Способ получения сегмента теплоизоляционной конструкции из экструзионного пенополистирола

Настоящее изобретение относится к технологиям получения теплоизоляционных изделий, используемых для теплоизоляции трубопроводов. Описан способ получения сегмента теплоизоляционной конструкции из экструзионного пенополистирола, включающий расплав полистирола в экструдере, вспенивание, получение плоской полимерной заготовки в экструзионной головке с плоскощелевой фильерой, отличающийся тем, что плоскую заготовку подвергают пластической деформации до заданной формы и размеров в калибровочном устройстве посредством валков, повторяющих форму сегмента, при условии, что начало рабочей зоны калибровочного устройства максимально приближено к концу рабочей зоны фильеры, а температура теплоносителя в этой зоне калибровочного устройства составляет 40-70°С. Технический результат - повышение потребительских свойств сегмента теплоизоляционной конструкции при оптимизации размеров получаемых сегментов по длине, ширине и количеству сегментов в конструкции, улучшение теплофизических характеристик.

 

Изобретение относится к технологиям получения теплоизоляционных изделий, используемых для теплоизоляции трубопроводов подземной и надземной прокладки.

Для этих целей известен способ изготовления сегмента теплоизоляционной конструкции по патенту RU 64320, опубл. 2007 г. Радиусно изогнутую форму этого сегмента (в виде выгнутой скорлупы), обусловленную необходимостью сопряжения с изолируемой поверхностью трубопровода, вырезают нагретой нихромовой проволокой из плиты, полученной из экструзионного пенополистирола. Процесс вырезания сегмента из плиты не исключает появления поперечных трещин в изделии и соответственно возможного разлома по ним. Кроме того, получение сегмента из плиты на специальном оборудовании для резки плит имеет ограничение по длине получаемых изделий, обусловленное заданными размерами стола для резки, притом, что размеры и толщина сегментов, которые можно вырезать из плиты, ограничены ее размерами и толщиной. Для теплоизоляции трубы требуется большое количество таких сегментов и соответственно стыков теплоизоляции, а они являются «мостиками холода». Поверхность сегмента, предназначенная для сопряжения с изолируемой поверхностью трубопровода, полученная механической резкой, не имеет защитного слоя, предотвращающего ее повреждение при транспортировке. Процесс вырезки на специальном станке является энергозатратным, кроме того, ему сопутствуют отходы от резки, требующие утилизации.

Заявляемый способ получения сегмента включает расплав полистирола в экструдере, вспенивание, получение плоской полимерной заготовки в экструзионной головке с плоскощелевой фильерой. Способ отличается тем, что плоскую заготовку подвергают пластической деформации до заданной формы и размеров в калибровочном устройстве посредством валков, повторяющих форму сегмента, при условии, что начало рабочей зоны калибровочного устройства максимально приближено к концу рабочей зоны фильеры. Получение размеров и формы сегмента пластической деформацией требует определенных условий ее проведения. Самая ответственная зона калибровочного устройства та, что максимально приближена к концу рабочей зоны фильеры. В ней происходит деформация, в данном случае «загиб», плоской вспененной массы, температура этой зоны важна для получения стабильности размеров получаемого сегмента. Экспериментально определено, что температура теплоносителя в зоне калибровочного устройства, максимально приближенной к концу рабочей зоны фильеры, должна быть в пределах 40-70°С.

Соблюдение этих условий позволяет добиться стабильности размеров получаемого сегмента, и уменьшить характерное для полимеров разбухание экструдата. Существенным является и то, что в процессе пластической деформации, осуществляемом в калибровочном устройстве, сегмент приобретает защитный слой, толщина и жесткость которого достаточны для предотвращения вытяжки от сил трения, смятия на валках тянущего устройства. Этот слой дает дополнительную механическую защиту теплоизоляционного сегмента и соответственно трубопровода при подземной прокладке, где существует опасность повреждения трубопровода мерзлыми и скальными грунтами. Кроме того, этот слой защищает поверхность теплоизоляционного сегмента от повреждений при транспортировке. Учитывая неоднократность операций загрузки-выгрузки при доставке теплоизоляции на объекты строительства в регионы Крайнего Севера, это является преимуществом сегмента, полученного заявленным способом.

Получение сегмента теплоизоляционной конструкции непосредственно в линии производства пенополистирольной продукции исключает появление поперечных трещин в изделии и соответственно возможность разлома по этим трещинам. Длина получаемых изделий может достигать 4000 мм и более. Преимуществом теплоизоляционных сегментов, полученных заявленным способом, является их вдвое большая ширина и возможная длина, и, как следствие, меньшее количество изделий для теплоизоляции трубопроводов по сравнению с сегментами, полученными вырезанием из готовой плиты. При работах по теплоизоляции трубопроводов это позволяет существенно уменьшить время монтажа, сократить трудозатраты и добиться более высокого теплотехнического результата благодаря меньшему количеству стыков - «мостиков холода», что особенно важно при работах на Заполярных территориях России.

Структура материала отходов производства сегмента позволяет вовлекать их в производство повторно в качестве сырья, поэтому количество требующих утилизации технологических отходов производства сегмента, полученного непосредственно в линии производства пенополистирольной продукции, сокращается в 2-2,5 раза, что значительно улучшает экологичность производства. Затраты электроэнергии на реализацию заявляемого способа ниже, чем на вырезание нагретой нихромовой проволокой.

Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в повышении потребительских свойств сегмента теплоизоляционной конструкции при оптимизации размеров получаемых сегментов по длине, ширине и количеству сегментов в конструкции, улучшении теплотехнических характеристиках, энергоэффективности и экологичности.

Пример осуществления заявляемого способа приведен для сегмента толщиной от 40 до 100 мм, предназначенного для теплоизоляции трубопровода диаметром 1420 мм. Сырье для получения изделия, основой которого является полистирол, загружали в миксер, смешивали с добавками, перемешивали в течение 40-50 минут и перегоняли в загрузочный бункер экструдера. В экструдере смесь расплавляли, вспенивали и подавали в экструзионную головку с плоскощелевой фильерой, в которой формировали полимерную заготовку простого сечения в виде плиты, которую подавали в калибровочное устройство, где подвергали пластической деформации до формы готового изделия. Обработку заготовки в калибровочном устройстве осуществляли посредством валков, повторяющих форму сегмента, при условии, что начало рабочей зоны калибровочного устройства максимально приближено к концу рабочей зоны фильеры. Температуру в этой зоне задавали в пределах 40-70°С с помощью циркулируемой воды. Для сегмента с толщиной 40 мм - 70°С, 50 мм - 65°С, 60 мм - 60°С, 70 мм - 55°С, 80 мм - 50°С, 90 мм - 45°С, 100 мм - 40°С. При получении сегмента толщиной 50 мм, предназначенного для теплоизоляции трубопровода диаметром 530 мм, в начале рабочей зоны калибровочного устройства задавали температуру 70°С, сегмента толщиной 60 мм для теплоизоляции трубопровода диаметром 740 мм - 65°С. Посредством специальных эталонных пластин регулировали толщину сегмента и задавали требуемый радиус изгиба поверхности, предназначенной для сопряжения с изолируемой поверхностью трубопровода.

Заявленный способ не только расширяет технологические возможности получения сегментов теплоизоляционных конструкций, но и обладает дополнительными преимуществами по сравнению с известным способом.

Способ получения сегмента теплоизоляционной конструкции из экструзионного пенополистирола, включающий расплав полистирола в экструдере, вспенивание, получение плоской полимерной заготовки в экструзионной головке с плоскощелевой фильерой, отличающийся тем, что плоскую заготовку подвергают пластической деформации до заданной формы и размеров в калибровочном устройстве посредством валков, повторяющих форму сегмента, при условии, что начало рабочей зоны калибровочного устройства максимально приближено к концу рабочей зоны фильеры, а температура теплоносителя в этой зоне калибровочного устройства составляет 40-70°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к защитному кожуху для защиты изделий от влаги и механического воздействия в процессе эксплуатации на подземном трубопроводе.

Изобретение относится к способам прокладки магистральных подземных трубопроводов в зонах с повышенной сейсмичностью. .

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для защиты внутренней и наружной конической резьбы труб нефтяного сортамента, в частности бурильных труб с приваренными замками.

Изобретение относится к области вакуумной техники и технологий, связанных с использованием вакуума как технологической среды при очистке поверхности труб и нанесении на поверхность труб магистральных трубопроводов защитных покрытий.
Изобретение относится к трубному производству, а именно к производству предохранительных деталей для защиты резьбовых концов труб нефтяного сортамента. .

Изобретение относится к способу швартовки судна к погружному турельному бую в водах, забитых льдом, и способу установки системы защиты восходящих трубопроводов в таких водах.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте трубопроводов с трещинами и коррозионными дефектами. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может найти применение при эксплуатации и ремонте трубопроводов для локального снижения кольцевых напряжений от внутреннего давления в местах дефектов трубопроводов (коррозия, трещины, вмятины и т.п.).

Изобретение относится к гибким восходящим трубопроводам, предназначенным для работы в водах, забитых льдом. .
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется для защиты изолированной поверхности трубопровода при его прокладке в скальных, вечномерзлых грунтах, а также в минеральных грунтах с включениями, вызывающими повреждение изоляции трубопровода, например с включениями дресвы, гальки, отдельных глыб.

Изобретение относится к переработке отходов пенополиэтилена в пористые или ячеистые изделия или материалы и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных стен, полов, потолков в строительной индустрии.

Изобретение относится к полимерным вспененным материалам, поглощающим энергию при столкновении с препятствием транспортных средств, таких как автомобилей. .

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из пенополистирола и устройству для получения этих изделий непрерывным методом. .
Изобретение относится к частицам из термопластичной смолы, предназначенным для формования пенопластовых контейнеров. .

Изобретение относится к области получения пористых материалов, например применяемых в качестве фильтров для очистки жидких и газообразных сред, а также может быть использовано в производстве теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к переработке вспенивающихся полимерных составов литьем под давлением и касается составов для изготовления пенополистироловых моделей точных отливок.

Изобретение относится к технологии изготовления ячеистых строительных материалов, применяемых для теплоизоляции, и может быть использовано в производстве блоков пенопласта .

Изобретение относится к смеси, устойчивой к горению. Смесь содержит по меньшей мере один горючий полимер или сополимер стирольного мономера и гекса-, гепта- или окта сложный эфир сахарозы и смеси бромированных C16-C18 жирных кислот или смесь таких сложных эфиров. Также предложен способ придания ингибирующих воспламенение свойств горючему полимеру или сополимеру стирольного мономера. Изобретение позволяет обеспечить превосходное ингибирование воспламенения горючих полимеров. 2 н. и 4 з. п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к ламинированному листу вспененной фенольной смолы и к способу его производства. Лист содержит вспененную фенольную смолу и поверхностный материал, который покрывает поверхность вспененной фенольной смолы, где вспененная фенольная смола содержит углеводород, хлорированный алифатический углеводород или их комбинацию, плотность вспененной фенольной смолы равна от 10 кг/м3 до 100 кг/м3, средний диаметр ячеек вспененной фенольной смолы составляет 5-200 мкм, содержание закрытых ячеек вспененной фенольной смолы составляет 85-99%, и абсолютная величина степени изменения размеров вспененной фенольной смолы Δεb, определяемая методом испытания, описанным в стандарте EN1604, составляет 0,49% или меньше. Лист изготавливают вспениванием и отверждением вспениваемой композиции фенольной смолы на лицевом материале, причем вспениваемая композиция фенольной смолы содержит фенольную смолу, катализатор отверждения, вспенивающий агент и поверхностно-активное вещество. Причем содержание свободного фенола смолы составляет 1,0-4,3 мас.%, содержание воды смолы составляет 1,0-9,2 мас.%, и вязкость смолы при 40°С составляет 5000-100000 мПа·с. Результатом является получение ламинированного листа, имеющего улучшенную стабильность размеров. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 11 пр.
Наверх