Способ получения теплозащитного покрытия трубопровода
Изобретение относится к технике защиты металлических поверхностей, к теплоизоляционной и антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей. Сущность изобретения: способ получения теплозащитного покрытия трубопровода, включающий металлическую трубу, стыки трубопровода, подготовку поверхности под покрытие, нанесение тепловой изоляции, гидроизоляции, при этом на металлической поверхности трубы трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия, за счет того, что на металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции, а затем не ранее чем через 30 минут под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера при постоянном его нагреве до +80°С. Техническим результатом изобретения является повышение теплоизоляционных, гидроизоляционных свойств, коррозионной стойкости теплозащитного покрытия трубопровода при одновременном упрощении технологии получения теплозащитного покрытия, сокращение материальных затрат и снижение трудоемкости работ. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к технике защиты металлических поверхностей, в частности к технологии теплоизоляционной и антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей.
Известна технология битумно-перлитовой тепловой изоляции. Недостатком данной технологии является ухудшение гидрофобных свойств покрытия при нагреве свыше +135°С. В процессе эксплуатации из битума освобождается сера, что приводит к ускорению коррозионных процессов. Коррозия за год эксплуатации достигает 0,65-0,70 мм/год. Коррозионное разрушение за 6-10 лет достигает 62%.
Известен способ полимербетонной тепловой изоляции, которая обладает высокой материалоемкостью, повышенным расходом связующего, взрывоопасностью производства за счет применения в качестве компонента растворителя - ацетона.
Известен способ тепловой изоляции «труба в трубе». Он может применяться только при температуре теплоносителя не более +130°С (стабильность свойств теплоизоляционного слоя из пенополиуретана до +110°С), что ограничивает его область применения (преимущественно в холодном и горячем водоснабжении). Паропроводный транспорт исключен.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является изобретение «Трубопровод» (Патент RU 2249754 С2 от 10.11.2000 г. «Трубопровод»), в котором теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана (жидкая композиция с коэффициентом теплопроводности 0,033 Вт/м·°С, при +20°С);) на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор более 88% и гидроизоляционной неразъемной оболочки из полиэтилена низкого давления трубных марок (по ГОСТ 30732-2006). До вспенивания композиция ППУ содержит воду и полиизоцианат.
Недостатком данного изобретения является невысокая адгезия гидроизоляционного покрытия из полиэтиленовых оболочек трубных марок, обуславливающая снижение плотности прилегания гидроизоляции к тепловой изоляции при заполнении межтрубного пространства пенополиуретаном и которая не исключает попадание влаги на тепловую изоляцию и проникновение ее на металлическую поверхность трубы. Сварные швы труб-оболочек (Патент RU 2246658 от 09.03.2004 г. С1. «Теплогидроизоляционный стык для изоляции стыковых соединений предварительно тепло- и гидроизолированных трубопроводов с двойной изоляцией и способ его выполнения») после заполнения пенополиуретаном допускают негерметичность соединений и попадание влаги под оболочку. Значительное попадание влаги на металлическую поверхность трубы происходит в процессе замены увлажненных участков тепловой изоляции на сухие, что приводит к возникновению коррозионных процессов и дальнейшему разрушению металлической поверхности трубы, к снижению гидроизоляционных свойств покрытия, его долговечности и механической прочности. Такая технология требует создания системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) (Патент RU 2289753 С1 от 18.11.2005 г. «Система оперативного дистанционного контроля состояния изоляции трубопроводов с теплоизоляцией из пенополиуретана, способ и устройство контроля», СНиП 41-02-2003. «Тепловые сети») за состоянием теплоизоляционного покрытия, обнаружения увлажненных участков и организацию срочной (экстренной) замены их сухими (СП 41-105-2002, Свод правил, «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке»). Это приводит к усложнению конструкции покрытия за счет того, что в теплоизоляционном слое на расстоянии 10-25 мм от наружной поверхности металлической трубы вдоль всей длины трубопровода располагают два медных проводника-индикатора, один из которых сигнальный, другой транзитный. А сама система оперативного дистанционного контроля (ОДК) требует дополнительно материальных затрат на: кабели - для коммутации (соединения) проводников-индикаторов (с разъемами); терминалы - в точках контроля; стационарный или переносной детектор; локатор повреждений с источником бесперебойного питания и приводит к повышению трудоемкости работ за счет того, что требуется создание 2-х дополнительных служб: службы ОДК и экстренной ремонтно-восстановительной службы.
Цель изобретения - повышение теплоизоляционных, гидроизоляционных свойств, коррозионной стойкости теплозащитного покрытия трубопровода при одновременном упрощении технологии получения теплозащитного покрытия, сокращение материальных затрат и снижение трудоемкости работ.
Указанная цель достигается за счет того, что на металлической поверхности трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия путем нанесения под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления тонкого слоя (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), а затем, не ранее чем через 30 минут, под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) (СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов») слой (1,5-2,5 мм) из обладающего высокой адгезией (более 6,4 МПа/см2), быстротой отверждения (20-30 сек) жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005), при постоянном его нагреве до +80°С. На стыках труб трубопровода вышеуказанным способом создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия непосредственно при производстве монтажа трубопровода. Такая конструкция теплозащитного покрытия обеспечивает герметичность гидроизоляционного слоя, исключает проникновение влаги в тепловую изоляцию и на металлическую поверхность трубы и стыка трубопровода, тем самым обуславливает высокие теплоизоляционные, гидроизоляционные свойства покрытия, его коррозионную стойкость, высокую механическую прочность и износоустойчивость при высокой эластичности (более 300%). Предлагаемая технология не требует постоянного контроля за состоянием тепловой изоляции и исключает из технологического процесса создание системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) за влажностью тепловой изоляции, что обуславливает снижение трудоемкости работ, не требует дополнительных материальных затрат на приобретение оборудования, приборов и других устройств, обслуживающих оперативный дистанционный контроль (ОДК) и на привлечение дополнительных трудовых ресурсов для обслуживания оперативного дистанционного контроля (ОДК) и экстренной ремонтно-восстановительной службы. Полученное предлагаемым способом теплозащитное покрытие обладает следующими свойствами:
- коэффициент теплопроводности - не более 0,0012 Вт/м·°С (при +20°С);
- коэффициент паропроницаемости - не более 0,0003 мг/м·ч·Па;
- твердость по Шоберу А/Д - не менее 90-95/45-65;
- температурный диапазон транспортируемых теплоносителей от -60°С до +200°С
Этот способ позволяет производить монтажные и ремонтные работы в полевых условиях и при этом создавать тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия на стыках труб трубопровода, освобождает монтажников от устройства крепежных соединений (хомуты, бандажи, распорки и прочее) и исключает дальнейшие антикоррозионные работы, так как создает свободный доступ к ранее не доступным, глухим, проблемным местам теплозащитного покрытия всего трубопровода, а именно к вентилям, задвижкам, фланцам, отводам. Герметичность тонкослойного монолитно-бесшовного теплозащитного покрытия исключает проникновение влаги в тепловую изоляцию и на металлическую поверхность трубопровода, что гарантирует стабильное поддержание его в сухом состоянии и не требует ремонта защитного покрытия на протяжении всего нормативного срока эксплуатации трубопровода. Чрезвычайный ремонт локальных повреждений прост и не требует демонтажа нарушенной изоляции. На поврежденное место предлагаемым способом наносят теплоизоляционный слой из жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), на него наносят гидроизоляционный (покровный) слой из жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005). Полученное теплозащитное покрытие по периметру примыкания сшивается со старым в однородное тонкослойное монолитно-бесшовное теплозащитное покрытие. Данная конструкция покрытия стабильно поддерживает в сухом состоянии трубопровод при высокой механической прочности свыше 25 лет (В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, Н.Г.Химмлер. Полимерные композиционные материалы в строительстве. М.: Стройиздат, 1988, стр.45-47, 47-52, 52-59).
Пример
На предварительно подготовленную (методом дробемета) металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) жидкой теплоизолирующей композиции (по ТУ 5768-001-54965774-2001), а затем не ранее чем через 30 минут, под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера (по ТУ 5775-001-78561751-2005) при постоянном его нагреве до +80°С, который, обладая высокой адгезией более 6,4 МПа/см2), быстротой отверждения (20-30 сек), эластичностью (более 300%) на защищаемой поверхности металлической трубы, создает тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия.
1. Способ получения теплозащитного покрытия трубопровода, включающий металлическую трубу, стыки трубопровода, подготовку поверхности под покрытие, нанесение тепловой изоляции, гидроизоляции, отличающийся тем, что на металлической поверхности трубы трубопровода создают тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия, за счет того, что на металлическую поверхность трубы под высоким давлением (до 12,0 МПа) методом аэрозольного распыления наносят тонкий слой (0,38-2,0 мм) из жидкой теплоизолирующей композиции, а затем не ранее чем через 30 мин под высоким давлением (не менее 12,5 МПа) методом аэрозольного распыления наносят гидроизоляционный (покровный) слой (1,5-2,5 мм) из жидкого эластомера при постоянном его нагреве до +80°С.
2. Способ получения теплозащитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что тонкослойную монолитно-бесшовную конструкцию теплозащитного покрытия на стыках труб трубопровода создают непосредственно при производстве монтажа трубопровода.
