ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Полезная модель «Теплоизоляционная конструкция» предназначена для строительных и монтажных работ при строительстве трубопроводов в любом климатическом поясе. В частности, она может использоваться для тепловой изоляции наружной поверхности газонефтетрубопроводов трубопроводов с диаметром от 57 до 1420 мм подземной и надземной прокладки. Кроме того, сборно-разборная теплоизоляционная конструкция может использоваться для теплоизоляции фундаментов, полов, стен, кровель, а также для защиты грунтов железных дорог, дорожного полотна, трубопроводов от морозного пучения влагонасыщенных грунтов.
Известно изобретение «Узел теплоизоляции трубопроводов и приспособление для его монтажа», заявка RU, №2001131547, опубликована 2003.06.20, МПК F 16 L 59/00, в которой имеется сдой теплоизоляционного материала, наружная оболочка, крепежные элементы из проволоки или стальной ленты, которые фиксируют листы оболочки. Однако эта конструкция имеет сложную конструкцию узлов крепления, она громоздкая, занимает много места, с ее помощью нельзя смонтировать конструкцию на уже сваренных трубопроводах.
Известно изобретение «Теплофикационная трубопроводная система», заявка RU, №98116465, опубликована 2000.06.10, МПК F 16 L 9/12, Е 03 В 7/04, которая имеет трубопровод и слой теплоизоляции. Однако ее нельзя монтировать на уже сваренных
трубопроводах, из-за того, что на трубопровод последовательно надеты кольца, существенно усложняется монтаж трубопровода, материал теплоизоляции непрочен и с ним неудобно работать.
Известно изобретение «Способ нанесения на трубу термоизоляционного покрытия», патент RU №2136495, заявка №97118577, опубликована 1999.09.10, МПК В 29 С 63/18, F 16 L 59/14 состоящий в том, что осуществляют нанесение теплоизоляционного покрытия из вспенивающегося материала - пенополиуретанов на наружную поверхность труб, сверху размещают на трубе элластичную оболочку. Однако нельзя монтировать на сваренных трубопроводах, способ требует дополнительного приспособления - формы, что усложняет и удорожает теплоизоляцию, требует дополнительных работ по герметизации. Все это существенно усложняет и удорожает теплоизоляцию трубопровода.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является изобретение «Сборно-разборная теплоизоляция для подземной и надземной бесканальной прокладки трубопроводов», заявка RU, №2000106633, опубликована 2002.04.10, МПК F 16 L 59/00, содержащая теплоизоляцию, которая выполняется сборно-разборной в виде съемными скорлуп, скорлупы скреплены бандажами. Однако эта конструкция требует дополнительной покровной оболочки, что усложняет монтаж, не дает возможности монтажа на сваренном трубопроводе.
При монтаже трубопроводов в условиях морозного пучения влагоиасыщенных сложных грунтов, монтаж трубопровода, так же как и монтаж железнодорожного полотна или дорожного покрытия, не позволяет осуществлять теплоизоляцию частей трубопровода в стационарных, заводских условиях, или требует в этом случае сложных
дополнительных работ по герметизации стыков. Кроме того, неудобно перевозить уже теплоизолированные части на место монтажа, так теплоизоляция может быть нарушена при перевозке на место. Требуются сборно-разборные конструкции теплоизоляции для того, чтобы после монтажа, например, трубопровода, легко, быстро и надежно осуществить теплоизоляцию трубопровода, сваренного в нитку. Все способы теплоизоляции с применением пенополиуретанов, предполагали в этом случае сложные конструкции формы для вспенивания и стабилизации вспененных полиуретанов на трубопроводе.
Предлагаемое техническое решение с использованием скорлуп из ПЕНОПЛЭКСа позволяет исключить деформацию трубы или дорожного полотна в следствие просадки или всплытия из-за образования вокруг них пульпы за счет достаточной несущей способности скорлуп из ПЕНОПЛЭКСа, обеспечивающих надежную теплоизоляцию.
Достигаемым техническим результатом полезной модели является существенное упрощение монтажа теплоизоляции, осуществление этого монтажа на сваренном в нитку трубопроводе, совершенствование технологии монтажа изоляции как на трубопровод, так и под полотно дороги, что, в свою очередь удешевляет монтаж, расширяет диапазон диаметров теплоизолируемых трубопроводов, повышает производительность.
3
Поставленная техническая задача осуществляется следующим образом. Теплоизоляционная конструкция, выполнена сборно-разборной, включает съемные скорлупы, скрепленные бандажами. Предложенная конструкция отличающееся тем, что съемные скорлупы выполнены в виде сегментов из экструзионного пенополистирола плотностью не менее 33 кг/м и прочностью на сжатие при 10%
деформации не менее 0,25 Мпа, допускающего механическую обработку для придания необходимой формы скорлупы, сегменты объединены в конструкцию, образующую теплоизоляционную оболочку вокруг трубопровода и состоящую из N секторов, объединенных между собой в диаметральном направлении в замок, а бандажи выполнены в виде стягивающих лент, закрепленных затяжным устройством, снабженным стопором. Например, скорлупы выполнены в виде сегментов из ПЕНОПЛЭКСА. Сегменты выполнены с длиной наружной дуги, выбранной исходя из соблюдения условия прочности на сжатие и толщиной, обеспечивающей надежную теплоизоляцию трубопровода. Для труб малого диаметра используют вместо сегмента, полуцилиндры. Сегменты заданной формы изготавливают путем фигурного вырезания, например, нагретой нихромовой проволокой из плит. Плотность сегментов обеспечивает однородную мелкоячеистую структуру с водопоглощением за 24 часа не более 0,2% об. и теплопроводностью при (25+5)°С не более 0,03 Вт/м С. Секторы в конструкции могут быть распределены неравномерно по диаметру трубопровода, например, сегменты в нижней части трубопровода имеют длину наружной дуги в два раза меньшую, чем сегменты в верхней части трубопровода. Исходя из технологических требований, которые могут быть обеспечены по соосности смонтированных труб, сегменты обычно имеют длину не более 2500 мм. Замок, соединяющий сегменты между собой в диаметральном направлении, образован выступами и пазами, выполненными в радиальном направлении, и расположенными на обоих торцах сегментов, при этом высота выступа обычно, из условий прочности, составляет не менее 1/4 от толщины сегмента. В случае, если теплоизоляция осуществляется в стационарно положении на заводе, то после монтажа трубопровода, для теплоизоляции стыков труб, используют набор сегментов с уменьшенной длиной. Сегменты могут использоваться при сборке теплоизоляционной конструкции отдельно или могут быть объединены между собой в ленту с гибкими участками,
обеспечивающими соединение сегментов в замок после монтажа теплоизоляционной конструкции на трубопроводе. Стягивающие ленты могут быть выполнены как стальными, так и полимерными.
Обычно стягивающие ленты распределены по длине сегмента в количестве не менее четырех лент. Затяжное устройство может быть снабжено стопором в виде рычага. Для удобства сборки теплоизоляционной конструкции, затяжное устройство обычно расположено на уровне оси или выше оси трубы.
На чертежах проиллюстрировано сборно-разборная теплоизолирующая конструкция. Фиг.1 - продольное сечение. Фиг.2 - поперечное сечение Фиг.3 - сегмент скорлупы
Предложенная сборно-разборная теплоизолирующая конструкция работает следующим образом.
Существует два варианта изготовления конструкции: из отдельных пенополистиродьных сегментов и полносборные, когда сегменты соединены предварительно в ленту с гибкими участками.
В трастовых условиях монтируют отдельные сегменты с использованием либо передвижной кассеты, либо мягких монтажных полотенец.
В случае монтажа с использованием передвижной кассеты, предварительно перед монтажом труб (1), вдоль трубопровода раскладывают сегменты (2) теплоизоляционной конструкции, укладывают сегменты на нижнюю часть полуколец передвижной кассеты, после чего проталкивают сегменты внутрь кассеты, заполняя пространство вокруг трубопровода, включая верхнюю часть, затем заполняют
оставшееся пространство сегментами, все сегменты закрепляют стяжными поясами (3) и закрепляют стяжные пояса зажимами (4).
В случае использования при монтаже мягких полотенец, отдельные сегменты с использованием мягких монтажных полотенец проталкивают вверх по полотенцу по окружности трубы, закрепляют стяжными поясами (3), закрепляют стяжные пояса зажимами (4). Сегменты (2) плотно подгоняют друг к другу в замок по выступам и впадинам «а»-«б». Количество сегментов выбирают исходя из диаметра трубы (1) и соблюдения условия прочности сегмента таким образом, чтобы расчетная величина длины наружной дуги «С» обеспечивала прочность сегмента не менее прочности на сжатие при 10% деформации - 0,25 Мпа.
В трассовых условиях могут использовать также и полносборные теплоизоляционные конструкции, которые предварительно раскладывают вдоль трубопровода, монтажники поднимают конструкцию с двух краев, укладывают ее на трубу, плотно подгоняют к уже теплоизолированной части, а затем скрепляют конструкцию стягивающими поясами и закрывают зажимы.
Если теплоизоляционные сегменты наносят на трубу в заводских условиях, то по краям трубы оставляют концевые участки около 150 мм под сварку. После монтажа трубопровода в нитку, теплоизоляцию сварного стыка осуществляют укороченными сегментами по технологии трассовой сборки с использованием передвижной кассеты или мягких монтажных полотенец.
Таким образом, достигается технический результат - существенное упрощение монтажа теплоизоляции, осуществление этого монтажа на сваренном в нитку трубопроводе.
В следствие того, что используется теплоизоляционный материал, например ПЕНОПЛЭКС 45, имеющий достаточную Прочность и влагопоглощение за 24 часа не превышающее % об. более 0,2, достигается надежная защита от морозного пучения влагонасыщенных грунтов. Поскольку ПЕНОПЛЭКС хорошо подвергается механической обработки, например, нагретой проволокой, то появляется возможность изготавливать сегменты теплоизоляционных скорлуп сложной формы, которая требуется для теплоизоляции не только труб, но и железнодорожного полотна или иных заглубляемых протяженных конструкций, в результате чего существенно расширяется область применения сборно-разборной теплоизоляционной конструкции.