Теплоізольована труба

Реферат: Теплоізольована труба містить зовнішню гофровану трубу та установлену в ній внутрішню сталеву гофровану трубу і розташований між ними теплоізоляційний шар. При цьому товщина стінки внутрішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 20-60, на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару виконані заглиблення, а внутрішня труба виконана зі сталі і здатна витримувати випробування на корозійну стійкість. UA 80962 U (12) UA 80962 U UA 80962 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Заявлена корисна модель належить до багатошарових труб, які можуть бути використані в системах гарячого водопостачання і теплопостачання. Відома теплоізольована труба, що містить внутрішню пластикову трубу та нанесений на її зовнішню поверхню теплоізоляційний шар, поверх якого встановлена пластикова гофрована труба (ЕР 0897788А1, кл. МПК В29С 44/30, опубл. 24.02.1999 p.). Внутрішня пластикова труба має низьку масу, гарну гнучкість і відрізняється довговічністю, строк її експлуатації становить не менше 50 років. Однак при експлуатації відомої труби не допускається пропускати через неї рідину, температура якої перевищує 70 °C, крім того, також не допускається пропускати через зазначену трубу рідину, тиск якої перевищує 0,6 МПа. Недоліком даної труби є те, що вона може використовуватися при обмежених температурі та внутрішньому тиску. Також відома багатошарова труба, що містить внутрішню металеву трубу з полімерним покриттям її внутрішньої та зовнішньої поверхонь і нанесений на її зовнішню поверхню теплоізоляційний шар, виконаний з поліолефіну, поверх якого встановлено рукав з поліетилену товщиною 0,02-0,05 мм (RU 2204757C2, кл. МПК F16L 9/12, опубл. 20.05.2003 p.). Полімерне покриття внутрішньої поверхні металевої труби в процесі виготовлення, транспортування і монтажу, а також експлуатації при високих температурах (понад 80 °C) і тисках (понад 1,5 МПа) схильне до розтріскування та/або відшарування від внутрішньої поверхні металевої труби. Крім того, відома вибрана як найближчий аналог труба з теплозахисним покриттям, що містить зовнішню гофровану трубу, установлену в неї внутрішню сталеву гофровану трубу та розташований між ними теплоізоляційний шар, простір між зазначеними трубами заповнено теплоізоляційним матеріалом (RU 2293247 С2, кл. МПК F16L 59/00, опубл. 10.02.2007 р.). В даній трубі частково вирішена проблема захисту від впливу згинаючих і ударних навантажень за рахунок виконання внутрішньої та зовнішньої труб гофрованими, однак шар теплозахисного покриття не завжди може захистити внутрішню трубу від деформацій, що викликають залишкові напруження і призводять до корозійного розтріскування (стрес-корозії). Таким чином, недоліком відомої труби є невисока корозійна стійкість, особливо до стрескорозії. Стрес-корозія - це один з найнебезпечніших видів корозії, оскільки має гостро локалізований характер і поширюється миттєво. Стрес-корозія виникає при одночасному впливі різних напружень або пластичної деформації, що викликають залишкові напруження в металі, та агресивного середовища. Іншими словами, основними причинами стрес-корозії є залишкові напруження та вплив агресивного середовища. Задачею, на досягнення якого спрямована дана корисна модель, є підвищення стійкості внутрішньої труби до стрес-корозії при збереженні можливості відхилення осі від прямолінійного положення при монтажі та зберіганні на кут не менше 45°. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в теплоізольованій трубі, яка містить зовнішню гофровану трубу, установлену в ній внутрішню сталеву гофровану трубу та розташований між ними теплоізоляційний шар, товщина стінки внутрішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 20-60, при цьому на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару виконані заглиблення, а внутрішня труба здатна витримувати випробування на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння упродовж принаймні 4 годин до початку утворення корозійних тріщин. Теплоізоляційний шар може бути виконаний з пінополіуретану або з пінополіізоціанурату. Можливе виконання зовнішньої труби з поліетилену. Товщина стінки зовнішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 612. Можливе виконання гофрів внутрішньої та зовнішньої труби гвинтовими. Заявлена корисна модель пояснюється за допомогою креслень, представлених на фіг. 1-3. На фіг. 1 показана теплоізольована труба в розрізі. На фіг. 2 показаний вигляд на торець теплоізольованої труби. На фіг. 3 показана теплоізольована труба, у якої вісь відхилена від прямолінійного положення на кут 45°. Заявлена теплоізольована труба містить внутрішню гофровану сталеву трубу 1, установлену в зовнішню гофровану трубу 2, простір між якими заповнено теплоізоляційним матеріалом, що утворює теплоізоляційний шар 3. Для досягнення заявленого технічного результату вибиралися сталі, переважно леговані або високолеговані. Виготовлені з цих сталей внутрішні гофровані труби 1 здатні витримувати випробування на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння не 1 UA 80962 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 менше 4 годин до початку утворення корозійних тріщин. Ці умови відповідають умовам випробувань сталей за ДСТ 23284-84, Додаток 1. Використання в теплоізольованих трубах, що містять внутрішні труби 1, здатні витримувати зазначені випробування, забезпечує оптимальне співвідношення трудовитрат на їхнє виготовлення та строку їхньої служби. Виконання внутрішньої труби 1 і зовнішньої труби 2 гофрованими дозволяє зазначеним трубам переносити згинаючі навантаження, сприймати зусилля стиску та розтягання. Теплоізоляційний шар 3 переважно виконаний з пінополіуретану або з пінополіізоціанурату. Зазначені матеріали є хорошими теплоізоляторами, крім того вони добре пружно деформуються і тому теплоізоляційний шар 3 виконує функцію амортизатора при впливі на трубу зовнішніх навантажень. На зовнішній поверхні теплоізоляційного шару 3 виконані заглиблення 4. Зазначені заглиблення 4 можуть мати довільні форму і глибину, при цьому перевагу віддають формі конусу, однак зазначена форма є складною для виконання. Зазначені заглиблення 4 можуть бути виконані механічним шляхом. Виконання на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару 3 заглиблень 4 створює перфорацію зовнішнього поверхневого шару теплоізоляційного шару 3, який є найбільш схильним до деформацій при вигині труби і цілісність якого може бути порушена в результаті зазначеного вигину. Виконання заглиблень 4 на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару 3 приводить до того, що при згинанні труби зазначений зовнішній поверхневий шар добре розтягується і стискається (пружно деформується) без утворення розривів зазначеного шару теплоізоляційного шару 3, які можуть призводити до зниження теплозахисних властивостей теплозахисного шару та амортизуючої здатності. Крім того, виконання заглиблень 4 на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару 3 дозволяє виконувати вигин на кут, більший, ніж кут вигину теплоізольованої труби, у якої на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару відсутні заглиблення 4. Для підвищення стійкості теплоізольованої труби проти впливів зовнішнього середовища (наприклад, проти дії органічних і неорганічних кислот, лугів і т.д.) зовнішня труба 2 виконана з поліетилену. Для надійного захисту теплоізоляційного шару 3 від зовнішніх ударних навантажень, порізів, викришувань і т.п., товщина стінки зовнішньої труби 2 відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 6-12. Для надійного захисту внутрішньої труби 1 від виникнення в ній залишкових напружень від впливу ударних, згинаючих і інших механічних навантажень товщина стінки внутрішньої труби 1 відноситься до товщини теплоізоляційного шару 3 як 1 до 20-60. Виконання гофрів внутрішньої труби 1 і зовнішньої труби 2 гвинтовими спрощує виготовлення теплоізольованої труби. При цьому експериментальним шляхом було визначено, що якщо товщина стінки внутрішньої труби 1 відноситься до товщини теплоізоляційного шару 3 як 1 до менш ніж 20, то після впливу на теплоізольовану трубу зовнішніх ударних навантажень, у внутрішній трубі 1 виникають залишкові напруження, в окремих випадках на поверхні внутрішньої труби 1 спостерігалися сліди від впливу зазначених навантажень у вигляді вм'ятин. Після впливу навантажень внутрішня труба 1 піддавалася випробуванню на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння. До початку утворення корозійних тріщин проходило менше 3 годин. Якщо товщина стінки внутрішньої труби 1 відноситься до товщини теплоізоляційного шару 3 як 1 до 20-60, то після впливу на теплоізольовану трубу зовнішніх ударних навантажень і згинаючих навантажень з відхиленням осі теплоізольованої труби від прямолінійного положення на кут 45°, як показано на фіг. 3, у внутрішній трубі 1 залишкових напружень не виявлено. При цьому теплоізольована труба була зручна для монтажу та зберігання, її можна було неодноразово згинати таким чином, що її вісь відхилялася від прямолінійного положення на кут 67°. Після впливу зазначених ударних і згинаючих навантажень внутрішня труба 1 піддавалася випробуванню на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння. Після 4 годин зазначених випробувань утворення корозійних тріщин у внутрішній трубі 1 не спостерігалося. Якщо товщина стінки внутрішньої труби 1 відноситься до товщини теплоізоляційного шару 3 як 1 до більш ніж 60, то після впливу на теплоізольовану трубу зовнішніх ударних навантажень, у внутрішній трубі 1 залишкових напружень не виявлено, не спостерігалися сліди від впливу навантажень. Після впливу навантажень внутрішня труба 1 піддавалася випробуванню на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння. Після 4 годин зазначеного випробування утворення корозійних тріщин у внутрішній трубі 1 не спостерігалося. 2 UA 80962 U 5 10 15 20 Однак дана труба стала незручною для монтажу та зберігання, її можна було згинати таким чином, що її вісь відхилялася від прямолінійного положення на кут не більше 10°. Заявлена теплоізольована труба використовується наступним чином. Заявлена теплоізольована труба призначена для підземної безканальної прокладки високотемпературних систем опалення, що є найбільш економічним способом спорудження тепломереж, що забезпечує менші обсяги земляних і будівельно-монтажних робіт, економію збірного залізобетону, зниження трудомісткості будівництва та підвищення продуктивності праці. Теплоізольовану трубу укладають в траншею на глибину від 0,5 м до 1,5 м і засипають ґрунтом. Рельєф місцевості, на якій виконують прокладку високотемпературних систем опалення, як правило, має нерівності у вигляді бугрів, пагорбів, ярів, лощин і т.п. У зв'язку з цим теплоізольована труба укладається в траншею з вигинами. Практика прокладки високотемпературних систем опалення показала, що для укладання теплоізольованої труби в траншею на глибину від 0,5 м до 1,5 м, досить укладати зазначену трубу з відхиленням її осі від прямолінійного положения на кут, що не перевищує 45°. Виконання декількох зазначених відхилень осі труби дозволяє укладати теплоізольовану трубу в траншею на глибину від 0,5 м до 1,5 м, навіть на високих крутих пагорбах і в глибоких вузьких ярах. Таким чином, за рахунок того, що товщина стінки внутрішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 20-60, при цьому на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару виконані заглиблення, а внутрішня труба виконана зі сталі і здатна витримувати випробування на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння упродовж принаймні 4 годин до початку утворення корозійних тріщин, підвищується стійкість внутрішньої труби до стрес-корозії при збереженні можливості відхилення осі теплоізольованої труби від прямолінійного положення при монтажі та зберіганні на кут не менше 45°. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 1. Теплоізольована труба, що містить зовнішню гофровану трубу та установлену в ній внутрішню сталеву гофровану трубу і розташований між ними теплоізоляційний шар, яка відрізняється тим, що товщина стінки внутрішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 20-60, при цьому на зовнішній поверхні теплоізоляційного шару виконані заглиблення, а внутрішня труба виконана зі сталі і здатна витримувати випробування на корозійну стійкість в 42 % розчині MgCl2 при рН 6 і температурі кипіння упродовж принаймні 4 годин до початку утворення корозійних тріщин. 2. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційний шар виконаний з пінополіуретану. 3. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційний шар виконаний з пінополіізоціанурату. 4. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня труба виконана з поліетилену. 5. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що товщина стінки зовнішньої труби відноситься до товщини теплоізоляційного шару як 1 до 6-12. 6. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що гофри внутрішньої труби виконані гвинтовими. 7. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що гофри зовнішньої труби виконані гвинтовими. 3 UA 80962 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4