EA041086B1 - REINFORCED REMOVABLE THERMAL INSULATION (ASTI) - Google Patents

REINFORCED REMOVABLE THERMAL INSULATION (ASTI) Download PDF

Info

Publication number
EA041086B1
EA041086B1 EA201992391 EA041086B1 EA 041086 B1 EA041086 B1 EA 041086B1 EA 201992391 EA201992391 EA 201992391 EA 041086 B1 EA041086 B1 EA 041086B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
asti
blocks
heat
stainless steel
thermal insulation
Prior art date
Application number
EA201992391
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Крайнов
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Машиностроительный Завод "Зио-Подольск"
Акционерное Общество "Наука И Инновации"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное Акционерное Общество "Машиностроительный Завод "Зио-Подольск", Акционерное Общество "Наука И Инновации" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Машиностроительный Завод "Зио-Подольск"
Publication of EA041086B1 publication Critical patent/EA041086B1/en

Links

Description

Изобретение относится к теплоизоляционной технике, а более конкретно к конструкциям теплоизоляции трубопроводов и цилиндрических сосудов.The invention relates to thermal insulation technology, and more specifically to thermal insulation structures of pipelines and cylindrical vessels.

Из достигнутого уровня техники известна сборная теплоизоляционная конструкция, содержащая, плотно охватывающую трубопровод, цилиндрическую оболочку из расположенных последовательно по его длине и соединенных между собой секций, каждая из которых выполнена из состыкованных и соединенных между собой N-теплоизолирующих элементов с поперечным сечением в форме кольцевого сектора (см. патент RU-U1 - №40433,2004).From the prior art, a prefabricated heat-insulating structure is known, containing, tightly enclosing the pipeline, a cylindrical shell of sections arranged in series along its length and interconnected, each of which is made of joined and interconnected N-heat-insulating elements with a cross section in the form of an annular sector (see patent RU-U1 - No. 40433,2004).

Известна блочная съемная тепловая изоляция (далее - БСТИ) (прототип), представляющая собой короб, выполненный из стали. Полость короба заполнена теплоизоляционным материалом. В качестве теплоизоляционного материала используются маты из стеклянного или базальтового штапельного волокна. От перемещений внутри короба теплоизоляционный материал фиксируется с помощью специальных штифтов и клипс. После укладки теплоизоляционного материала короб закрывается пуклеваной нержавеющей фольгой, которая приваривается с внутренней стороны блока. Крепление всех элементов блока между собой выполнено контактной сваркой. Блоки имеют возможность повторять поверхность теплоизолируемого оборудования. Крепление БСТИ на оборудовании и трубопроводах осуществляется с помощью специальных натяжных замков, заранее установленных на блоках примерно 60%, а остальные 40% замков крепятся с помощью сварки на монтаже БСТИ (http://aozio.ru/nuclear/oborudovanie-dlyaatomnoj-energetiki/blochnaya-syomnaya-teplovaya-izolyacziya.html).Known block removable thermal insulation (hereinafter - BSTI) (prototype), which is a box made of steel. The cavity of the box is filled with heat-insulating material. Mats made of glass or basalt staple fiber are used as heat-insulating material. From movements inside the box, the heat-insulating material is fixed with the help of special pins and clips. After laying the heat-insulating material, the box is closed with pocked stainless foil, which is welded on the inside of the block. All elements of the block are fastened together by contact welding. The blocks have the ability to repeat the surface of the heat-insulated equipment. Fastening of the BTI on equipment and pipelines is carried out using special tension locks, pre-installed on blocks of about 60%, and the remaining 40% of the locks are fastened by welding at the installation of the BTI (http://aozio.ru/nuclear/oborudovanie-dlyaatomnoj-energetiki/ blochnaya-syomnaya-teplovaya-izolyacziya.html).

Недостатком является то, что толстостенная сталь короба БСТИ (1,0 и 0,5 мм), обусловленная прочностными характеристиками в связи с большими размерами блоков и креплением на их поверхности большого количества тугих натяжных замков, приводит к нерациональному применению стали и теплоизоляционного материала.The disadvantage is that the thick-walled steel of the BSTI box (1.0 and 0.5 mm), due to the strength characteristics due to the large dimensions of the blocks and the fastening of a large number of tight tension locks on their surface, leads to the irrational use of steel and heat-insulating material.

Соотношение веса теплоизоляционного материала к весу блоков БСТИ составляет 31,3% (19 т - теплоизоляционный материал и 41,7 т - сталь), что приводит к выводу о не рациональном наличии стали (68,7%) в теплоизоляционной конструкции блоков.The ratio of the weight of the heat-insulating material to the weight of the BSTI blocks is 31.3% (19 tons - heat-insulating material and 41.7 tons - steel), which leads to the conclusion that the presence of steel (68.7%) in the heat-insulating structure of the blocks is not rational.

Наличие тугих натяжных замков на поверхности блоков приводит к большой толщине стали короба и к возникновению моментов сил, стремящихся за счет изгибающих моментов вывернуть блоки и раскрыть зазоры поверхностей блоков, обращенных к теплоизолируемой поверхности, что может привести к дополнительному повышению температуры и ухудшению теплоизоляционных свойств БСТИ.The presence of tight tension locks on the surface of the blocks leads to a large thickness of the box steel and to the occurrence of moments of forces that tend to unscrew the blocks due to bending moments and open the gaps of the surfaces of the blocks facing the heat-insulated surface, which can lead to an additional increase in temperature and deterioration of the thermal insulation properties of the BST.

Изобретение направлено на решение задачи снижения веса нержавеющей стали теплоизоляционных блоков и созданию гарантированных минимальных зазоров боковых поверхностей блоков, экранирующих тепловые выделения оборудования.The invention is aimed at solving the problem of reducing the weight of stainless steel heat-insulating blocks and creating guaranteed minimum gaps on the side surfaces of the blocks that shield the heat emissions of equipment.

Поставленная задача решается за счет того, что армированная съемная тепловая изоляция (далееАСТИ) содержит размещенные на внешней поверхности теплоизолируемого оборудования вплотную друг к другу теплоизоляционные блоки, состыкованные между собой продольными боковыми стенками и включающие короба, выполненные из нержавеющей стали и заполненные теплоизоляционным материалом, при этом конструкция короба выполнена в виде соединения, состоящего из прочной армирующей каркасной решетки и тонкостенного нержавеющего стального облицовочного листа, образуя блок АСТИ, при этом армирующая каркасная решетка может быть выполнена с трех-, четырёх-, пяти- и шестиугольной ячейкой, блоки АСТИ скреплены между собой с помощью замков-защелок, устанавливаемых на угловых перекрестках наружного и внутреннего оснований, сопрягаемых между собой блоков АСТИ, и состоящих из переносных захватов и неподвижных камер зацепов, размещаемых внутри блоков АСТИ, захваты выполнены в виде закругленных гибких и упругих пластин с возможностью их сжатия, каждый зацеп выполнен в виде штампованных стенок, закрепленных к каркасу блока с помощью ребер жесткости и нержавеющей пластины, стенки зацепа образуют створы с плоскостью e, взаимно контактирующую при стыковке с поверхностью упругих пластин захвата с закруглением, размещаемого соосно линии стыков углов боковых стенок, захваты соединены между собой кольцевой пружиной, скрепленной с упругими пластинами захвата и соединяющей их симметрично относительно оси симметрии захватов с образованием компенсируемого гибкого натяга.The problem is solved due to the fact that the reinforced removable thermal insulation (hereinafter referred to as ASTI) contains heat-insulating blocks placed close to each other on the outer surface of the heat-insulated equipment, joined together by longitudinal side walls and including boxes made of stainless steel and filled with heat-insulating material, while the structure of the box is made in the form of a joint consisting of a strong reinforcing frame lattice and a thin-walled stainless steel facing sheet, forming an ASTI block, while the reinforcing frame lattice can be made with a three-, four-, five- and hexagonal cell, the ASTI blocks are fastened together with the help of locks-latches installed at the corner intersections of the outer and inner bases, mating ASTI blocks to each other, and consisting of portable grips and fixed hook chambers placed inside ASTI blocks, the grips are made in the form of rounded flexible and elastic plates with the possibility of their compression, each hook is made in the form of stamped walls, fixed to the frame of the block with the help of stiffeners and a stainless plate, the walls of the hook form sections with plane e, mutually in contact with the surface of the elastic plates of the grip with a rounding, placed coaxially with the line of the joints of the corners side walls, the grippers are interconnected by an annular spring fastened to the elastic gripper plates and connecting them symmetrically with respect to the gripper symmetry axis to form a compensated flexible tension.

Армирующая каркасная решетка выполнена из прутков диаметром 0,2-0,5 мм, и выполнена из прутков круглого сечения или эквивалентных им по прочности прутков другого профиля.The reinforcing frame grating is made of rods with a diameter of 0.2-0.5 mm, and is made of rods of round cross section or rods of another profile equivalent in strength to them.

Соединение короба дополнительно снабжено штампованными рифлеными шайбами с желобами с сужением входной части для стыковки с перекрестками прутков армирующей каркасной решетки, которая при этом полочками рифленых шайб скреплена с тонкостенным нержавеющим стальным листом с помощью контактной сварки.The connection of the box is additionally provided with stamped corrugated washers with grooves with a narrowing of the inlet part for joining with the intersections of the bars of the reinforcing frame lattice, which, at the same time, is fastened with shelves of corrugated washers to a thin-walled stainless steel sheet by contact welding.

Армирующая каркасная решетка соединена с тонкостенным нержавеющего стальным облицовочным листом с помощью электросварки без рифленых шайб.The reinforcing frame grating is connected to a thin-walled stainless steel cladding sheet by means of electric welding without corrugated washers.

В составе армирующей каркасной решетки присутствует один усиленный профиль прутка, расположенный линейным размером параллельно оси цилиндрической поверхности теплоизолируемого оборудования и соединенный контактным способом неподвижно со вторым прутком армирующей каркасной решетки, позволяющий унифицированно собирать несущие каркасов блоков АСТИ для тепловой изоляции поверхности любой кривизны теплоизолируемого оборудования.As part of the reinforcing frame lattice, there is one reinforced bar profile, located with a linear dimension parallel to the axis of the cylindrical surface of the heat-insulated equipment and connected by a contact method to the second bar of the reinforcing frame lattice, which makes it possible to unify the assembly of the supporting frames of ASTI blocks for thermal insulation of the surface of any curvature of the heat-insulated equipment.

- 1 041086- 1 041086

Предлагаемая конструкция сборки замка-защелки с кольцевой пружиной позволяет обеспечит надежный контакт поверхностей блоков АСТИ за счет гарантированного натяга в недоступной внутренней части соприкасающихся боковых граней блоков для обеспечения их плотного прилегания между собой. Для дальнейшей ясности определим, что за внутреннее основание теплоизоляционного блока принимаем недоступное основание блока, обращенное к теплоизолируемой поверхности, а более холодное, обслуживаемое основание теплоизоляционного блока считаем наружным основанием.The proposed design of the assembly of the lock-latch with an annular spring makes it possible to ensure reliable contact of the surfaces of the ASTI blocks due to the guaranteed tightness in the inaccessible inner part of the contacting side faces of the blocks to ensure their tight fit with each other. For further clarity, we define that the inaccessible base of the block facing the heat-insulated surface is taken as the internal base of the heat-insulating block, and the colder, serviced base of the heat-insulating block is considered the outer base.

Использование замков-защелок в теплоизоляционных блоках позволяет сэкономить вес нержавеющего металла тепловой изоляции, повысить прочность теплоизоляционных блоков, максимально исключить раскрытие тепловых зазоров между боковыми гранями теплоизоляционных блоков со стороны недоступных внутренних оснований тепловой изоляции, а также повысить теплоизоляционную надежность, достигаемую надежным контактом боковых граней теплоизоляционных блоков за счет применения гарантированных натягов между зацепами теплоизоляционных блоков и захватами замков-защелок с гарантированным натягом, упрощает конструкцию и сокращает количество натяжных замков в два раза.The use of locks-latches in heat-insulating blocks allows saving the weight of stainless metal of thermal insulation, increasing the strength of heat-insulating blocks, maximally eliminating the opening of thermal gaps between the side faces of heat-insulating blocks from the side of inaccessible internal bases of thermal insulation, as well as increasing heat-insulating reliability achieved by reliable contact of the side faces of heat-insulating blocks due to the use of guaranteed tightness between the hooks of heat-insulating blocks and the grips of latch locks with a guaranteed tightness, simplifies the design and reduces the number of tension locks by half.

Размещение зацепов в углах на пересечении боковых граней блока АСТИ в заводских условиях исключает многочисленные подгоночные работы и сварку ~ 6400 натяжных замков на поверхности блоков АСТИ, устанавливаемых индивидуально по месту при монтажно-сборочных работах на оборудовании.Placement of hooks in the corners at the intersection of the side faces of the ASTI block in the factory eliminates numerous fitting work and welding ~ 6400 tension locks on the surface of the ASTI blocks, installed individually in place during assembly and assembly work on the equipment.

При размещении зацепов внутри теплоизоляционных блоков АСТИ, отсутствует деформация зацепов в процессе транспортировки съемных теплоизоляционных блоков в затесненных условиях при первичном монтаже, демонтаже и в процессе эксплуатации, а также при проведении плановых осмотров и контроля металла теплообменных поверхностей атомных электростанций.When placing the hooks inside the ASTI heat-insulating blocks, there is no deformation of the hooks during the transportation of removable heat-insulating blocks in cramped conditions during the initial installation, dismantling and during operation, as well as during scheduled inspections and control of the metal of heat-exchange surfaces of nuclear power plants.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображены составные части каркаса, выполненные из нержавеющей решетки с квадратной ячейкой.In FIG. 1 shows the components of the frame, made of stainless grating with a square cell.

На фиг. 2 изображены составные части каркаса с установленными в перекрестьях решетки рифлеными шайбами.In FIG. 2 shows the component parts of the frame with corrugated washers installed at the crosshairs of the lattice.

На фиг. 3 изображены каркасные части теплоизоляционного блока, облицованные тонкостенной нержавеющей стальной оболочкой с припуском по периметру, и приваренным контактной сваркой к полочкам рифленых шайб.In FIG. 3 shows the frame parts of the heat-insulating block, lined with a thin-walled stainless steel shell with an allowance along the perimeter, and welded to the shelves of corrugated washers by contact welding.

На фиг. 4 изображен собранный и сваренный контактной сваркой на припусках тонкостенной нержавеющей стальной оболочки пустотелый блок АСТИ без теплоизоляции и заключительного внутреннего основания из нержавеющего листа-пуклевки.In FIG. 4 shows an ASTI hollow block assembled and welded by resistance welding on the allowances of a thin-walled stainless steel shell without thermal insulation and a final internal base made of stainless steel blistering sheet.

На фиг. 5 показан вид пустотелого блока АСТИ со стороны внутреннего основания.In FIG. 5 shows a view of the hollow block ASTI from the side of the inner base.

На фиг. 6 изображена рифленая шайба.In FIG. 6 shows a corrugated washer.

На фиг. 7 изображен объемный вид рифленой шайбы.In FIG. 7 shows a three-dimensional view of a corrugated washer.

На фиг. 8 изображен захват замка-защелкиIn FIG. 8 shows the capture of the lock-latch

На фиг. 9 изображен объемный вид захвата замка-защелки.In FIG. 9 shows a three-dimensional view of the catch of the lock-latch.

На фиг. 10 изображен объемный вид зацепа замка-защелки, закрепленный на треугольной пластине.In FIG. 10 shows a three-dimensional view of the latch hook mounted on a triangular plate.

На фиг. 11 показан вид сверху зацепа, закрепленного на блоке АСТИ.In FIG. 11 shows a top view of a hook attached to an ASTI block.

На фиг. 12 изображена стыковка теплоизоляционных блоков АСТИ и фиксация их с помощью замка-защелки.In FIG. 12 shows the docking of ASTI heat-insulating blocks and fixing them with a latch-lock.

На фиг. 13 изображены зацепы, установленные на блоках.In FIG. 13 shows the hooks mounted on the blocks.

На фиг. 14 изображен каркас блока, выполненный из решетки с профильным усилением одного прутка и второго прутка-полосы, соединенных контактным способом.In FIG. 14 shows the frame of the block, made of a grating with profile reinforcement of one bar and the second bar-strip, connected by a contact method.

АСТИ содержит размещенные на внешней поверхности теплоизоляционного оборудования вплотную друг к другу теплоизоляционные блоки, состыкованные между собой продольными боковыми стенками. Блоки включают короба, выполненные из нержавеющей стали и заполненные теплоизоляционным материалом. Конструкция короба выполнена в виде соединения, состоящего из прочной армирующей каркасной решетки 1 с боковыми стенками 2 и фронтальными стенками 3 (фиг. 1), изготовленная из скрепленных неподвижно между собой прутков 20 (фиг. 2) круглого или эквивалентных им по прочности прутков другого профиля сечения, тонкостенного нержавеющего облицовочного листа 5 (фиг. 4), из нержавеющей штампованной рифленой шайбы 4 (фиг. 2, 5) с полочками 7 для контактной сварки, желобов 8 с небольшим сужением входной части для стыковки с перекрестками прутков армирующей каркасной решетки 1, которая полочками рифленых шайб 4 (фиг. 6, 7) скреплена с тонкостенным стальным нержавеющим облицовочным листом 5 толщиной 0,1-0,4 мм (фиг. 3) с помощью контактной сварки, образуя блок АСТИ.ASTI contains heat-insulating blocks placed close to each other on the outer surface of the heat-insulating equipment, joined together by longitudinal side walls. The blocks include boxes made of stainless steel and filled with heat-insulating material. The design of the box is made in the form of a joint consisting of a strong reinforcing frame lattice 1 with side walls 2 and front walls 3 (Fig. 1), made of rods 20 fixed to each other (Fig. 2) of a round or equivalent in strength bars of a different profile section, thin-walled stainless facing sheet 5 (Fig. 4), from stainless stamped corrugated washer 4 (Fig. 2, 5) with shelves 7 for contact welding, gutters 8 with a slight narrowing of the inlet for docking with crossroads of bars of the reinforcing frame lattice 1, which shelves corrugated washers 4 (Fig. 6, 7) fastened with a thin-walled stainless steel facing sheet 5 with a thickness of 0.1-0.4 mm (Fig. 3) using contact welding, forming an ASTI block.

Армирующая каркасная решетка 1 (фиг. 1) в исходном состоянии для удобства и наглядности изображения выбрана с квадратной ячейкой и круглым сечением прутка, полностью плоская с двух сторон. Однако, она может быть выполнена с трех, пяти, шестиугольной и прямоугольной ячейкой и различным сечением прутка 20 (фиг. 2). Предпочтительно использовать решетку с круглым сечением прутка.The reinforcing frame lattice 1 (Fig. 1) in the initial state for convenience and clarity of the image is selected with a square cell and a round section of the rod, completely flat on both sides. However, it can be made with three, five, hexagonal and rectangular cells and different sections of the rod 20 (Fig. 2). It is preferable to use a grating with a round bar section.

Стальная нержавеющая армирующая каркасная решетка может быть заранее соединена с нержавеющей стальной оболочкой с помощью электросварки без рифленых шайб.The stainless steel reinforcing frame grating can be pre-bonded with the stainless steel shell by electric welding without knurled washers.

Прутки армирующей каркасной решетки 20 (фиг. 2) могут быть выполнены из материала, отлично- 2 041086 го от нержавеющей стали и различного профиля, но по прочности не уступающих прочности стальным нержавеющим пруткам и соединяемых с нержавеющим облицовочным листом с помощью рифленых шайб.The bars of the reinforcing frame lattice 20 (Fig. 2) can be made of a material different from stainless steel and of various profiles, but not inferior in strength to stainless steel bars and connected to a stainless facing sheet using corrugated washers.

Рифленые шайбы 4, выполненные методом штамповки, имеют конструкцию, позволяющую при сборке их с перекрестными узлами армирующей каркасной решетки неподвижно фиксироваться и устанавливаться полочками 7 (фиг. 6) заподлицо с плоскостью решетки. Для этого входная часть желобов 8 имеет небольшое сужение. Полочки 7 служат для контактной сварки рифленых шайб 4 с тонкостенной стальной оболочкой блока. При армирующей каркасной решетке малой кривизны, что характерно для тепловой изоляции оборудования больших диаметров, рифленые шайбы практически плоские, при малых же диаметрах тепло изолируемых трубопроводов при штамповке рифленых шайб следует учитывать кривизну поверхности трубопроводов.Corrugated washers 4, made by stamping, have a design that allows, when assembling them with cross nodes of the reinforcing frame lattice, to be fixed and installed with shelves 7 (Fig. 6) flush with the plane of the lattice. To do this, the entrance part of the gutters 8 has a slight narrowing. Shelves 7 are used for resistance welding of corrugated washers 4 with a thin-walled steel shell of the block. With a reinforcing frame lattice of small curvature, which is typical for thermal insulation of equipment of large diameters, corrugated washers are almost flat, while with small diameters of heat-insulated pipelines, when stamping corrugated washers, the curvature of the pipeline surface should be taken into account.

После монтажа рифленых шайб 4 на армирующую каркасную решетку 1 производят гибку решетки и нержавеющей металлической тонкостенной стальной оболочки 6 по шаблону. При этом нержавеющая металлическая тонкостенная стальная оболочка 6 выбирается с соответствующим припуском по периметру. При помощи прутка с профилем швеллера, тавра и других профилей 21 (фиг. 14), соединенных с прутком - полосой 22, с минимальными усилиями производят изгибы решетки и соединяют прутки с применением профильных рифленых шайб 4 с формой желобов 8, соответствующих форме армирующей каркасной решетки 1, что позволяет унифицированно собрать несущий каркас блока АСТИ для тепловой изоляции любой кривизны поверхности оборудования без применения дополнительных конструктивных частей.After mounting the corrugated washers 4 on the reinforcing frame lattice 1, the lattice and the stainless metal thin-walled steel shell 6 are bent according to the template. When this stainless metal thin-walled steel shell 6 is selected with the appropriate allowance around the perimeter. With the help of a bar with a channel profile, a brand and other profiles 21 (Fig. 14) connected to a bar - strip 22, the lattice is bent with minimal effort and the bars are connected using profile corrugated washers 4 with the shape of grooves 8 corresponding to the shape of the reinforcing frame lattice 1, which makes it possible to assemble the supporting frame of the ASTI block in a unified manner for thermal insulation of any curvature of the equipment surface without the use of additional structural parts.

Каркасная армирующая решетка 1 может быть выполнена из усиленного профиля прутка разных модификаций. При изготовлении решетки с соответствующим шагом d усиленного профиля прутка 21 (фиг. 14) и прутка-полосы 22 и линейными размерами решетки l1 и l2, где l1-высота радиального прутка фронтальной боковой поверхности каркаса блока, совпадающая с толщиной теплоизоляционного слоя блока минус две толщины облицовочной стали, а l2-линейная длина блока АСТИ, параллельная оси изолируемого тела или трубопровода. Выполнив разрез укрепляющих полочек профиля (швеллера, тавра и т.д.) на границе размеров l1 и l2, согнув под углом 90° полосу профиля на этой границе и, соединив между собой контактным способом разрезанные полочки профиля, получают предварительную заготовку для каркаса фронтальной боковой поверхности блока. Для получения окончательной фронтальной поверхности разрезают соответствующим образом полосы решетки 22, соединяющие радиальные заготовки усиленного прутка 21, производят изгиб решетки по наружной поверхности в соответствие с требуемой кривизной блока АСТИ и фиксируют контактным способом разрезанные полосы решетки между собой, получая, таким образом, фронтальную боковую поверхность каркаса блока. Таким же образом поступают с фронтальной боковой поверхностью с другой стороны блока. Сгибая под необходимым углом полосы каркасной решетки, получают две смежные боковые поверхности, граничащие с фронтальными боковыми поверхностями, которые затем контактно соединяют между собой, фиксируя всю боковую поверхность каркаса блока.The frame reinforcing lattice 1 can be made of a reinforced bar profile of various modifications. In the manufacture of a lattice with a corresponding step d of the reinforced profile of the rod 21 (Fig. 14) and the rod-strip 22 and the linear dimensions of the lattice l1 and l 2 , where l 1 is the height of the radial rod of the front side surface of the frame of the block, coinciding with the thickness of the heat-insulating layer of the block minus two thicknesses of facing steel, and l 2 is the linear length of the ASTI block, parallel to the axis of the insulated body or pipeline. Having made a cut of the reinforcing profile shelves (channel, brand, etc.) at the border of sizes l1 and l 2 , bending the profile strip at this border at an angle of 90 ° and connecting the cut profile shelves together by contact method, a preliminary blank for the frontal frame is obtained side surface of the block. To obtain the final front surface, the lattice strips 22 are cut in an appropriate way, connecting the radial blanks of the reinforced rod 21, the lattice is bent along the outer surface in accordance with the required curvature of the ASTI block, and the cut lattice strips are fixed to each other by contact, thus obtaining the front side surface block frame. Do the same with the front side surface on the other side of the block. By bending the frame lattice strips at the required angle, two adjacent side surfaces are obtained, adjoining the front side surfaces, which are then contact-connected to each other, fixing the entire side surface of the block frame.

Конструкция армирующей каркасной решетки 1 с разными по профилю прутками 21, позволяющая выполнить несущий каркас блока АСТИ любой кривизны, оставляя постоянными и одинаковыми по шагу и размерам расчетные ячейки наружной поверхности каркаса, уменьшая, консервативно, в запас прочности, шаг и размеры ячейки внутренней поверхности каркаса блока АСТИ. Такая конструкция создает заранее определенную унификацию несущего каркаса практически любого блока АСТИ.The design of the reinforcing frame lattice 1 with bars 21 of different profiles, which makes it possible to carry out the supporting frame of the ASTI block of any curvature, leaving the design cells of the outer surface of the frame constant and the same in pitch and size, reducing, conservatively, in margin of safety, the step and dimensions of the cell of the inner surface of the frame block ASTI. This design creates a predetermined unification of the supporting frame of almost any ASTI block.

Блоки АСТИ скреплены между собой с помощью замков-защелок, устанавливаемых на угловых перекрестках наружного и внутреннего оснований сопрягаемых между собой блоков АСТИ и состоящих из переносных захватов 10 и неподвижных камер зацепов 12, размещаемых внутри блоков АСТИ.The ASTI blocks are fastened together with the help of locks-latches installed at the corner intersections of the outer and inner bases of the mating ASTI blocks and consisting of portable grippers 10 and fixed chambers of hooks 12, placed inside the ASTI blocks.

Замок - защелка состоит из неподвижной части - зацепа 12 и переносной части - захвата 10 (фиг. 8, 10). Замок-защелка устанавливается на перекрестках блоков АСТИ, то есть один замок на один перекресток или один замок на один блок АСТИ.The lock - latch consists of a fixed part - a hook 12 and a portable part - a grip 10 (Fig. 8, 10). The latch lock is installed at the intersections of ASTI blocks, that is, one lock per intersection or one lock per one ASTI block.

Зацеп 12 (фиг. 10) выполнен в виде штампованных стенок и с помощью ребер жесткости 13 и аргонодуговой сварки крепится к треугольной пластине 14 перпендикулярно к ее биссектрисе 15 прямого угла. Затем, до заполнения пустотелого блока АСТИ теплоизоляционным материалом, с помощью аргонодуговой сварки зацеп 12 крепится к каркасу блока. Необходимо отметить, что, при небольших размерах зацепа (25 мм по высоте и 20x30 мм по ширине и длине), после его монтажа сверху необходимо установить дополнительно локальную тепловую изоляцию.The hook 12 (Fig. 10) is made in the form of stamped walls and with the help of stiffeners 13 and argon-arc welding is attached to the triangular plate 14 perpendicular to its bisector 15 of the right angle. Then, before filling the hollow ASTI block with heat-insulating material, using argon-arc welding, the hook 12 is attached to the frame of the block. It should be noted that, with small dimensions of the hook (25 mm in height and 20x30 mm in width and length), after its installation from above, it is necessary to install additional local thermal insulation.

Размер a - это расстояние по биссектрисе угла от нижнего стыкуемого блока и измеряется от вершины угла до ближней стенки камеры 19 зацепа 12, с которой происходит взаимодействие поверхности упругой стенки захвата 18 (фиг. 8). Это расстояние - постоянный размер.Dimension a is the distance along the bisector of the angle from the lower joint block and is measured from the top of the angle to the near wall of the chamber 19 of the hook 12, with which the surface of the elastic wall of the grip 18 interacts (Fig. 8). This distance is a constant dimension.

Размер b - это расстояние от оси симметрии захватов 17 до поверхности упругой стенки захвата 18, взаимодействующей со стенкой створов камеры 19 зацепа 12. Это изменяющийся размер, возникающий за счет кручения сечения и упругого натяжения кольцевой пружины 9.Dimension b is the distance from the axis of symmetry of the grips 17 to the surface of the elastic wall of the grip 18, which interacts with the wall of the openings of the chamber 19 of the hook 12. This is a changing size that occurs due to the torsion of the section and the elastic tension of the annular spring 9.

Размер c - это расстояние гарантированного натяга, рассматриваемое в статике до взаимодействия (стыковки) захвата и зацепа.Dimension c is the distance of guaranteed tightness, considered in statics before the interaction (docking) of the grip and the hook.

- 3 041086- 3 041086

Размер c = a-b - гарантированный натяг, компенсируемый в процессе взаимодействия (стыковки) захвата 10 и зацепа 12 за счет деформации кольцевой пружины 9, образуя гибкую обратную связь при температурных расширениях или охлаждениях теплоизолируемого тела. Размер с получается при стыковке в результате скольжения лепестков захвата 10 (фиг. 8) с закруглением радиуса R по наклонной плоскости e камеры зацепа и взаимодействия поверхности упругой стенки захвата со стенкой камеры зацепа.Size c = a-b - guaranteed tightness, compensated in the process of interaction (docking) of the grip 10 and the hook 12 due to the deformation of the annular spring 9, forming a flexible feedback during thermal expansion or cooling of the heat-insulated body. Dimension c is obtained by joining as a result of sliding of the grip petals 10 (Fig. 8) with a rounding of radius R along the inclined plane e of the hook chamber and the interaction of the surface of the elastic wall of the grip with the wall of the hook chamber.

Кольцевая пружина 9 (фиг. 8), проходящая через основания захватов и служащая для натяжения захватов и создания устойчивой жесткости сборки захватов с пружиной, может быть выполнена плоской, цилиндрической или иной формы, с разъемом или без разъема. В штатном режиме натяжение захвата происходит за счет возникающих упругих деформаций: изгиба пластин захвата, упругого кручения и выпрямления дуг неразъемной пружины между основаниями захвата блоков АСТИ, так как хорда всегда меньше длины дуги окружности, соединяющей хорду. В конструкции замка-защелки с тремя захватами в предельном натяжении неразъемная пружина принимает форму треугольника, с четырьмя захватами форму квадрата или прямоугольника и так далее.An annular spring 9 (Fig. 8), passing through the bases of the grips and serving to tension the grips and create a stable rigidity of the grips assembly with the spring, can be made flat, cylindrical or other shape, with or without a connector. In the normal mode, the tension of the grip occurs due to the resulting elastic deformations: bending of the grip plates, elastic torsion and straightening of the arcs of the one-piece spring between the bases of the grip of the ASTI blocks, since the chord is always less than the length of the arc of the circle connecting the chord. In the design of a latch-latch with three grips in the limit tension, the one-piece spring takes the form of a triangle, with four grips the shape of a square or rectangle, and so on.

За счет компенсируемого гарантированного гибкого натяга обеспечивается плотный контакт и фиксация боковых граней теплоизоляционных блоков АСТИ, образуя гибкую обратную связь при температурных колебаниях тепло изолируемой поверхности оборудования.Due to the compensated guaranteed flexible tightness, tight contact and fixation of the side faces of the ASTI heat-insulating blocks is ensured, forming a flexible feedback during temperature fluctuations of the heat-insulated surface of the equipment.

Угол наклона плоскости е камеры зацепа зависит от угла охвата поверхности блока АСТИ теплоизолирующей поверхности.The angle of inclination of the plane e of the hook chamber depends on the angle of coverage of the surface of the ASTI block of the heat-insulating surface.

Камера зацепа 12 (фиг. 10) имеет створы 19, проходя которые при стыковке лепестки 10 и поверхность упругой стенки 18 захвата фиксируют подвижный зацеп относительно первого блока АСТИ. Подвижный захват контактирует основаниями с теплоизолируемой поверхностью тела. После его стыковки с зацепом, между теплоизолируемым телом и блоками АСТИ возникает 3-5 мм изотермный зазор, исключающий локальные температурные напряжения на поверхности тела. Второй блок, стыкуемый с захватом этого же замка-защелки, повторяет предыдущую операцию. Таким же образом стыкуется третий и четвертый блоки с одним замком-защелкой. Идентично стыкуются пятый, шестой и так далее блоки АСТИ. Замыкаясь по периметру цилиндрической части трубопровода или цилиндрического аппарата блоки АСТИ образуют замкнутую цепь блоков, самоудерживающую их на теплоизолируемой поверхности.The hook chamber 12 (Fig. 10) has openings 19, passing through which, when docking, the petals 10 and the surface of the elastic wall 18 of the grip fix the movable hook relative to the first ASTI block. The movable grip is in contact with the bases of the heat-insulated surface of the body. After its docking with the hook, a 3-5 mm isothermal gap appears between the heat-insulated body and ASTI blocks, excluding local thermal stresses on the surface of the body. The second block, docked with the capture of the same lock-latch, repeats the previous operation. In the same way, the third and fourth blocks are joined with one latch lock. The fifth, sixth and so on ASTI blocks are identically joined. Closing along the perimeter of the cylindrical part of the pipeline or cylindrical apparatus, ASTI blocks form a closed chain of blocks, self-retaining them on a heat-insulated surface.

Если устанавливается замок-защелка с наружного основания блоков АСТИ, то есть движется замокзащелка к съемным теплоизоляционным блокам для их фиксации, то у камеры зацепа наклонная плоскость e становится вертикальной. При этом все рассуждения относительно размеров a и b, а также разме ра c остаются прежними.If a latch-latch is installed from the outer base of the ASTI blocks, that is, the latch-latch moves to the removable heat-insulating blocks to fix them, then the inclined plane e at the hook chamber becomes vertical. In this case, all considerations regarding the dimensions a and b, as well as the dimension c, remain the same.

После производства конструкции, установки зацепа 12 и контактной сварки на припусках облицовочного листа, пустотелый блок АСТИ 16 (фиг. 11) наполняют теплоизоляционным материалом, а затем с помощью контактной сварки на припусках фиксируют нержавеющий пуклеваный лист.After the production of the structure, the installation of the hook 12 and resistance welding on the allowances of the facing sheet, the hollow block ASTI 16 (Fig. 11) is filled with heat-insulating material, and then a stainless steel sheet is fixed on the allowances using resistance welding.

Для примера выполнен расчет армированной каркасной решетки диаметром прутка 2 мм (для сравнения - толщина нержавеющей стали короба БСТИ равна 1 мм) и шагом квадратной ячейки 60 мм, стальной оболочки толщиной 0,2 мм, рифленых шайб толщиной 0,5 мм, диаметром 15 мм получаются блоки АСТИ следующих данных.For example, the calculation of a reinforced frame lattice with a bar diameter of 2 mm (for comparison, the thickness of the stainless steel of the BSTI box is 1 mm) and a square cell pitch of 60 mm, a steel shell 0.2 mm thick, corrugated washers 0.5 mm thick, 15 mm in diameter blocks of ASTI of the following data are obtained.

Толщина нержавеющей тонкостенной стальной оболочки БСТИ равнаThe thickness of the stainless thin-walled steel shell of the BSTI is equal to

Si= kiD Vp/[6]Si=kiD Vp/[6]

Толщина нержавеющей тонкостенной стальной оболочки АСТИ равнаThe thickness of the stainless thin-walled steel shell ASTI is equal to

S2=k2dVP/[6] _ k±D “ k2djP/[a] “ k2d сокращая радикалы, находим, чтоS 2 =k 2 dVP/[6] _ k ± D “ k 2 djP/[a] “ k 2 d

S±k2d = k±D = S ± k 2 d = k ± D =

1.0x0,56x60 0,43x10001.0x0.56x60 0.43x1000

0,078 мм где d - шаг ячейки каркасной армирующей решетки блока АСТИ, D - максимальный размер оболочки блока БСТИ; S1 -толщина тонкостенной нержавеющей стальной оболочки БСТИ S2 - толщина тонкостенной нержавеющей стальной оболочки АСТИ; k1 - коэффициент, учитывающий способ закрепления края пластины короба БСТИ*, k2- коэффициент, учитывающий способ закрепления края пластины облицовки АСТИ*.0.078 mm where d is the cell pitch of the frame reinforcing lattice of the ASTI block, D is the maximum size of the shell of the BSTI block; S1 is the thickness of the thin-walled stainless steel shell BTI; S 2 is the thickness of the thin-walled stainless steel shell of the ASTI; k1 - coefficient taking into account the method of fastening the edge of the box plate BST*, k 2 - coefficient taking into account the method of fastening the edge of the cladding plate ASTI*.

*(Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных электростанций. ПНАЭ Г7-002-86. Москва, 1989 г.).*(Standards for calculating the strength of equipment and pipelines of nuclear power plants. PNAE G7-002-86. Moscow, 1989).

Формулы расчета толщины оболочки АСТИ и БСТИ взяты консервативно в запас, как для плоского днища, работающего под небольшим наружным давлением, что наиболее реально отображает геометрию и режимы работы блоков;The formulas for calculating the thickness of the ASTI and BSTI shells are taken conservatively as for a flat bottom operating under low external pressure, which most realistically reflects the geometry and operating modes of the blocks;

Учитывая толщину наружного основания БСТИ равную S1=1,0 мм, k1=0,56, D=1000 мм, k2=0,43, t=60 мм получим предварительную равнопрочную толщину нержавеющей тонкостенной стальной оболочки S2=0,078 мм. Приняв толщину нержавеющей стальной оболочки 0,2 мм, получаем запас прочностиTaking into account the thickness of the outer base of the BST equal to S1=1.0 mm, k1=0.56, D=1000 mm, k 2 =0.43, t=60 mm, we obtain a preliminary equal-strength thickness of the stainless thin-walled steel shell S 2 = 0.078 mm. Assuming the thickness of the stainless steel shell is 0.2 mm, we obtain a margin of safety

--

Claims (6)

равный 2,56, то есть оболочка блока АСТИ в 2,56 раза прочнее оболочки БСТИ. По расчетам изгибающих моментов коэффициент запаса прочности еще выше так, как линейные размеры в формулах входят в квадратных соотношениях.equal to 2.56, that is, the shell of the ASTI block is 2.56 times stronger than the shell of the BTI. According to the calculations of bending moments, the safety factor is even higher, since the linear dimensions in the formulas are included in square ratios. При расчете веса блоков АСТИ взята армирующая стальная решетка с квадратной ячейкой с шагомWhen calculating the weight of ASTI blocks, a reinforcing steel lattice with a square cell with a step 60 мм и диаметром прутка решетки 2 мм.60 mm and a lattice bar diameter of 2 mm. Вычисленный вес нержавеющей стали блоков БСТИ составляет 41,7 т.The calculated weight of stainless steel of BSTI blocks is 41.7 tons. Вычисленный вес нержавеющей стали блоков АСТИ составляет 15,0 т.The calculated weight of stainless steel of ASTI blocks is 15.0 tons. Экономия нержавеющей стали составляет 26,7 тн.Savings of stainless steel is 26.7 tons. Вес теплоизоляционного материала составляет в обоих вариантах 19,0 т.The weight of the thermal insulation material in both versions is 19.0 tons. Относительный процент доли теплоизоляционного материала в блоках БСТИ составляет 31,3%, доля нержавеющего металла составляет 68,7%.The relative percentage of the share of heat-insulating material in the BSTI blocks is 31.3%, the share of stainless metal is 68.7%. Относительный процент доли теплоизоляционного материала в блоках АСТИ составляет 55,9%, доля нержавеющего металла составляет 44,1%.The relative percentage of the share of heat-insulating material in ASTI blocks is 55.9%, the share of stainless metal is 44.1%. Экономия нержавеющей стали составляет 64,0%.The savings in stainless steel is 64.0%. Ориентировочная стоимость блоков АСТИ будет, как минимум, в два раза дешевле.The estimated cost of ASTI blocks will be at least two times cheaper. Учитывая применение рифленых стальных шайб для скрепления армирующей каркасной решетки с тонкостенной нержавющей стальной оболочкой с помощью контактной сварки, можно с успехом заменить сталь прутка армирующей решетки на больший по сечению прутка, но равный по прочности сечения неметаллический материал, что приведет к еще большей экономии нержавеющей стали.Taking into account the use of corrugated steel washers for fastening the reinforcing frame lattice with a thin-walled stainless steel shell using contact welding, it is possible to successfully replace the steel of the reinforcing lattice rod with a non-metallic material that is larger in cross section, but equal in cross section strength, which will lead to even greater savings in stainless steel . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ), содержащая размещенные на внешней поверхности теплоизолируемого оборудования вплотную друг к другу теплоизоляционные блоки, состыкованные между собой продольными боковыми стенками и включающие короба, выполненные из нержавеющей стали и заполненные теплоизоляционным материалом, отличающаяся тем, что конструкция короба выполнена в виде соединения, состоящего из прочной армирующей каркасной решетки и тонкостенного нержавеющего стального облицовочного листа, образуя блок АСТИ, при этом армирующая каркасная решетка может быть выполнена с трех-, четырёх-, пяти- и шестиугольной ячейкой, блоки АСТИ скреплены между собой с помощью замков-защелок, устанавливаемых на угловых перекрестках наружного и внутреннего оснований, сопрягаемых между собой блоков АСТИ, и состоящих из переносных захватов и неподвижных камер зацепов, размещаемых внутри блоков АСТИ, захваты выполнены в виде закругленных гибких и упругих пластин с возможностью их сжатия, каждый зацеп выполнен в виде штампованных стенок, закрепленных к каркасу блока с помощью ребер жесткости и нержавеющей пластины, стенки зацепа образуют створы с плоскостью e, взаимно контактирующей при стыковке с поверхностью упругих пластин захвата с закруглением, размещаемого соосно линии стыков углов боковых стенок, захваты соединены между собой кольцевой пружиной, скрепленной с упругими пластинами захвата и соединяющей их симметрично относительно оси симметрии захватов с образованием компенсируемого гибкого натяга.1. Reinforced removable thermal insulation (ASTI), containing heat-insulating blocks placed close to each other on the outer surface of the heat-insulated equipment, docked together by longitudinal side walls and including boxes made of stainless steel and filled with heat-insulating material, characterized in that the design of the box is made in the form of a joint consisting of a strong reinforcing frame lattice and a thin-walled stainless steel facing sheet, forming an ASTI block, while the reinforcing frame lattice can be made with a three-, four-, five- and hexagonal cell, the ASTI blocks are fastened together with locks - latches installed at the corner intersections of the outer and inner bases, mating with each other ASTI blocks, and consisting of portable grips and fixed hook chambers placed inside ASTI blocks, the grips are made in the form of rounded flexible and elastic plates with the possibility of their compression, each the hook is made in the form of stamped walls fixed to the frame of the block with the help of stiffeners and a stainless plate, the walls of the hook form sections with plane e, mutually contacting when docked with the surface of the elastic plates of the gripper with a rounding, placed coaxially with the line of joints of the corners of the side walls, the grippers are connected between an annular spring fastened to the elastic plates of the grip and connecting them symmetrically with respect to the axis of symmetry of the grips with the formation of a compensated flexible tension. 2. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ) по п.1, отличающаяся тем, что армирующая каркасная решетка выполнена из прутков диаметром 0,2-0,5 мм.2. Reinforced removable thermal insulation (ASTI) according to claim 1, characterized in that the reinforcing frame lattice is made of bars with a diameter of 0.2-0.5 mm. 3. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ) по п.1, отличающаяся тем, что армирующая каркасная решетка выполнена из прутков круглого сечения или эквивалентных им по прочности прутков другого профиля.3. Reinforced removable thermal insulation (ASTI) according to claim 1, characterized in that the reinforcing frame lattice is made of rods of round cross section or rods of another profile equivalent in strength to them. 4. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ) по п.1, отличающаяся тем, что соединение короба дополнительно снабжено штампованными рифлеными шайбами с желобами с сужением входной части для стыковки с перекрестками прутков армирующей каркасной решетки, которая при этом полочками рифленых шайб скреплена с тонкостенной нержавеющей стальной оболочкой с помощью контактной сварки.4. Reinforced removable thermal insulation (ASTI) according to claim 1, characterized in that the connection of the box is additionally equipped with stamped corrugated washers with grooves with a narrowing of the inlet part for joining with crossroads of bars of the reinforcing frame lattice, which, at the same time, is fastened with shelves of corrugated washers to thin-walled stainless steel shell by contact welding. 5. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ) по п.1, отличающаяся тем, что армирующая каркасная решетка соединена с тонкостенным нержавеющего стальным облицовочным листом с помощью электросварки без рифленых шайб.5. Reinforced removable thermal insulation (ASTI) according to claim 1, characterized in that the reinforcing frame lattice is connected to a thin-walled stainless steel facing sheet by electric welding without corrugated washers. 6. Армированная съемная тепловая изоляция (АСТИ) по п.1, отличающаяся тем, что в составе армирующей каркасной решетки присутствует один усиленный профиль прутка, расположенный линейным размером параллельно оси цилиндрической поверхности тепло изолируемого оборудования и соединенный контактным способом неподвижно со вторым прутком армирующей каркасной решетки для унифицированной сборки несущих каркасов блоков АСТИ для тепловой изоляции поверхности любой кривизны теплоизолируемого оборудования.6. Reinforced removable thermal insulation (ASTI) according to claim 1, characterized in that the reinforcing frame lattice contains one reinforced rod profile, located in a linear dimension parallel to the axis of the cylindrical surface of the heat-insulated equipment and connected by a contact method to the second bar of the reinforcing frame lattice for a unified assembly of supporting frames of ASTI blocks for thermal insulation of the surface of any curvature of heat-insulated equipment. --
EA201992391 2017-04-07 2018-04-06 REINFORCED REMOVABLE THERMAL INSULATION (ASTI) EA041086B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111880 2017-04-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041086B1 true EA041086B1 (en) 2022-09-12

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10054374B2 (en) Heat transfer cell for heat exchanger and assembly, and methods of fabricating the same
JP3899866B2 (en) Joint structure of steel plate concrete structure
WO2018186773A1 (en) Reinforced removable thermal insulation
JP4880582B2 (en) Planning and manufacturing method of LNG storage tank and the like, and aluminum LNG storage tank manufactured by the method
US8776472B1 (en) Insulated panel arrangement for welded structure
US20120311949A1 (en) Thermal insulated building wall construction method
JP6888970B2 (en) Construction method of joint structure between column and beam and joint structure between column and beam
KR20150094366A (en) Outer insulation system and installation method of outer wall using it
CN114263294B (en) Assembled cold-formed light steel joist frame structure
EA041086B1 (en) REINFORCED REMOVABLE THERMAL INSULATION (ASTI)
RU2259510C1 (en) Easily detachable heat insulation
KR101170701B1 (en) Water storage tank processed lining stainless steel panel
RU2728560C1 (en) Unified metal thermal insulation (umti)
KR101657419B1 (en) Multi purpose adiabatic frame and with a frame windows
RU2298131C2 (en) Block-type detachable heat insulation for the equipment with the cylindrical part of its surface
CN103987229A (en) Profile for equipment cabinet frame
CN210034655U (en) Double-layer internal heat-insulation flue
KR101762206B1 (en) Structure for reinforcing member of space frame and pipe truss
KR101919348B1 (en) Install structures of bridges exterior pannel
CN203827670U (en) Proximate matter for cabinet frame
RU167341U1 (en) DOOR LEAF
JP2004353319A (en) Construction method of cylindrical tank
CN218695665U (en) Special-shaped shell
BR112019021091B1 (en) REMOVABLE THERMAL INSULATION COMPRISING DETACHABLE BLOCK THERMAL INSULATION BLOCKS
KR102473328B1 (en) the method for manufacturing fire door