RU2249754C2

RU2249754C2 - Pipeline

Info

Publication number: RU2249754C2
Application number: RU2000128121/06A
Authority: RU
Inventors: Коста Энтони (RU); Коста Энтони
Original assignee: Закрытое акционерное общество "МосФлоулайн"
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2005-04-10

Abstract

FIELD: pipeline transport.

SUBSTANCE: pipeline comprises metallic pipe provided with a heat insulating coating and outer nondetachable polymeric water proofing shell. The heat insulating coating is made of polyurethane based on ozone-nondestructive freons, the volume composition of closed pores of which after foaming and foam solidifying is at least 88%. The polyurethane composition before foaming comprises water, ozone-nondestructive soft freon, and polyisocyanate . The water proofing shell is made of a low-pressure polyethylene.

EFFECT: reduced heat losses and prolonged service life of hydraulic insulation .

cl, dwg

Description

Изобретение относится к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов и может быть использовано при изоляции стальных труб тепловых сетей для бесканальной прокладки.The invention relates to heat-insulating structures of heat pipes and can be used for insulation of steel pipes of heating networks for channel-free laying.

Известна изоляция теплопровода, включающая теплоизоляционное покрытие и наружную гидроизоляционную оболочку, выполненную из пенополистирола типа ПБС с кажущейся плотностью 60-140 кг/м³ и толщиной 20-40% от толщины теплоизоляционного слоя [авт. свидетельство № 796616, кл. F 16 L 59/00, 1981 г.].Known insulation of the heat conduit, including a heat-insulating coating and an external waterproofing sheath made of polystyrene like PBS with an apparent density of 60-140 kg / m ³ and a thickness of 20-40% of the thickness of the insulating layer [ed. certificate No. 796616, cl. F 16 L 59/00, 1981].

Недостатком пенополистирола ПСБ как наружной гидроизоляционной оболочки является сравнительно невысокая прочность его к ударным нагрузкам, не обеспечивая надежность изоляционных слоев на трубах при погрузочно-разгрузочных работах и при перевозке, особенно на морозе.The disadvantage of PSB polystyrene as an external waterproofing shell is its relatively low impact strength, not ensuring the reliability of the insulation layers on the pipes during loading and unloading and during transportation, especially in cold weather.

Другой недостаток вытекает из технических трудностей и трудоемкости технологии: сначала на трубу надо наформировать в разъемной форме теплоизоляционный слой, а затем поместить конструкцию в другую разъемную форму большего диаметра и на поверхность теплоизоляционного слоя наформировать слой полистирольного пенопласта ПСБ.Another drawback arises from the technical difficulties and the complexity of the technology: first, a heat-insulating layer must be formed in a detachable form on the pipe, then the structure must be placed in another detachable shape of a larger diameter and a PSB polystyrene foam layer must be formed on the surface of the heat-insulating layer.

Известен также трубопровод с тепло- и гидроизоляцией, в котором в пространстве между гидроизоляционной неразъемной полимерной оболочкой и трубой помещена теплоизоляция из жесткого пенопласта, [патент Великобритании № 1441208. кл. F 16 L 59/02, 1976 г.].A pipeline with heat and water insulation is also known, in which thermal insulation from rigid foam is placed in the space between the waterproofing inseparable polymer shell and the pipe, [UK patent No. 1441208. cl. F 16 L 59/02, 1976].

Недостатком известной конструкции является невысокая механическая прочность монолитной гидроизоляционной оболочки из пластика, особенно при работе в условиях повышенных температур, и, следовательно, необходимость идти на повышение плотности теплоизоляции ради достижения нужной механической прочности. А это, в свою очередь, приводит к повышенному расходу материала для изоляции. К недостаткам известного технического решения относится также сложность нанесения теплоизоляции.A disadvantage of the known design is the low mechanical strength of a monolithic waterproofing shell made of plastic, especially when operating at elevated temperatures, and, therefore, the need to go to increase the density of thermal insulation in order to achieve the desired mechanical strength. And this, in turn, leads to increased consumption of material for insulation. The disadvantages of the known technical solutions also include the difficulty of applying thermal insulation.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является трубопровод, включающий металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием из жесткого пенопласта и наружную неразъемную гидроизоляционную оболочку, причем последняя выполнена из эластического вспененного термопласта, а теплоизоляционное покрытие - из термореактивного пенопласта заливочного типа.The closest to the claimed invention in terms of technical nature and the effect achieved is a pipeline comprising a metal pipe with a heat-insulating coating of rigid foam and an external permanent waterproofing sheath, the latter made of flexible foam thermoplastic, and the heat-insulating coating of thermosetting foam plastic.

Гидроизоляционная оболочка выполнена из вспененного полиэтилена. Целесообразно для гидроизоляции использовать эластичный вспененный термопласт плотностью 40-500 кг/м³.The waterproofing membrane is made of foamed polyethylene. It is advisable for waterproofing to use an elastic foam thermoplastic with a density of 40-500 kg / m ³ .

Толщину гидроизоляционной оболочки целесообразно выбирать в пределах 10-100% от толщины теплоизоляционного слоя [авт. свидетельство № 1128680 кл. F 16 L 59/00, 1981 г.].The thickness of the waterproofing shell, it is advisable to choose within 10-100% of the thickness of the insulating layer [ed. certificate No. 1128680 class. F 16 L 59/00, 1981].

Недостатком известной конструкции являются тепловые потери, недолговечность гидроизоляционной оболочки и невысокая адгезия теплоизолирующего покрытия к гидроизоляционной оболочке.A disadvantage of the known design is heat loss, the fragility of the waterproofing shell and the low adhesion of the heat-insulating coating to the waterproofing shell.

Задача изобретения - снижение тепловых потерь и повышение долговечности гидроизоляции трубопровода, а также расширение ассортимента использованных при изоляции конструкций трубопроводов.The objective of the invention is to reduce heat loss and increase the durability of the pipeline waterproofing, as well as expanding the range of piping structures used for insulation.

Поставленная задача достигается тем, что в известной конструкции, включающей металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную гидроизоляционную оболочку, теплоизоляционное покрытие выполнено из жидкого пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов. Вспененная композиция пенополиуретана с объемной долей закрытых пор >88%, теплогидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок.The problem is achieved in that in a known design, including a metal pipe with a heat-insulating coating of the casting type and an external integral waterproofing sheath, the heat-insulating coating is made of liquid polyurethane foam based on ozone-depleting freons. Foamed polyurethane foam composition with a volume fraction of closed pores> 88%, the thermo-waterproofing sheath is made of low-pressure polyethylene pipe grades.

Низкая теплопроводность материала гидротеплоизоляционой оболочки из полиэтилена низкого давления трубных марок обеспечит надежную гидроизоляцию и, следовательно, снижение тепловых потерь за счет предотвращения попадания воды в теплоизоляционное покрытие, а теплоизоляционное покрытие из пенополиуретана (ППУ) обеспечивает снижение тепловых потерь за счет свойств ППУ, а именно плотностью его определяется качество теплоизоляционного трубопровода, а она определяет другие параметры: теплопроводимость, содержание закрытых пор, водопоглащение, усилия при деформации. Основные свойства ППУ отвечают требованиям Европейского стандарта EN-253 и Техническим условиям МосФлоулайн (см. таблицу)The low thermal conductivity of the material of the thermal insulation shell made of low-pressure polyethylene pipe grades will provide reliable waterproofing and, consequently, reduce heat loss by preventing water from entering the heat-insulating coating, and a heat-insulating coating made of polyurethane foam (PPU) provides a reduction in heat loss due to the properties of polyurethane foam, namely density it determines the quality of the heat-insulating pipeline, and it determines other parameters: thermal conductivity, closed pore content, water consumption Tension, deformation forces. The main properties of PUFs meet the requirements of the European standard EN-253 and the MosFlowline Technical Specifications (see table)

ТаблицаTable Показатели качества пенополиуретана в изделииQuality indicators of polyurethane foam in the product Показатели европейского стандарта EN-253Indicators of the European standard EN-253 Среднестатистические показатели, МосФлоулайнAverage statistics, MosFlowline А) Кажущаяся плотность ППУ в изделии, кг/м³, не менееA) The apparent density of the foam in the product, kg / m ³ , not less 6060 71,471,4 Б) коэффициент ППУ при 50°С, Вт/м°С не болееB) PPU coefficient at 50 ° C, W / m ° C no more 0,0330,033 0,0230,023 В) Объемная доля закрытых пор, %, не менееC) Volume fraction of closed pores,%, not less than 8888 94,2794.27 Г) Прочность ППУ на сжатие, мПа, не менееD) PPU compressive strength, MPa, not less 0,300.30 0,530.53 Д) Водопоглащение ППУ при 90-минутном кипячении, %, не болееD) Water absorption of PPU at a 90-minute boiling,%, no more 1010 3,263.26

Изобретение изображено на чертеже.The invention is depicted in the drawing.

Трубопровод состоит из стальной трубы 1, наружной гидроизоляционной неразъемной оболочки 2 из полиэтилена низкого давления трубных марок и теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана 3 с объемной долей закрытых пор не менее 88%.The pipeline consists of a steel pipe 1, an external waterproofing one-piece shell 2 of low-pressure polyethylene of pipe grades and a thermal insulation coating of polyurethane foam 3 with a volume fraction of closed pores of at least 88%.

Пенополиуретан содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат. В результате реакции компонентов и воды образуется однородный материал с закрытыми порами. Этот материал обладает высокими теплоизолирующими свойствами, что отражено в таблице.Polyurethane foam contains water, ozone-depleting soft freon and polyisocyanate. As a result of the reaction of the components and water, a homogeneous material with closed pores is formed. This material has high heat-insulating properties, which is reflected in the table.

Тепло- и гидроизоляцию трубопровода осуществляют следующим образом: для нанесения изоляции композицию ППУ заливают в межтрубное пространство через отверстие заглушки. После окончания процесса заливочное отверстие в заглушке закрывается. В процессе вспенивания ППУ - композиции происходит заполнение межтрубного пространства по направлению снизу вверх с одновременным вытеснением из него воздуха через воздушные отверстия в верхней заглушке.Heat and waterproofing of the pipeline is carried out as follows: for applying insulation, the PPU composition is poured into the annulus through the plug hole. After the end of the process, the filling hole in the plug closes. In the process of foaming the PUF - composition, the annular space is filled in the direction from the bottom up with the simultaneous displacement of air from it through the air holes in the upper plug.

После заливки требуется определенное время для завершения химических реакций, при протекании которых происходит образование ППУ и его отвердение. Окончательное время отвердения пены устанавливается заранее опытным путем на технологических пробах. Наружную оболочку - полиэтилен низкого давления - экструдируют в соответствии с ГОСТ, а механические испытания оболочек (предел текучести, относительное удлинение при разрыве) соответствуют требованиям отечественных и европейских норм. Применяемый ППУ обеспечивает работоспособность теплоизоляции не менее 25 лет и рассчитан на длительное воздействие температуры носителя до 130°С.After pouring, a certain time is required for the completion of chemical reactions, during the course of which the formation of polyurethane foam and its hardening takes place. The final time for the curing of the foam is set in advance empirically on technological samples. The outer shell - low pressure polyethylene - is extruded in accordance with GOST, and the mechanical tests of the shells (yield strength, elongation at break) comply with the requirements of domestic and European standards. The applied PPU provides the thermal insulation for at least 25 years and is designed for a long-term exposure to carrier temperature up to 130 ° С.

Использование изображения позволит снизить тепловые потери трубопровода, повысить надежность и долговечность гидротеплоизоляции за счет использования высококачественного сырья, а также постоянно контролировать продукцию на всех стадиях технологического процесса.Using the image will reduce the heat loss of the pipeline, increase the reliability and durability of thermal insulation through the use of high-quality raw materials, as well as constantly monitor products at all stages of the process.

Ранее не использованные в теплоизоляционных конструкциях ППУ и ПЭ обеспечивают расширение используемых теплоизоляционных покрытий как внутренних, так и наружных.PPU and PE, which were not previously used in heat-insulating constructions, provide expansion of used heat-insulating coatings, both internal and external.

Claims

1. The pipeline, mainly for heating networks, including a metal pipe with a heat-insulating coating of the casting type and an external integral polymer waterproofing sheath, while the heat-insulating coating is made of polyurethane foam based on ozone-depleting freons with a volume fraction of closed pores after foaming and curing of the foam of at least 88%, moreover, the composition of the polyurethane foam before foaming contains water, ozone-depleting soft freon and polyisocyanate, and the waterproofing membrane is made of polyethylene Lena low pressure pipe grades.

2. The pipeline according to claim 1, characterized in that the average statistic of the volume fraction of closed pores is 94.27%.