ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Заявляемая полезная модель относится к минераловатным теплоизоляционным конструкциям, смонтированным на тепловых сетях нефтехимической, газоперерабатывающей и нефтегазодобывающей промышленности, и представляющим собой изделия с гибкой композиционной ненагружаемой конструкцией.
Аналогом заявляемой полезной модели является теплоизоляционная конструкция, включающая волокнистые (минераловатные) теплоизоляционные элементы с преимущественной ориентацией волокон ортогонально по отношению к изолируемому объекту (см. патент РФ №53751, МПК F16L 59/02, 2006 г.). Существенные признаки аналога «волокнистые (минераловатные) теплоизоляционные элементы с преимущественной ориентацией волокон ортогонально по отношению к изолируемому объекту» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик теплоизоляционной конструкции из-за повышенного удержания влаги в порах теплоизоляционных элементов, что повышает теплопроводность конструкции и, соответственно, снижает ее теплоизолирующие характеристики.
Прототипом заявляемой полезной модели является теплоизоляционная конструкция, включающая волокнистые (минераловатные) теплоизоляционные элементы с преимущественной ориентацией волокон ортогонально по отношению к изолируемому объекту (см. патент РФ №2379576, МПК F16L 59/02, 2007 г.). Существенные признаки прототипа «волокнистые (минераловатные) теплоизоляционные элементы с преимущественной ориентацией волокон ортогонально по отношению к изолируемому объекту» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа также является снижение эксплуатационных характеристик теплоизоляционной конструкции из-за повышенного удержания влаги в порах теплоизоляционных элементов, что повышает теплопроводность конструкции и, соответственно, снижает ее теплоизолирующие характеристики.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эксплуатационных характеристик теплоизоляционной конструкции путем обеспечения повышенной возможности для удаления влаги из теплоизолирующих элементов в процессе эксплуатации конструкции.
Для достижения указанного технического результата в теплоизоляционной конструкции, включающей волокнистые (минераловатные) теплоизоляционные элементы с преимущественной ориентацией волокон ортогонально по отношению к теплоизолируемой поверхности, волокнистые теплоизолирующие элементы выполнены с переменной пористостью, возрастающей по мере удаления от изолируемой поверхности.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «волокнистые теплоизолирующие элементы выполнены с переменной пористостью, возрастающей по мере удаления от изолируемой поверхности» являются отличительными от признаков прототипа.
Теплоизоляционная конструкция представляет собой теплоизоляционное изделие, смонтированное на изолируемом объекте, например трубопроводе. Конструкция включает волокнистые (например минераловатные) теплоизоляционные элементы, например в виде сегментов. Элементы могут быть выполнены из любой минеральной ваты, из базальтовых матов и т.д. Смонтированные на изолируемом объекте элементы имеют переменную пористость, при этом в частях теплоизоляционных элементов, размещенных вблизи поверхности изолируемого объекта, пористость меньше, а в частях теплоизоляционных элементов, удаленных от поверхности изолируемого объекта, больше. Например, пористость теплоизоляционного элемента вблизи поверхности изолируемого объекта может составлять 30÷50% (среднепористый материал), а остальные части теплоизоляционного элемента могут иметь пористость более 50% (высокопористый материал).
Конкретным примером заявляемой полезной модели является теплоизоляционная конструкция трубопровода с порами капиллярного типа в теплоизоляционных элементах, расположение пор преимущественно радиальное по отношению к трубопроводу. Пористость теплоизоляционных элементов изменяется от ≈45% (у поверхности трубопровода) до ≈70% (у внешней поверхности теплоизоляционной конструкции). При этом теплоизоляционные элементы заключены в оболочку, которая закрывает боковые поверхности теплоизоляционных элементов.
Изготавливаться заявляемая конструкция может следующим образом. Из листового теплоизоляционного материала, например минераловатной плиты, базальтового войлока и т.д., нарезаются удлиненные теплоизолирующие элементы (бруски), имеющие две боковые поверхности, соответствующие поверхностям исходного листового теплоизоляционного материала, и две боковые поверхности, образовавшиеся при разрезании исходного листового теплоизоляционного материала, а также две торцевые поверхности. При этом разрезание исходного листового материала осуществляется ортогонально его наибольшим поверхностям. Далее теплоизолирующие элементы последовательно размещаются на гибком листе, например стекловолоконном, при этом теплоизолирующие элементы кладутся на поверхность листа одной из боковых поверхностей, образовавшихся при разрезании исходного листового материала, и фиксируются. Затем на остальных боковых поверхностях теплоизолирующих элементов фиксируется второй гибкий (стекловолоконный) лист. Для этого теплоизолирующие элементы последовательно совмещаются поверхностями, где уже зафиксирован первый гибкий лист (путем изгибания этого листа в зоне соединения элементов), и второй лист фиксируется на обращенных друг к другу боковых поверхностях теплоизолирующих элементов. Затем второй лист фиксируется на оставшейся боковой поверхности теплоизолирующего элемента, вновь повторяется фиксация на обращенных друг к другу боковых поверхностях теплоизолирующих элементов и т.д.
Полученное таким образом изделие накладывается на изолируемый трубопровод таким образом, чтобы теплоизолирующие элементы деформировались за счет уменьшения размеров пор, при этом чем ближе к изолируемой поверхности часть теплоизоляционного элемента, тем больше в ней уменьшается размер пор.
Заявляемая теплоизоляционная конструкция при эксплуатации уменьшает возможность попадания влаги в теплоизоляционные элементы в целом, и особенно в их части, более близкие к изолируемым объектам, поскольку в этих частях размеры пор меньше и капиллярные явления препятствуют проникновению туда влаги. По этой же причине влага легче удаляется из теплоизолирующих элементов, поскольку по мере удаления от изолируемого объекта размер пор в теплоизолирующих элементах увеличивается. В результате обеспечивается повышенная возможность удаления влаги из теплоизоляционных элементов с одновременным снижением возможности ее проникновения в них, что улучшает эксплуатационные характеристики теплоизоляционной конструкции.