроизоляцию.
Во всех приведенных примерах наружное покрытие, выполняющее функцию наружной опалубки при заливке монолитного пенобетона, обеспечивает гидрозащиту, а заливочные отверстия, закрытые паропроницаемым материалом обеспечивают вентиляцию. При этом из-за отсутствия транспортировки не требуется его большая прочность. Предложенное устройство теплоизоляции трубопровода с применением монолитного пенобетона позволяет осуществлять изготовление фрагментов теплоизолированных труб на месте их монтажа или осуществлять на смонтированной
металлической трубе установку теплоизоляции, что особенно важно при ремонте трубопроводов и замене теплоизоляции. Для подземных трубопроводов предпочтительно применение пластмассовых, асбоцементных и других жестких покрытий, что позволяет применять более легкий пенобетон. Отсутствие прочностных требований к теплоизолирующему материалу в предложенных конструкциях позволяет применять пенобетон плотностью менее 200 кг/м3. В данном случае понятием монолитный пенобетон охватываются и все виды легких бетонов, содержащие пенополистирол, вспученный перлит, вермикулит или другие легкие наполнители, причем подвижность смеси обеспечивается пузырьками, образованными с помощью поверхностно-активных веществ.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1. Показан продольный разрез трубопровода, где листовой материал зафиксирован при помощи крепежных элементов.
Фиг.2. Разрез по А-А фиг.1 в зоне установки торцевых уплотнителей и фиксирующих скоб.
Фиг.3. Разрез по Б-Б фиг.1 в зоне крепления центраторов.
Фиг.4. Показан поперечный разрез трубопровода с покрытием, состоящим из двух половинок.
Фиг.5 показан продольный разрез трубы с креплением листового материала хомутами.