Способ монтажа теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода в трассовых условиях и сборная конструкция теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода для монтажа в трассовых условиях
METHOD OF INSTALLING HEAT-INSULATING COATING OF UNDERGROUND PIPELINE IN HIGHWAY CONDITIONS AND ASSEMBLY DESIGN OF HEAT-INSULATING COATING OF UNDERGROUND PIPELINE FOR INSTALLATION IN HIGHWAY CONDITIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области строительства и капитального ремонта трубопроводов, а именно к способам монтажа теплоизоляции подземного трубопровода в трассовых условиях.
Уровень техники
Известен элемент теплоизоляции трубопровода, представляющий собой фрагмент оболочки, выполненный из экструдированного листа или плиты из вспененного полимерного материала и имеющий продольные прорези, отходящие от поверхности, обращенной к трубопроводу и частично разделяющие элемент на секторы. Стенки прорези имеют форму, обеспечивающую образование продольных каналов при наложении элемента на трубопровод (патент RU 73052 U1, дата публикации 10.05.2008).
Недостаток элемента теплоизоляции заключается в том, что скорлупы теплоизоляционного материала имеют прорези, приводящие к ослаблению механической прочности конструкции в зонах прорезей и возможному разрушению конструкции при нескольких циклах монтажа-демонтажа. Кроме того, в предлагаемой конструкции элемента теплоизоляции отсутствует внешняя оболочка, защищающая теплоизоляционный материал от механических воздействий, атмосферных осадков и грунтовых вод. Кроме того, предлагаемую конструкцию невозможно использовать для теплоизоляции фасонных изделий, например, отводов, тройников.
Известен способ монтажа теплоизоляции технологических трубопроводов, включающий установку композитных скорлуп в качестве покрытия на трубы и соединительные детали, скрепление их бандажами и защиту соединительных швов. В качестве теплоизоляции труб и деталей технологических трубопроводов применяется вспененный каучук в виде трубок или рулонов, который устанавливают в несколько слоев в зависимости от необходимой толщины теплоизоляции. При этом для теплоизоляции соединительных деталей применяют сегменты или секции, швы теплоизоляции проклеивают клеем, а в качестве защитной оболочки применяют кожух из оцинкованной стали, который закрепляют с использованием самонарезающих винтов (патент RU 2530985 C1, дата публикации 10.10.2003).
Недостаток данного способа заключается в том, что в предлагаемом способе защитную оболочку устанавливают отдельно от теплоизоляционного материала, в результате чего между скорлупами и оболочкой образуются зазоры, в которые попадает влага, что снижает прочность и долговечность теплоизоляционного покрытия. Кроме того, защитная оболочка из оцинкованного листа не обеспечивает защиту от подземной коррозии.
Известен способ осуществления сборно-разборной теплоизоляции для подземной и надземной бесканальной прокладки трубопровода, по которому межтрубное пространство между покровной защитной оболочкой и изолируемой трубой заполняют съемными скорлупами, имеющими два слоя: внутренний - теплоизоляционный и наружный, обеспечивающий механическую прочность, дополнительную тепло- и гидроизоляцию, скорлупы скрепляют бандажами, а покровную оболочку свободно надвигают на скорлупы (заявка RU 2000106633 А, дата публикации 10.04.2002).
Недостатком данного способа является трудоемкость сборки, связанная с установкой нескольких слоев конструкции и низкая эффективность тепловой защиты в связи с конструктивным выполнением скорлуп без пазов.
Известен способ осуществления сборно-разборного теплоизоляционного покрытия трубопровода, включающий установку композитных скорлуп в качестве покрытия по длине трубопровода, скрепление их бандажами и защиту соединительных швов. В качестве композитных скорлуп используют монолитный модульный элемент с двумя теплоизоляционными слоями и защитной покровной оболочкой, внутренний слой которого, обращенный к трубопроводу, выполнен из жесткого пенополиизоцианурата, имеющего температуру размягчения 170°С, а наружный слой выполнен формованным пенополиуретаном при взаимном смещении слоев относительно друг друга, обеспечивающем наличие элементов тепловых замковых соединений типа выступ-впадина по всему контуру модульного элемента. Установку скорлуп осуществляют их сшиванием по периметру и в длину с использованием поперечных и продольных тепловых замковых соединений и со смещением поперечных швов на половину длины скорлупы, а швы герметизируют (патент RU 2343340 C1, дата публикации 10.01.2009).
Недостаток способа заключается в том, что оцинкованная оболочка двух скорлуп при их соединении устанавливается встык без нахлеста, при этом место стыка не имеет герметизации, что создает условия для проникновения влаги, оказывающей негативное воздействие на элементы теплоизоляции, что приводит к сокращению сроков ее эксплуатации. Кроме того, скорлупы не соединены между собой механически, что снижает конструкционную прочность установленного теплоизоляционного слоя. Конструкция внешней оболочки из оцинкованного листа не обеспечивает защиту от подземной коррозии.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, состоит в создании конструкции теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода, обладающего повышенными эксплуатационными характеристиками.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой группы изобретений, заключается в повышении долговечности теплоизоляционного покрытия за счет повышения коррозионной стойкости и механической прочности элементов теплоизоляции.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что способ монтажа теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода в трассовых условиях включает установку теплоизоляционных скорлуп по длине трубопровода, причем в качестве скорлуп используют изготовленные в заводских условиях модули в форме (в виде) полуцилиндра, включающие металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, при этом установленные на поверхность трубопровода скорлупы стягивают при помощи стяжных лент (ремней), соединяют между собой по длине с помощью оцинкованной стальной пластины, герметизируют соединительный шов при помощи термоплавкой адгезионной ленты, поверх которой наносят (устанавливают) термоусаживающуюся ленту.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения оцинкованную стальную пластину фиксируют при помощи самонарезающихся винтов.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения используют оцинкованную стальную пластину шириной не более 100 мм и толщиной не более 1 мм.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения скорлупы имеют длину не более 4 метров.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения оцинкованную стальную пластину устанавливают с внутренней стороны металлополимерной оболочки.
Также технический результат достигается за счет того, что сборная конструкция теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода для монтажа в трассовых условиях содержит по меньшей мере две скорлупы в форме полуцилиндров, включающих металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, которые соединены между собой по длине оцинкованной стальной пластиной, при этом соединительный шов между скорлупами герметизирован термоплавкой адгезионной лентой, поверх которой установлена термоусаживающаяся лента.
Сведения, подтверждающие реализацию изобретения.
Фиг. 1 - общий вид теплоизоляционного покрытия трубопровода на основе сегментов из пенополиуретана.
Сборная конструкция теплоизоляционного покрытия для монтажа на подземном трубопроводе в трассовых условиях (фиг. 1) содержит модульные элементы в виде скорлуп 1, которые изготавливаются в полной заводской готовности. Каждая из скорлуп 1 выполнена в форме (в виде) полуцилиндра и включает металлополимерную оболочку 2 с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана 3. Скорлупы 1 в виде двух полуцилиндров, размещенные на поверхности трубопровода 4, механически соединены между собой по всей длине оцинкованной стальной пластиной при помощи самонарезающихся винтов 6. Оцинкованная стальная пластина 5 устанавливается с внутренней стороны металлополимерной оболочки 2 для исключения образования на поверхности трубопровода 4 неровностей в виде стыков, требующих дополнительной герметизации. Для обеспечения необходимой герметичности соединительных швов и сглаживания неровностей места стыка 4.1 в зазор между скорлупами 1 установлена термоплавкая адгезионная лента 7, обеспечивающая работу в условиях низких температур (-30° и выше). Поверх термоплавкой адгезионной ленты 7 установлена термоусаживающаяся лента 8, обеспечивающая прочность соединительного шва, а также антикоррозионную и гидроизоляционную защиту оцинкованной стальной пластины 5.
В предпочтительном варианте реализации изобретения ширина оцинкованной стальной пластины 5 составляет не более 100 мм, что обеспечивает необходимый для создания механической прочности нахлест оболочки 2 двух стыкуемых скорлуп 1 и достаточное расстояние для самонарезающихся винтов 6. Толщина оцинкованной стальной пластины 5 составляет не более 1 мм, что обеспечивает технологичность ее установки, поскольку при данной толщине пластина легко поддается механическому воздействию, например гнется.
Способ реализуется следующим образом
Скорлупы 1 производят в заводских условиях путем изготовления стальной спирально-замковой оболочки из штрипса тонколистовой стали и нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия на стальную оболочку с получением металлополимерной оболочки 2. Устанавливают металлополимерную оболочку 2 на трубу по принципу «труба в трубе» и заливают межтрубное пространство компонентами пенополиуретана 3. Снимают с поверхности трубы цилиндрической модуль металлополимерной оболочки 2 с нанесенным слоем пенополиуретана 3 длиною не более 4 метров и осуществляют резку полученного цилиндрического модуля в продольном направлении на полуцилиндры с образованием скорлуп 1. Изготовленные таким образом скорлупы 1 монтируются в трассовых условиях на трубопровод в следующей последовательности. Устанавливают на поверхность трубопровода две скорлупы 1 и стягивают их с помощью такелажных стяжных лент/ремней (на чертежах не показано). Скрепляют скорлупы 1 между собой по всей длине с помощью оцинкованной стальной пластины 5, которую фиксируют при помощи самонарезающихся винтов 6. В зазор между скорлупами 1 устанавливают термоплавкую адгезионную ленту 7, которую нагревают газовой горелкой для обеспечения необходимой адгезии. Поверх термоплавкой адгезионной ленты 7 устанавливают термоусаживающуюся ленту 8, обеспечивающую прочность соединительного шва, а также антикоррозионную и гидроизоляционную защиту оцинкованной стальной пластины 5.