ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2258173

СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТРУБЫ

Имя изобретателя: Ибрагимов Н.Г. (RU); Рахманов Р.Н. (RU); Талыпов Ш.М. (RU); Шаммасов Р.М. (RU)
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)
Адрес для переписки: 423450, Республика Татарстан, г. Альметьевск, ул. Ленина, 75, ОАО "Татнефть", технический отдел
Дата начала действия патента: 2003.10.07

Изобретение относится к теплоизоляции труб, а именно к способам нанесения на трубы теплоизоляционного покрытия из вспенивающихся материалов, например, из пенополиуретанов, с наружной защитной оболочкой. Техническим результатом изобретения является повышение качества труб и уменьшение себестоимости производства. Способ включает установку трубы внутри оболочки концентрично и с зазором, установку торцевых заглушек, заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой вспенивающим теплоизолирующим материалом и выдержку времени на его структурирование, причем перед установкой трубы в оболочку ее наружную поверхность одновременно нагревают и очищают, а перед заполнением кольцевой полости между трубой и оболочкой их приводят в наклонное положение вместе с транспортирующим конвейером с помощью регулируемой по высоте одной из его опор, при этом заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой осуществляют с верхнего их конца, причем все операции по теплоизоляции, включая операции очистки и установки трубы в оболочку, осуществляют поточным методом с использованием транспортирующего рольганга, конвейеров, механических перекладывателей.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к теплоизоляции труб, а именно к способам нанесения на трубы теплоизоляционного покрытия из вспенивающихся материалов, например, из пенополиуретанов, с наружной защитной оболочкой.

Известен способ (Заявка Франции №2043699, МКИ F 16 L 9/00, 59/14, опубл. в БИ №9-12 1971 г. Теплоизоляция и способ ее нанесения), который включает установку в форму трубы с размещенной на ней эластичной оболочкой с диаметром, не превышающим внутреннего диаметра формы, заполнение кольцевой полости между трубой и эластичной оболочкой термоизоляционным материалом и выдержку времени на его структуризацию.

Недостатком этого способа является то, что в нем не предусмотрена герметизация торцов кольцевого зазора между трубой и эластичной оболочкой, поэтому часть теплоизолирующего материала беспрепятственно уходит в наружное пространство - отсюда неоправданно большой расход теплоизолирующего материала. Кроме того, по этой же причине снижается качество покрытия из-за неравномерного распределения его по всему периметру трубы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ теплоизоляции труб (Патент РФ №2136495, МКИ 6 В 29 С 63/18, 67/20, F 16 L 59/14, опубл. в БИ №25, 1999 г.). Данный способ включает размещение трубы с центрирующими элементами в оболочку, герметизацию торцов кольцевого зазора между трубой и оболочкой, заполнение зазора вспенивающимся теплоизоляционным материалом и выдержку времени на его структурирование.

Недостатком этого способа является то, что в нем не предусмотрена теплоизоляция трубы в зимнее время и очистка ее наружной поверхности от прилипшей грязи и наледи. Другим недостатком является необходимость использования формы для ввода изолируемой трубы в оболочку, а также неравномерное заполнение межтрубного пространства вспенивающим теплоизолирующим материалом, что отрицательно сказывается на качестве теплоизоляции. Способ нетехнологичен - отсюда низкая производительность труда.

Задачей заявляемого технического решения является увеличение производительности труда за счет использования единой поточной линии, уменьшение себестоимости производства и повышение качества выпускаемых теплоизолированных труб.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим установку трубы внутри оболочки концентрично и с зазором, установку торцевых заглушек, заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой вспенивающим теплоизолирующим материалом и выдержку времени на его структурирование.

Новым является то, что перед установкой трубы в оболочку ее наружную поверхность одновременно нагревают и очищают, а перед заполнением кольцевой полости между трубой и оболочкой их приводят в наклонное положение вместе с транспортирующим конвейером с помощью регулируемой по высоте одной из его опор, при этом заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой осуществляют с верхнего их конца, причем все операции по теплоизоляции, включая операции очистки и установки трубы в оболочку, осуществляют поточным методом с использованием транспортирующего рольганга и конвейеров, механических перекладывателей.

Новым также является и то, что нагрев и очистку наружной поверхности теплоизолируемой трубы осуществляют одновременно с помощью сверхзвуковой термоабразивной установки.

Предварительные исследования по доступной патентной, а также научно-технической литературе по фонду института "ТатНИПИнефть" показали, что вышеприведенная совокупность существенных признаков предложения является новой, и ранее не использовалась на практике, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна" и "изобретательский уровень", а его промышленную применимость считаем целесообразным, что вытекает из полного его описания.

схема поточной линии теплоизоляции труб.

Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображена схема поточной линии теплоизоляции труб.

На фиг.2 схематически изображен процесс одновременного удаления наледи, сушки, очистки и нагрева трубы сверхзвуковой термоабразивной установкой, в частичном продольном разрезе.

На фиг.3 - процесс ввода трубы с центраторами в оболочку, установленных на конвейерах.

На фиг.4 - конвейер с регулируемой по высоте опорой и с установленной трубой в оболочке, в рабочем положении перед заполнением межтрубной полости теплоизолирующим материалом.

Способ осуществляют с использованием единой поточной линии, в которой последовательно размещены: загрузочный стеллаж 1 (фиг.1), механизированный перекладыватель 2 для транспортирующего рольганга 3, который сообщен со сверхзвуковой термоабразивной установкой 4, накопительный стеллаж 5 с механизированным перекладывателем 6 и с конвейером 7, стеллаж 8 для оболочек, конвейеры 9, 10, 11 и 12, заливочная машина 13 и стеллаж 14 готовой продукции.

В качестве термоабразивной установки можно использовать изобретение по патенту №2161079. Он включает термогазогенератор, патрубки для соединения со шлангами, сопло для выхода высокотемпературного газа.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Изолируемые трубы с загрузочного стеллажа 1 (фиг.1) поочередно подают на транспортирующий рольганг 3, механизированным перекладывателем 2. Транспортирующий рольганг последовательно подает трубы в сверхзвуковую термоабразивную установку 4, придавая им поступательно-вращательное движение. Головка 15 термоабразивной установки (см. фиг.2), расположенная под определенным углом к поверхности трубы, направляет на нее поток песка с раскаленным газом. Последний благодаря высокой температуре и большой кинетической энергии осуществляет удаление наледи, загрязнений с одновременной сушкой и нагревом трубы до необходимой температуры для последующей операции теплоизоляции.

схематически изображен процесс одновременного удаления наледи, сушки, очистки и нагрева трубы сверхзвуковой термоабразивной установкой, в частичном продольном разрезе.
процесс ввода трубы с центраторами в оболочку, установленных на конвейерах.
конвейер с регулируемой по высоте опорой и с установленной трубой в оболочке, в рабочем положении перед заполнением межтрубной полости теплоизолирующим материалом.

Требуемая степень подготовки трубы к теплоизоляции достигается за счет регулировки:

- скорости поступательно-вращательного движения трубы;

- угла наклона головки сверхзвуковой термоабразивной установки относительно трубы;

- производительности установки.

Подготовленная на термоабразивной установке 4 (см. выше - 15) труба с транспортирующего рольганга 3 подается на накопительный стеллаж 5 с помощью механизированного перекладывателя 6 (см. фиг.1).

Операцию по теплоизоляции осуществляют следующим образом.

Теплоизолируемую трубу 16 (см. фиг.3) с накопительного стеллажа 5 механизированным перекладывателем 17 подают на конвейер 7 (см. фиг.3) и производят равномерную установку центраторов 18 по всей длине трубы. Одновременно со стеллажа 8 на конвейер 9 подают оболочку 19 (см. фиг.3), где осуществляют подгонку ее длины под длину теплоизолируемой трубы. Затем движением конвейера 7 трубу 16 равномерно вводят в оболочку 19. Кольцевой концентричный зазор между ними обеспечивают центраторы 18. Далее полученную заготовку "труба в трубе" подают на конвейер 10, где производится установка торцевых заглушек (не изображены). Далее заготовку подают на конвейер 11 и с помощью его регулируемой по высоте опоры 20 приводят их в наклонное положение и после чего осуществляют заполнение теплоизоляционным материалом межтрубного пространства заливочной машиной 13 (см. фиг.1), при этом угол наклона конвейера подбирают таким образом, чтобы подаваемое в межтрубное пространство количество вспенивающегося материала обеспечивало равномерное давление вспенивания и однородную плотность по всей длине трубы.

Подаваемое в межтрубное пространство количество вспенивающегося материала (расход) рассчитывается по следующему математическому выражению:

М=p/4(D 2-d2)L·p,

где М - массовый расход материала,

D - внутренний диаметр оболочки,

d - наружный диаметр оболочки,

L - длина трубы,

р - плотность теплоизоляции,

p - 3,14.

Так как плотность по длине трубы равномерна, в расчетах можно выбрать ее минимальное значение, определяемое нормативно-технической документацией.

После заполнения межтрубного пространства теплоизолирующим материалом трубу перемещают на конвейер 12, где происходит процесс структуризации вспененного теплоизоляционного материала. Затем производят демонтаж заглушек. Готовая труба механическим перекладывателем отправляется на стеллаж 14 готовой продукции. Таким образом, операции по теплоизоляции труб осуществляют не на одном, а на нескольких рабочих местах (конвейерах) в четкой последовательности. В процессе находится сразу несколько труб, что значительно повышает производительность труда.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в снижении себестоимости теплоизоляции и складывается из следующего:

1. Увеличение производительности процесса теплоизоляции в 2÷2,5 раза за счет исключения трудоемких такелажных работ при одиночном перемещении труб, подготовки трубы к теплоизоляции за одну операцию и поточного метода проведения теплоизоляционных работ.

2. Снижение расхода дорогостоящего теплоизоляционного материала с сохранением высоких показателей качества готовой продукции.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ теплоизоляции трубы, включающий установку трубы внутри оболочки концентрично и с зазором, установку торцевых заглушек, заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой вспенивающим теплоизолирующим материалом и выдержку времени на его структурирование, отличающийся тем, что перед установкой трубы в оболочку ее наружную поверхность одновременно нагревают и очищают, а перед заполнением кольцевой полости между трубой и оболочкой их приводят в наклонное положение вместе с транспортирующим конвейером с помощью регулируемой по высоте одной из его опор, при этом заполнение кольцевой полости между трубой и оболочкой осуществляют с верхнего их конца, причем все операции по теплоизоляции, включая операции очистки и установки трубы в оболочку, осуществляют поточным методом с использованием транспортирующего рольганга, конвейеров, механических перекладывателей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев и очистку наружной поверхности теплоизолируемой трубы осуществляют одновременно с помощью сверхзвуковой термоабразивной установки.

Версия для печати


вверх