RU2605485C2

RU2605485C2 - Трубчатая изолирующая обкладка для труб и способ обеспечения трубчатой изолирующей обкладки

Info

Publication number: RU2605485C2
Application number: RU2013128369/06A
Authority: RU
Inventors: Франческо ТОНЬОН
Original assignee: Эспен Аэроджелз, Инк.
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2016-12-20
Also published as: EP2643626B1; EP2643626A1; DK2643626T3; ITPD20100351A1; WO2012069982A1; IT1402787B1; PL2643626T3; RU2013128369A

Abstract

Группа изобретений относится к теплоизоляции трубопроводов. Трубчатая изолирующая обкладка (10) для труб содержит трубчатый элемент (11), изолирующий слой (13) и внешнюю защитную оболочку (14). Трубчатый элемент (11) является упруго деформируемым в радиальном направлении и приспособлен для вмещения в себя подлежащей обкладке трубы (12), согласуясь с ней по размерам или геометрически, либо для сжатия при хранении. Изолирующий слой (13) выполнен на основе аэрогеля и расположен таким образом, чтобы окружать с люфтом упруго деформируемый трубчатый элемент (11). Внешняя защитная оболочка (14) расположена так, чтобы заключать в себя изолирующий слой (13). Технический результат: возможность применения для труб различных диаметров, возможность наматывания на бобину или катушку для повышения удобства при хранении и транспортировке. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к трубчатой изолирующей обкладке для труб. Изобретение относится также к способу обеспечения такой трубчатой обкладки.

Уровень техники

В настоящее время для обкладки с целью тепловой изоляции труб, в которых протекают текучие среды, которые являются в частности горячими или холодными, повсеместно приняты специальные трубчатые обкладки, содержащие один или большее количество изолирующих слоев, и подлежащие тепловой изоляции трубы должны быть вставлены в такие обкладки.

Такие трубчатые обкладки, хотя и широко распространенные, имеют ряд недостатков.

Первый из этих недостатков обусловлен тем фактом, что обычные трубчатые обкладки не являются особенно деформируемыми в диаметральном направлении.

Это означает, что для каждого нового диаметра трубы, которую необходимо изолировать, должна быть новая трубчатая обкладка с соответствующим внутренним диаметром.

Более того, такие трубчатые обкладки, именно вследствие отсутствия у них деформируемости в диаметральном направлении, хотя они могут изгибаться, чтобы приспосабливаться к любым искривленным траекториям обкладываемого трубопровода, не могут быть согнуты на 180° без разрушения и разрыва в области сгиба, и должны храниться полностью расправленными в отрезках длиной до десяти метров.

И еще, как упоминалось выше, "недеформируемость" в диаметральном направлении не позволяет производить какое-либо сжатие таких трубчатых обкладок, которые, таким образом, в дополнение к тому, что имеют не изменяемый диаметр, не могут быть сжаты таким образом, чтобы их можно было удобно обернуть вокруг приспособленной опоры, еще и вследствие радиальной толщины изолирующего слоя, который часто имеет значительную величину по отношению к диаметру подлежащей обкладке трубы.

Это приводит к значительному объему хранящихся на складе частей, что неизбежно, потому что сколько существует внешних диаметров подлежащих обкладке труб, столько должно храниться серий трубчатых обкладок.

Краткое изложение существа изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение трубчатой изолирующей обкладки для труб, которая могла бы быть лишена вышеуказанных недостатков обычных обкладок.

Специальной задачей изобретения является обеспечить обкладку, которая приспосабливается к различным диаметрам трубы, уменьшая, таким образом, проблемы, связанные с хранением, транспортируемыми объемами и, вообще, со всякими неудобствами.

Другой задачей изобретения является предложить способ обеспечения трубчатой изолирующей обкладки для труб в соответствии с вышеупомянутой целью и связанными задачами.

Еще одной задачей изобретения является обеспечение трубчатой изолирующей обкладки для труб, а также способа для обеспечения такой трубчатой изолирующей обкладки для труб, которая может быть выполнена с использованием известных заводов и технологий.

Эта цель и эти и другие задачи, которые далее по тексту станут более очевидными, достигаются настоящим изобретением согласно следующим аспектам:

В одном аспекте трубчатая изолирующая обкладка (10) для труб содержит в направлении изнутри наружу:

трубчатый элемент (11), который является упруго деформируемым в радиальном направлении и выполнен с возможностью вмещения в себя трубы (12) или части трубы, подлежащей обкладке, согласуясь с ней по размерам или геометрически, или выполнен с возможностью сжатия в радиальном направлении для хранения,

- изолирующий слой (13), выполненный на основе аэрогеля и расположенный таким образом, чтобы окружать упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11),

- внешнюю защитную оболочку (14), которая расположена таким образом, чтобы окружать упомянутый изолирующий слой (13).

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) является элементом плетеного типа, при этом уток и основа выработаны таким образом, чтобы обеспечить приспособляемость упомянутого плетения к серии различных диаметров трубы в заданном диапазоне размеров упомянутых диаметров.

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой упруго деформируемый трубчатый элемент (11) плетеного типа выполнен из стекловолоконной ткани, в частности, для использования на трубах для горячих текучих сред.

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой внешняя оболочка (14) выполнена из ПВХ или подобного или эквивалентного пластического материала.

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой внешняя оболочка (14) выполнена из ткани, которая является устойчивой к высоким температурам.

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой изолирующий слой (13) содержит материал Pyrogel® от компании Aspen.

В другом аспекте раскрыта обкладка, в которой упруго деформируемый трубчатый элемент (11) соединен с упомянутым изолирующим слоем (13), который окружает его, по шву (15) в продольном направлении.

В еще одном аспекте раскрыт способ изготовления трубчатой изолирующей обкладки (10) для труб в соответствии с одним из предыдущих пунктов, который содержит этапы, на которых:

- накладывают на трубчатый элемент (11), который является упруго деформируемым в радиальном направлении, изолирующий слой (13) на основе аэрогеля в форме полосы (13а), которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11);

- адгезивно соединяют противоположные продольные края (16, 17) упомянутой полосы (13а) изолирующего слоя таким образом, чтобы упомянутый изолирующий слой окружал упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент;

- накладывают на упомянутый изолирующий слой (13), замкнутый вокруг упруго деформируемого трубчатого элемента (11), защитную оболочку (14) в форме полосы (14а) пластического материала, которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) и упомянутый изолирующий слой (13);

- накладывают один на другой и соединяют противоположные боковые клапаны (18, 19) упомянутой защитной оболочки в форме полосы (14а).

В другом аспекте раскрыт способ, в котором адгезивное соединение противоположных продольных краев (16, 17) упомянутой полосы (13а) изолирующего слоя производится посредством этапов, на которых:

- наносят горячий клей (20) между упомянутыми обращенными краями (16, 17), при этом клей, который проходит вниз до тех пор, пока он не осаждается также и на поверхность (11а) упомянутого упруго деформируемого трубчатого элемента (11), таким образом, соединяет упомянутые края (16, 17) друг с другом, а также с упруго деформируемым трубчатым элементом (11);

- охлаждают область соединения упомянутых краев (16, 17).

В другом аспекте раскрыт способ, в котором соединение противоположных боковых клапанов (18, 19) упомянутой защитной оболочки в форме полосы, выполненной из пластического материала (14а), содержит этапы, на которых:

- обдувают горячим воздухом (24) наложенные один на другой клапаны (18, 19), по меньшей мере, до тех пор, пока оба клапана не размягчатся;

- прижимают упомянутые размягченные клапаны (18, 19) один к другому;

- обдувают холодным воздухом (27) упомянутые клапаны (18, 19), которые прижаты один к другому.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из описания предпочтительного, но не исключительного варианта исполнения обкладки в соответствии с настоящим изобретением, который посредством неограничивающего примера проиллюстрирован в сопроводительных чертежах, на которых:

фиг. 1 - вид поперечного сечения обкладки в соответствии с изобретением, наложенной на обобщенную трубу;

фиг. 2 - вид первого этапа способа обеспечения обкладки по настоящему изобретению;

фиг. 3 - вид поперечного сечения детали первого этапа по фиг. 2;

фиг. 4 - вид второго этапа способа обеспечения обкладки по настоящему изобретению;

фиг. 5 показывает обкладку по настоящему изобретению в конфигурации для транспортировки.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Со ссылкой на чертежи трубчатая изолирующая обкладка для труб в соответствии с изобретением в общем обозначена ссылочной позицией 10.

Такая обкладка 10 содержит в направлении изнутри наружу:

- трубчатый элемент 11, который является упруго деформируемым в радиальном направлении и либо приспособлен для вмещения в себя трубы 12 или части трубы, подлежащей обкладке, согласуясь с ней по размерам или геометрически, либо приспособлен для сжатия в радиальном направлении для последующего хранения с меньшими неудобствами;

- изолирующий слой 13, который может быть согласован и выполнен на основе аэрогеля и расположен таким образом, чтобы окружать упруго деформируемый трубчатый элемент 11;

- внешнюю защитную оболочку 14, которая расположена так, чтобы окружать изолирующий слой.

Упруго деформируемый трубчатый элемент 11 в описанном здесь неограничивающем варианте осуществления представляет собой элемент плетеного типа, при этом уток и основа выработаны таким образом, чтобы обеспечить приспособляемость плетеного трубчатого элемента к серии различных диаметров трубы в заданном диапазоне размеров таких диаметров.

Например, упруго деформируемый трубчатый элемент 11, который в состоянии покоя имеет диаметр X сантиметров, может приспосабливаться, чтобы устанавливаться на трубы, имеющие диаметры между X и Х+2 сантиметров.

Такой упруго деформируемый трубчатый элемент 11 для использования на трубах для горячих текучих сред выполнен из стекловолоконной ткани.

Следует заметить, что такой упруго деформируемый трубчатый элемент 11 может быть снабжен также другими тканями или неткаными полотнами или многослойными трубчатыми элементами, которые являются подобными или эквивалентными в соответствии с необходимостью или требованиями по тепловой изоляции.

Внешняя оболочка 14, например, выполнена из ПВХ или подобного или эквивалентного пластического материала.

Если такая внешняя оболочка 14 расположена, в частности, в горячей окружающей среде, то она снабжена тканью, которая является устойчивой к высоким температурам, которая, следует понимать, является тканью известного типа.

Изолирующий слой 13 основан на аэрогеле и содержит, например, материал Pyrogel® от компании Aspen. Следует заметить, что в соответствии с необходимостью и требованиями могут использоваться также и другие материалы или многослойные материалы, содержащие аэрогель, которые, следует понимать, являются материалами известного типа.

Такой изолирующий слой 13 может быть согласован, в том смысле, что он является деформируемым так, чтобы приспосабливаться под диаметр трубы, на которую накладывается обкладка 10, а также под изогнутые отрезки трубопровода, при этом изолирующий слой 13 удерживается между внутренним трубчатым элементом 11 и внешней защитной оболочкой 14.

Упруго деформируемый трубчатый элемент 11 соединен с изолирующим слоем 13, который окружает его вдоль шва 15 в продольном направлении.

Таким образом, деформируемый плетеный трубчатый элемент 11 не может скользить в продольном направлении относительно изолирующего слоя 13, относительно его не может быть также и никакого вращения. Это делает обкладку более управляемой и предотвращает нежелательное отслоение деформируемого трубчатого элемента от изолирующего слоя, а также скручивание деформируемого трубчатого элемента внутри изолирующего слоя.

Изобретение относится также к способу обеспечения трубчатой изолирующей обкладки 10 для труб 12, как описано выше.

Такой способ включает в себя этапы:

- наложения на трубчатый элемент 11, который является упруго деформируемым в радиальном направлении, изолирующего слоя 13 на основе аэрогеля в форме полосы 13а, которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упруго деформируемый трубчатый элемент, как на фиг. 2;

- адгезивного соединения противоположных продольных краев 16 и 17 полосы 13а изолирующего слоя таким образом, чтобы изолирующий слой окружал упруго деформируемый трубчатый элемент 11, как на фиг. 2 и 3;

- наложения на изолирующий слой 13, замкнутый таким образом, вокруг упруго деформируемого трубчатого элемента 11, защитной оболочки 14 в форме полосы 14а пластического материала, которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упруго деформируемый трубчатый элемент 11 и изолирующий слой 13, как на фиг. 4;

- наложения одного на другой и соединения противоположных боковых клапанов 18 и 19 защитной оболочки в форме полосы 14а, тоже как на фиг. 4.

Адгезивное соединение противоположных продольных краев 16 и 17 полосы 13а изолирующего слоя, в частности, производится посредством:

- нанесения горячего клея 20 посредством специального разливочного средства 21, которое, следует понимать, является средством известного типа, между краями 16 и 17, расположенными обращенными друг другу, при этом клей 20, который проходит вниз до тех пор, пока не достигнет также и поверхности 11а упруго деформируемого трубчатого элемента 11, таким образом, определяет шов 15 и таким образом соединяет эти края друг с другом, а также с упруго деформируемым трубчатым элементом, как упоминалось выше;

- охлаждения клея в области соединения краев 16 и 17, например, обдувом струи холодного воздуха 22 посредством специального обдувочного устройства 23, которое, следует понимать, является устройством известного типа.

Соединение противоположных боковых клапанов 18 и 19 защитной оболочки в форме полосы пластического материала достигается, например, следующим образом:

- обдув горячим воздухом 24 посредством средства 25 для обдува горячим воздухом, которое, следует понимать, является известным, наложенных один на другой клапанов 18 и 19, по меньшей мере, до тех пор, пока оба клапана не размягчатся;

- прижатие, например, прижимным роликом 2 6 размягченных клапанов 18 и 19 одного к другому;

- обдув холодным воздухом 27 клапанов, которые прижаты один к другому.

Если оболочка 14 выполнена из ткани, которая является устойчивой к высоким температурам, то взаимная фиксация наложенных один на другой клапанов может быть выполнена сшиванием.

Использование трубчатой изолирующей обкладки 10 в соответствии с изобретением производится следующим образом.

Труба 12 помещается в упруго деформируемый трубчатый элемент 11, который расширяется, заключая в себя внешнюю поверхность трубы и присоединяясь к ней.

Люфт между деформируемым трубчатым элементом 11 и изолирующим слоем 13 вместе с люфтом, если он есть, между изолирующим слоем 13 и защитной оболочкой 14, обеспечивает приспосабливаемость обкладки 10 по настоящему изобретению ко множеству различных диаметров труб.

Кроме того, принятие изолирующего слоя на основе аэрогеля, материала с исключительно высокими теплоизолирующими свойствами, гарантирует очень ограниченную толщину для всей обкладки 10, обеспечивая, таким образом, ее сжимаемость в радиальном направлении и, тем самым, ее способность быть намотанной на бобину или катушку, с огромными преимуществами в том, что касается хранения, а также уменьшения неудобств во время транспортирования.

Более того, характеристики по гибкости деформируемого трубчатого элемента 11 и изолирующего слоя 13 с оболочкой 14 позволяют обкладывать изогнутые отрезки трубопровода даже без необходимости разрезать обкладку 10.

На практике было найдено, что настоящее изобретение полностью отвечает поставленным целям и задачам.

На практике по данному изобретению была обеспечена такая обкладка, которая приспосабливается под различные диаметры труб, уменьшая, таким образом, проблемы, связанные с хранением, транспортируемыми объемами и, вообще, со всякими неудобствами.

Действительно, как можно видеть на фиг. 5, общая гибкость трубчатой обкладки 10 в соответствии с изобретением обеспечивает ее наматывание на бобину или катушку 30, - решение, которое значительно сокращает связанные с ней неудобства по сравнению с обычными жесткими трубчатыми обкладками.

Более того, в соответствии с изобретением разработан способ обеспечения трубчатой изолирующей обкладки для труб, как описано выше.

Наконец, но что не менее важно, в соответствии с изобретением разработана такая изолирующая обкладка для труб, а также такой способ обеспечения такой трубчатой изолирующей обкладки для труб, которые могут быть выполнены с использованием известных заводов и технологий.

Разработанное таким образом изобретение допускает многочисленные модификации и изменения, все из которых заключены в объеме приложенной формулы изобретения. Более того, все элементы могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.

На практике используемые материалы и конкретные размеры и формы могут быть любыми в соответствии с требованиями и уровнем техники.

Там где за техническими признаками, упомянутыми в каком-либо пункте формулы изобретения, следуют ссылочные позиции, такие ссылочные знаки были введены с единственной целью увеличения доступности для понимания этих пунктов, и, соответственно, такие ссылочные знаки не имеют никакого ограничительного эффекта в том, что касается интерпретации каждого элемента, идентифицированного в качестве примера такими ссылочными знаками.

Описание, содержащееся в итальянской патентной заявке №PD2010A000351, на приоритет которой притязает данная патентная заявка, во всей своей полноте включено сюда в качестве ссылки.

Там где за техническими признаками, упомянутыми в каком-либо пункте формулы изобретения, следуют ссылочные позиции и/или знаки, эти ссылочные позиции и/или знаки были введены исключительно с целью увеличения доступности для понимания этих пунктов, и, соответственно, такие ссылочные позиции и/или знаки не несут никакого ограничительного эффекта в том, что касается интерпретации каждого элемента, идентифицированного в качестве примера такими ссылочными позициями и/или знаками.

Claims

1. Трубчатая изолирующая обкладка (10) для труб, отличающаяся тем, что содержит в направлении изнутри наружу:
- трубчатый элемент (11), который является упруго деформируемым в радиальном направлении и выполнен с возможностью вмещения в себя трубы (12) или части трубы, подлежащей обкладке, согласуясь с ней по размерам или геометрически, или выполнен с возможностью сжатия в радиальном направлении для хранения,
- изолирующий слой (13), выполненный на основе аэрогеля и расположенный таким образом, чтобы окружать упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11),
- внешнюю защитную оболочку (14), которая расположена таким образом, чтобы окружать упомянутый изолирующий слой (13).

2. Обкладка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) является элементом плетеного типа, при этом уток и основа выработаны таким образом, чтобы обеспечить приспособляемость упомянутого плетения к серии различных диаметров трубы в заданном диапазоне размеров упомянутых диаметров.

3. Обкладка по п.2, отличающаяся тем, что упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) плетеного типа выполнен из стекловолоконной ткани, в частности, для использования на трубах для горячих текучих сред.

4. Обкладка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая внешняя оболочка (14) выполнена из ПВХ или подобного или эквивалентного пластического материала.

5. Обкладка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая внешняя оболочка (14) выполнена из ткани, которая является устойчивой к высоким температурам.

6. Обкладка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый изолирующий слой (13) содержит материал Pyrogel® от компании Aspen.

7. Обкладка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) соединен с упомянутым изолирующим слоем (13), который окружает его, по шву (15) в продольном направлении.

8. Способ изготовления трубчатой изолирующей обкладки (10) для труб в соответствии с одним из предыдущих пунктов, который содержит этапы, на которых:
- накладывают на трубчатый элемент (11), который является упруго деформируемым в радиальном направлении, изолирующий слой (13) на основе аэрогеля в форме полосы (13а), которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11);
- адгезивно соединяют противоположные продольные края (16, 17) упомянутой полосы (13а) изолирующего слоя таким образом, чтобы упомянутый изолирующий слой окружал упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент;
- накладывают на упомянутый изолирующий слой (13), замкнутый вокруг упруго деформируемого трубчатого элемента (11), защитную оболочку (14) в форме полосы (14а) пластического материала, которая проходит в том же самом направлении прохождения, что и упомянутый упруго деформируемый трубчатый элемент (11) и упомянутый изолирующий слой (13);
- накладывают один на другой и соединяют противоположные боковые клапаны (18, 19) упомянутой защитной оболочки в форме полосы (14а).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что упомянутое адгезивное соединение противоположных продольных краев (16, 17) упомянутой полосы (13а) изолирующего слоя производится посредством этапов, на которых:
- наносят горячий клей (20) между упомянутыми обращенными краями (16, 17), при этом клей, который проходит вниз до тех пор, пока он не осаждается также и на поверхность (11а) упомянутого упруго деформируемого трубчатого элемента (11), таким образом, соединяет упомянутые края (16, 17) друг с другом, а также с упруго деформируемым трубчатым элементом (11);
- охлаждают область соединения упомянутых краев (16, 17).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что упомянутое соединение противоположных боковых клапанов (18, 19) упомянутой защитной оболочки в форме полосы, выполненной из пластического материала (14а), содержит этапы, на которых:
- обдувают горячим воздухом (24) наложенные один на другой клапаны (18, 19), по меньшей мере, до тех пор, пока оба клапана не размягчатся;
- прижимают упомянутые размягченные клапаны (18, 19) один к другому;
- обдувают холодным воздухом (27) упомянутые клапаны (18, 19), которые прижаты один к другому.