ТЕПЛО-ГИДРОИЗОЛИРОВАННАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к области теплоизоляции трубчатых изделий, в частности, к конструкциям теплоизолированных труб.
Известна конструкция тепло-гидроизолированной трубы, описанная в патенте Российской федерации №2249754 на изобретение «Трубопровод» по классу F16L 59/00, заявленном 10.11.2000 года и опубликованном 10.04.2005 года.
Указанная тепло-гидроизолированная труба преимущественно для тепловых сетей содержит металлическую трубу со слоем теплоизоляционного покрытия заливочного типа и наружную (внешнюю) неразъемную полимерную гидроизоляционную оболочку, при этом теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор после вспенивания и отвердения пены не менее 88%, причем композиция пенополиуретана до вспенивания содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат, а гидроизоляционная оболочка выполнена в виде трубы из полиэтилена низкого давления трубных марок. Среднестатистический показатель объемной доли закрытых пор составляет 94,27%.
Недостатком описанной выше тепло-гидроизолированной трубы являются существенные потери тепла из-за снижения в процессе эксплуатации качества теплоизоляции трубы, обусловленного очень слабой адгезией пенополиуретана к полиэтилену внешней оболочки, что приводит иногда к полному сползанию внешней полиэтиленовой оболочки со слоя пенополиуретана, и, как следствие, к разрушению и намоканию теплоизоляционного покрытия. Кроме того, из-за газопроницаемости стенки внешней полиэтиленовой оболочки газ из закрытых пор слоя пенополиуретана со временем начинает выходить через внешнюю оболочку, что значительно ухудшает теплоизоляционные свойства слоя пенополиуретана. Задачей заявляемой полезной модели является сохранение качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижение вследствие этого тепловых потерь.
Техническим результатом, на обеспечение получения которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение адгезии пенополиуретана к полиэтиленовой внешней оболочке и предотвращение выхода газа из закрытых пор слоя пенополиуретана.
Указанный результат достигается тем, что в известной тепло-гидроизолированной трубе, содержащей металлическую трубу, слой теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку в виде трубы из полиэтилена низкого давления, согласно полезной модели, на внутреннюю поверхность внешней оболочки трубы нанесен дополнительный слой, выполненный 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.
Нанесение на внутреннюю поверхность внешней оболочки трубы дополнительного слоя, выполненного 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, позволяет повысить адгезию пенополиуретана к полиэтиленовой внешней оболочке и предотвратить тем самым сползание внешней полиэтиленовой оболочки со слоя пенополиуретана, а также обеспечить газонепроницаемость внешней оболочки, предотвратив выход газа из закрытых пор слоя пенополиуретана через ее стенку. Все это обеспечивает сохранение качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижение вследствие этого тепловых потерь.
Предлагаемая совокупность существенных признаков придает заявляемой тепло-гидроизолированной трубе новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемая тепло-гидроизолированная труба обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что на внутреннюю поверхность внешней оболочки трубы нанесен дополнительный слой, выполненный 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.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в области теплоизоляции трубчатых изделий, в частности, в конструкциях теплоизолированных труб, поэтому она соответствует условию «промышленная применимость».
Заявляемая тепло-гидроизолированная труба иллюстрируется чертежом, на котором представлен ее общий вид с частичным разрезом.
Тепло-гидроизолированная труба, представленная на чертеже, содержит металлическую трубу 1, слой 2 теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку 3 в виде трубы из полиэтилена низкого давления. На внутреннюю поверхность внешней оболочки 3 трубы нанесен дополнительный слой 4, выполненный на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя и вспенивающей добавки, с содержанием входящих в него компонентов как указано в формуле полезной модели.
3
2
5
Полиолефины - это высокомолекулярные соединения, образующиеся при полимеризации или сополимеризации ненасыщенных углеводородов - олефинов (R, R′=H, CH, CH и т.п.).
В качестве минерального наполнителя используют измельченный мел, тальк или кальцит с размером частиц 30-100 мкм, а в качестве вспенивающей добавки применяют концентрат вспенивающей добавки П0027/01-СЭ, производимой научно-производственной фирмой «БАРС-2» (г. Санкт-Петербург) на основе экзотермической вспенивающей добавки - азодикар-бонамида (порофора), активно разлагающейся при нагревании с выделением газов, в основном, азота и оксидов углерода.
Изготавливают тепло-гидроизолированную трубу следующим образом.
Внешнюю поверхность металлической трубы 1 предварительно обрабатывают для повышения ее шероховатости. При экструдировании внешней оболочки 3 в виде трубы из полиэтилена низкого давления на ее внутреннюю поверхность методом соэкструзии наносят дополнительный слой 4, выполненный на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя в виде порошка мела с размером частиц 30-100 мкм и вспенивающей добавки П0027/01-СЭ.
Затем устанавливают на металлической трубе 1 через каждый метр ее длины центрирующие кольца из полиэтилена и надвигают на трубу 1 внешнюю оболочку 3 из полиэтилена с нанесенным слоем 4. Полученную конструкцию «труба в трубе» устанавливают наклонно, закрывают концы заглушкой и через заливочное отверстие производят заливку межтрубного пространства жидким пенополиуретаном с образованием слоя 2 теплоизоляционного покрытия. Благодаря улучшенной адгезии пенополиуретана к слою 4, выполненному на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя и вспенивающей добавки, исключается сползание внешней оболочки 3 со слоя 2 теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана. Кроме этого, слой 4, выполненный на основе полиолефина с добавлением минерального наполнителя и вспенивающей добавки, обладает свойством газонепроницаемости, что обеспечивает газонепроницаемость внешней оболочки 3 и препятствует выходу через ее стенку газа из закрытых пор слоя 2 теплоизоляционного покрытия.
Было изготовлено три опытных образца тепло-гидроизолированной трубы, содержащей металлическую трубу 1, слой 2 теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана и внешнюю оболочку 3 в виде трубы из полиэтилена низкого давления, на внутреннюю поверхность которой нанесен дополнительный слой 4, выполненный на основе полиолефина с добавлением минерального порошка мела с размером частиц 30-100 мкм и вспенивающей добавки П0027/01-СЭ.
Дополнительный слой 4 в этих образцах содержит полиолефин с добавлением мела и вспенивающей добавки П0027/01-СЭ с содержанием входящих в него компонентов согласно прилагаемой таблице.
Параметры композиции для дополнительного слоя 4 на основе полиолефина с содержанием в ней мела в пределах 20-70% и вспенивающей добавки П0027/01-СЭ в пределах 1-5% являются оптимальными для повышения адгезии пенополиуретана к полиэтиленовой внешней оболочке.
Заявляемая тепло-гидроизолированная труба по сравнению с прототипом обеспечивает сохранение качества теплоизоляции трубы в процессе эксплуатации и снижение вследствие этого тепловых потерь за счет повышения адгезии пенополиуретана к полиэтиленовой внешней оболочке и предотвращения выхода газа из закрытых пор слоя пенополиуретана.