ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области теплоизоляции зоны сварных соединений теплоизолированных трубопроводов, применяемых при надземной прокладке.
Прототипом полезной модели является теплоизоляционный стык предварительно теплоизолированных трубопроводов, включающий термоусадочное полимерное покрытие, присоединенное с охватом его концами оболочек из полиэтилена низкого давления и изолированных теплоизоляционным материалом, и соединенных между собой сваркой стальных трубопроводов, теплоизоляционный материал - пенополиуретап (ППУ), заполняющий изолируемое пространство стыка, он содержит металлический кожух, обернутый вокруг стыка и установленный симметрично относительно центра стыка, пенополиуретан, заполняющий пространство между внутренней поверхностью металлического кожуха, наружной поверхностью соединенных между собой трубопроводов и торцами теплоизолированного материала этих трубопроводов, и полимерное покрытие в виде термоусадочного полотна с клеевым слоем, накладываемого на металлический кожух - патент RU 2235246 С2, F16L 59/20, 2003 г.
Недостаток известного устройства состоит в сложности его сборки, т.к. каждая операция осуществляется отдельно и требует соответствующего времени, для заливки необходимо дополнительное оборудование, требующее подогрева для герметизации и герметизация заливочных отверстий. При этом качество получаемой теплоизоляции зависит от температуры компонентов и окружающей среды.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение упруго-деформационных свойств, повышение точности установки, сокращение времени процесса изоляции.
Эта задача решена теплоизоляцией сварного соединения теплоизолированного трубопровода, выполненной в виде заготовки, содержащей свальцованную под соответствующий диаметр трубопровода металлическую оболочку из листа толщиной 0,7-1,5 мм и нахлестом 40-100 мм вдоль образующей, и полосу теплоизоляционного материала из вспененного каучука, ширина которой равна осевой длине зоны сварного соединения, подлежащей теплоизоляции, прикрепленную к внутренней поверхности средней части оболочки симметрично относительно осевой ее длины с отступами 40-100 мм, при этом нахлест и отступы по всему периметру покрыты герметиком толщиной 2,5-5 мм с нанесенной на поверхность герметика предохранительной лентой.
Кроме того, устройство имеет ряд признаков, характеризующих его в частных случаях выполнения, а именно:
- металлическая оболочка свальцована из листа нержавеющей стали, или стального оцинкованного листа, или алюминиевого листа;
- толщина полосы материала из вспененного каучука на 1-2 мм превышает полную толщину тепловой изоляции трубопровода;
- внутренний диаметр оболочки на 2-3 мм превышает наружный диаметр теплоизолированного трубопровода, а осевой размер на 80-200 мм превышает осевую длину зоны сварного соединения;
- край нахлеста располагается в зоне «2-4» или «10-8» часов по циферблату и ориентирован сверху вниз.
На фиг.1 представлен вид устройства, размещенного после монтажа на трубопроводе; на фиг.2 - вид свальцованной заготовки; на фиг.3 - развертка заготовки.
Трубопровод 1, построенный из теплоизолированных труб 2 и 3 с тепловой изоляцией 4, имеет сварное соединение 5, для теплоизоляции которого предназначено устройство, выполненное в виде заготовки и содержащее свальцованную под соответствующий диаметр теплоизолированного трубопровода 1 металлическую оболочку 6, выполненную из листа нержавеющей стали, или стального оцинкованного листа, или алюминиевого листа толщиной 0,7-1,5 мм.
Пределы указанной толщины металлического листа обусловлены необходимостью обеспечения упруго-деформационных свойств, позволяющих надевать заготовку на изолируемый стык, сохраняя возможность оболочки при последующем монтаже принимать нужный диаметр, реализованный при вальцовке.
Оболочка 6 выполнена с нахлестом 7, равным 40-100 мм вдоль образующей. Размер нахлеста обусловлен необходимостью получения гарантии герметизации продольного стыка при использовании герметика заданной толщины.
К внутренней поверхности средней части оболочки 6 симметрично относительно осевой ее длины с отступами 8, равными 40-100 мм, прикреплена полоса 9 теплоизоляционного материала из вспененного каучука шириной, равной осевой длине зоны сварного соединения, подлежащей теплоизоляции. Минимальный размер отступов 8 регламентируется диаметром трубопровода 1, а максимальный - необходимостью получения гарантии герметизации кольцевого стыка при использовании герметика заданной толщины и допустимой овальности оболочек трубопроводов разных диаметров.
Применяемый здесь теплоизоляционный материал из вспененного каучука, обладающий широким спектром положительных характеристик, заключающихся в эластичности в широком диапазоне температур, повышенной паро- и водонепроницаемости, низкой теплопроводности, способности к самозатуханию при пожаре, а также - высокой стойкости к микроорганизмам, плесени и атмосферным явлениям, привносит в устройство главный эффект - высокое качество теплоизоляции за счет его упруго-деформационных и теплофизических свойств.
Для более плотной установки заготовки на зону сварного соединения 5, толщина полосы 9 на 1-2 мм должна превышать полную толщину тепловой изоляции 4 труб 2, 3. При этом полная толщина тепловой изоляции включает в себя толщину защитной стальной оболочки.
Для повышенной герметизации зоны сварного соединения 5, внутренний диаметр оболочки 6 на 2-3 мм должен превышать наружный диаметр теплоизолированного трубопровода 1, а осевой размер оболочки 6 на 80-200 мм превышает осевую длину зоны сварного соединения 5.
Нахлест 7 и отступы 8 по всему периметру покрыты герметиком толщиной 2,5-5 мм с нанесенной на поверхность герметика предохранительной лентой (не показана).
Толщина нанесенного герметика зависит от диаметра трубопровода 1, ширины зоны сварного соединения 5, размеров отступов 8, профиля поверхности оболочек на трубах 2 и 3.
При установке заготовки в зоне сварного соединения, край нахлеста 7 располагается в зоне «2-4» или «10-8» часов по циферблату и ориентирован сверху вниз. Такое расположение дает большую защищенность устройства от попадания влаги под оболочку в зоне нахлеста при выпадении осадков.
Установка заготовки на трубопровод осуществляется следующим образом. Заготовку, не скрепленную по образующей, размещают в зоне сварного соединения 5 и, используя ее упруго-деформационные свойства, разгибают до необходимой величины и затем опять сгибают по диаметру изоляции 4 соединяемых труб 2, 3, надевая на зону сварного соединения 5.
Заготовку центрируют на сварном соединении 5, используя тот факт, что полоса теплоизоляционного материала из вспененного каучука, прикреплена к внутренней поверхности средней части оболочки симметрично относительно осевой ее длины, затем с герметика удаляют предохранительную ленту, надевают обжимные ремни на края заготовки и устанавливают съемную планку жесткости вдоль продольного разъема заготовки. Обжимные ремни стягивают так, чтобы герметик равномерно по всему периметру заготовки выдавливался на 3-5 мм от кольцевых и продольного разъемов заготовки (при этом допускается постукивание обрезиненным молотком по краям заготовки).
Край нахлеста 7 должен располагаться в зоне «2-4» или «10-8» часов по циферблату и быть ориентированным сверху вниз. Винтами-саморезами закрепляют заготовку на трубопроводе 1 и в нахлесте 7 вдоль продольного разъема заготовки, снимают с теплоизолированного стыка трубопровода обжимные ремни и съемную планку жесткости.
Таким образом использование предлагаемой заготовки для теплоизоляции сварного соединения теплоизолированного трубопровода позволит получить следующие положительные эффекты:
- быструю установку и центровку на стыке, т.к. уже прикрепленная теплоизоляция из вспененного каучука центрирует оболочку относительно стыка;
- уменьшенное время на установку обжимных ремней, т.к. концы заготовки находятся ближе к поверхности оболочки трубопровода из-за предварительной вальцовки;
- исключает зависимость качества получаемой теплоизоляции стыка от температуры компонентов и окружающей среды, как это имело место при заливке ППУ;
- точные размеры заготовки по отношению к стыку гарантируют качественное сочетание с изолируемым стыком, а упругие свойства теплоизоляционного материала способны компенсировать допуски по овальности трубопровода и защитной оболочки, а также неровности от валика сварного шва;
- упруго-деформационные свойства заготовки упрощают требования к транспортировке, складированию и монтажу теплоизоляции стыков трубопровода и сокращают возможный брак в теплоизоляции готового стыка.