Высокотемпературное теплоизоляционное покрытие для стальных трубных элементов


 


Владельцы патента RU 2422716:

Игнатов Анатолий Афанасьевич (RU)
Ширинян Врам Торгомович (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоизоляции стальных трубных элементов теплотрассы, эксплуатируемых без гидрозащитной оболочки, а также энергоэффективной и энергосберегающей технологии в области теплоснабжения. Теплоизоляционное покрытие для стальных трубных элементов включает жидкокерамическую основу с стеклянными микросферами диметром 15-150 мкм и наполнителями. Жидкокерамическая основа состоит из негорючих неорганических компонентов, включающих (в массовых процентах): 0,4-0,6 аэросила, 6-8 вспученного перлита, 5-7 β-эвкриптита с отрицательным коэффициентом термического расширения, 0,8-1,2 молотой слюды, 2-4 оксидов кремния и/или титана, 18-20 стеклянных микросфер и 62,5-64,5 связующего в виде жидкого натриевого или калиевого стекла. Покрытие выполнено толщиной 4-12 мм. Каждые на 4-5 мм покрытия содержат, по меньшей мере, 3 слоя армирующей сетки. Изобретение позволяет увеличить срок службы покрытия и снизить вредное воздействие на организм человека и окружающую среду. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоизоляции стальных трубных элементов теплотрассы, эксплуатируемых без гидрозащитной оболочки, а также энергоэффективной и энергосберегающей технологии в области теплоснабжения.

Известно теплоизоляционное покрытие для стальных труб, включающее жидкокерамическую основу с микросферами диметром 15-150 мкм, и способ его формирования, включающий нанесение покрытия на стальную трубу и последующую сушку (см. патент RU 2352601, опубл. 20.04.2009). Недостатком известного покрытия является его недолговечность, связанная с несоответствием термического расширения покрытия термическому расширению трубы.

Задачей заявленного изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в увеличении срока службы покрытия и снижении вредного воздействия на организм человека и окружающую среду. Поставленная задача решается, а технический результат достигается в части устройства тем, что в теплоизоляционном покрытии для стальных трубных элементов, включающем жидкокерамическую основу с микросферами диметром 15-150 мкм, эта основа состоит из негорючих неорганических компонентов, включающих (в массовых процентах): 0,4-0,6 аэросила, 6-8 вспученного перлита, 5-7 β-эвкриптита с отрицательным коэффициентом термического расширения, 0,8-1,2 молотой слюды, 2-4 оксидов кремния и/или титана, 18-20 стеклянных микросфер и 62,5-64,5 связующего в виде жидкого натриевого или калиевого стекла, причем покрытие выполнено толщиной 4-12 мм, и каждые на 4-5 мм покрытия содержат, по меньшей мере, 3 слоя армирующей стеклосетки.

На чертеже представлено предлагаемое покрытие.

Теплоизоляционное покрытие для стальных труб 1 представляет собой жидкокерамическую основу 2, проложенную для прочности армирующей сеткой 3. Покрытие выполняют толщиной 4-12 мм, и каждые на 4-5 мм покрытия содержат, по меньшей мере, 3 слоя стеклосетки толщиной 0,12-0,15 мм. Основа покрытия имеет следующий состав негорючих неорганических компонентов: 0,4-0,6 аэросила, 6-8 вспученного перлита, 5-7 β-эвкриптита с отрицательным коэффициентом термического расширения, 0,8-1,2 молотой слюды, 2-4 оксидов кремния и/или титана, 18-20 стеклянных микросфер диметром 15-150 мкм и 62,5-64,5 связующего в виде жидкого натриевого или калиевого стекла.

Предлагаемая система по коэффициентам термического расширения теплоизоляционного покрытия жидкокерамического происхождения соответствует подложке (стальная конструкция), на поверхность которой оно наносится. Такая система позволяет одновременно нанести слой покрытия толщиной 4-5 мм в отличие от существующих аналогичных жидкокерамических покрытий, где толщина одноразового нанесенного слоя изоляции составляет не более 0,3-0,4 мм. Применение армирующей стеклосетки при наборе толщины изоляционного слоя повышает надежность и долговечность покрытия, особенно при термоударах и повышенных температурах теплоносителя в условиях эксплуатации.

Главное достоинство предлагаемого покрытия состоит в использовании сбалансированного по коэффициентам термического расширения (КТР) состава изоляции и субстрата (стального трубного элемента или конструкции). Это достигается введением в состав покрытия наполнителя, имеющего отрицательный объемный КТР. По кристаллической структуре подобные наполнители имеют сходства с минералом нефелином, получаемого при высокотемпературной термообработке в вакууме, где происходит частичное вытягивание кристаллической решетки и увеличение ее объема.

В процессе формирования теплоизоляции на поверхности стальных трубных элементов существует большая разница между КТР подложки - стального элемента [α=(0,12-0,14)×10-4 1/°C] и изоляцией [α=(0,28×10-5-0,6×10-6) 1/°C]. Вероятно, это является главной причиной возникновения дефектов в процессе формирования изоляции - микротрещины в объеме и на поверхностных слоях, отрыв изоляции от поверхности субстрата и др. При сбалансированности КТР стальной конструкции и изоляции в пределах α≈0,2×10-4 1/°C, возможно увеличение толщины одноразового нанесенного слоя изоляции приблизительно в 15 раз при отсутствии вышеупомянутых дефектов.

Более того, предлагаемое покрытие кроме высокой механической прочности (прочность при сжатии 4-6 МПа, адгезионная прочность при отрыве изоляции от стальной поверхности 3-5 МПа, ударопрочность 7-8 КДж/м2), низкой водостойкости 0,2% (объемная), имеет высокую устойчивость к радиации и к образованию грибков, плесени и гнили из-за содержания в составе природного антисептика - жидкого стекла, что положительно влияет на его эксплуатационные характеристики.

Наилучшими эксплуатационными характеристиками предлагаемое покрытие обладает при его формировании следующим образом. Покрытие с армирующей сеткой наносят на стальную трубу и сушат его по схеме: 2 часа при температуре 17-27°C, затем 4-6 часов при температуре 60-65°C и 2-4 часа при температуре 80-85°C. Или при температуре теплопровода 70-90°C наносят покрытие толщиной 4-5 мм и армирующую сетку. Через 10-15 мин операцию нанесения покрытия повторяют до набора необходимого слоя изоляции. После такой сушки предлагаемое покрытие имеет плотность 480-520 кг/м3 и теплопроводность при 100°C 0,038-0,041 Вт/м°C.

Перечисленные свойства предлагаемого покрытия изоляции с применением армирующей стеклосетки, а также технологические особенности его формирования позволяют эксплуатировать его без дополнительной гидрозащитной оболочки.

Теплоизоляционное покрытие для стальных трубных элементов, включающее жидкокерамическую основу с микросферами диметром 15-150 мкм, отличающееся тем, что жидкокерамическая основа состоит из негорючих неорганических компонентов, включающих (в массовых процентах): 0,4-0,6 аэросила, 6-8 вспученного перлита, 5-7 β-эвкриптита с отрицательным коэффициентом термического расширения, 0,8-1,2 молотой слюды, 2-4 оксидов кремния и/или титана, 18-20 стеклянных микросфер и 62,5-64,5 связующего в виде жидкого натриевого или калиевого стекла, причем покрытие выполнено толщиной 4-12 мм, и каждые на 4-5 мм покрытия содержат, по меньшей мере, 3 слоя армирующей сетки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству, используемым для покрытия трубчатой секции (1) из минеральной ваты. .

Изобретение относится к области теплоизоляции преимущественно трубопроводов. .

Изобретение относится к области теплоизоляции, в частности к стекловолоконному трубчатому изолятору и его изготовлению. .

Изобретение относится к строительству и монтажу трубопроводов с использованием энергосберегающих технологий, в частности к теплоизоляционным оболочкам трубопроводов перегретого пара.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и касается способа осуществления сборно-разборного теплоизоляционного покрытия трубопровода с температурой транспортируемого агента от минус 180°С до плюс 170°С.

Изобретение относится к листовым тепло(хладо)изолирующим материалам, предназначенным для применения в качестве теплоизоляции или хладоизоляции различных неплоских объектов (трубопроводы, обечайки и т.д.).

Изобретение относится к области теплоизоляции трубопроводов. .

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к теплогидроизолированным конструкциям трубопроводов для транспортирования текучей среды, в т.ч.

Изобретение относится к теплоизоляции трубопроводов. .

Изобретение относится к изоляционной структуре для тепловой и акустической изоляции летательного аппарата

Изобретение относится к листовым теплоизолирующим изделиям, предназначенным для изоляции различных неплоских объектов, преимущественно трубопроводов и обечаек

Изобретение относится к конструкции шва для нахлеста из алюминиевой фольги, предназначенного закрывать и одновременно замыкать разрез в секции трубной изоляции из минеральной ваты

Изобретение относится к листовым тепло(хладо)изолирующим изделиям, предназначенным для изоляции трубопроводов и обечаек

Изобретение относится к способу изготовления трубопровода с теплоизоляцией, гофрированному трубопроводу с теплоизоляцией, установке для изготовления гофрированного трубопровода с теплоизоляцией. Трубопровод включает по меньшей мере одну внутреннюю трубу, расположенную на расстоянии от нее гофрированную внешнюю трубу из синтетического материала и слой из вспененного синтетического материала, заполняющий пространство между внутренней трубой и внешней трубой. Сначала на внутреннюю трубу наносят слой пены и на трубе, образованной внутренней трубой и слоем пены, с помощью экструзии создают внешнюю трубу. После завершившейся экструзии внешней трубы на слой пены с помощью формовочных инструментов создают гофрированную форму. Изобретение обеспечивает повышение гибкости трубы. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к многослойным материалам для теплоизоляции для использования их в промышленном и гражданском строительстве в качестве облицовки конструкций с целью придания им теплоизолирующих, огнестойких и звукоизолирующих свойств. Способ получения теплоизоляционного материала осуществляют поточным способом путем совместной подачи в камеру нагрева ковра-основы 1, в качестве которого берут материалы из минерального или базальтового волокна, армирующего 2 и защитного 3 слоев, соединением слоев друг с другом путем нагревания с последующим охлаждением и распиловкой готового ковра в заданные размеры, в качестве армирующего 2 слоя берут стеклосетку с поверхностной плотностью от 30 до 250 г/м2, которую покрывают с двух сторон раствором фенолформальдегидной смолы 4 и укладывают на основу 1, а в качестве защитного 3 слоя берут теплостойкие тканевые материалы, которые укладывают на армирующий 2 слой. Соединение слоев друг с другом ведут в камере полимеризации 5, в которую с площадки каширования с рулонов 6 и 7 по транспортеру поступают вышеуказанные слои, при этом стеклосетка 2 предварительно пропущена через ванну с раствором фенолформальдегидной смолы 8. Полимерное связующее при отверждении образует клеевые слои 4. В качестве защитного слоя используют стеклохолст, или стеклоткань, или хлопчатобумажную ткань, или базальтовую или кремнеземную ткань, или иной известный для этих целей материал. Слои ковра склеивают друг с другом в камере полимеризации 5 при нагревании до температуры 160-200°C с образованием слоистого теплоизоляционного материала 9. Изобретение обеспечивает сокращение затрат на производство и монтаж теплоизоляционного материала при одновременном улучшении качества получаемого материала и расширение сферы его использования. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Наверх