Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ

Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к трубопроводному транспорту с наружным теплоизоляционным покрытием для транспортирования высокотемпературных и низкотемпературных сред жидких и газообразных веществ.

Известна труба стальная с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой (ГОСТ 30732-2006), включающая внешнюю оболочку, центраторы, стянутые к трубе металлической или полимерной лентой, и тепловую изоляцию из пенополиуретана между трубой и внешней оболочкой. Внешняя оболочка выполнена из тонколистовой оцинкованной стали спиральновитой с завальцованным герметичным швом.

Недостатком теплоизолированной трубы является то, что пенополиуретан является горючим материалом. В конструкции тепловой изоляции отсутствует возможность предотвращения распространения ее горения по всей длине трубопровода при локальном возгорании пенополиуретана.

Известна труба для транспортировки нефтепродукта (патент RU №2453758, МПК F16L 9/00, опубл. в Бюл. №33 от 20.06.2012 г.), включающая рабочую трубу, покрытую антикоррозионным и антистатическим защитным покрытием, внешнюю оболочку, теплоизоляционный слой из пенополиуретана, расположенный между рабочей трубой и внешней оболочкой, центраторы, размещенные в теплоизоляционном слое, по меньшей мере одну противопожарную вставку и нагревательный элемент. Отношение длины одной противопожарной вставки к диаметру рабочей трубы составляет не менее чем 3,5:1. Внешняя оболочка выполнена в виде спиральновитой или спиральнонавивной трубы, предпочтительно из оцинкованной стали. Противопожарная вставка выполнена из негорючего материала, предпочтительно из минерального волокна (например, из базальтовых пород). Защитное покрытие рабочей трубы является эпоксидным или полиуретановым.

Недостатком данной трубы является то, что эпоксидное или полиуретановое защитное покрытие рабочей трубы относится к горючим материалам. Покрытие наносится по всей длине рабочей трубы, в том числе и в месте расположения противопожарной вставки из негорючего материала. Расположение горючего материала в зоне противопожарной вставки может привести к распространению огня вдоль ее оси. Кроме того, длина одной противопожарной вставки, составляющая к диаметру рабочей трубы 3,5:1, может оказаться неэффективной при борьбе с распространением воспламенения пенополиуретана вдоль всей длины рабочей трубы. Например, длина противопожарной вставки для трубы диаметром 89 мм составит всего 312 мм. Увеличение количества противопожарных вставок в теплоизоляционном слое из пенополиуретана проблему не решает. Если воспламенение пенополиуретана произойдет через одну вставку, то же самое произойдет на следующей вставке. К недостаткам трубы относится прямой контакт пенополиуретановой изоляции с противопожарной вставкой. Известно, что пенополиуретан образуется вспениванием жидких компонентов. При этом вспенивание в замкнутом пространстве создает избыточное давление, под действием которого пенополиуретан может проникать в монтажные зазоры между противопожарной вставкой и внешней оболочкой. Присутствие пенополиуретана, как горючего материала, в зоне противопожарной вставки так же нарушает требования противопожарной безопасности. Кроме того, противопожарная вставка в конструкции изоляции находится в скрытом положении, что усложняет контроль их местоположения в составе трубопровода в процессе монтажа и эксплуатации.

Задачей изобретения является обеспечение надежной пожарной безопасности теплоизолированной трубы за счет исключения возможности распространения огня по всей длине при возгорании ее теплоизоляции из горючего материала.

Поставленная задача решается теплоизолированной трубой для транспортирования жидких и газообразных веществ, содержащей рабочую трубу с наружным антикоррозионным покрытием и центраторами, теплоизоляцию из горючего материала с противопожарной вставкой и внешней оболочкой.

Новым является то, что противопожарная вставка выполнена длиной не менее 3 м, но не более половины длины трубы и расположена в средней предварительно освобожденной от наружного антикоррозионного покрытия части трубы, причем с торцов противопожарной вставки расположены герметизирующие манжеты, изолирующие пространство с противопожарной вставкой по внутренней поверхности внешней оболочки и по наружной поверхности рабочей трубы.

Противопожарная вставка выполнена в виде соединенных полых полуцилиндров из негорючего материала.

Полые полуцилиндры из негорючего материала оснащены лабиринтными замками по поверхности соединения между полуцилиндрами.

Противопожарная вставка оснащена теплоотражающим наружным покрытием.

На фиг. 1 изображен продольный разрез теплоизолированной трубы для транспортирования жидких и газообразных веществ.

На фиг. 2 изображен поперечный разрез теплоизолированной трубы для транспортирования жидких и газообразных веществ в месте расположения противопожарной вставки.

Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ (фиг. 1) состоит из рабочей трубы 1, имеющей наружное антикоррозионное покрытие 2, внешней оболочки 3, теплоизоляционного слоя 4, например, из пенополиуретана, пенополистирола и т.п., расположенного между рабочей трубой 1 и внешней оболочкой 3, центраторов 5, размещенных в теплоизоляционном слое 4. Внешняя оболочка 3 выполнена в виде спиральновитой или спиральнонавивной трубы, предпочтительно из оцинкованной стали. В средней части теплоизоляционного слоя из пенополиуретана 4 расположена противопожарная вставка 6 из негорючего материала. Длина противопожарной вставки составляет не менее 3 м, но не более половины рабочей трубы 1. Между теплоизоляционным слоем из пенополиуретана 4 и противопожарной вставкой 6 установлены разделительные манжеты 7 из эластичного материала (например, из резины). Противопожарная вставка 6 представляет собой готовые полуцилиндры из негорючего теплоизоляционного материала, например из минерального волокна, пеностекла, пенобетона и так далее. Наружная поверхность противопожарной вставки 6 может иметь теплоотражающее покрытие 8, например, из алюминиевой фольги. Теплоотражающее покрытие 8 может применяться при транспортировке по рабочей трубе 1 высокотемпературных сред для снижения тепловых потерь, происходящих при тепловом излучении. Толщина полуцилиндров противопожарной вставки 6 равна зазору между рабочей трубой 1 и внешней оболочкой 3. Плоскости разъема полуцилиндров противопожарной вставки 6 (фиг. 2) могут быть выполнены с лабиринтными замками 9 по принципу шип-паз для снижения тепловых потерь через них за счет более плотного контакта. Если наружное антикоррозионное защитное покрытие 2 (фиг. 1) рабочей трубы 1 выполнено из горючего материала (например, из эпоксидного, полиуретанового, полипропиленового и т.п.), в зоне расположения противопожарной вставки 6 на длине L данное покрытие 2 удалено.

Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ может быть изготовлена следующим образом.

На наружную поверхность рабочей трубы 1 (фиг. 1) наносят наружное антикоррозионное защитное покрытие 2. В средней части рабочей трубы 1 на длине L покрытие 2 удаляют, если оно выполнено из горючего материала. На участок с удаленной изоляцией устанавливают противопожарную вставку 6 в виде готовых полуцилиндров из негорючего теплоизоляционного материала методом обхвата рабочей трубы 1 до смыкания лабиринтных замков 9 (фиг. 2). На наружной поверхности готовых полуцилиндров может быть нанесено теплоотражающее покрытие 8. На торцы противопожарной вставки 6 устанавливают разделительные манжеты 7 (фиг. 1). На свободные участки рабочей трубы 1 устанавливают центраторы 5. На центраторы 5 и на противопожарную вставку 6 надевают внешнюю оболочку 3. Для свободного монтажа внешней оболочки 3 высоту центраторов 5 и толщину противопожарной вставки 6 выполняют равной зазору между рабочей трубой 1 и внешней оболочкой 3 с минусовым допуском. Образовавшиеся пространства между рабочей трубой 1 и внешней оболочкой 3 заполняют теплоизоляционным слоем 4 из пенополиуретана путем закачки его компонентов, смешанных в жидком состоянии. После закачки компоненты вспениваются и затвердевают. При этом вспенивание в замкнутом пространстве создает давление, способное закачать пенополиуретан в зазоры между рабочей трубой 1 и противопожарной вставкой 6 и между противопожарной вставкой 6 и внешней оболочкой 3. Этому процессу препятствуют установленные разделительные манжеты 7. Пенополиуретан в процессе вспенивания прилипает к наружной поверхности рабочей трубы 1 и к внутренней поверхности внешней оболочки 3, что защищает от проникновения влаги к зоне установки противопожарной вставки 6. Таким образом, пенополиуретан защищает от коррозии наружную поверхность рабочей трубы 1 в зоне расположения противоположной вставки, с которой удалено наружное антикоррозионное защитное покрытие 2. Расположение противопожарной вставки 6 в средней части рабочей трубы 1 и ограничение ее длины не более половины рабочей трубы 1 обеспечивают равномерную герметичность пенополиуретана с обоих торцов противопожарной вставки 6.

Таким образом, в зоне противопожарной вставки полностью отсутствуют горючие материалы, что в совокупности с достаточной длиной противопожарной вставки исключает возможность распространения огня по всей длине теплоизолированной трубы в случае возгорания ее теплоизоляции из горючего материала. Все это обеспечивает надежную пожарную безопасность при применении теплоизолированной трубы.

1. Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ, содержащая рабочую трубу с наружным антикоррозионным покрытием и центраторами, теплоизоляцию из горючего материала с противопожарной вставкой и внешней оболочкой, отличающаяся тем, что противопожарная вставка выполнена длиной не менее 3 м, но не более половины длины трубы и расположена в средней предварительно освобожденной от наружного антикоррозионного покрытия части трубы, причем с торцов противопожарной вставки расположены герметизирующие манжеты, изолирующие пространство с противопожарной вставкой по внутренней поверхности внешней оболочки и по наружной поверхности рабочей трубы.

2. Теплоизолированная труба по п.1, отличающаяся тем, что противопожарная вставка выполнена в виде соединенных полуцилиндров из негорючего материала.

3. Теплоизолированная труба по п.2, отличающаяся тем, что полуцилиндры из негорючего материала оснащены лабиринтными замками по поверхности соединения между полуцилиндрами.

4. Теплоизолированная труба по п.1, отличающаяся тем, что противопожарная вставка оснащена теплоотражающим наружным покрытием.

5. Теплоизолированная труба по п.2 или 3, отличающаяся тем, что противопожарная вставка оснащена теплоотражающим наружным покрытием.