KR102609045B1 - 파이프 절연재 및 이를 제조하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

파이프 절연재를 형성하기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 파이프 절연재는 그의 두께를 통하여 균일하지 않은 특성들을 가진다.

Description

파이프 절연재 및 이를 제조하는 방법 및 시스템
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2017년 12월 29일자로 출원된 미국 가특허 출원번호 62/611,578 의 우선권 및 그 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조된다.
본 발명의 일반적인 개념은 섬유 파이프 절연재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일하지 않은 특성들을 갖는 파이프 절연재를 형성하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 파이프 절연재 (100) 는 일반적으로 벽 두께 (104) 및 내부 공동 (106) 을 갖는 세장형 중공 실린더로서 단일 절연 재료 (102) (예를 들어, 유리 섬유) 로 형성된다. 내부 공동 (106) 은 파이프 절연재 (100) 의 내경 (108) 을 규정한다. 파이프 절연재 (100) 의 내경 (108) 은 절연될 파이프 또는 파이프형 부재의 외경과 일치하도록 선택된다. 선택적인 외부 재킷 (110) 은 절연 재료 (102) 주위에 감겨지고, 무엇보다도, 파이프 절연재 (100) 를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 외부 재킷 (110) 은 또한 절연 재료 (102) 를 위한 미적 커버링으로서 작용할 수 있다. 파이프 주위에 파이프 절연재 (100) 의 배치를 용이하게 하기 위해 절연 재료 (102) 및 외부 재킷 (110) 을 통하여 슬릿 (112) 이 형성된다. 파이프 절연재 (100) 의 설치를 더욱 용이하게 하기 위해, 일반적으로 슬릿 (112) 으로부터 절연 재료 (102) 의 반대측에 부분 슬릿 (114) 이 형성될 수 있다. 부분 슬릿 (114) 은 전형적으로 절연 재료 (102) 의 전체 두께 (104) 를 통하여 연장되지 않는다 (그리고 외부 재킷 (110) 을 뚫지 않는다). 파이프 절연재 (100) 가 파이프 주위에 장착된 후, 외부 재킷 (110) 의 일부는 슬릿 (112) 위로 연장되는 (그리고 밀봉하는) 커버 (116) 를 형성한다.
파이프 절연재 (100) 는 전형적으로 맨드릴 권취 (MW) 공정 또는 연속 성형된 파이프 (CMP) 공정에 따라 제조된다.
맨드릴 권취 (MW) 공정에서, 파이프 절연재의 원하는 두께를 형성하기 위해 유리 섬유 "펠트" 가 맨드릴에 연속적으로 공급되고 맨드릴 주위에 감겨진다. 그런 다음, 파이프 절연재는, 맨드릴과 함께, 오븐으로 이동되어, 오븐에서 파이프 절연재를 형성하도록 경화된다. 한편, MW 공정이 의사-연속 방식 (pseudo-continuous fashion) 으로 연속될 수 있도록 다른 별개의 맨드릴이 사용된다.
연속 성형된 파이프 (CMP) 공정에서, 경화되지 않은 유리 섬유 "펠트" 의 연속 유동이 컨베이어로 전달된다. 경화되지 않은 펠트는 제조되는 파이프 절연재의 둘레에 대략적으로 상응하는 폭을 가진다. 그 후에, 펠트는 스크림 (scrim) 으로 운반되고, 이 스크림은 펠트와 일직선인 맨드릴 주위로 이 펠트를 당긴 후에 몰드내로 연속된다. 몰드는 파이프 절연재의 외주에 대응하는 외주를 가지고, 맨드릴 크기는 파이프 절연재의 내주에 대응한다. 몰드내에 있는 동안 절연재를 통하여 고온 공기가 송풍되어 바인더를 경화시킨다. 경화된 파이프 절연재의 연속 피스는 몰드의 후방에서 나온다. 그 다음에, 경화된 파이프 절연재의 연속 피스는 그의 길이를 따라 슬릿 (전술한 바와 같이, 최종 사용자가 파이프에 걸쳐 파이프 절연재를 장착하도록 함) 한 후, 파이프 절연재를 3 피트 길이의 섹션들로 절단하여 마무리된 파이프 절연재를 형성한다. 그 후에, 완전히 형성된 파이프 절연 피스들은 컨베이어에 의해 제 2 머신으로 운반되고, 이 제 2 머신은 재킷 재료를 적용하여 완제품을 생성한다. CMP 공정에서, 생산 속도는 몰드내에서 바인더를 경화하는 능력에 의해 결정된다 (더 두꺼운 절연재가 더 느리게 진행한다).
MW 및 CMP 공정 모두에서, 펠트는 경화되지 않은 바인더를 갖는 벨트 상에 수집된 유리 섬유로 구성된다. 유리 섬유는 종종 회전 섬유 방적 공정에 의해 현장에서 생산된다. 펠트는 전형적으로 1 인치보다 큰 두께 및 0.04 lb/ft2 보다 큰 면적 중량을 가질 것이다.
파이프 절연재를 형성하기 위한 공정에 대하여 만족되지 않은 요구가 있으며, 파이프 절연재의 특성들은 파이프 절연재의 두께를 통하여 조절되거나 달리 변경될 수 있다. 제안된 공정은 바람직하게는 연속 또는 의사-연속 공정이다. 더욱이, 제안된 공정은 예비성형된 유리 섬유 매트를 그 입력으로서 사용할 수 있기 때문에, 현장에서 유리 제조 디바이스 (예를 들어, 용융기) 를 가질 필요성과 같은, 종래의 제조 방법과 관련된 다양한 문제를 방지할 수 있다. 공존하는 용융기의 필요성을 없애므로써, 제안된 공정은 유리 섬유를 제조하기 위한 원료를 공급 및 저장하는 필요성을 감소시키고, 용융기에서 생성될 배출을 감소시키며, 효율을 위해 일반적으로 논스톱 (즉, 24/7) 으로 실행하는 용융기로부터 공정을 분리시킴으로써, 공정의 시작-정지 작업을 용이하게 한다.
파이프 절연재를 형성하기 위한 보다 효율적이고 그리고/또는 다목적 공정을 제공하는 것이 본원에 제안된다.
따라서, 본 발명의 일반적인 개념은 파이프 절연재를 제조하는 방법 및 시스템에 관한 것이고 이를 상정할 수 있으며, 파이프 절연재의 특성들은 파이프 절연재의 두께를 통하여 조절되거나 달리 변경될 수 있다.
일부 예시적인 실시형태에서, 본 발명의 일반적인 개념은 예비성형된 섬유질 절연 재료 (예를 들어, 매트, 펠트, 웨브, 직물, 부직물) 로부터 파이프 절연재를 형성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이러한 방식으로, 파이프 제조 공정과 입력 섬유 제조의 공존이 불필요하며, 이는 많은 장점을 제공한다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 섬유질 절연 재료이다. 유리 섬유, 미네랄 울 섬유, 중합체 섬유, 세라믹 섬유, 금속 섬유 등과 같은 임의의 적합한 절연 섬유가 예비성형된 섬유질 절연 재료에 사용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 유리 섬유 매트이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 펠트 매트이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 복합 섬유 매트이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 직물이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 부직물이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 절연 재료의 공급을 제공하는 단계; 원하는 두께가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료층을 나선형으로 권취하는 단계; 및 절연 재료의 층들에 에너지를 인가하여 절연 재료의 층들을 서로 고정시키는 단계를 포함하고, 절연 재료는 예비성형된 미네랄 울 웨브이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 에너지는 층들에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 절연 재료의 층들의 나선형 권취 전에 이 절연 재료의 층들에 바인더를 적용하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 절연 재료의 층들의 나선형 권취 전에 이 절연 재료의 층들에 바인더를 활성화시키는 단계를 추가로 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 원하는 두께는 0.25 인치 내지 6 인치이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 열적 에너지이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 에너지는 2 초 내지 10 분의 지속기간 동안 75 ℉ 내지 700 ℉ 의 온도 범위 내에서 절연 재료의 층들에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 층들의 나선형 권취 전에 이 절연 재료의 층들에 바인더를 적용하지 않는다. 대신에, 기계적 에너지 (예를 들어, 니들링) 는 층들의 나선형 권취 전에 절연 재료를 형성하는데 사용된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 절연 재료의 층들에 인가되는 반면 절연 재료의 층들은 맨드릴상에 나선형으로 권취된다.
이 방법은 맨드릴로부터 맨드릴 상에 나선형으로 권취된 절연 재료를 제거하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 에너지는 절연 재료가 맨드릴로부터 제거된 후에 절연 재료의 층들에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재를 원하는 길이로 절단하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 길이는 0.5 피트 내지 12 피트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 공급은 예비성형된 섬유질 절연 재료 (예를 들어, 유리 섬유 매트) 의 복수의 롤들을 포함하고, 각각의 롤들은 맨드릴상에 나선형으로 권취된 절연 재료의 층들 중 하나에 대응한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 층이 맨드릴상에 나선형으로 권취되기 전에 층의 특성을 변경하기 위해 절연 재료의 층들 중 적어도 하나를 처리하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 이 특성은 처리된 층의 색상이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 특성은 맨드릴에 대한 처리된 층의 접근 각도이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 0.5 인치 미만의 두께를 갖는 유리 섬유 매트이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.25 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재의 전체 길이를 따라 파이프 절연재를 통하여 슬릿을 절단하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷을 파이프 절연재에 적용하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷 상에 파이프 절연재에 관한 정보를 인쇄하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 적어도 하나의 특성은 파이프 절연재의 두께를 통해 변한다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 시스템이 제공된다. 이 시스템은 예비성형된 섬유질 절연 재료의 복수의 롤들을 공급하기 위한 롤 공급기; 맨드릴 주위에 복수의 절연 재료의 층들을 나선형으로 권취하는 권취기로서, 각각의 층들은 절연 재료의 롤들 중 하나에 대응하는, 상기 권취기; 및 상기 절연 재료의 층들에 열적 에너지를 인가하여 상기 절연 재료의 층들을 서로 고정시키기 위한 히터를 포함한다. 유리 섬유, 미네랄 울 섬유, 중합체 섬유, 세라믹 섬유, 금속 섬유 등과 같은 임의의 적합한 절연 섬유가 예비성형된 섬유질 절연 재료에 사용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료가 맨드릴 상에 있는 동안 열적 에너지는 층들에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 유리 섬유 매트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 펠트 매트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 복합 섬유 매트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 직물이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 부직물이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 미네랄 울 웨브이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 층 처리 스테이션을 더 포함하고, 이 층 처리 스테이션은 층들을 나선형으로 권취하기 전에 절연 재료의 층들에 바인더를 적용한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 층 처리 스테이션을 더 포함하고, 이 층 처리 스테이션은 층들을 나선형으로 권취하기 전에 절연 재료의 층들에 바인더를 활성화시킨다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 층 처리 스테이션을 더 포함하고, 이 층 처리 스테이션은 맨드릴에 대한 하나 이상의 층들의 접근 각도 (권취 각도) 를 변화시킨다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 층 처리 스테이션을 더 포함하고, 이 층 처리 스테이션은 층이 맨드릴상에 나선형으로 권취되기 전에 층의 특성을 변경하기 위해 절연 재료의 층들 중 적어도 하나를 처리한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 이 특성은 처리된 층의 색상이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 층들은 0.25 인치 내지 6 인치의 두께로 나선형으로 권취된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 히터는 파이프 절연재가 통과하는 오븐이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 에너지는 2 초 내지 10 분의 지속기간 동안 75 ℉ 내지 700 ℉ 의 온도 범위 내에서 절연 재료의 층들에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 히터는 절연 재료의 층들에 열적 에너지를 인가하는 반면, 절연 재료의 층들은 맨드릴상에 나선형으로 권취된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 층들이 맨드릴로부터 제거된 후에, 히터는 절연 재료의 층들에 열적 에너지를 인가한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 파이프 절연재를 원하는 길이로 절단하는 수단을 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 길이는 0.5 피트 내지 12 피트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 섬유질 절연 재료는 0.5 인치 미만의 두께를 갖는 유리 섬유 매트이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.25 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 파이프 절연재의 전체 길이를 따라 파이프 절연재를 통하여 슬릿을 절단하는 수단을 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 시스템은 외부 재킷을 파이프 절연재에 적용하는 수단을 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 적어도 하나의 특성은 파이프 절연재의 두께를 통해 변한다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료를 제공하는 단계; 원하는 두께 t1 이 달성될 때까지 맨드릴 주위에 제 1 절연 재료를 적어도 한 번 권취하는 단계; 원하는 두께 t2 가 달성될 때까지 맨드릴에 권취된 제 1 절연 재료 주위에 제 2 절연 재료를 적어도 한 번 권취하는 단계; 및 t1 + t2 의 두께를 갖는 파이프 절연재를 형성하기 위해 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료에 에너지를 인가하는 단계를 포함하고, 두께 t1 에 의해 규정된 제 1 영역에서의 파이프 절연재의 특성은 두께 t2 로 규정된 제 2 영역에서의 파이프 절연재의 특성과 상이하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료 중 적어도 하나는 예비성형된 유리 섬유 매트의 복수의 층들로 구성된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.5 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.25 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유 매트는 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료 중 적어도 하나에 바인더를 적용하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 제 2 절연 재료의 권취 전에 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료 중 적어도 하나에서 바인더를 활성화시키는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 두께 t1 은 0.125 인치 내지 5.75 인치이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 두께 t2 는 0.125 인치 내지 5.75 인치이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 열적 에너지이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 에너지는 2 초 내지 10 분의 지속기간 동안 75 ℉ 내지 700 ℉ 의 온도 범위 내에서 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 절연 재료 또는 제 2 절연 재료에는 이들의 나선형 권취 전에 바인더가 적용되지 않는다. 대신에, 기계적 에너지 (예를 들어, 니들링) 는 권취 전에 제 1 절연 재료 내의 섬유들 및/또는 제 2 절연 재료 내의 섬유들을 기계적으로 얽히게 하는데 사용된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료에 인가되는 반면, 제 2 절연 재료는 제 1 절연 재료 상에 권취된다.
이 방법은 맨드릴로부터 파이프 절연재를 제거하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태에서, 파이프 절연재가 맨드릴로부터 제거된 후에 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료 중 적어도 하나에 에너지가 인가된다. 일부 예시적인 실시형태에서, 파이프 절연재가 맨드릴로부터 제거된 후에 제 1 절연 재료 및 제 2 절연 재료에 에너지가 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재를 원하는 길이로 절단하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 길이는 0.5 피트 내지 12 피트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 절연 재료는 제 1 롤로부터 공급되고, 제 2 절연 재료는 제 2 롤로부터 공급된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 색상이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 R 값이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 밀도이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 조성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 함량 (LOI) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기계적 특성들 (예를 들어, 계수 (modulus), 인장 강도) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내온성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내습성이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재의 전체 길이를 따라 파이프 절연재를 통하여 슬릿을 절단하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷을 파이프 절연재에 적용하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷 상에 파이프 절연재에 관한 정보를 인쇄하는 단계를 더 포함한다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재를 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 절연 재료 층 및 제 2 절연 재료 층을 포함하는 절연 재료를 제공하는 단계; 원하는 두께 t 가 달성될 때까지 맨드릴 주위에 절연 재료를 적어도 한 번 권취하는 단계; 파이프 절연재를 형성하도록 절연 재료에 에너지를 인가하는 단계를 포함하고, 두께 t 를 통하여 제 1 절연 재료 층에 의해 규정된 하나 이상의 영역들에서의 파이프 절연재의 특성은 두께 t 를 통하여 제 2 절연 재료 층에 의해 규정된 하나 이상의 영역들에서의 파이프 절연재의 특성과 상이하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 절연 재료 층 및 제 2 절연 재료 층 중 적어도 하나는 예비성형된 유리 섬유 매트의 복수의 층들로 구성된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.5 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.25 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 바인더를 절연 재료에 적용하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 절연 재료를 권취하기 전에 절연 재료에서 바인더를 활성화시키는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 층들의 나선형 권취 전에 이 절연 재료의 층들에 바인더를 적용하지 않는다. 대신에, 기계적 에너지 (예를 들어, 니들링) 는 층들의 나선형 권취 전에 절연 재료를 형성하는데 사용된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 두께 t 는 0.125 인치 내지 6 인치이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 열적 에너지이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 에너지는 2 초 내지 10 분의 지속기간 동안 75 ℉ 내지 700 ℉ 의 온도 범위 내에서 절연 재료에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 맨드릴로부터 파이프 절연재를 제거하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 에너지는 파이프 절연재가 맨드릴로부터 제거된 후에 절연 재료에 인가된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재를 원하는 길이로 절단하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 길이는 0.5 피트 내지 12 피트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 단일 롤로부터 공급된다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 색상이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 R 값이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 밀도이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 조성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 함량 (LOI) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기계적 특성들 (예를 들어, 계수, 인장 강도) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내온성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내습성이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 파이프 절연재의 전체 길이를 따라 파이프 절연재를 통하여 슬릿을 절단하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷을 파이프 절연재에 적용하는 단계를 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 이 방법은 외부 재킷 상에 파이프 절연재에 관한 정보를 인쇄하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 제 3 절연 재료 층을 포함하고, 제 3 절연 재료 층은 제 1 절연 재료 층 및 제 2 절연 재료 층과 상이하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 제 3 절연 재료 층을 포함하고, 제 3 절연 재료 층은 제 1 절연 재료 층 및 제 2 절연 재료 층 중 하나와 동일하며, 제 3 절연 재료 층은 제 1 절연 재료 층 및 제 2 절연 재료 층 중 하나와 상이하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 상이한 절연 재료들의 4 개 이상의 층들을 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 상이한 절연 재료의 복수의 층들 및 동일한 절연 재료의 복수의 층들을 포함하고, 절연 재료들의 2 개의 인접한 층들은 동일하지 않다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재가 제공된다. 파이프 절연재는 t 인치의 두께를 가진 절연 재료의 세장형 중공 실린더를 포함하고, 두께는 실린더의 내부 표면에서부터 실린더의 외부 표면까지 연장되며, 실린더의 제 1 영역에서의 파이프 절연재의 특성은 실린더의 제 2 영역에서 파이프 절연재의 특성과 상이하고, 실린더의 제 1 영역은 (t-x) 인치의 두께를 가지며, 실린더의 제 2 영역은 (t-y) 인치의 두께를 가지고, x + y = t 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, x ≠ y 이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 실린더의 제 1 영역 및 실린더의 제 2 영역 중 적어도 하나는 예비성형된 유리 섬유 매트의 복수의 층들을 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.5 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.25 인치 미만의 두께를 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 예비성형된 유리 섬유 매트는 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가진다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 세장형 중공 실린더는 0.5 인치 내지 18 인치의 직경을 가진 내부 공동을 가진다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 두께 t 는 0.125 인치 내지 6 인치이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 세장형 중공 실린더의 길이는 0.5 피트 내지 12 피트이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 색상이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 R 값이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 밀도이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 조성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 함량 (LOI) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기계적 특성들 (예를 들어, 계수, 인장 강도) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내온성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내습성이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재는 세장형 중공 실린더의 전체 길이를 따라서 파이프 절연재를 통하여 연장되는 슬릿을 더 포함한다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재는 세장형 중공 실린더의 외부 표면에 부착된 재킷을 더 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재에 관한 정보는 재킷 상에 인쇄된다.
예시적인 실시형태에 따라서, 파이프 절연재가 제공된다. 파이프 절연재는 두께 t 를 갖는 절연 재료의 세장형 중공 실린더를 포함하고, 이 두께는 실린더의 내부 표면에서부터 실린더의 외부 표면으로 연장되며, 복수의 영역들은 두께 t 를 통하여 규정되며, 각각의 영역들은 세장형 중공 실린더의 중심축에 대해 동심이고, 실린더의 제 1 영역은 실린더의 제 2 영역에 인접하며, 실린더의 제 1 영역에서의 파이프 절연재의 특성은 실린더의 제 2 영역에서의 파이프 절연재의 특성과 상이하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 색상이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 R 값이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 밀도이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기공률이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 조성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 바인더 함량 (LOI) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 기계적 특성들 (예를 들어, 계수, 인장 강도) 이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내온성이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 특성은 그의 내습성이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 영역의 두께 t1 은 제 2 영역의 두께 t2 와 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 영역의 두께 t1 은 제 2 영역의 두께 t2 미만이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 실린더의 제 3 영역은 실린더의 제 2 영역에 인접하고, 실린더의 제 3 영역의 특성은 실린더의 제 1 영역 및 실린더의 제 2 영역 중 적어도 하나의 특성과 상이하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 과 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 와 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 미만이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 미만이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 실린더의 제 3 영역은 실린더의 제 2 영역에 인접하고, 실린더의 제 3 영역의 특성은 실린더의 제 1 영역 및 실린더의 제 2 영역 둘 다의 특성과 상이하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 과 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 와 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 미만이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 미만이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 실린더의 제 3 영역은 실린더의 제 2 영역에 인접하고, 실린더의 제 3 영역에서의 특성은 실린더의 제 2 영역에서의 특성과 상이하며, 제 3 영역에서의 특성은 실린더의 제 1 영역에서의 특성과 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 과 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 와 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 1 영역의 두께 t1 미만이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 3 영역의 두께 t3 는 제 2 영역의 두께 t2 미만이다.
일반적인 본 발명의 개념의 다수의 다른 양태들, 장점들 및/또는 특징들은 이하의 예시적인 구현예의 상세한 설명, 청구범위 및 함께 제출되는 첨부된 도면으로부터 보다 용이하게 명백해질 것이다.
일반적인 본 발명의 개념 뿐만 아니라 실시형태들 및 이의 장점들은, 도면을 참조하여, 실시에의 방식으로 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1 은 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 종래의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 2 는 예시적인 실시형태에 따라서 예비성형된 유리 섬유 매트를 사용하여 파이프 절연재를 형성하는 방법의 흐름도이다.
도 3 은 예시적인 실시형태에 따라서 예비성형된 유리 섬유 매트를 사용하여 파이프 절연재를 형성하는 시스템의 선도이다.
도 4 는 예시적인 실시형태에 따라서 맨드릴에 나선형으로 권취된 유리 섬유 매트의 층들을 도시한 선도이다.
도 5 는 예시적인 실시형태에 따라서 본 발명의 파이프 절연재의 측면 사시도이다.
도 6 은 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 예시적인 실시형태에 따른 본 발명의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 7 은 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 다른 예시적인 실시형태에 따른 본 발명의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 8 은 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 또 다른 예시적인 실시형태에 따른 본 발명의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 9 는 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 또 다른 예시적인 실시형태에 따른 본 발명의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 10 은 파이프 절연재의 길이방향 축에 정렬된 또 다른 예시적인 실시형태에 따른 본 발명의 파이프 절연재의 정면 입면도이다.
도 11a 내지 도 11c 는 예시적인 실시형태에 따르는 상이한 절연 재료로부터 파이프 절연재를 형성하기 위한 직렬식 층상화 공정 (layering process) 을 도시한다.
도 12a 내지 도 12b 는 예시적인 실시형태에 따르는 상이한 절연 재료로부터 파이프 절연재를 형성하기 위한 병렬식 층상화 공정을 도시한다.
도 13 은 예시적인 실시형태에 따르는 파이프 절연재를 형성하기 위한 중첩 권취 공정을 도시한다.
일반적인 본원의 개념은 많은 다른 형태들의 실시형태가 가능하지만, 도면에 도시되어 있고, 본원의 개시는 일반적인 본원의 개념들의 원리를 설명하는 것으로 여겨짐을 이해함으로써, 본원에서 본원의 상세한 특정 실시형태들에 개시될 것이다. 이에 따라서, 일반적인 본원의 개념들은 본원에 예시된 특정 실시형태들에 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 일반적인 개념은 파이프 절연재를 형성하는 방법 및 시스템을 포함하고, 파이프 절연재의 특성들은 파이프 절연재의 두께를 통하여 조절되거나 달리 변경될 수 있다. 바람직하지만 필수적이지는 않지만, 공정은 연속 공정이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시형태에 따른 파이프 절연재를 형성하는 방법 (200) 이 개시되어 있다. 이 방법 (200) 은 입력 재료로서 예비성형된 부직 유리 섬유 매트를 사용한다. 이 매트는 종래의 파이프 절연 형성 공정에서 자주 사용되는 유리 섬유 펠트들과는 상이하다. 예를 들어, 매트는 매트를 형성하는 바인더가 완전히 또는 적어도 부분적으로 경화되도록 예비성형되는 반면, 펠트는 그의 바인더가 아직 경화되지 않았다는 점에서 형성되지 않는다. 더욱이, 매트는 전형적으로 0.5 인치 미만의 두께 및 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가질 것이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트는 전형적으로 0.25 인치 미만의 두께 및 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가질 것이다. 유리 섬유 매트는 일반적으로 롤상에 저장된다. 이러한 방식으로, 단계 202 에서 매트를 권취기로 전달하기 위해 하나 이상의 롤들이 사용될 수 있다.
매트가 권취기에 도달하기 전에, 매트는 단계 204 에서 층 처리를 받는다. 층 처리 단계는, 예를 들어, 매트에 대한 층 바인더의 적용 및/또는 활성화를 포함하여, 매트의 다른 층들이 서로 접착되어 (바인더가 경화될 때) 파이프 절연재를 형성할 수 있다. 임의의 적합한 바인더가 사용될 수 있다. 예를 들어, 바인더는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지일 수 있다. 층 바인더는 롤 코팅, 분무 코팅 또는 딥 (dip) 코팅과 같은 임의의 적합한 방식으로 매트에 적용될 수 있다.
다른 예로서, 층 처리 단계는 매트가 권취기로 전달될 때 매트의 정렬 (즉, 접근 각도 변경) 을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 층 처리 단계는 권취기에 도달하기 전에 매트의 변경 (예를 들어, 화학적, 물리적) 을 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시형태에서, 매트의 변경은 특정 색상을 가진 층을 생성한다. 층 처리 단계에서의 이러한 프로세싱 예들은 완전하지 않으며, 이 단계는 단계 206 에서 권취기로 도입되기 전에 입력 유리 섬유 매트 재료에 대한 임의의 프로세싱을 포함할 수 있다.
층 처리 후, 매트는 권취기로 계속 이어지며, 여기에서 단계 206 에서 축 주위로 회전하거나 고정될 수 있는 맨드릴 상에 나선형으로 권취된다. 나선형 권취 기술은 당업계에 공지되어 있으며 예를 들어 종이 코어들/튜브들을 제조하기 위해 이전에 사용되어 왔다. 파이프 절연재의 두께는 매트의 두께 및 맨드릴에 권취된 매트의 층 수에 기초하여 제어된다. 전형적으로, 파이프 절연재를 형성하는데 많은 층의 매트가 사용될 것이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트의 2 층 내지 24 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트의 4 층 내지 16 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트의 4 층 내지 8 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.125 인치 내지 6 인치이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.25 인치 내지 4 인치이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.5 인치 내지 2 인치이다.
파이프 절연재에 대한 원하는 두께가 달성되면 (예를 들어, 매트의 미리 정해진 수의 층들이 맨드릴 상에 나선형으로 권취됨), 파이프 절연재는 단계 208 에서 열적 처리를 받는다. 열적 처리는 층 바인더를 경화시켜 매트의 다양한 층들을 서로 고정시켜, 파이프 절연 재료를 형성한다. 당업자는 복사선 (예를 들어, UV, IR, 마이크로파) 과 같은 다른 형태의 에너지가 일반적인 본 발명 개념의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 층 바인더를 경화시키기는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 매트는 바인더로 제조될 수 있고, 이 바인더는 그 후에 최종 제품에서 매트들의 상이한 층들을 서로 융합시키기 위해 재가열되거나 달리 활성화될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트 자체는 그 안에 매립된 바인더 섬유를 포함할 수 있으며, 열적 처리는 매트의 다양한 층들을 서로 고정시키기 위해 이러한 바인더 섬유를 용융시킨다. 열적 처리는 임의의 적합한 방식으로 매트에 적용될 수 있다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 처리는, 예를 들어 맨드릴을 가열함으로써 그리고/또는 맨드릴에 근접하여 위치한 외부 가열 수단 (예를 들어, 하나 이상의 히터들) 에 의해, 맨드릴 상에 층들이 권취될 때 매트의 층들에 적용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 처리는, 예를 들어 오븐 또는 다른 배열의 히터들을 통하여 층들을 운반함으로써, 맨드릴로부터 층들이 운반될 때 매트의 층에 적용된다.
일반적으로, 열적 처리는, 층 바인더를 경화시켜 매트의 다양한 층들을 서로 고정시키거나 매트의 층들을 서로 접착시키는 경향을 적어도 증가시키는데 충분한 온도 (예를 들어, 75 ℉ 내지 700 ℉) 및 충분한 시간 (예를 들어, 2 초 내지 10 분) 동안 적용된다.
층 바인더를 경화시킨 후, 결과적으로 얻은 절연 재료는 단계 210 에서 길이로 절단되어, 원하는 길이를 가진 세장형 중공 실린더를 제공한다. 실린더는 유리 섬유 매트의 층들로 형성된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 0.5 피트 내지 12 피트의 길이로 절단된다.
절연 재료는 임의의 적절한 방식으로 절단될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 맨드릴로부터 운반될 때 (즉, 인라인) 절단된다. 이 경우에, 절단기는 전형적으로 절단이 일어날 때 절연 재료와 동일한 방향 및 동일한 속도로 이동될 것이다. 또한, 절연 재료는 여전히 z-축을 중심으로 회전하기 때문에, 절단을 완료하기 위해 절연 재료에 대하여 고정된 위치에서 절단기 또는 블레이드가 적용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 연속 공정 (즉, 인라인) 의 일부로서 또는 그 후에 시간 및/또는 다른 위치 (즉, 오프라인) 에서, 맨드릴의 하류에서 추가로 절단된다.
절연 재료를 원하는 길이로 절단하면, 그 후에 단계 212 에서 파이프 절연 제품의 생성에 필요하거나 또는 달리 이와 관련된 임의의 마무리를 받는다. 마무리 단계는, 예를 들어 절연될 파이프 또는 유사한 부재 주위에 절연 재료의 배치를 용이하게 하는 절연 재료를 통하여 길이방향 슬릿의 형성을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 마무리 단계는 절연 재료의 외주 주위에 재킷 또는 다른 커버 부재의 적용을 포함할 수 있다. 전형적으로, 길이방향 슬릿이 절연 재료에 형성된 후에 외부 재킷이 적용되면, 외부 재킷은 슬릿을 커버하지 않을 것이다 (적어도 파이프 절연재를 설치한 후까지 커버하지 않음). 외부 재킷은, 무엇보다도, 파이프 절연재를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 또 다른 예로서, 마무리 단계는 절연 재료, 외부 재킷 및/또는 임의의 관련 패키징 상에 표식 (indicia) 의 인쇄를 포함할 수 있다. 표식은 절연 재료와 관련된 임의의 정보, 예를 들어 절연 재료의 R-값, 두께, 길이, SKU, 설치 지침 등일 수 있다. 인쇄는 잉크젯과 같은 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 또 다른 예로서, 마무리 단계는 파이프 절연재를 박스로 포장하거나 이를 플라스틱 랩으로 둘러싸는 것과 같은 파이프 절연재를 포장하는 단계를 포함할 수 있다. 마무리 단계에서 이러한 처리의 예는 완전하지 않으며, 이 단계는 단계 210 에서 길이로 절단된 후에 절연 재료에 대한 임의의 처리를 포함할 수 있다. 더욱이, 마무리 단계에서 이러한 처리의 일부 또는 전부는 연속 공정 (즉, 인라인) 의 일부일 수 있거나 시간 및/또는 다른 위치 (즉, 오프라인) 에서 발생할 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시형태에 따른 파이프 절연재를 형성하는 시스템 (300) 이 개시되어 있다. 이 시스템 (300) 은 방법 (200) 과 같은 일반적인 본 발명의 개념에 포함되는 파이프 절연재를 형성하는 방법을 구현하는데 사용될 수 있다.
이 시스템 (300) 은 입력 재료로서 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 를 사용한다. 이 매트 (330) 는 종래의 파이프 절연 형성 공정에서 자주 사용되는 유리 섬유 펠트들과는 상이하다. 예를 들어, 매트 (330) 는 매트를 형성하는 바인더가 완전히 또는 적어도 부분적으로 경화되도록 예비성형되는 반면, 펠트는 그의 바인더가 아직 경화되지 않았다는 점에서 형성되지 않는다. 따라서, 매트 (330) 는 필요할 때까지 쉽게 (예를 들어, 롤 상에) 저장될 수 있다. 더욱이, 매트 (330) 는 전형적으로 0.5 인치 미만의 두께 및 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가질 것이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트 (330) 는 0.25 인치 미만의 두께 및 0.04 lb/ft2 미만의 면적 중량을 가질 것이다. 전술한 바와 같이, 유리 섬유 매트 (330) 는 일반적으로 롤 상에 저장된다. 이에 따라서, 시스템 (300) 은 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 을 권취기 (306) 를 향해 공급하기 위해 유리 섬유 매트의 하나 이상의 롤들과 인터페이스하는 롤 공급기 (302) 를 포함한다 (도 4 참조).
매트 (330) 가 권취기 (306) 에 도달하기 전에, 매트 (330) 는 층 처리 장치 (304), 서브시스템 등에 의해 또는 층 처리 스테이션에서 처리된다. 층 처리 장치 (304) 에 의한 처리는 전형적으로 층들 (332) 중 특정 층을 형성하는 매트 (330) 의 물리적 및/또는 화학적 변경을 초래할 것이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 시스템 (300) 은 권취기 (306) 로 전달되기 전에 매트 층들 (332) 을 처리하기 위한 다중 층 처리 장치들 (304) 을 포함한다. 층 처리 프로세싱은, 예를 들어, 매트 (330) 에 대한 층 바인더의 적용 및/또는 활성화를 포함하여, 매트 (330) 의 다른 층들 (332) 이 서로 접착되어 (바인더가 경화될 때) 파이프 절연재를 형성할 수 있다. 임의의 적합한 바인더가 사용될 수 있다. 예를 들어, 바인더는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지일 수 있다. 층 바인더는 롤 코팅, 분무 코팅 또는 딥 코팅과 같은 임의의 적합한 방식으로 매트 (330) 에 적용될 수 있다. 다른 예로서, 층 처리 프로세싱은 매트가 권취기 (306) 로 전달될 때 매트 (330) 의 정렬 (즉, 접근 각도 (θ) 변경) 을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 층 처리 프로세싱은 매트 (330) 의 색상을 적용하거나 달리 매트 (330) 의 색상을 변경하는 것을 포함한다. 층 처리 장치 (304) 에 의한 이러한 프로세싱 예들은 완전하지 않으며, 본 발명의 일반적인 개념은 권취기 (306) 로 도입되기 전에 입력 유리 섬유 매트 재료에 대한 임의의 다른 프로세싱을 포함한다.
층 처리 공정 후, 매트 (330) 는 권취기 (306) 로 계속 이어지며, 여기에서 매트는 축 주위 (z) 로 회전하거나 고정될 수 있는 맨드릴 (334) 상에 나선형으로 권취된다 (도 4 참조). 회전 맨드릴의 경우에, 모터 (336) 및 관련 회로는 맨드릴 (334) 의 회전을 구동시킨다. 맨드릴 (334) 은 0.5 rpm 내지 500 rpm 의 속도로 회전한다. 나선형 권취 기술은 당업계에 공지되어 있으며 예를 들어 종이 코어들/튜브들을 제조하기 위해 이전에 사용되어 왔다. 파이프 절연재의 두께 (338) 는 매트 (330) 의 두께 및 맨드릴 (334) 에 권취된 매트 (330) 의 층 수 (332) 에 기초하여 제어된다. 전형적으로, 파이프 절연재를 형성하는데 매트 (330) 의 많은 층 (332) 이 사용될 것이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트 (330) 의 2 층 내지 24 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트 (330) 의 4 층 내지 16 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 매트 (330) 의 4 층 내지 8 층이 파이프 절연재를 형성하는데 사용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.125 인치 내지 6 인치이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.25 인치 내지 4 인치이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 두께는 0.5 인치 내지 2 인치이다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 파이프 절연재의 원하는 두께가 달성되면, 재킷 (예를 들어, 재킷 (610)) 또는 다른 커버 부재는 권취기 (306) 에 의해 파이프 절연재에 나선형으로 권취된다. 이러한 인라인 공정에서, 맨드릴 (334) 상에 감겨진 마지막 몇 개 (예를 들어, 2 개) 층들은 후면 접착식 (adhesive-backed) 재킷팅 재료이다.
매트 (330) 의 미리 정해진 수의 층들 (332) 이 맨드릴 (334) 상에 나선형으로 권취되면 (즉, 파이프 절연재를 위해 원하는 두께 (338) 가 달성됨), 파이프 절연재는 열적 처리를 받는다. 열적 처리는 층 바인더를 경화시켜 매트의 다양한 층들을 서로 고정시켜, 파이프 절연 재료를 형성한다. 열적 처리는 임의의 적합한 방식으로 매트에 적용될 수 있다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 처리는, 예를 들어 맨드릴을 가열함으로써 그리고/또는 맨드릴에 근접하여 위치한 외부 가열 수단 (예를 들어, 하나 이상의 히터들) 에 의해, 맨드릴 상에 층들이 권취될 때 매트의 층들에 적용된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 열적 처리는, 예를 들어 오븐 (308) 또는 다른 배열의 히터들을 통하여 층을 운반함으로써, 맨드릴로부터 층들이 운반될 때 매트의 층에 적용된다.
일반적으로, 열적 처리는, 층 바인더를 경화시켜 매트 (330) 의 다양한 층들 (332) 을 서로 고정시키거나 매트의 층들 (332) 을 서로 접착시키는 경향을 적어도 증가시키는데 충분한 온도 (예를 들어, 75 ℉ 내지 700 ℉) 및 충분한 시간 (예를 들어, 2 초 내지 10 분) 동안 적용된다.
층 바인더를 경화한 후, 절단기 (310) 는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 결과적으로 얻은 절연 재료를 절단하여 원하는 길이 (502) 를 가진 세장형 중공 실린더 (500) 를 제공한다. 다시 말해, 절단기 (310) 는 맨드릴 (334) 상에 연속적으로 형성되는 절연 재료의 일부를 분리하고, 분리된 부분은 길이 (502) 를 가진다. 실린더 (500) 는 유리 섬유 매트 (330) 의 층들 (332) 로 형성된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 0.5 피트 내지 12 피트의 길이로 절단된다.
절연 재료는, 회전 나이프, 고정 블레이드 등과 같은 임의의 적절한 방식으로 절단 될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 맨드릴로부터 운반될 때 (즉, 인라인) 절단된다. 이 경우에, 절단기 (310) 는 전형적으로 절단이 일어나는 동안 절연 재료와 동일한 방향 및 동일한 속도로 이동될 것이다. 또한, 절연 재료는 여전히 z-축을 중심으로 회전하기 때문에, 절단을 완료하기 위해 절연 재료에 대하여 고정된 위치에서 절단기 (310) 가 적용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료는 연속 공정 (즉, 인라인) 의 일부로서 또는 그 후에 시간 및/또는 다른 위치 (즉, 오프라인) 에서, 맨드릴의 하류에서 추가로 절단된다.
절연 재료를 원하는 길이로 절단하면, 이는 마무리 장치, 서브 시스템 등에 의해 또는 마무리 스테이션 (312) 에서 프로세싱된다. 마무리 스테이션 (312) 은 파이프 절연 제품의 생성에 필요하거나 이와 관련된 임의의 프로세싱을 취급한다. 마무리 프로세싱은, 예를 들어 절연될 파이프 또는 유사한 부재 주위에 절연 재료의 배치를 용이하게 하는 절연 재료를 통하여 길이방향 슬릿 (예를 들어, 슬릿 (612)) 의 형성을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 마무리 프로세싱은 절연 재료의 외주 주위에 재킷 (예를 들어, 재킷 (610)) 또는 다른 커버 부재의 적용을 포함할 수 있다. 전형적으로, 길이방향 슬릿이 절연 재료에 형성된 후에 외부 재킷이 적용되면, 외부 재킷은 슬릿을 커버하지 않을 것이다 (적어도 파이프 절연재를 설치한 후까지 커버하지 않음). 외부 재킷은, 무엇보다도, 파이프 절연재를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 또 다른 예로서, 마무리 프로세싱은 절연 재료, 외부 재킷 및/또는 임의의 관련 패키징 상에 표식의 인쇄를 포함할 수 있다. 표식은 절연 재료와 관련된 임의의 정보, 예를 들어 절연 재료의 R-값, 두께, 길이, SKU, 설치 지침 등일 수 있다. 인쇄는 잉크젯 프린터와 같은 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 또 다른 예로서, 마무리 프로세싱은 파이프 절연재를 박스로 포장하거나 이를 플라스틱 랩으로 둘러싸는 것과 같은 파이프 절연재를 포장하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 마무리 프로세싱의 예들은 완전하지 않지만 대신 길이로 절단된 후에 절연 재료에 대한 임의의 프로세싱을 포함할 수 있다. 더욱이, 마무리 프로세싱의 일부 또는 전부는 연속적인 시스템 작동 (즉, 인라인) 의 일부이거나 시간 및/또는 다른 위치 (즉, 오프라인) 에서 발생한다.
본 발명의 일반적인 개념들 (예를 들어, 방법 (200) 및 시스템 (300)) 에 따라서, 유리 섬유 매트 (330) 의 권취된 층들 (332) 의 수는 파이프 절연재의 벽 두께 (338) 를 나타낸다. 결과적으로, 다양한 두께의 파이프 절연재가 용이하게 생성될 수 있다. 추가로, 유리 섬유 매트 (300) 가 예비성형되기 때문에, 방법 (200) 및 시스템 (300) 은 임의의 공존되는 유리 제조에 대한 필요성을 방지한다. 그 결과, 제조 시간, 필요한 기반시설 및 원료, 및 현장 유리 제조와 관련된 가능한 문제를 방지할 수 있다. 더욱이, 미리 형성된 유리 섬유 매트 (330) 는 파이프 절연재에서 일반적으로 균일한 섬유 분포를 허용한다. 더욱이, 나선형 권취 기술은 종래의 CMP 공정의 처리 속도에 근접한 연속적인 프로세싱을 가능하게 한다.
추가로, 본 발명의 일반적인 개념들 (예를 들어, 방법 (200) 및 시스템 (300)) 은 결과적으로 얻은 파이프 절연재의 특성들을 파이프 절연재의 두께를 통하여 "조정 (tuned)" 하도록 한다. 다시 말해서, 파이프 절연재가 유리 섬유 매트의 많은 개별 층들로 형성되기 때문에, 파이프 절연재는 상이한 층들에서 상이한 물리적 특성들을 갖도록 (즉, 파이프 절연재의 두께를 통해) 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 6 에 도시된 바와 같이, 예시적인 방법 (예를 들어, 방법 (200)) 및/또는 예시적인 시스템 (예를 들어, 시스템 (300)) 에 따라 형성된 파이프 절연재 (600) 는 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 로 구성된 절연 재료 (602) 로 형성된다. 파이프 절연재 (600) 는 벽 두께 (604) 및 내부 공동 (606) 을 가진 세장형 중공 실린더로서 형성된다. 본 발명의 일반적인 개념에 따라서, 벽 두께 (604) 는 특정 두께를 가진 매트 (330) 를 사용함으로써 그리고/또는 파이프 절연재 (600) 를 형성하는데 사용되는 매트 (330) 의 층들 (332) 의 수를 변경함으로써 쉽게 변경될 수 있다. 내부 공동 (606) 은 파이프 절연재 (600) 의 내경 (608) 을 규정한다. 본 발명의 일반적인 개념들에 따라서, 내경 (608) 은 대응하는 외경을 가진 맨드릴 (334) 을 사용함으로써 쉽게 변화될 수 있다. 파이프 절연재 (600) 의 내경 (608) 은 절연될 파이프 또는 파이프형 부재의 외경과 일치하도록 선택된다.
외부 재킷 (610) 은 절연 재료 (602) 주위에 감겨지고, 무엇보다도, 파이프 절연재 (600) 를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 파이프 주위에 파이프 절연재 (600) 의 배치를 용이하게 하기 위해 절연 재료 (602) 및 외부 재킷 (610) 을 통하여 슬릿 (612) 이 형성된다. 파이프 절연재 (600) 의 설치를 더욱 용이하게 하기 위해, 일반적으로 슬릿 (612) 으로부터 절연 재료 (602) 의 반대측에 부분 슬릿 (614) 이 형성될 수 있다. 부분 슬릿 (614) 은 전형적으로 절연 재료 (602) 의 전체 두께 (604) 를 통하여 연장되지 않는다 (그리고 외부 재킷 (610) 을 뚫지 않는다). 파이프 절연재 (600) 가 파이프 주위에 장착된 후, 외부 재킷 (610) 의 일부는 슬릿 (612) 위로 연장되는 (그리고 밀봉하는) 커버 (616) 를 형성한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 커버 (616) 에 추가하여 또는 대신에, 슬릿 (612) 은 테이프 (도시되지 않음) 등에 의해 밀봉된다.
이 예시적인 실시형태에서, 절연 재료 (602) 의 특성들은 파이프 절연재 (600) 의 벽 두께 (604) 를 통하여 실질적으로 균일하다.
반대로, 도 7 에 도시된 바와 같이, 예시적인 방법 (예를 들어, 방법 (200)) 및/또는 예시적인 시스템 (예를 들어, 시스템 (300)) 에 따라 형성된 파이프 절연재 (700) 는 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 로 적어도 부분적으로 구성된 절연 재료 (702) 로 형성된다. 파이프 절연재 (700) 는 벽 두께 (704) 및 내부 공동 (706) 을 가진 세장형 중공 실린더로서 형성된다. 본 발명의 일반적인 개념에 따라서, 벽 두께 (704) 는 특정 두께를 가진 매트 (330) 를 사용함으로써 그리고/또는 파이프 절연재 (700) 를 형성하는데 사용되는 매트 (330) 의 층들 (332) 의 수를 변경함으로써 쉽게 변경될 수 있다. 내부 공동 (706) 은 파이프 절연재 (700) 의 내경 (708) 을 규정한다. 본 발명의 일반적인 개념들에 따라서, 내경 (708) 은 대응하는 외경을 가진 맨드릴 (334) 을 사용함으로써 쉽게 변화될 수 있다. 파이프 절연재 (700) 의 내경 (708) 은 절연될 파이프 또는 파이프형 부재의 외경과 일치하도록 선택된다.
외부 재킷 (710) 은 절연 재료 (702) 주위에 감겨지고, 무엇보다도, 파이프 절연재 (700) 를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 파이프 주위에 파이프 절연재 (700) 의 배치를 용이하게 하기 위해 절연 재료 (702) 및 외부 재킷 (710) 을 통하여 슬릿 (712) 이 형성된다. 파이프 절연재 (700) 의 설치를 더욱 용이하게 하기 위해, 일반적으로 슬릿 (712) 으로부터 절연 재료 (702) 의 반대측에 부분 슬릿 (714) 이 형성될 수 있다. 부분 슬릿 (714) 은 전형적으로 절연 재료 (702) 의 전체 두께 (704) 를 통하여 연장되지 않는다 (그리고 외부 재킷 (710) 을 뚫지 않는다). 파이프 절연재 (700) 가 파이프 주위에 장착된 후, 외부 재킷 (710) 의 일부는 슬릿 (712) 위로 연장되는 (그리고 밀봉하는) 커버 (716) 를 형성한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 커버 (716) 에 추가하여 또는 대신에, 슬릿 (712) 은 테이프 (도시되지 않음) 등에 의해 밀봉된다.
이 예시적인 실시형태에서, 절연 재료 (702) 의 특성들은 파이프 절연재 (700) 의 벽 두께 (704) 를 통하여 균일하지 않다. 대신에, 동일한 절연 재료, 예를 들어 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 을 포함하는 절연 재료 (702) 를 사용함으로써, 파이프 절연재 (700) 의 벽 두께 (704) (또는 벽 두께 (704) 의 일부 서브세트) 를 통하여 상이한 물리적 특성들이 도입될 수 있고, 매트 (330) 의 상이한 층들은 상이한 특성들을 가지도록 (예를 들어, 층 처리 단계 (204) 에서) 형성되거나 달리 미리 변경된다. 그 결과, 벽 두께 (704) 의 제 1 (즉, 내부) 영역 (730) 은 벽 두께 (704) 의 제 2 (즉, 외부) 영역 (740) 보다 하나 이상의 상이한 특성들을 가진다.
제 1 영역 (730) 과 제 2 영역 (740) 사이에 임의의 수의 특성들이 다를 수 있다. 예를 들어, 비제한적으로, 이러한 특성들은 매트 (330) 를 형성하는데 사용되는 유리 유형, 매트 (330) 를 형성하는데 사용되는 유리에 적용된 사이징, 매트 (330) 를 형성하는데 사용되는 바인더, 매트 (330) 를 형성하는데 사용된 섬유 직경, 매트 (330) 를 형성하는데 사용된 섬유 형태 (예를 들어, 절단, 연속), 매트 내의 섬유의 배향, 매트 (330) 의 개별 층들의 두께, 매트 (330) 의 밀도, 매트 (330) 의 R-값 등 중 하나 이상을 포함한다. 다른 예로서, 이러한 특성들은 매트 (330) 의 층 (또는 연속 층들) 에 색상을 적용하는 것과 같이 매트 (330) 가 형성된 후에 변경될 수있다.
추가로, 형성하는 방법/시스템에 대한 입력으로서 상이한 절연 재료를 사용함으로써 파이프 절연재 (700) 의 벽 두께 (704) (또는 벽 두께 (704) 의 일부 서브세트) 를 통하여 상이한 물리적 특성들이 도입될 수 있고, 절연 재료들 중 적어도 하나는 벽 두께 (또는 그 서브세트) 를 형성하기 위해 다중 층들에 나선형으로 권취되는 예비성형된 부직 매트 (예를 들어, 매트 (330)) 이다. 이 경우에, 벽 두께 (704) 의 제 1 (예를 들어, 내부) 영역 (730) 은 제 1 절연 재료로 형성되는 반면, 벽 두께 (704) 의 제 2 (예를 들어, 외부) 영역 (740) 은 제 2 절연 재료 (예를 들어, 매트 (330)) 로 형성된다. 이러한 일 실시형태가 도 8 에 도시되어 있다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 예시적인 방법 (예를 들어, 방법 (200)) 및/또는 예시적인 시스템 (예를 들어, 시스템 (300)) 에 따라 형성된 파이프 절연재 (800) 는 2 개의 상이한 유형의 절연 재료 (802), 즉 제 1 절연 재료 (830) 및 제 2 절연 재료 (840) 로 형성된다.
파이프 절연재 (800) 는 벽 두께 (804) 및 내부 공동 (806) 을 가진 세장형 중공 실린더로서 형성된다. 내부 공동 (806) 은 파이프 절연재 (800) 의 내경 (808) 을 규정한다. 본 발명의 일반적인 개념들에 따라서, 내경 (808) 은 대응하는 외경을 가진 맨드릴 (334) 을 사용함으로써 쉽게 변화될 수 있다. 파이프 절연재 (800) 의 내경 (808) 은 절연될 파이프 또는 파이프형 부재의 외경과 일치하도록 선택된다.
외부 재킷 (810) 은 절연 재료 (802) 주위에 감겨지고, 무엇보다도, 파이프 절연재 (800) 를 위한 증기 장벽으로서 작용한다. 파이프 주위에 파이프 절연재 (800) 의 배치를 용이하게 하기 위해 절연 재료 (802) 및 외부 재킷 (810) 을 통하여 슬릿 (812) 이 형성된다. 파이프 절연재 (800) 의 설치를 더욱 용이하게 하기 위해, 일반적으로 슬릿 (812) 으로부터 절연 재료 (802) 의 반대측에 부분 슬릿 (814) 이 형성될 수 있다. 부분 슬릿 (814) 은 전형적으로 절연 재료 (802) 의 전체 두께 (804) 를 통하여 연장되지 않는다 (그리고 외부 재킷 (810) 을 뚫지 않는다). 파이프 절연재 (800) 가 파이프 주위에 장착된 후, 외부 재킷 (810) 의 일부는 슬릿 (812) 위로 연장되는 (그리고 밀봉하는) 커버 (816) 를 형성한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 커버 (816) 에 추가하여 또는 대신에, 슬릿 (812) 은 테이프 (도시되지 않음) 등에 의해 밀봉된다.
이 예시적인 실시형태에서, 절연 재료 (802) 의 특성들은 파이프 절연재 (800) 의 벽 두께 (804) 를 통하여 균일하지 않다. 대신에, 전술한 바와 같이, 상이한 유형의 절연 재료 (802) 가 사용된다. 예를 들어, 제 1 절연 재료 (830) 는 미리 형성된 절연 시트 (예를 들어, 유리 섬유 배트 (batt)) 이다. 제 1 절연 재료 (830) 는 예를 들어 나선형 권취에 의해 맨드릴 (334) 주위에 권취될 수 있다. 대안으로, 제 1 절연 재료 (830) 가 전형적으로 원하는 두께로 형성되기 때문에, 맨드릴 (334) 주위에 간단하게 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 절연 재료 (830) 는 파이프 절연체 (800) 의 제 1 벽 두께 (832) 를 규정한다.
제 2 절연 재료 (840) 는 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 이며, 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 은 파이프 절연재 (800) 를 형성하기 위해 제 1 절연 재료 (830) 상에 나선형으로 권취된다. 제 2 절연 재료 (840) 는 파이프 절연재의 제 2 벽 두께 (842) 를 규정한다.
제 1 벽 두께 (832) 및 제 2 벽 두께 (842) 의 합은 벽 두께 (804) 와 동일하다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 벽 두께 (832) 는 제 2 벽 두께 (842) 보다 크다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 벽 두께 (832) 는 제 2 벽 두께 (842) 보다 작다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 1 벽 두께 (832) 는 제 2 벽 두께 (842) 와 동일하다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 상이한 특성들을 가진 제 1 절연 재료 (830) 및 제 2 절연 재료 (840) 에 추가로, 매트 (330) 의 상이한 층들 (332) 은 제 2 절연 재료 (840) 내에서 상이한 특성들을 가질 수 있다.
더욱이, 파이프 절연재 (800) 와 같은 이러한 하이브리드 파이프 절연 제품은 나선형 권취에 의해서만 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시형태들에서, 제 2 절연 재료 (840) 는 내경 (808) 과 제 1 벽 두께 (842) 의 합과 동일한 직경을 가진 맨드릴 상에 나선형으로 권취될 수 있다. 그 후, 제 2 절연 재료 (840) 가 맨드릴로부터 제거되면, 미리 형성된 제 1 절연 재료 (830) 는 제 2 절연 재료 (840) 내부에 위치될 수 있고 임의의 적절한 방식으로 (예를 들어, 열적 접착, 니들링을 통해) 이에 결합될 수 있다. 그 후에, 슬릿 (812) 의 형성, 외부 재킷 (810) 의 적용 등과 같은 결합된 절연 재료들 (830, 840) 의 추가 프로세싱이 일어날 수 있다.
따라서, 파이프 절연재 (800) 는 상이한 특성들을 가진 2 개 이상의 영역들을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 절연 재료 (830) 로 형성된 내부 영역은 제 2 절연 재료 (840) 로 형성된 외부 영역보다 훨씬 더 연성일 수 있다. 이는, 파이프 절연재 (800) 가 파이프 절연재 (800) 가 설치되는 파이프의 원주를 넘어 연장되는 구조물들 (예를 들어, 커플링, 피팅, 밸브) 에 장착되도록 그리고/또는 그 주위에 장착되도록 한다. 따라서, 설치자는 전술한 구조물들에 대해서 처리하기 위해서 파이프 절연재 (800) 의 내부를 수동으로 제거해야 하는 것을 방지한다. 이는 파이프 절연재 (800) 를 보다 신속하게, 보다 용이하게, 보다 안전하게 설치하도록 한다.
본 발명의 일반적인 개념을 더 설명하기 위해서, 다른 예시적인 실시형태에 따른 파이프 절연재 (900) 가 도 9 에 도시되어 있다. 단순화를 위해, 임의의 대응하는 구조물 (예를 들어, 슬릿, 부분 슬릿, 외부 재킷 등) 이 생략되어, 절연 재료의 배열만이 도 9 에 도시되어 있다.
파이프 절연재 (900) 는 절연 재료의 제 1 영역 (902), 절연 재료의 제 2 영역 (904) 및 절연 재료의 제 3 영역 (906) 으로 구성된다. 절연 재료의 영역들 (902, 904, 906) 중 적어도 하나는 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 을 포함한다. 파이프 절연재 (900) 는 벽 두께 (908) 를 가진다. 예를 들어, 벽 두께 (908) 는 4 인치일 수 있다. 절연 재료의 제 1 영역 (902) 은 총 벽 두께 (908) 의 1/2 또는 2 인치이다. 절연 재료의 제 2 영역 (904) 은 총 벽 두께 (908) 의 1/4 또는 1 인치이다. 절연 재료의 제 3 영역 (906) 은 총 벽 두께 (908) 의 1/4 또는 1 인치이다.
절연 재료의 각각의 영역들은 벽 두께 (908) 에서 그 깊이를 반영하는 특정 색상을 갖도록 형성된다 (또는 후속적으로 변경된다). 따라서, 절연 재료의 제 1 영역 (902) 은 제 1 색상을 갖도록 변경되고, 절연 재료의 제 2 영역 (904) 은 제 2 색상을 갖도록 변경되며, 절연 재료의 제 3 영역 (906) 은 제 3 색상을 갖도록 변경된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 영역들 (902, 904, 906) 중 적어도 하나는 변경되지 않은 상태 및/또는 착색되지 않은 상태로 유지될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 최내측 영역 (즉, 절연 재료 (902) 의 제 1 영역) 만이 착색되는데, 이는 절연 재료 (902) 의 두께를 통하여 색상의 변화를 가진다.
파이프 절연재 (900) 의 내부를 수동으로 제거 (예를 들어, 일반적으로 필렛 (filleting) 이라고 하는 공정에서의 절단) 해야 할 때 파이프 절연재 (900) 의 설치자에게 깊이 변화를 알리기 위해 색상들이 사용되어, 파이프 절연재 (900) 는 이 파이프 절연재 (900) 가 설치되는 파이프의 원주를 넘어 연장되는 구조물 (예를 들어, 커플링, 피팅, 밸브) 에 장착되고 그리고/또는 그 주위에 장착될 수 있다. 추가된 색상들은 필렛 깊이를 측정하는데 도움이 되도록 설치자에게 시각적인 인디케이터로서 사용된다. 이는 과도한 양의 파이프 절연재 (900) 의 제거 및 파이프 절연재 (900) 의 R 값의 대응하는 감소를 방지하는데 도움을 줄 수 있다.
파이프 절연재 (900) 는 절연재의 일부를 수동 제거하는데 도움을 주는 다른 특징들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시형태들에서, 인접 영역들을 함께 접착시키는데 사용되는 접착제 또는 다른 재료/수단은, 2 개의 영역들을 서로 수동으로 분리하는 것을 용이하게 하도록 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 필렛 공정 동안 절연재의 일부의 제거가 향상되어, 이는 파이프 절연재 (900) 의 보다 신속하고, 보다 용이하며, 보다 정확하고, 보다 안전한 설치에 기여할 수 있다.
본 발명의 일반적인 개념을 더 설명하기 위해서, 또 다른 예시적인 실시형태에 따른 파이프 절연재 (1000) 가 도 10 에 도시되어 있다. 단순화를 위해, 임의의 대응하는 구조물 (예를 들어, 슬릿, 부분 슬릿, 외부 재킷 등) 이 생략되어, 절연 재료의 배열만이 도 10 에 도시되어 있다.
파이프 절연재 (1000) 는 절연 재료의 제 1 영역 (1002), 절연 재료의 제 2 영역 (1004), 절연 재료의 제 3 영역 (1006) 및 절연 재료의 제 4 영역 (1008) 으로 구성된다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 영역들 (1002, 1004, 1006, 1008) 중 적어도 하나는 예비성형된 부직 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 을 포함한다. 파이프 절연재 (1000) 는 벽 두께 (1010) 를 가진다. 예를 들어, 벽 두께 (1010) 는 4 인치일 수 있다. 절연 재료의 제 1 영역 (1002) 은 총 벽 두께 (1010) 의 1/4 또는 1 인치이다. 절연 재료의 제 2 영역 (1004) 은 총 벽 두께 (1010) 의 1/4 또는 1 인치이다. 절연 재료의 제 3 영역 (1006) 은 총 벽 두께 (1010) 의 1/4 또는 1 인치이다. 절연 재료의 제 4 영역 (1008) 은 총 벽 두께 (1010) 의 1/4 또는 1 인치이다.
파이프 절연재 (1000) 에서, 절연 재료의 제 1 영역 (1002) 및 절연 재료의 제 3 영역 (1006) 은 서로 공통된 하나 이상의 특성들을 가진다. 파이프 절연재 (1000) 에서, 절연 재료의 제 2 영역 (1004) 및 절연 재료의 제 4 영역 (1008) 은 서로 공통된 하나 이상의 특성들을 가진다. 이러한 방식으로, 파이프 절연재 (1000) 는 상이한 특성들을 제공하는 영역들에 의해 분리된 유사한 특성들을 제공하는 교번식 영역들을 가질 수 있다.
예로서, 파이프 절연재 (1000) 에서, 절연 재료의 제 1 영역 (1002) 및 절연 재료의 제 3 영역 (1006) 은 실질적으로 동일한 R-값 (즉, 제 1 R-값) 을 가질 수 있다. 마찬가지로, 파이프 절연재 (1000) 에서, 절연 재료의 제 2 영역 (1004) 및 절연 재료의 제 4 영역 (1008) 은 실질적으로 동일한 R-값 (즉, 제 2 R-값) 을 가질 수 있다. 하지만, 파이프 절연재 (1000) 에서, 제 1 R-값 및 제 2 R-값은 상당히 상이하다.
전술한 예시적인 실시형태들 및 기술들에 추가하여, 본 발명의 일반적인 개념은 파이프 절연재를 형성하는 기타 방법 및 시스템을 포함하고, 파이프 절연재의 특성들은 파이프 절연재의 두께를 통하여 조절되거나 달리 변경될 수 있다.
예를 들어, 상이한 절연 재료들의 직렬의 층상화는 그 두께를 통하여 상이한 특성들을 가진 파이프 절연재를 형성하는데 사용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료들은 예비성형된 매트, 배트, 시트 등이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료들 중 적어도 하나는 (본원에 기재된 바와 같이) 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 로 구성될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c 에 도시된 바와 같이, 파이프 절연재 (1100) 는 맨드릴 (1106), 튜브 등 주위에 제 1 절연 재료 (1102) 및 제 2 절연 재료 (1104) 를 직렬의 층상화에 의해 형성된다. 이러한 직렬의 층상화는 연속 공정으로서 수행될 수 있다.
제 1 절연 재료 (1102) 의 원하는 두께 t1 이 달성될 때까지 이 제 1 절연 재료 (1102) 는 맨드릴 (1106) 주위에 감겨진다 (도 11a 참조). 그 후에, 제 2 절연 재료 (1104) 의 원하는 두께 t2 가 달성될 때까지 이 제 2 절연 재료 (1104) 는 맨드릴 (1106) 상의 제 1 절연 재료 (1102) 주위에 권취된다 (도 11b 참조).
그 후에, 제 1 절연 재료 (1102) 및 제 2 절연 재료 (1104) 는 서로 연결되어 파이프 절연재 (1100) 를 형성한다. 바인더, 접착제, 스티칭, 기계적 얽힘 등과 같은 제 1 절연 재료 (1102) 및 제 2 절연 재료 (1104) 를 연결하기 위한 임의의 적절한 수단이 사용될 수 있다. 기계적 얽힘은 제 1 절연 재료 (1102) 에 섬유를 니들링하고 2 절연 재료 (1104) 에 섬유를 니들링하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 기계적 얽힘은, 많은 개별 층들이 연결될 필요가 있고 바인더 또는 접착제의 사용이 단점 (예를 들어, 비용 증가, 추가 유기 재료로 인한 가연성 증가) 을 가질 때 특히 유리할 수 있다.
이러한 방식으로, 파이프 절연재 (1100) 는 두께 (1108) (t1 + t2) 를 가지고, 이 두께를 통하여 적어도 하나의 특성이 다르다 (도 11c 참조). 예를 들어, 제 1 절연 재료 (1102) 의 밀도는 제 2 절연 재료 (1104) 의 밀도와 상이할 수 있어서, 파이프 절연체 (1100) 는 두께 (1108) 를 통하여 (두께 t2 에 대응하는) 다른 영역의 압축성과 상이한 압축성을 가진 (두께 t1 에 대응하는) 영역을 가진다.
다른 예로서, 상이한 절연 재료들의 병렬 층상화는 그 두께를 통하여 상이한 특성들을 가진 파이프 절연재를 형성하는데 사용될 수 있다. 다시 말해서, 2 개 이상의 층들 사이의 특성들이 서로 상이한 다층 절연 재료의 권취는, 그 두께를 통해 상이한 특성들을 가진 파이프 절연재를 형성하는데 사용될 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 다층 절연 재료의 적어도 하나의 층은 예비성형된 매트, 배트, 시트 등이다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 다층 절연 재료 중 적어도 하나의 층은 (본원에 기재된 바와 같이) 유리 섬유 매트 (330) 의 다중 층들 (332) 로 구성될 수 있다.
도 12a ~ 도 12b 에 도시된 바와 같이, 파이프 절연재 (1200) 는 맨드릴 (1204), 튜브 등 주위에 다층 절연 재료 (1202) 를 권취함으로써 형성된다. 이러한 병렬의 층상화는 연속 공정으로서 수행될 수 있다.
이 경우에, 다층 절연 재료 (1202) 는 4 개의 상이한 절연 재료 층들 (1206, 1208, 1210, 1212) 을 포함하고, 이들은 설명의 편의를 위해 도 12a 에서 서로 오프셋되어 도시되어 있다. 층들 (1206, 1208, 1210, 1212) 은 바인더, 접착제, 스티칭, 기계적 얽힘 등과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 함께 결합될 수 있다. 파이프 절연재 (1200) 에 대한 원하는 두께 (1214) 가 달성될 때까지 다층 절연 재료 (1202) 는 맨드릴 (1204) 주위에 권취된다 (도 12b 참조). 이러한 방식으로, 파이프 절연재 (1200) 는 그 두께 (1214) 를 통해 상이한 특성들을 가진 하나 이상의 교번식 절연 재료 층 세트를 가진다. 도 12b 에 도시된 바와 같이, 층들은 나선형 구성 (호박형 롤과 다소 유사함) 을 형성한다.
본원에 기재된 권취 작동과 관련하여, 본 발명의 개념은 일부 예시적인 실시형태들에서, 절연 재료의 일부가 자체적으로 중첩되는 방식으로, 본원에서 중첩된 권취라고 하는 방식으로 절연 재료가 맨드릴 주위에 권취될 수 있음을 상정한다. 도 13 에 도시된 바와 같이, 파이프 절연재 (1300) 는 절연 재료 (1302) 의 폭방향 부분 (1306) 이 자체적으로 중첩되도록 맨드릴 (1304) 주위에 절연 재료 (1302) 의 단일의 리본을 권취함으로써 형성된다. 그 결과, 파이프 절연재 (1300) 의 벽 두께 t1 은 절연 재료 (1302) 의 두께 t2 보다 (예를 들어, 대략 2 배의 두께) 클 수 있다. 일반적으로, 중첩 부분 (1306) 은 절연 재료 (1302) 의 폭의 적어도 25 % 이다.
실시예들
제 1 실시예에서, 100 % 유리 섬유 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 4 개의 1/8 인치 두께의 결합 유리 섬유 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 2 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 폴리올레핀 핫 멜트를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 1/2 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
제 2 실시예에서, 100 % 유리 섬유 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 4 개의 1/8 인치 두께의 폴리머 부직 (PET 계) 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 1.3 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 폴리올레핀 핫 멜트를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 1/2 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
제 3 실시예에서, 조성이 변하는 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 2 개의 1/8 인치 두께의 폴리머 부직 (PET 계) 재료 층들 및 2 개의 1/8 인치 두께의 결합 유리 섬유 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 2 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 폴리올레핀 핫 멜트를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 1/2 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
제 4 실시예에서, 색상이 변하는 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 1 개의 1/8 인치 두께의 주황색 결합 유리 섬유 재료 층 및 2 개의 1/8 인치 두께의 백색 폴리머 부직 (PET 계) 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 2 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 폴리올레핀 핫 멜트를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 3/8 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
제 5 실시예에서, 밀도가 변하는 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 2 개의 1/8 인치 두께의 3 pcf 결합 유리 섬유 재료 층들 및 2 개의 1/8 인치 두께의 7 pcf 결합 유리 섬유 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 2 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 분무 접착제를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 1/2 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
제 6 실시예에서, 중첩된 나선형 권취된 파이프 절연재가 형성된다. 이 경우에, 4 개의 1/8 인치 두께의 폴리머 부직 (PET 계) 재료 층들은 3 인치 폭 리본으로 절단되고 층을 형성하도록 각각의 리본이 30 % 만큼 자체적으로 중첩되도록 0.8 인치 맨드릴 주위에 나선형으로 권취된다. 폴리올레핀 핫 멜트를 사용하여 다중 층들을 서로 접착시켜, 두께가 1/2 인치 내지 5/8 인치인 파이프 절연재를 얻었다.
당업자는 본 발명의 일반적인 개념의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 절연 재료의 더 많거나 적은 층들이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 일반적으로, 층들간에 상이한 적어도 하나의 특성을 갖는 적어도 2 개의 층들이 다중 층상화 접근법에 사용될 것이다. 더욱이, 본원에서의 다른 곳에 기재된 바와 같이, 층들 (1206, 1208, 1210, 1212) 사이에서 임의의 수의 특성들이 상이할 수 있다. 예를 들어, 비제한적으로, 이러한 특성들은 절연 재료를 형성하는데 사용되는 재료 (예를 들어, 유리) 유형, 절연 재료를 형성하는데 사용되는 유리에 적용된 사이징, 절연 재료를 형성하는데 사용되는 바인더, 절연 재료를 형성하는데 사용되는 섬유 직경, 절연 재료를 형성하는데 사용되는 섬유 형태 (예를 들어, 절단, 연속), 절연 재료 내의 섬유의 배향, 절연 재료의 두께, 절연 재료의 밀도, 절연 재료의 R-값 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 추가로, 이러한 특성들은 절연 재료의 성능, 예를 들어 절연 재료의 색상과 직접적으로 관련되지 않을 수 있다.
본 발명의 일반적인 개념의 범위는 본원에 도시되고 설명된 특정 예시적인 실시형태들에 제한되도록 의도되지 않는다. 주어진 개시로부터, 당업자는 본원의 일반적인 개념 및 그에 동반하는 장점들을 이해할 뿐만 아니라 개시된 방법 및 시스템에 대한 다양한 변경 및 수정이 명백함을 알 수 있다. 따라서, 본원에 개시되고 청구되는 바와 같이 일반적인 본원의 개념의 사상 및 범위 및 이의 균등물내에 있는 이러한 모든 변경 및 수정을 커버할 것을 추구한다.

Claims (150)

  1. 파이프 절연재로서,
    복수의 섬유들을 포함하는 절연 재료의 세장형 중공 실린더로서, 상기 절연 재료는 상기 실린더의 내부 표면에서부터 상기 실린더의 외부 표면까지 연장되는 t 인치의 두께를 갖는, 상기 세장형 중공 실린더를 포함하고,
    상기 실린더의 제 1 영역에서의 상기 절연 재료의 특성은 상기 실린더의 제 2 영역에서의 상기 절연 재료의 특성과 상이하며,
    상기 실린더의 상기 제 1 영역은 상기 절연 재료의 복수의 인접한 제 1 층들을 포함하고, 상기 제 1 층들의 각각은 동일한 특성을 가지며,
    상기 실린더의 상기 제 2 영역은 상기 절연 재료의 복수의 인접한 제 2 층들을 포함하고, 상기 제 2 층들의 각각은 동일한 특성을 가지며,
    상기 실린더의 상기 제 1 영역은 (t-x) 인치의 두께를 가지고,
    상기 실린더의 상기 제 2 영역은 (t-y) 인치의 두께를 가지며,
    x + y = t 이고,
    상기 제 1 층들의 각각은 0.5 인치 미만의 두께를 가지며,
    상기 제 2 층들의 각각은 0.5 인치 미만의 두께를 갖는, 파이프 절연재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 중공 실린더는 0.5 인치 내지 18 인치의 직경을 가진 내부 공동을 가지는, 파이프 절연재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께 t 는 0.125 인치 내지 6 인치인, 파이프 절연재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 재료의 특성은 그의 색상인, 파이프 절연재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 재료의 특성은 그의 R-값인, 파이프 절연재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 재료의 특성은 그의 밀도인, 파이프 절연재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더의 상기 외부 표면에 부착된 재킷을 더 포함하는, 파이프 절연재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    x ≠ y 인, 파이프 절연재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 중공 실린더의 길이를 따라 상기 실린더의 두께 t 를 통해 슬릿이 연장되는, 파이프 절연재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층들의 각각은 부직 유리 섬유 매트인, 파이프 절연재.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 층들의 각각은 동일한 두께를 갖는, 파이프 절연재.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 층들의 각각은 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 갖는, 파이프 절연재.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 층들의 각각은 부직 유리 섬유 매트인, 파이프 절연재.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 층들의 각각은 동일한 두께를 갖는, 파이프 절연재.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 층들의 각각은 0.08 lb/ft2 미만의 면적 중량을 갖는, 파이프 절연재.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층들의 각각은 동일한 두께를 갖는, 파이프 절연재.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층들의 수가 상기 제 2 층들의 수와 동일한, 파이프 절연재.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층들 및 상기 제 2 층들의 총 수가 4 내지 16 인, 파이프 절연재.
  21. 삭제
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