Теплогидроизолированное трубопроводное изделие для подземной прокладки высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов

Область техники
Полезная модель относится к теплогидроизолированным трубам и фасонным изделиям с теплоизоляцией на основе пенополиуретана, предназначенным для подземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, эксплуатируемых при температуре теплоносителя более 130°С.
Уровень техники
Актуальной проблемой в области теплоэнергетической техники является обеспечение надежной и долговечной теплогидроизоляции подземных трубопроводов тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, используемых для транспортировки теплоносителей с температурой более 130°С.
В теплоэнергетической промышленности при подземной прокладке тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов широко используются стальные трубы диаметром от 25 до 1420 мм и соответствующие фасонные изделия с тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ) и гидроизоляцией в виде полиэтиленовой оболочки.
Теплоизоляция из пенополиуретана имеет низкий коэффициент теплопроводности (0,029-0,033 Вт/(м⋅°С)) и обеспечивает долговечность конструкции не менее 30 лет.
Преимуществом пенополиуретана является его хорошая адгезия к поверхности гидрозащитной оболочки, что обеспечивает целостность конструкции и, соответственно, надежную гидроизоляцию конструкции, а применение стальных труб и фасонных изделий с теплоизоляцией из пенополиуретана позволяет значительно уменьшить тепловые потери при одновременном снижении эксплуатационных расходов.
Для теплоизоляции труб и фасонных изделий, применяемых при строительстве и эксплуатации тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, широко используется пенополиуретан, коэффициент теплопроводности которого составляет 0,029-0,033 Вт/(м⋅°С) и долговечность конструкций не менее 30 лет.
Однако при температурах выше 130°С начинается деструкция пенополиуретана, и он резко теряет свои прочностные и теплоизоляционные свойства. Поэтому пенополиуретан может эксплуатироваться только при температурах не выше 130°С (кратковременно до 140-150°С), что существенно ограничивает области его применения.
В случаях, когда температура теплоносителя выше 130°С, требуется применение комбинированной теплоизоляции, предотвращающей нагрев пенополиуретана выше предельно допустимой температуры посредством формирования первого, так называемого «барьерного» слоя высокотемпературной теплоизоляции, который позволяет снизить температуру на границе раздела высокотемпературная теплоизоляция/пенополиуретан до требуемого значения (не более 130°С).
Известны примеры использования в теплогидроизолированных трубопроводных элементах, эксплуатируемых при повышенных температурах теплоносителя (более 130°С), комбинированной двухслойной тепловой изоляции на основе минеральной ваты и пенополиуретана, в которой первый, так называемый, «барьерный» слой высокотемпературной комбинированной теплоизоляции обеспечивает снижение температуры на границе раздела высокотемпературная изоляция/пенополиуретан до требуемого значения не более 130°С.
Теплоизоляция из минеральной ваты может эксплуатироваться при температурах теплоносителя до 300°С и выше, но теплоизоляция на основе минеральной ваты не имеет адгезии к гидрозащитной оболочке, что не позволяет обеспечить надежную гидроизоляцию конструкций.
По причине высокой гигроскопичности минеральной ваты она не применяется для теплоизоляции теплофикационных труб для подземной прокладки, поскольку намокание теплоизоляции из минеральной ваты приводит к большим теплопотерям.
В известных конструкциях с комбинированной теплоизоляцией минеральная вата / пенополиуретан адгезия к гидрозащитной оболочке обеспечивается за счет теплоизоляционного слоя пенополиуретана, что позволяет обеспечить надежную гидроизоляцию изделия.
Обычно используемые для комбинированной теплоизоляции минеральноволоконные материалы (стекловолокно, базальтовое волокно, минеральная вата, муллитокремнеземистый войлок и т.п.) имеют сравнительно высокий коэффициент теплопроводности и способны обеспечить теплоизоляцию только при большой толщине теплоизоляционного слоя, что приводит к существенному увеличению диаметра теплогидроизоляции и соответственно к существенному увеличению габаритов теплогидроизолированных изделий и усложнению их изготовления, значительному удорожанию строительно-монтажных работ при прокладке тепловых коммуникаций.
Расчеты показывают, что необходимая толщина «барьерного» слоя высокотемпературной теплоизоляции из минеральной ваты в конструкции комбинированной изоляции (минеральная вата + пенополиуретан) для стальной трубы диаметром 325 мм, при температуре теплоносителя 250°С с требуемым для высокотемпературной теплоизоляции градиентом температур 250-130=120°С составляет 170 мм, а диаметр гидрозащитной оболочки данной конструкции составит - 710 мм.
Известна теплоизолированная труба, состоящая из размещенного на трубе теплоизолирующего покрытия, содержащего теплоотражающий и теплоизолирующий слои. Теплоизолирующее покрытие содержит слой намотанного на трубу базальтового полотна, покрытого теплоотражающим слоем, наружный защитный слой и второй теплоотражающий слой. Теплоизолирующий слой размещен между теплоотражающими слоями, а на наружном теплоотражающем слое размещен защитный наружный слой. Теплоизолированная труба выполняется, в основном, из металла, например, стали 12Х1МФ. Теплоизолирующее покрытие трубы является многослойным. На поверхность трубы намотан слой из тонкого базальтового полотна, на который наложен слой теплоотражающего материала, например, тонкой фольги, предпочтительно, алюминиевой, на который помещен слой теплоизолирующего материала, например войлока, который закрывают слоем теплоотражающего материала (второй слой), например, фольги, предпочтительно, алюминиевой, на который может быть уложен слой стеклопластика, на котором размещен защитный слой, представляющий собой, например, трубу из пластика [RU №121855, Е21В 17/00, F16L 59/00, 10.11.2012].
Недостатками RU №121855 являются высокое значение коэффициентов теплопроводности λ для применяемых материалов (λ около 0,1 Вт/(м⋅°С)), при температуре 250°С), что приводит к значительным тепловым потерям, а также технология производства требует выполнения множественных последовательных операций для формирования данной конструкции теплоизоляции, что требует задействования больших производственных площадей и технологического оборудования. Существенным недостатком RU №121855 является также невозможность получения цельного гидроизолированного изделия по причине отсутствия у слоя стеклопластика адгезии к гидрозащитной оболочке.
Использование минеральных теплоизоляционных материалов с теплостойкостью более 150°С из-за высокого значения коэффициента теплопроводности приводит к необходимости формирования теплоизоляционного слоя большой толщины, а отсутствие механизированного способа нанесения плотно прилегающей к поверхностям теплоизоляции гидрозащитной оболочки, а также технологические и эксплуатационные проблемы существенно увеличивают стоимость изготовления, снижают срок эксплуатации изделий.
Известные жидкокерамические теплоизоляционные материалы с теплостойкостью 200-250°С и имеющие экспериментально не подтвержденную теплопроводность (0,01-0,02 Вт/(м⋅°С)) не могут найти широкого применения в тепловых сетях без комбинации с другими теплоизолирующими элементами из-за необходимости набора общей необходимой толщины изоляционного слоя 25-30 мм отдельными слоями толщиной от 0,3-0,4 мм до 1,0-1,5 мм с продолжительным временем сушки между наносимыми слоями, что практически неосуществимо в реальных производственных условиях и резко удорожает стоимость изделий с жидкокерамической изоляцией.
Известны примеры повышения качества теплогидроизоляции труб в процессе эксплуатации и снижения вследствие этого тепловых потерь в результате формирования дополнительных слоев на основе минеральных материалов на поверхности гидроизолирующего слоя.
Известна теплогидроизолированная труба, предназначенная для тепловых сетей, которая для сохранения качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижения вследствие этого тепловых потерь содержит металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, на внутреннюю поверхность которой нанесен дополнительный слой на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя с содержанием входящих в него компонентов при следующем соотношении, мас. %: минеральный наполнитель - 20-70, полиолефин - остальное [RU 159836, F16L 59/02, Опубл. 20.02.2016].
Известна теплогидроизолированная труба, предназначенная для тепловых сетей, которая для сохранения качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижения вследствие этого тепловых потерь содержит металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, и в которой на внутреннюю поверхность внешней полиэтиленовой оболочки трубы нанесен дополнительный слой на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя и вспенивающей добавки с содержанием входящих в него компонентов при следующем соотношении, мас. %: минеральный наполнитель - 20-70, вспенивающая добавка - 1-5, полиолефин - остальное [RU 159805, F16L 59/00, Опубл. 20.02.2016].
Недостатками RU 159836 и RU 159805 является то, что дополнительный слой на основе полиолефина с добавлением минеральной добавки наносится на внутреннюю поверхность внешней полиэтиленовой гидрозащитной оболочки, поэтому теплоизоляционный слой на основе ППУ прилегает непосредственно к стальной трубе, то есть температура теплоносителя при реализации данных решений не может быть выше 130°С.
Известна теплогидроизолированная труба предназначенная для тепловых сетей, которая для сохранения качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижения вследствие этого тепловых потерь содержит металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, на внутреннюю поверхность внешней оболочки которой нанесен дополнительный слой из сэвилена с этиленвинилацетатом [RU 147207, F16L 59/02, Опубл. 27.10.2014] - в этом случае, очевидно, улучшается адгезия ППУ к ПЭ оболочке, но температура теплоносителя не может быть более 130°С.
Известно применение муллитокремнеземистого рулонного войлока МКРВ-200 ГОСТ 23619-79 в качестве теплоизоляции в теплогидроизолированных трубах.
Недостатком муллитокремнеземистого рулонного войлока МКРВ-200 ГОСТ 23619-79 является сравнительно высокий коэффициент теплопроводности войлока МКРВ-200 - 0,039 Вт/(м⋅°С) (при 25°С) и 0,127 Вт/(м⋅°С) (при 300°С), практически соответствующий коэффициенту теплопроводности минеральной ваты, что приводит к неизбежному увеличению требуемой толщины теплоизоляции и диаметра изолированной конструкции.
Известны теплоизолирующие материалы на основе аэрогеля, однако в объеме проведенного поиска не обнаружено каких-либо примеров теплогидроизоляции трубопроводных изделий с комбинированной изоляцией и "барьерным" высокотемпературным слоем на основе аэрогеля диоксида кремния, предназначенных для подземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, эксплуатируемых при температуре теплоносителя более 130°С.
3
3
3
Известен композиционный материал с пористостью выше 60% и с плотностью ниже 0,6 г/см, содержащий аэрогель и распределенные в нем волокна. Аэрогель включает трещины и окруженные трещинами фрагменты аэрогеля, средний объем которых от 0,001 см до 1 см, связанные волокнами. Композиционный материал получают смешиванием золя с волокнами, переведением золя в гель, деформацией геля до образования трещин, высушиванием геля до получения аэрогеля [RU 2146662 С04В 30/02, С04В 38/00, С04В 35/14 Опубл. 20.03.2000, Конв. Приоритет 29.08.1994 DE P 4430642.3].
Известен композит из минеральной ваты, содержащий волокна минеральной ваты, связующий компонент и материал аэрогеля. Материал аэрогеля содержит волокнистый компонент и компонент аэрогеля, причем количество компонента аэрогеля составляет от 10% до 40%. Минеральный расплав подают в волокнообразующее устройство, которое содержит, по меньшей мере, два или более волокнообразующих ротора, вращающихся вокруг горизонтальной оси. Волокна сдувают с поверхностей оболочки роторов волокнообразующего устройства к собирательному средству, расположенному на расстоянии от волокнообразующего устройства. Материал аэрогеля добавляют к массе свежеприготовленных волокон, сформированных на поверхностях оболочки при помощи средства добавления материала аэрогеля, расположенного на боковой стороне связующего средства. Связующий компонент добавляют при помощи средства добавления связующего, расположенного в непосредственной близости от средства продувки [RU 2469967 С03С 13/06, С03В 37/05 Опубл. 20.12.2012 Конв. Приоритет 23.12.2009 FI 20096391].
Недостатками RU 2146662 и RU 2469967 являются получение композиционного материала в виде мата и невозможность его использования в промышленных условиях в виде полотна для теплоизоляции трубопроводных изделий, а также невозможность его использования в качестве теплоизоляции для подземной прокладки тепловых сетей и технологических трубопроводов, для которых обязательно необходимо наличие гидроизоляции конструкции.
Известен вспененный гель кремнезема, применение вспененного геля кремнезема в качестве огнетушащего средства и золь-гель, способ его получения для последующего его использования при взрывопожаропредотвращении, а также в качестве изолирующего и наполняющего материала в строительстве и в иных отраслях промышленности. Вспененный гель кремнезема получают воздушно-механическим вспениванием смеси водного раствора силиката щелочного металла с пенообразующим поверхностно-активным веществом и водного раствора активатора золообразования кремнезема из силиката щелочного металла в виде водного раствора уксусной кислоты, хлороводородной кислоты или хлорида аммония [RU 2590379 С01В 33/16 Опубл. 10.07.2016].
Известен теплоизоляционной материал, который получают из смеси по меньшей мере следующих компонентов, представляющих собой: пену на водной основе, частицы аэрогеля диоксида кремния, по меньшей мере одно связующее вещество, выбранное из органического связующего вещества и неорганического связующего вещества, по меньшей мере одну соль катионного поверхностно-активного соединения и по меньшей мере одну соль анионного поверхностно-активного соединения [RU 2585645 C08J 9/00 Опубл. 27.05.2016 РСТ WO 2011/095745 (11.08.2011)].
Недостатками RU 2590379 и RU 2585645 являются его получение в виде хрупкой пены и невозможность его использования в промышленных условиях в виде полотна для теплоизоляции трубопроводных изделий.
Известны трубчатые элементы с термоизоляцией на основе аэрогеля, однако в объеме проведенного поиска не обнаружено каких-либо примеров теплогидроизоляции трубопроводных изделий с комбинированной изоляцией и "барьерным" высокотемпературным слоем на основе аэрогеля.
Известна применяемая для теплоизоляции трубопроводов трубчатая изолирующая обкладка для гибких труб различных диаметров с возможностью их наматывания на бобину или катушку для повышения удобства при хранении и транспортировке, содержащая трубчатый элемент, изолирующий слой и внешнюю защитную оболочку. Трубчатый элемент является упруго деформируемым в радиальном направлении и приспособлен для вмещения в себя подлежащей обкладке трубы, согласуясь с ней по размерам или геометрически, либо для сжатия при хранении. Изолирующий слой выполнен на основе аэрогеля и расположен таким образом, чтобы окружать с люфтом упруго деформируемый трубчатый элемент. Внешняя защитная оболочка расположена так, чтобы заключать в себя изолирующий слой. [RU 2605485 F16L 59/14, Опубл. 20.12.2016, Заявка РСТ IB 2011/055216 (21.11.2011), Публикация заявки PCT WO 2012/069982 (31.05.2012)].
Известен способ изготовления трубной секции из минеральной ваты, при котором: отпиливают от необработанной плиты из минеральной ваты тонкую полосу; отрезают указанную полосу по длине в соответствии с заданной толщиной стенки изготавливаемой секции; наматывают полосу на стержень с получением многослойного цилиндра; помещают стержень с намотанным на нем цилиндром из минеральной ваты в формовочное устройство и обрабатывают. Перед намоткой полосы на стержень и/или во время намотки полосы на стержень между слоями минеральной ваты наносят гранулированный материал, обладающий улучшенной теплоизоляцией. Техническим результатом полезной модели является простота изготовления трубной секции и улучшение ее теплоизоляционной способности. [RU 2540128 F16L 59/04, F16L 59/14, Опубл. 10.02.2015, Конв. приоритет: 16.06.2010 FI 20105695].
Общим недостатком RU 2605485 и RU 2540128 является отсутствие гидрозащитной оболочки и, как следствие, невозможность применения для подземной прокладки теплотрасс и технологических трубопроводов.
3
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является теплоизолированный элемент теплотрассы для прокладки подземных теплотрасс, транспортирующих горячий пар и вязкие горючие жидкости в единой комбинированной теплоизоляции, который для повышения энергоэффективности элемента теплотрассы содержит трубопровод с тепловой изоляцией и внешней защитной оболочкой, причем трубопровод состоит из трех плотно прилегающих друг к другу и скрепленных между собой стальной лентой стальных труб, предназначенных для подачи по одной из них нагревающего пара и для перекачки по двум другим в прямом и обратном направлениях соответственно вязкой горючей жидкости. Тепловая изоляция выполнена комбинированной, состоящей из одностороннефольгированной минеральной ваты, на поверхности которой установлены центрирующие кольца, и слоя пенополиуретана, заполняющего внутреннее пространство между защитной оболочкой и армированной стальной сеткой минеральной ватой, причем минеральная вата имеет плотность 90-110 кг/м и теплопроводность 0,046-0,050 Вт/(м⋅°С), а защитная оболочка выполнена из сплошного полиэтилена [RU 153030, F16L 53/00, F16L 59/14, F17D 1/18, Опубл. 27.06.2015 (прототип)].
Недостатком RU 153030 является использование минеральной ваты с высоким значением коэффициента теплопроводности, что приводит к значительным тепловым потерям или существенному увеличению диаметра изолированной конструкции и соответственно к повышенной стоимости изготовления и использования подобных изделий.
2
Кроме этого при заполнении кольцевого зазора между поверхностью первого высокотемпературного слоя теплоизоляции на основе минеральной ваты и гидрозащитной оболочкой вспененным пенополиуретаном в процессе структурирования пенополиуретана при формировании второго слоя теплоизоляции создается сравнительно высокое давление (1,2-1,3 кгс/см), что приводит к уплотнению слоя минеральной базальтовой ваты, толщина которого в результате уплотнения уменьшается на 30-40%, его плотность и теплопроводность соответственно увеличивается, что в конечном итоге приводит к увеличению тепловых потерь при транспортировке теплоносителя.
Толщина слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе минеральной ваты в конструкции должна рассчитываться не только исходя из температуры теплоносителя, но и с учетом его уплотнения в процессе заливки. Поэтому применение минеральной ваты в качестве первого высокотемпературного слоя теплоизоляции на основе минеральной базальтовой ваты приводит к значительному увеличению диаметра конечного изделия - теплогидроизолированной трубы.
Центрирующие кольца, установленные на поверхность теплоизоляционного слоя, из минеральной ваты при его уплотнении в процессе заливки пенополиуретаном под весом стальной трубы неизбежно смещаются, что приводит к нарушению соосности конструкции. Отклонение осевой линии стальной трубы от оси оболочки негативным образом сказывается на качестве сварочных работ в процессе монтажа теплогидроизолированного трубопровода, а также на качество работ по изоляции стыковых соединений труб и фасонных изделий.
Коэффициент теплопроводности минеральной ваты при температуре 200°С - 0,08 Вт/(м⋅°С), а при температуре 250°С - 0,1 Вт/(м⋅°С), что обуславливает большую требуемую толщину высокотемпературной теплоизоляции минеральной ватой, что, в свою очередь, приводит к необходимости значительного увеличения наружного диаметра теплоизолированных изделий и соответственно к увеличению трудоемкости и стоимости их изготовления и монтажа, а также к снижению эксплуатационных свойств и надежности использования.
Задача и технический результат
Задачей заявленного технического решения является устранение вышеуказанных недостатков известных аналогов и прототипа.
Техническим результатом, достигаемым при реализации и промышленном использовании полезной модели, является повышение эксплуатационных свойств и надежности использования теплогидроизолированных трубопроводных изделий, предназначенных для подземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, эксплуатируемых при температуре теплоносителя более 130°С.
Сущность полезной модели
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в теплогидроизолированном трубопроводном изделии для подземной прокладки высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, содержащем трубопроводный элемент и последовательно расположенные над ним теплоизоляцию и гидроизоляцию, согласно полезной модели теплоизоляция содержит расположенный на поверхности трубопроводного элемента слой высокотемпературной теплоизоляции из материала на основе аэрогеля диоксида кремния и расположенный над ним слой теплоизоляции из пенополиуретана с обеспечением температуры на границе раздела слой высокотемпературной теплоизоляции – слой теплоизоляции из пенополиуретана не более 130°С, а на поверхности слоя высокотемпературной теплоизоляции установлены центрирующие опоры с возможностью обеспечения соосности трубопроводного элемента с размещенным на нем слоем высокотемпературной теплоизоляции и гидроизоляции, выполняемой в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки.
3
При этом слой высокотемпературной теплоизоляции, содержащий аэрогель диоксида кремния, имеет коэффициент теплопроводности не более 0,022 Вт/(м⋅°С) при 25°С и не более 0,035 Вт/(м⋅°С) при 260°С, а слой теплоизоляции из пенополиуретана содержит пенополиуретан плотностью не менее 60 кг/м и коэффициентом теплопроводности при 50°С не более 0,033 Вт/(м⋅°С).
Слой высокотемпературной теплоизоляции в изделии преимущественно изготовлен из нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния, нанесен на трубопроводный элемент способом спиральной навивки или продольной укладкой несколькими слоями друг над другом со взаимным перекрытием стыков и возможным промежуточным покрытием слоев и стыков полотна теплоотражающим материалом, например, тонкой алюминиевой фольгой или металлизированным алюминиевой фольгой скотчем.
Под установленными на поверхности слоя высокотемпературной теплоизоляции центрирующими опорами расположены кольцевые подложки из нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния с возможностью уплотнения слоя высокотемпературной теплоизоляции на 10-20% и предотвращения смещения центрирующих опор, сохранения соосности элементов конструкции и плотного прилегания центрирующих опор к гидроизоляции после формирования слоя теплоизоляции из пенополиуретана.
Расположенные под центрирующими опорами кольцевые подложки с наружной стороны могут быть армированы теплоотражающим материалом, например, тонкой алюминиевой фольгой или металлизированным алюминиевой фольгой скотчем.
Теплогидроизолированное трубопроводное изделие может содержать трубопроводный элемент диаметром от 25 до 1420 мм и может быть изготовлено в виде теплогидроизолированной трубы или в виде теплогидроизолированного фасонного элемента трубопровода в форме отвода, тройника, перехода между трубопроводами различного диаметра или Z-образного, Г-образного, Y-образного, L-образного, U-образного теплогидроизолированного фасонного элемента.
При изготовлении трубопроводного элемента из стали его наружную поверхность выполняют предварительно очищенной от ржавчины и обработанной стойким к действию высоких температур антикоррозионным покрытием, предпочтительно содержащим суспензию алюминиевой пудры и целевых добавок в модифицированном кремнийорганическом пленкообразующем соединении, например, эмалью термостойкой КО 8104 серебристо-серой марки Б ТУ 2312-421-05763441-2003.
Теплогидроизолированное трубопроводное изделие предназначено для прокладки подземных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов и может быть изготовлено с гидроизоляцией в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки из полиэтилена низкого давления или в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки с обработанной коронным разрядом внутренней поверхностью для увеличения адгезии пенополиуретана к полиэтилену.
Для обеспечения возможности последующего встраивания изделия в теплотрассу или технологический трубопровод с последующей теплогидроизоляцией стыковых соединений соединительными элементами, содержащими слой высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и расположенный над ним слой теплоизоляции из пенополиуретана, слой высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния по торцевым частям изделия выполняют по отношению к вышерасположенному слою теплоизоляции из пенополиуретана и гидроизоляции выступающим не менее чем на 100 мм.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где показаны трубопроводный элемент 1, слой высокотемпературной теплоизоляции 2 на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляция 3, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5, кольцевые подложки 6.
На фиг. 1 изображено сечение теплогидроизолированного трубопроводного изделия для высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов с трубопроводным элементом 1 в виде стальной трубы со слоем высокотемпературной теплоизоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляции 3 в виде гидрозащитной оболочки, слоем теплоизоляции из пенополиуретана 4 и центрирующими опорами 5.
На фиг. 2 - сечение области А теплогидроизолированного трубопроводного изделия для высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов с трубопроводным элементом 1 в виде стальной трубы, на котором укрупнено показан слой высокотемпературной теплоизоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, сформированный несколькими слоями нетканого полотна с распределенными частицами аэрогеля диоксида кремния, расположенными со смещением и перекрытием стыков нетканых полотен.
На фиг. 3 - сечение теплогидроизолированного трубопроводного изделия для высокотемпературных теплотрасс и технологических трубопроводов с трубопроводным элементом 1 в виде стальной трубы с сечением Б, на котором укрупнено показан слой высокотемпературной теплоизоляции 2, сформированный несколькими слоями нетканого полотна с распределенными частицами аэрогеля диоксида кремния, расположенный со смещением стыков полотен, центрирующие опоры 5 и расположенные под центрирующими опорами кольцевые подложки 6.
На фиг. 4 - сечение Б и вид сбоку центрирующей опоры, установленной на слой высокотемпературной теплоизоляции и выполненной в виде наборного кольца из скрепленных друг с другом отдельных фрагментов.
На фиг. 5 - сечение варианта исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде фасонного изделия в форме отвода, где показан трубопроводный элемент 1 со слоем высокотемпературной теплоизоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляцией 3 в виде гидрозащитной оболочки, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5 и переходной дугообразный элемент 7.
На фиг. 6 - сечение варианта исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде фасонного изделия в форме тройника, а на фиг. 7 - сечение варианта исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде фасонного изделия в форме перехода трубопроводов различного диаметра, где показаны трубопроводные элементы 1 со слоем высокотемпературной теплоизоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляция 3 в виде гидрозащитной оболочки, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5 и переходной элемент 8.
На фиг. 8 - сечение варианта исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде фасонного изделия в форме параллельного тройника, где показаны трубопроводные элементы 1 со слоем высокотемпературной теплоизоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляция 3 в виде гидрозащитной оболочки, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5 и переходной дугообразный элемент 7.
На фиг. 9 - сечение варианта, исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде фасонного изделия S-образной формы, где показана трубопроводный элемент 1 со слоем высокотемпературной тепло изоляции 2 из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, гидроизоляция 3 в виде гидрозащитной оболочки, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5 и переходной дугообразный элемент 7.
На фиг. 10 показано сечение варианта исполнения теплогидроизолированного трубопроводного изделия в виде теплогидроизолированного шарового крана 9, а на фиг. 11 - сечение конструкции стыкового соединения двух теплогидроизолированных трубопроводных изделий с гидроизоляцией в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки, где показаны трубопроводные элементы 1 в виде труб, слои высокотемпературной теплоизоляции 2, гидроизоляция 3 в виде гидрозащитной оболочки, слой теплоизоляции из пенополиуретана 4, центрирующие опоры 5, вставка высокотемпературной изоляции 10, термоусаживаемая муфта 11, сварной шов 13.
На фиг. 12 - схема формирования способом спиральной навивки слоя высокотемпературной теплоизоляции 2 на трубопроводном элементе 1.
Осуществление полезной модели
В патентуемом теплогидроизолированном, трубопроводном изделии для подземной прокладки высокотемпературных теплотрасс и технологических трубопроводов расположенный на трубопроводном элементе первый, так называемый, «барьерный» слой высокотемпературной тепло изоляции выполняют из материала на основе аэрогеля диоксида кремния, например, из материала теплоизоляционного Pyrogel XT (www.aerogel-russia.ru) в виде нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния, что позволяет снизить температуру на границе раздела слой высокотемпературной теплоизоляции / слой теплоизоляции из пенополиуретана до допустимого для пенополиуретана значения температуры не более 130°С.
Используемый для изготовления слоя высокотемпературной теплоизоляции высокотехнологичный изоляционный материал на основе аэрогеля диоксида кремния характеризуется более высокой эффективностью по сравнению с минеральной ватой, теплопроводность материала на основе аэрогеля диоксида кремния является самой низкой из всех известных теплоизоляционных материалов, коэффициент теплопроводности данного материала не более 0,022 Вт/(м⋅°С) при 25°С и 0,035 Вт/(м⋅°С) при 260°С.
Применение ранее в конструкциях теплоизоляции труб и фасонных изделий для прокладки подземных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов с теплоизоляцией из пенополиуретана подобные материалы на основе аэрогеля диоксида кремния авторам было не известно.
Предлагаемое теплогидроизолированное трубопроводное изделие для подземной прокладки высокотемпературных, тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов содержит трубопроводный элемент и последовательно расположенные над ним теплоизоляцию и гидроизоляцию.
Теплоизоляция содержит расположенный на поверхности трубопроводного элемента слой высокотемпературной теплоизоляции из материала на основе аэрогеля диоксида кремния и расположенный над ним слой теплоизоляции из пенополиуретана.
Предлагаемое теплогидроизолированное трубопроводное изделие для подземной прокладки высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов изготавливают следующим образом:
Наружную поверхность трубопроводного элемента для теплогидроизолированного трубопроводного изделия в форме трубы и/или фасонного изделия предварительно очищают от загрязнений и слоев коррозии до степени очистки 3 в соответствии с ГОСТ 9.402 на специализированной линии с высокой степенью автоматизации с применением дробеметных аппаратов.
Для обеспечения надежной защиты от процессов коррозии в случае образования конденсата на поверхность изготовленного из стали трубопроводного элемента наносят антикоррозионное покрытие, стойкое к действию высоких температур, предпочтительно суспензию алюминиевой пудры и целевых добавок в модифицированном кремнийорганическом пленкообразующем соединении, например, эмаль термостойкую КО 8104 серебристо-серую марки Б ТУ 2312-421-05763441-2003.
На наружной поверхности подготовленного подобным образом трубопровоного элемента с антикоррозионным покрытием формируют слои высокотемпературной теплоизоляции из материала на основе аэрогеля диоксида кремния преимущественно посредством нетканого полотна толщиной от 3 до 10 мм с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния.
3
Экспериментально установлено, что для обеспечения эффективной теплоизоляции плотность такого слоя высокотемпературной теплоизоляции преимущественно должна быть не менее 120 кг/м.
Общую толщину слоя высокотемпературной теплоизоляции и количество слоев нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния определяют расчетом в соответствии с требованиями СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция, оборудования и трубопроводов» в зависимости от рабочей температуры теплоносителя в трубопроводе и конкретных условий эксплуатации трубопровода согласно техническим проектам, таким образом, чтобы обеспечить температуру на границе раздела слой высокотемпературной теплоизоляции / слой теплоизоляции из пенополиуретана не более 130°С.
Расчетные параметры толщины слоя высокотемпературной теплоизоляции приведены в Таблице 1.
Слои нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния размещают на поверхности трубопроводного элемента продольным или поперечным обертыванием или спиральной навивкой так, чтобы каждый последующий слой перекрывал места стыков полотен в предыдущих слоях (см. фиг. 2).
Стыки отдельных полотен дополнительно крепят металлизированным алюминиевой фольгой скотчем и/или дополнительно перекрывают тонкой алюминиевой фольгой.
Для повышения надежности теплоизоляции нетканые полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния могут обертывать трубопроводный элемент "с нахлестом".
Во избежание образования «тепловых мостиков» при теплогидроизоляции стыковых соединений изделий в процессе их монтажа и встраивания в теплотрассы и технологические трубопроводы слой высокотемпературной теплоизоляции на трубопроводном элементе формируют так, чтобы он выступал за пределы гидрозащитной оболочки на величину не менее 100 мм.
Формирование слоя высокотемпературной теплоизоляции способом спиральной навивки может осуществляться с использованием натяжного устройства, что позволяет механизировать технологический процесс формирования теплоизоляции (фиг. 12).
При формировании слоя высокотемпературной теплоизоляции из двух слоев полотна спиральную навивку целесообразно осуществлять с шагом равным 1/2 ширине полотна, из трех слоев - с шагом равным 1/3 ширине полотна и т.д.
После формирования на трубопроводном элементе слоя высокотемпературной теплоизоляции на его поверхность устанавливают центрирующие опоры, обеспечивающие соосность трубопроводного элемента и гидроизоляции.
Соосность трубопроводного элемента и гидроизоляции (гидрозащитной оболочки) является важным и необходимым условием обеспечения надежности в процессе монтажа и функционирования теплогидроизолированного трубопроводного изделия в тепловой сети, теплотрассе или технологическом трубопроводе.
Центрирующие опоры могут быть изготовлены в виде гибких хомутов со стяжными замками и радиально расположенными стойками или в виде П-образных элементов, скрепленных между собой специальными замками, позволяющими при сборке и установке отдельных П-образных элементов соединять их в регулируемое по диаметру кольцо, что позволяет обеспечить плотное прилегание центрирующих опор к слою высокотемпературной теплоизоляции трубопроводного элемента и уплотнение этого слоя под центрирующими опорами.
Первую центрирующую опору устанавливают на расстоянии 500 мм от торца трубопроводного элемента, а последующие с шагом не более 800 мм друг от друга.
Перед установкой центрирующих опор производят уплотнение слоя высокотемпературной теплоизоляции в местах установки центрирующих опор посредством кольцевых подложек, чтобы обеспечить сжатие слоя высокотемпературной теплоизоляции на 10-20% от первоначальной его толщины и исключить деформацию слоя высокотемпературной теплоизоляции под центрирующими опорами после их установки (фиг. 3, 4).
Кольцевые подложки вырезают из, нетканого полотна с распределенными частицами аэрогеля диоксида кремния и с наружной стороны в местах контакта с центрирующими опорами армируют металлизированным алюминиевой фольгой скотчем так, чтобы скотч полностью перекрывал наружную поверхность кольцевой подложки.
При формировании над слоем высокотемпературной теплоизоляции следующего слоя теплоизоляции из пенополиуретана в процессе структуририрования пенополиуретана во внутреннем объеме конструкции создается повышенное давление, что приводит к уплотнению слоя высокотемпературной теплоизоляции, что в свою очередь может быть причиной смещения центрирующих опор под весом стального трубопроводного элемента и нарушения соосности конструкции.
Предварительное уплотнение слоя высокотемпературной теплоизоляции в местах установки центрирующих опор позволяет предотвратить смещение центрирующих опор, обеспечивает их плотное прилегание к гидроизоляции и соосность трубопроводного элемента и гидроизоляции.
Экспериментальным путем авторами установлено, что увеличение плотности применяемой высокотемпературной теплоизоляции в пределах 10-20% не влияет на коэффициент теплопроводности и не приводит к повышению температуры на границе раздела слой высокотемпературной теплоизоляции/слой теплоизоляции из пенополиуретана.
После установки центрирующих опор поверхность слоя высокотемпературной теплоизоляции должна оставаться ровной, без складок и повреждений.
В конструкции предлагаемого изделия при формировании слоя высокотемпературной теплоизоляции применяется ранее не используемый при изготовлении подобных изделий высокотехнологичный теплоизоляционный материал на основе аэрогеля диоксида кремния в виде нетканого полотна с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния, теплоизоляционная эффективность которого в несколько раз выше по сравнению с минеральной ватой.
Сравнение основных теплофизических показателей - коэффициентов теплопроводности слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе минеральной ваты показано в Таблице 2:
Применение слоя высокотемпературной теплоизоляции со столь низкими значениями коэффициента теплопроводности позволяет значительно (практически в 3 раза) уменьшить толщину первого «барьерного» слоя высокотемпературной теплоизоляции по сравнению с применяемой ранее высокотемпературной теплоизоляцией из минеральной ваты.
Величина коэффициента теплопроводности слоя высокотемпературной теплоизоляции подтверждена результатами испытаний независимых лабораторий.
Для подтверждения эффективности предлагаемых решений и возможности достижения технического результата при их реализации были изготовлены образцы теплогидроизолированных конструкций и произведены замеры температуры, как на поверхности трубопроводных элементов из стальной трубы, так и на границе раздела слоев высокотемпературная теплоизоляция /слой  теплоизоляции из пенополиуретана.
Замеры температуры производили с помощью специальных датчиков и непрерывно фиксировали в течение нескольких суток.
Данные по результатам испытаний приведены в таблице 3.
Как следует из таблицы применение слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния значительно эффективнее по сравнению с высокотемпературной теплоизоляцией из минеральной ваты и позволяет значительно уменьшить диаметр конструкции и, соответственно, снизить расход материалов на погонный метр теплогидроизолированной трубы.
3
3
Проведенные авторами в производственных условиях исследования показали, что под действием повышенного давления, возникающего в процессе заливки и структурирования пенополиуретана внутри конструкции высокотемпературной теплоизоляции на основе минеральной ваты плотностью от 40 до 80 кг/м уплотняется на 30-50%, а в случае применения цилиндров из минеральной ваты плотностью 90-120 кг/м величина усадки составляет 20-30%, что приводит к увеличению плотности минеральной ваты с соответствующим увеличением коэффициента теплопроводности, что обуславливает повышенные теплопотери.
3
3
При плотности теплоизоляционного материала на основе аэрогеля диоксида кремния не менее 120 кг/м (предпочтительно 160-180 кг/м), усадка происходит в значительно меньшей степени, не более 10-15%. Причем установлено, что повышение плотности теплоизоляционного материала на основе аэрогеля диоксида кремния при усадке практически не влияет на его коэффициент теплопроводности.
Кроме того, экспериментальным путем установлено, что пенополиуретан обладает высокой адгезией к поверхности слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния, в то время как при использовании высокотемпературной теплоизоляции из минеральной ваты для обеспечения адгезии пенополиуретана к ее поверхности необходимо применять маты или цилиндры, кашированные алюминиевой фольгой, но в процессе длительной эксплуатации подобных конструкций происходит постепенное выгорание адгезионного слоя, с помощью которого крепится алюминиевая фольга к поверхности цилиндра из минеральной ваты, что в свою очередь приводит к нарушению целостности конструкции.
Высокая адгезия пенополиуретана к поверхности слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния позволяет повысить жесткость конструкции и исключает возможность сдвига и деформации слоев высокотемпературной теплоизоляции внутри изделия.
После установки центрирующих опор внутри конструкции теплогидроизолированных изделий с гидроизоляцией в виде полиэтиленовой гидрозащитной оболочки, обычно используемой для подземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, могут быть установлены проводники системы оперативного дистанционного контроля (ОДК), позволяющей контролировать изменение влажности теплоизоляционного слоя из пенополиуретана, вызванное либо проникновением влаги через гидрозащитную оболочку, либо при утечке теплоносителя из трубопровода вследствие коррозии либо дефектов сварных соединений.
После установки проводников системы оперативного дистанционного контроля производят сборку трубопроводного элемента с нанесенным слоем высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и гидроизоляции (гидрозащитной оболочки) с формированием конструкции типа «труба в трубе».
Используемую в качестве гидроизоляции гидрозащитную оболочку из полиэтилена низкого давления производят методом экструзии на обычно используемых для этого специализированных линиях.
Диаметр полиэтиленовой гидрозащитной оболочки в диапазоне от 110 до 1200 мм выбирают из стандартного ряда ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой» в соответствии с расчетом толщины слоя высокотемпературной изоляции.
В процессе экструзии внутреннюю поверхность полиэтиленовой гидрозащитной оболочки обрабатывают коронным разрядом для увеличения адгезии пенополиуретана к полиэтиленовой оболочке.
Трубопроводный элемент с сформированным на нем слоем высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и установленными центрирующими опорами подают на сборочный стол к месту сборки изделия, куда подают и гидрозащитную оболочку.
Запускают конвейер и проталкивают трубопроводный элемент с сформированным на нем слоем высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния в гидрозащитную оболочку.
3
Заливку полученной конструкции «труба в трубе» пенополиуретаном плотностью не менее 60 кг/м и коэффициентом теплопроводности не более 0,033 Вт/(м⋅°С) производят на обычных инжекционно-заливочных установках высокого давления, предназначенных для подачи жидких полиуретановых компонентов (полиола и изоцианата) в межтрубное пространство между трубопроводным элементом и гидрозащитной оболочкой.
В том случае, если температура собранной конструкции ниже 20°С, производят ее нагрев до температуры 30-40°С.
Собранную конструкцию тельферами перемещают на стол нагрева.
Горячий воздух с температурой 60-70°С из воздуходувки подают по воздуховодам в пространство между поверхностью трубопроводного элемента с нанесенным слоем высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и гидрозащитной оболочки.
После нагрева на собранную конструкцию устанавливают заливочные фланцы, которые герметично закрывают торцевые поверхности изделия.
Заливочный стол поднимают на необходимый угол наклона, обеспечивающий равномерное распределение компонентов пенополиуретана по длине трубопроводного элемента.
Выставляют время заливки на таймерах смесительной головки и производят инжекцию (впрыск) компонентов пенополиуретана.
По истечении времени инжекции смесительная головка закрывается и автоматически очищается.
Пенополиуретан образуется путем смешивания двух компонентов (полиола и изоцианата), которые представляют из себя жидкие смеси.
В результате смешивания этих двух компонентов образуется реакционно-способная смесь, которая вспенивается под воздействием выделяющегося тепла. В конце реакционной фазы пена затвердевает.
Начало реакции полимеризации пенополиуретана контролируют по температуре наружной поверхности гидрозащитной оболочки и выходу воздуха через отверстия для воздухоудаления.
Длительность реакции полимеризации пенополиуретана 3-5 минут, но изделие в зависимости от диаметра выдерживают в неподвижном состоянии не менее 15-30 минут.
Технологический процесс теплогидроизоляции фасонных изделий аналогичен процессу теплогидроизоляции трубопроводного изделия.
Конструкция фасонных изделий (отводы, переходы, тройники и др.) определяется проектными решениями, на фиг. 5-10 показаны возможные примеры фасонных изделий по полезной модели.
Теплогидроизолированные трубопроводные фасонные изделия по полезной модели с трубопроводными элементами из стали изготавливают следующим образом:
Производят резку стальной трубы, сварку и сборку стальной конструкции фасонного изделия.
На поверхность стального трубопроводного элемента фасонного изделия наносят слой термостойкого антикоррозионного покрытия.
Предварительно производят раскрой слоя высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния с учетом конструкции трубопроводного элемента фасонного изделия.
Раскрой производят по лекалам, выполненным в соответствии с разработанными чертежами таким образом, чтобы свести к минимуму потери теплоизоляционного материала.
Формируют на поверхности трубопроводного элемента фасонного изделия слой высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния и в местах стыков крепят металлизированным алюминиевой фольгой скотчем.
Выявлена высокая эффективность применения высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния для изготовления фасонных изделий.
Тонкое, гибкое, упругое нетканое полотно с распределенными частицами аэрогеля диоксида кремния легко режется, крепится встык механическим способом, плотно прилегает к поверхности трубопроводных и фасонных изделий в местах изгибов, пригодно для теплоизоляции поверхностей практически любой формы и конфигураций.
При формировании слоя высокотемпературной теплоизоляции нетканое полотно с распределенными частицами аэрогеля диоксида кремния преимущественно наносят в количестве не менее двух слоев так, чтобы каждый последующий слой перекрывал место стыка предыдущего слоя.
Перед установкой центрирующих опор на трубопроводный элемент фасонного изделия с изготовленным не нем слоем высокотемпературной теплоизоляции производят уплотнение слоя высокотемпературной теплоизоляции в местах установки центрирующих опор посредством кольцевых подложек чтобы обеспечить в соответствующих местах сжатие слоя высокотемпературной теплоизоляции на 10-20% от первоначальной толщины.
Затем устанавливают центрирующие опоры, которые обеспечивают соосность конструкции трубопроводного элемента фасонного изделия и гидроизоляции (гидрозащитной оболочки).
После установки центрирующих опор в изделие могут быть установлены проводники системы оперативного дистанционного контроля (ОДК), позволяющие контролировать повышенную влажность теплогидроизоляционного слоя, вызванную либо проникновением влаги через гидрозащитную оболочку, либо за счет утечки теплоносителя из стального трубопровода вследствие коррозии либо дефектов сварных соединений.
Затем производят сборку конструкции трубопроводного элемента со слоем высокотемпературной теплоизоляции и центрирующими опорами с гидроизоляцией в виде гидрозащитной оболочки.
На собранную конструкцию изделия устанавливают заливочные фланцы, которые герметично закрывают торцевые поверхности изделия.
3
Заливку конструкций типа «труба в трубе» пенополиуретаном плотностью не менее 60 кг/м и коэффициентом теплопроводности не более 0,033 Вт/(м⋅°С) производят на инжекционно-заливочных установках высокого давления, предназначенных для подачи жидких полиуретановых компонентов (полиола и изоцианата) в межтрубное пространство трубопроводного элемента с нанесенным слоем высокотемпературной теплоизоляции и гидрозащитной оболочки (гидроизоляции).
Теплогидроизолированные трубопроводные изделия по полезной модели в виде трубопроводных и фасонных изделий могут производиться в промышленных условиях на обычных технологических линиях при незначительной их модернизации.
Показанная на фиг. 11 конструкция стыкового соединения предлагаемых теплогидроизолированных изделий обеспечивает надежную теплогидроизоляцию стыков элементов трубопровода в соответствии с требованиями ГОСТ 30732-2006 и СП 41-105-2002.
Теплогидроизоляцию стыковых соединений на трассе производят после завершения работ по монтажу трубопровода, проведения испытаний, в том числе гидравлических.
Гидроизоляция стыковых соединений может выполняться полиэтиленовыми термоусаживаемыми муфтами.
Перед сваркой устанавливают полиэтиленовую термоусаживаемую муфту на полиэтиленовую гидрозащитную оболочку стыкуемого трубопроводного или фасонного изделия.
Производят сварку, очищают их поверхность от следов коррозии.
На подготовленную поверхность наносят термостойкое антикоррозийное покрытие например - эмаль КО 8104 марки Б серебристо-серую марки Б ТУ 2312-421-05763441-2003.
После полного высыхания антикоррозионного покрытия на трубопроводный элемент устанавливают «барьерный» слой высокотемпературной теплоизоляции на основе аэрогеля диоксида кремния. Устанавливают не менее двух слоев высокотемпературной теплоизоляции таким образом, чтобы верхний слой перекрывал место стыка предыдущих слоев. Слой высокотемпературной теплоизоляции крепят металлизированным алюминиевой фольгой скотчем.
Путем нагрева поверхности пламенем газовых горелок производят термоусадку муфты.
Заливку стыковых соединений производят с использованием двухкомпонентной системы пенополиуретана. Полиол и изоцианат перемешивают скоростной мешалкой в специальной емкости и заливают однородную смесь через подготовленное отверстие в полиэтиленовой термоусаживаемой муфте. Отверстие закрывают дренажными пробками, а после отверждения слоя теплоизоляции из пенополиуретана - заваривают.
Изготовление предлагаемых по полезной модели теплогидроизолированных трубопроводных изделий для подземной прокладки высокотемпературных тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов может быть осуществлено с использованием известного стандартного оборудования, материалов и технологий, используемых в области теплоэнергетической техники.
Таким образом подробное раскрытие промышленной реализации полезной модели показывает необходимость и достаточность всех существенных признаков формулы полезной модели, показывает причинно-следственную связь существенных признаков и технического результата и уверенное достижение технического результата - повышения эксплуатационных свойств и надежности использования теплогидроизолированных трубопроводных изделий, предназначенных для подземной прокладки тепловых сетей, теплотрасс и технологических трубопроводов, эксплуатируемых при температуре теплоносителя более 130°С.
Учитывая техническое решение поставленной задачи, новизну совокупности существенных признаков и существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Сущность полезной модели», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация полезной модели», техническую осуществимость и промышленную применимость полезной модели, решение поставленной задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели, заявленная полезная модель удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезной модели.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения технического результата и находятся с ним в причинно-следственной связи, но и позволяют реализовать полезную модель промышленным способом.