МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РФ
Казанський державний архітектурно-будівельний університет
Кафедра теплогазопостачання і вентиляції
Реферат
Тема:
Розробка принципової схеми технологічної лінії теплоізоляції труб
Казань 2010
Зміст
Введення
Глава 1. Теплова ізоляція трубопроводів
Область застосування теплоізоляції
Види і матеріали теплоізоляції для трубопроводів
Конструктивні схеми теплоізоляції трубопроводів
Чинні нормативні документи
Глава 2. Технологічна лінія теплоізоляції труб
Лінія дробометального очищення сталевих труб
Заливка «Труба в трубі»
Теплоізоляція фасонних виробів. Обладнання для теплоізоляції фасонних виробів
Виробництво ППУ шкаралуп
Список використаних джерел
Введення
Проблема раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів останнім часом набуває все більшого значення. Це пов'язано не тільки з їх подорожчанням, викликаним загрозою вичерпання природних запасів, але і, в цілому, з проблемами охорони навколишнього середовища.
Промислово розвинені країни висувають підвищені вимоги до теплозахисту будуються і реконструюються, так як належна теплоізоляція теплопроводів дозволить мінімізувати теплові втрати і забезпечити, таким чином, ресурсозбереження.
Не секрет, що значну частку в загальну кількість втрат тепла вносить транспортування. Найбільшою мірою це твердження справедливе для Росії. Це пов'язано з тим, що РФ є державою з найвищим рівнем централізованого теплопостачання в Європі, загальна протяжність теплотрас складає близько 260 тисяч кілометрів. Необхідно також врахувати, що значна частина трубопроводів потребує ремонтах різного рівня складності. Сумарні втрати в теплових мережах, за статистичними даними, досягають 30% (близько 80 мільйонів тонн умовного палива на рік). Це колосальні витрати, причому, якщо звернутися до досвіду ряду європейських країн, кількість втрат у Росії перевищує аналогічні європейські показники у декілька разів.
Будь-яка система опалення, каналізації, водопостачання та газопроводу або інших спеціалізованих комунікацій як комунального, так і промислового призначення - це кілометри трубопроводів. Конденсат, перепади температури, іржа і корозія руйнують ці труби, порушуючи системи постачання, що призводить не тільки до додаткових витрат з відновлення порушених комунікацій, а й часто порушує клімат приміщення, в якому розташований трубопровід. Продовжити термін служби трубопроводу допомагає його ізоляція.
Внаслідок усього перерахованого вище у всіх галузях віддається перевагу енергозберігаючим технологіям.
В основі ефективної роботи підприємства стоїть безпосереднє завдання - поєднання необхідних технологічних операцій та обладнання для їх реалізації в один виробничий процес. Щоб підвищити ефективність виконання певної виробничої задачі, доцільно застосування технологічної (виробничої) лінії.
Завдяки впровадженню раціональних технічних рішень з нанесення на труби теплоізоляційного покриття і за рахунок використання єдиної потокової лінії можливе збільшення продуктивності праці, зменшення собівартості виробництва і підвищення якості випущених теплоізольованих труб.
Глава 1. Теплова ізоляція трубопроводів
1.1 Область застосування теплоізоляції
Якщо ізоляцію виконують для запобігання теплових втрат від ізольованої поверхні в навколишнє середовище, вона називається тепловою.
Теплова ізоляція передбачається для лінійних ділянок трубопроводів теплових мереж, арматури, фланцевих з'єднань, компенсаторів і опор труб для надземної, підземної канальної і безканальної прокладки.
Всі теплоізоляційні покриття складаються з основного теплоізоляційного шару (простого або композиційного), деталей кріплення і покривного захисного шару. Теплоізоляційний шар, що захищає трубопроводи від втрат теплоти, виконують з матеріалів, які мають низьку теплопровідність (азбест, мінеральна і скляна вата, діатоміт, керамзит, піноскло, піно-і газобетон, коркові і деревоволокнисті вироби та ін.) Захисні покриття роблять з рулонних бітумних матеріалів, металевих листів, синтетичних плівок, склопластиків, лакостеклоткані, штукатурних розчинів, бетонів та ін
За способом і технології пристрою теплоізоляційні покриття підрозділяються на мастичні, литі, з рулонних матеріалів, збірно-блокові та ін
Вибір технічного рішення теплоізоляції здійснюється з урахуванням конструктивних особливостей об'єкта, його орієнтації в просторі, зовнішніх атмосферних впливів, і цільового призначення теплоізоляції.
Залежно від особливостей трубопроводу область застосування теплоізоляції може бути різною:
- Теплоізоляція трубопроводів з метою забезпечення заданої температури на поверхні ізоляції.
Теплову ізоляцію трубопроводів по заданій температурі на поверхні виконують у випадку, коли теплові втрати трубопроводу не регламентовані, але відповідно до вимог техніки безпеки необхідно захистити обслуговуючий персонал від опіків або знизити тепловиділення в приміщенні. Відповідно до санітарних норм і вимог СНиП 2.04.14-88 температура поверхні розташованих у приміщенні ізольованих трубопроводів при температурі теплоносія нижче 100 ° С не повинна перевищувати 35 ° С, а при температурі теплоносія 100 ° С і більше не повинна перевищувати 45 ° С.
У обслуговуваній зоні на відкритому повітрі температура поверхні ізоляції не повинна перевищувати 60 ° С.
- Теплоізоляція трубопроводів з метою запобігання замерзанню міститься в них рідини
Теплову ізоляцію з метою запобігання замерзанню рідини при припиненні її руху передбачають для трубопроводів, розташованих на відкритому повітрі. Як правило, це актуально для трубопроводів малого діаметра, що мають малий запас акумульованого тепла. Час, на який теплова ізоляція може оберегти транспортується рідина від замерзання при зупинці її руху, залежить від температури рідини і навколишнього повітря, швидкості вітру, внутрішнього діаметра, товщини і матеріалу стінки трубопроводу, параметрів рідини, що транспортується. До параметрів, що впливає на тривалість періоду до початку замерзання, відносяться: щільність, температура замерзання, питома теплоємність, прихована теплота замерзання.
Чим більше швидкість вітру і нижче температура рідини (холодної води) і навколишнього повітря, менше діаметр трубопроводу, тим більше ймовірність замерзання рідини. Зменшує вірогідність замерзання холодної води застосування ізольованих неметалевих трубопроводів.
- Теплоізоляція трубопроводів з метою запобігання конденсації вологи на поверхні ізоляції
Застосування теплової ізоляції з метою запобігання конденсації вологи з повітря на поверхні ізоляції виконують для трубопроводів, розташованих у приміщенні, що містять речовини з температурою нижче температури навколишнього повітря, в тому числі холодну воду. На величину товщини теплоізоляційного шару для запобігання конденсації вологи з повітря на поверхні теплоізоляційної конструкції впливають відносна вологість навколишнього повітря, температура повітря в приміщенні і вид захисного покриття. При використанні покриття з високим коефіцієнтом випромінювання (неметалевих) розрахункова товщина ізоляції істотно нижче.
- Теплоізоляція трубопроводів водяних теплових мереж двотрубної підземної канальної прокладки
На сьогоднішній день питання теплоізоляції трубопроводів водяних теплових мереж двотрубної підземної канальної прокладки, із зростанням вартості енергоносіїв, питання енергозбереження стоїть особливо гостро.
1.2 Види та матеріали теплоізоляції для трубопроводів
Універсального теплоізоляційного матеріалу, який би підходив для всіх трубопроводів на сьогоднішній день немає. Для кожного окремого проекту необхідно підбирати свій теплоізоляційний матеріал, який забезпечить необхідні завдання теплоізоляції трубопроводу.
На сьогоднішній день на Російському ринку представлено досить багато утеплювачів для трубопроводів, вони виробляються у вигляді матів, трубок, сегментів, циліндрів і напівциліндрів, рулонна ізоляція, у вигляді мастик і фарб, у вигляді послуги з напилювання теплоізоляції. Так само трубопроводи можуть бути попередньоізольовані, тобто на ринку пропонується готове рішення придбати трубу, на якій вже є теплоізоляція і гідроізоляція (якщо вона необхідна).
Для теплової ізоляції трубопроводів, як правило, слід застосовувати повнозбірні або комплектні конструкції заводського виготовлення, а також труби з тепловою ізоляцією повної заводської готовності.
Попередньоізольовані трубопроводи:
На попередньоізольовані труби в Росії діє Міждержавний стандарт ГОСТ 30732-2001
"Труби та фасонні вироби сталеві з тепловою ізоляцією з пінополіуретану в поліетиленовій оболонці. Технічні умови"
Вироби призначені для підземної безканальної прокладки теплових мереж з розрахунковими параметрами теплоносія: робочим тиском до 1,6 МПа і температурою до 130 ° С (допускається короткочасне підвищення температури до 150 ° С).
Сегменти і напівциліндри теплоізоляційні, з пінополістиролу "ТІС" для трубопроводів діаметром 32-530 мм і більше, виготовлені за ТУ 5767-008-55182353-2007:
Вироби призначені для використання в якості теплової ізоляції зовнішньої поверхні газонефтепродуктопроводов діаметром 32 -530 мм і більше, підземної прокладки, у тому числі в районах з вічній грунтами, що транспортують середовище з температурою від мінус 50 ° С до плюс 75 ° С, а також трубопроводів та воздуховодов в будівлях, спорудах і при зовнішній прокладці.
Мінераловатні теплоізоляційні циліндри rockwool:
Циліндри виготовляються з мінеральної вати на основі базальтових порід.
Циліндри можуть випускатися кашированні армованої алюмінієвою фольгою.
Основна область застосування - теплова ізоляція технологічних трубопроводів на об'єктах різних галузей промисловості (включаючи харчову промисловість) та будівельного комплексу. Слід зазначити, що основною сферою застосування є трубопроводи, по яких транспортується пар (паропроводи), а так само технічні рідини, які мають високу температуру, до + 400 ° С.
Сегменти і напівциліндри з екструзійного пінополістиролу ТІСплекс:
Виробляються за ТУ 2244-010-55182353-2008.
Вироби призначені для використання в якості теплоізоляції зовнішньої поверхні газонефтепродуктопроводов діаметром 32 - 1420 мм підземної прокладки, у тому числі в районах з вічній грунтами, що транспортують середовище з температурою від мінус 50 ° С до плюс 75 ° С, а також трубопроводів і повітроводів в будівлях, спорудах і при зовнішній прокладці. Особливо перспективно використовувати даний вид теплоізоляції при прокладці газопроводів, такі вироби витримують велике механічне навантаження, відповідно не тільки теплоизолируют трубопровід, але і захищають його від механічних пошкоджень.
Спінений синтетичний каучук Kaiflex:
Kaiflex випускається у вигляді трубок з товщиною від 6 до 32 мм і внутрішнім діаметром від 6 до 160 мм, а також у вигляді рулонів з товщиною 6, 10, 13, 16, 19, 25 і 32 мм. Ізоляція може випускатися з клейким шаром або в комбінації зі спеціальними покриттями Kaiflex.
Kaiflex представляє собою спінений каучук, призначений для ізоляції холодильних установок, морозильних систем, систем кондиціонування, вентиляції, водопостачання, каналізації та опалення.
Теплоізоляційні матеріали Kaiflex є високоякісними виробами із закритою пористою структурою, що випускаються у формі трубок різного діаметру і аркушів. Є ідеальним теплоізолятором для працюючих технічних пристроїв і для промислових холодильних і кондиціонуючих установок. Завдяки спеціальному складу і герметичною комірчастої структурі, гарантуються довготривалі ізоляційні властивості.
Теплоізоляція для труб, з жорсткого ППУ ТІС
Вироби з пінополіуретану марки "ТІС" - це жорстка, не плавкая термореактивних пластмаса з сильно сітчастою структурою, тільки 3% від об'єму займає твердий матеріал, який утворює каркас зі стінок і ребер. Саме він додає матеріалу механічну міцність. Інші 97% обсягу займають пори, вони то і бережуть тепло або холод Ваших будівель і комунікацій.
Пінополіуретан (ППУ) - легкий і міцний гідротеплоізоляціонний матеріал, що має своєрідну структуру, завдяки якій володіє найнижчим коефіцієнтом теплопровідності і самим малим водопоглинанням у порівнянні з іншими теплоізоляційними матеріалами.
Всі вироби марки "ТІС" виконані у відповідності з ТУ 5768-002-55182353-2002
Теплоізоляція "ТІС" ® для трубопроводів - це напівциліндри з жорсткого пінополіуретану для утеплення труб будь-якого діаметру стандартних і нестандартних розмірів з поздовжніми і торцевими замками в чверть. На зовнішній стороні теплоізоляції для трубопроводів передбачено захисно-покривний шар зі скло, фольги та паперу, просоченої бітумом.
Експлуатація виробів допускається при температурі від мінус 70 до плюс 130 ° С.
Теплоізоляція "ТІС" ® для трубопроводів має закритоячеістой поверхню - володіє тонкою кіркою, яка перешкоджає проникненню вологи.
Рідкий керамічний теплоізоляційний матеріал (Астратек):
Астратек представляє собою високотехнологічний композиційний матеріал на водній основі, що складається з вакуумованих керамічних сфер, що знаходяться в суміші акрилових полімерів. Ця комбінація робить матеріал легким, гнучким, розтяжним, володіє відмінною адгезією до поверхні, що покривається. Матеріал за консистенцією нагадує звичайну фарбу, є суспензією білого кольору, яку можна наносити на будь-яку поверхню. Після висихання утворюється еластичне полімерне покриття, яке має Унікальними теплоізоляційними властивостями і забезпечує антикорозійний захист.
Він використовується для виключення конденсату на трубах холодного водопостачання, а також з метою забезпечення заданої температури на поверхні теплоізоляції, для виключення опіків робітниками, що обслуговують трубопроводи з високими температурами.
Робочий температурний режим матеріалу Астратек ® від -60 до +230 º С, допускаються короткочасні теплові навантаження до +260 º С. Астратек ® наноситься як фарба. Матеріал можна наносити за допомогою повітряного та безповітряного розпилювача або за допомогою кисті. Після полімеризації Астратек ® стійкий до агресивних середовищ, не змивається лужними розчинами і водою. Бруд з поверхні змивається водою.
Матеріал теплоізоляційний, напилюваний з пінополіуретану "ТІС-Н":
Перспективна і передова технологія теплоізоляційних покриттів і найефективніший теплоізолятор-матеріал теплоізоляційний напилюваний з пінополіуретану "ТІС-Н". Матеріал виготовляється за ТУ 5768-003-55182353-2004
Процес нанесення ППУ покриття подібний по складності з процесом забарвлення пульверизатором.
Температура навколишнього середовища при напиленні ППУ повинна бути не менше +5 С. Отверждененіе матеріалу настає через 7-12 секунд. При напиленні на гарячі поверхні роботи можна проводити круглий рік. Температурна стійкість напилюваних матеріалів становить від - 60 С до + 130 С, з короткочасним підвищенням температури до +150 С. Вирішальне перевага методу реконструкція тепломереж полягає в тому, що крім напилення теплоізоляції виробляється герметизація і гідроізоляція поверхні.
Спінений поліетилен Порілекс:
Виготовлений за ТУ 2246-029-002034430-2003
Порілекс ® НПЕ Т виготовляється з поліетилену високого тиску методом спінювання по екологічно безпечної технології (без застосування фреону). Має структуру з закритими порами. За рахунок високого вмісту повітря має високі теплоізоляційні властивості. Не вбирає вологу, має відмінні пароізоляційні параметри. Поглинає удари і шум, є чудовим звукоізолятором. Екологічно безпечний, не має обмежень у застосуванні (аж до харчової та медичної промисловості).
Порілекс НПЕ-Т випускається у вигляді порожнистих труб циліндричної форми, довжиною 2 метри.
Порілекс ® НПЕ Т значно знижує тепловтрати, зменшує структурний та акустичний шуми, захищає від утворення конденсату. Трубна ізоляція Порілекс ® НПЕ-Т застосовується для ефективної ізоляції сталевих, мідних і пластикових труб в системах гарячого і холодного водопостачання, опалення, кондиціонування, каналізвціі, вентиляційних та холодильних установках. Ізоляція труб холодного водопостачання, кондиціонування та холодильного обладнання дозволяє запобігти конденсат і корозію, утеплення труб гарячого водопостачання та опалення знижує втрати тепла на 80%, при цьому поглинаються неприємні звукові коливання і вібрації в трубах водопостачання при перепадах тиску, що важливо в побутових умовах. Підходить як для ізоляції нових, монтуються трубопроводів, так і для посилення ізоляції вже існуючих, експлуатованих об'єктів. Трубна ізоляція Порілекс ® НПЕ-Т - це матеріал з хорошою гнучкістю, стійкий до механічних пошкоджень, до впливу масел, вапна, гіпсу, цементу, бензину, що витримує температуру теплоносія до 800C.
Трубки Порілекс ® НПЕ-Т монтуються на окремі труби простим натягом. При необхідності установки теплоізоляції на готові трубопроводи трубки розрізають по спеціальному поздовжньому розрізу. Шви проклеюються спеціальним клеєм. Завдяки подовжньому надрізу трубки Порілекс ® НПЕ-Т розрізаються легко і рівно, забезпечуючи простий і швидкий монтаж.
Базальтова теплоізоляція Батіз:
БАТІЗ "- це марка високоефективної екологічної негорючої ізоляції, виробленої омським заводом. Основою всіх переваг виробів торгової марки <БАТІЗ> є базальтові тонкі і мікротонкіе волокна з довжиною 50-90 мм і товщиною до 3 мкм. Базальтові волокна у виробах ТМ" БАТІЗ "розташовані хаотично, під різними кутами один до одного. Такі параметри базальтових волокон наділяють вироби ТМ "БАТІЗ" кращими теплофізичними і експлуатаційними властивостями в порівнянні з виробами з тонкого базальтового волокна, а так само мінерального і скловолокна. Виробляється за ТУ 5769-002-13949929-2005
При теплоізоляції трубопроводів Батіз Мат обертають навколо конструкції і, як правило, додатково фіксують за допомогою металевого дроту або бандажних кілець.
Всі з'єднання матів між собою повинні бути додатково прошиті металевим дротом. В якості покривного шару використовується оцинкований або алюмінієвий лист.
У залежності від вибору марки теплоізоляції Батіз, область застосування матеріалів до +400 ° С, а так само до +1000 ° С, що робить Батіз незамінним для теплоізоляції трубопроводів з температурою теплоносія до +1000 ° С.
До складу конструкції теплової ізоляції трубопроводів для поверхонь з мінусовою температурою в якості обов'язкових елементів повинні входити:
теплоізоляційний шар;
пароізоляційний шар;
покривний шар;
елементи кріплення.
Пароізоляційний шар слід передбачати при температурі поверхні, що нижче 12 ° С.
Необхідність влаштування пароізоляційного шару при температурі вище 12 ° С слід передбачати для трубопроводів з температурою нижче температури навколишнього середовища. Необхідність установки пароізоляційного шару в конструкції теплової ізоляції для поверхонь із змінним температурному режимом (від позитивної до негативної температурі і навпаки) визначається розрахунком для виключення накопичення вологи в теплоізоляційної конструкції.
При теплоізоляції трубопроводів крім Батіз Мата може використовуватися Батіз-Шнур.
Батіз-Шнур застосовується при теплоізоляції трубопроводів малих діаметрів (до 57 мм.). Шнур намотують щільно виток до витка, якість обмотки перевіряють теплопровізером.
Базальтовий шнур ТМ «Батіз» найбільш зручний при теплоізоляції конструкцій складного профілю (фланцевих з'єднань типу F - бокс, Е-бокс). Це пояснюється тим, що Батіз-Шнур відноситься до знімних виробам і точно повторює конфігурацію поверхні, що.
Батіз Шнур виготовляється з чистого базальтового супертонкого волокна (без додавання в розплав домішок). Формується він з полотна (на основі базальтового супертонкого волокна) йде відразу з приймального барабана на формуючу установку. Шнур проводиться з високою щільністю обплетення. Застосовуваний спосіб обплетення - це перехресне плетіння.
1.3 Конструктивні схеми теплоізоляції трубопроводів
Відповідно до нормативних вимог, зокрема СНиП 2.04.14-88, при влаштуванні теплоізоляції трубопроводів повинні передбачатися такі елементи (рис.6): теплоізоляційний шар, армуючі та кріпильні деталі, пароізоляційний шар, покривний шар.
При влаштуванні трубної теплоізоляції використовуються трубні секції (циліндри, напівциліндри і сегменти) або еластичні трубки. Труби більшого діаметра можна ізолювати прошивними матами.
Рис. 6. Елементи теплоізоляції трубопроводу:
1-трубопровід, 2-теплоізоляційний шар, 3-кріпильні деталі, 4-пароізоляція, 5-покривний шар.
1.4 Чинні нормативні документи
У зв'язку з масовим впровадженням промислової теплоізоляції для труб і фітингів в будівництві теплових мереж, були розроблені, затверджені і вийшли в світ нові нормативні документи, що враховують аспекти їх проектування і монтажу:
СНіП41-02-2003 «Теплові мережі» (замість СНіП 2.04.07-86 *);
СНіП41-03-2003 «Теплоізоляція трубопроводів і обладнання»;
РД 10-400-01 «Норми розрахунку на міцність трубопроводів теплових мереж»;
СП 41-105-2002 «Проектування та будівництво теплових мереж безканальної прокладки із сталевих труб з індустріальною теплоізоляцією з пінополіуретану в поліетиленовій оболонці».
Поряд з ними, продовжують діяти такі документи:
ПБ 03-75-94 «Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води»;
СНиП 3.05.03-85 * «Теплові мережі»;
СНіП 23-01-99 * «Будівельна кліматологія»;
СНиП 111-4-80 * «Техніка безпеки в будівництві».
Глава 2. Технологічна лінія теплоізоляції труб
Технологічна (виробнича) лінія являє собою комплекс доповнює один одного обладнання, для виконання вже закладеної технологічної ідеї. Обладнання, що діє в лінії узгоджено, тобто кожне з них в певній послідовності віддає сировину на наступну операцію.
Для зручності керування лінією, застосовується автоматична система управління.
Обладнання, укомплектований у лінії, являє собою комплекс, на вхід якого подають вихідна сировина, а на виході отримують готовий продукт.
Пінополіуретан (ППУ) - найбільш ефективний і екологічно чистий у даний час теплоізолятор для теплових трубопроводів. На відміну від традиційних теплоізоляційних матеріалів, пінополіуретан (ППУ) при достатньої механічної міцності має найменшою теплопровідністю. Швидкість корозії трубопроводів теплових мереж з пінополіуретаном в гідрозахисної поліетиленовою або оцинкованої оболонці знижується більш ніж у 10 разів. Теплоізоляційний шар, який зроблений з пінополіуретану, дозволяє підтримувати постійної температуру від -70 ° С до +150 ° С протягом мінімум 30 років.
Тому технологічну лінію теплоізоляції труб розглянемо на прикладі теплоізоляції пінополіуретаном.
Лінії теплоізоляції ППУ (труб і фасонних виробів) включає в себе наступні операції:
Лінія дробометального очищення сталевих труб
Заливка «Труба в трубі»
Заливка фасонних виробів
Виробництво ППУ шкаралуп
2.1 Лінія дробометального очищення сталевих труб
Сталеві чорні труби перекладається зі стелажів-накопичувачів на технологічний рольганг і подаються в цех таким чином, щоб забезпечити в подальшому безперервне проходження труб одна за одною без зазору. У процесі переміщення з обертанням по рольганги, труби оснащують сполучними муфтами, що запобігають потраплянню дробу всередину труб при дробометального очищенні в камері. Переміщаючись по рольганги сталеві труби послідовно проходять через установку попереднього нагрівання (сушіння) труб і дробемет. Після дробометального очищення сталеві труби переміщуються з деяким прискоренням за технологічним рольганги для того, щоб забезпечити «викрадення» кожної попередньої труби і перекладаються скидачем на тракові пристрій ділянки збірки.
Обладнання ділянки очищення труб:
Стелаж-накопичувач чорних труб
Технологічний рольганг (L = 18 м, 8 р / о)
Установка попереднього нагрівання (сушіння) труб
Установка дробометального очищення труб
Стелаж-накопичувач очищених труб, пост
Притискна станція очищення з пневмоприводом
Тракові Пристрій ділянки збірки
Скидачі очищених труб
Технологічний рольганг (L = 12 м, 5 р / о)
2.2 Заливка «Труба в трубі»
Лінія призначена для виробництва прямих ділянок труб теплоізольованих пенополіуретаном (ППУ) в гідроізоляційної захисній оболонці. «Труба в трубі» представляє собою жорстку конструкцію, що складається із сталевої або полімерної труби (робочої), ізолюючого шару з жорсткого ППУ та зовнішньої захисної оболонки з поліетилену (ПЕ) низького тиску для підземної безканальної прокладки або оцинкованої спірально-замкової стали для повітряної прокладки.
Труба в зборі - це єдина конструкція за рахунок зв'язків між сталевою трубою і шаром ППУ і між ППУ і оболонкою. Міцне зчеплення досягається за рахунок попередньої дробеструйной обробки сталевої труби, оптимальної характеристики ППУ та обробки електричним розрядом.
Технологічна лінія обладнання по заливці за технологією «труба в трубі» складається з двох виробничих ділянок:
ділянка очищення труб;
ділянка теплогідроізоляції прямих ділянок трубопроводів.
Технологічний процес на ділянці очищення труб.
Сталеві чорні труби перекладається зі стелажів-накопичувачів (1) на технологічний рольганг (2) і подаються в цех таким чином, щоб забезпечити в подальшому безперервне проходження труб одна за одною без зазору. У процесі переміщення з обертанням по рольганги (2), труби оснащують сполучними муфтами, що запобігають потраплянню дробу всередину труб при дробометального очистці у камері (4). Переміщаючись по рольганги (2) сталеві труби послідовно проходять через установку попереднього нагрівання (сушіння) труб (3) і дробемет (4). Після дробометального очищення сталеві труби переміщуються з деяким прискоренням за технологічним рольгангу (9) для того, щоб забезпечити «викрадення» кожної попередньої труби і перекладаються скидачем (8) на тракові пристрій ділянки збірки (7).
Технологічний процес теплогідроізоляції прямих ділянок трубопроводів.
Трубу, що знаходиться на тракові пристрої (7) оснащують центратором, на яких закріплюють сигнальні дроти системи оперативного дистанційного контролю (ОДК). Потім, сталеву трубу за допомогою тракові пристрої (7) переміщають на стіл збірки труб і оболонок (10), де вже повинна знаходитися поліетиленова або оцинкована спірально-замкова сталева труба-оболонка, вставляючи і переміщаючи сталеву очищену трубу всередину труби-оболонки. Поліетиленова або сталева труба-оболонка потрапляє на стіл (10) ділянки збірки труб і оболонок наступним чином: з складу труба-оболонка перекладається на транспортер (конвеєр) для оболонок (21). З допомогою цього транспортера (21) труба переміщається до столу установки підгону довжини оболонок (17) і потім трубу-оболонку розміщують на цьому столі. За допомогою відрізного пристрої (15) установки підгонки довжини оболонок, призводять довжину труби-оболонки в точну відповідність з довжиною сталевий очищеної труби, що надійшла на тракові пристрій (7) і потім переміщають трубу-оболонку на стіл (10) і закріплюють трубу-оболонку на ньому. Після розміщення сталевої труби з центратора і проводами системи ОДК всередині оболонки, що утворилася конструкцію «збірку» переміщують зі столу ділянки збірки труб і оболонок (10) в камеру термостабілізації «збірок» (12). Потім «збірки» з камери термостабілізації (12) переміщають на заливний стіл (11). На заливальному столі (11) «збірки» оснащують технологічними заглушками, а потім за допомогою дозувально-змішувальної установки (16) необхідну кількість змішаних рідких компонентів пінополіуретану заливають у міжтрубний простір між сталевою трубою і оболонкою. Після технологічної витримки необхідної для спінювання і полімеризації компонентів ППУ, технологічні заглушки знімають, а готові теплоізольовані труби перекладчіком теплоізольованої труби (13) переміщують з заливального столу (11) на транспортер теплоізольованої труби (14) для переміщення готових труб з цеху і розміщення їх на складі готової продукції (20).
Обладнання ділянки очищення труб:
Стелаж-накопичувач чорних труб
Технологічний рольганг (L = 18 м, 8 р / о)
Установка попереднього нагрівання (сушіння) труб
Установка дробометального очищення труб
Стелаж-накопичувач очищених труб, пост
Притискна станція очищення з пневмоприводом
Тракові Пристрій ділянки збірки
Скидачі очищених труб
Технологічний рольганг (L = 12 м, 5 р / о)
Обладнання лінії теплогідроізоляції прямих ділянок трубопроводів:
Тракові пристрій ділянки збірки.
Стіл ділянки збірки труб і оболонок.
Стіл заливний гідравлічний.
Камера термостабілізації трубних збірок.
Перекладчік оболонок.
Транспортер теплоізольованої труби.
Відрізне пристрій установки підгонки довжини оболонки.
Заливальне машина високого тиску «Старт -150 М».
Стіл підгону довжини оболонок.
Витратні ємності компонентів ППУ ЗМ.
Стелаж для центраторів, проводів системи ОДК, заглушок, стіл для взяття технологічних проб.
2.3 Теплоізоляція фасонних виробів. Обладнання для теплоізоляції фасонних виробів
Технологічна лінія призначена для виробництва всієї номенклатури ізольованих пінополіуретаном фасонних виробів в поліетиленовій оболонці для підземної безканальної прокладки і в оцинкованій оболонці для надземної прокладки, необхідної для будівництва трубопроводу.
Лінія комплектується обладнанням:
для ізолювання малих і середніх діаметрів фасонних виробів (25-530 мм);
для ізолювання великих діаметрів фасонних виробів (630-1200 мм).
Фасонні деталі ізолюються аналогічно трубах. Як гідрозахисного покриття застосовують сегменти ПЕ оболонок, спаяні з допомогою спеціального обладнання. Оцинковані оболонки також виготовляються на спеціальному обладнанні.
Фасонні деталі, що виготовляються на даній технологічній лінії:
Відводи (з різним кутом);
Переходи з одного діаметра на інший;
Трійники і трійникового відгалуження;
Воздушника;
Сильфонні компенсатори;
Z-образні елементи;
Нерухомі опори;
Елементи з кабелем виведення;
Кульові крани з подовженим штоком;
Спеціальні елементи з кінцевими заглушками і т. п.
Обладнання ділянки теплоізоляції ППУ фасонних елементів трубопроводів:
Стелажі зберігання ПЕ патрубків оболонок
Установка розкрою ПЕ оболонок (90 - 560 мм), (Пила)
Стенд підготовки ПЕ оболонок
Стенд очищення сталевих фасонних виробів
Стелажі зберігання сталевих фасонних виробів
Стелаж для центраторів і проводів системи КФОР
Зварювальний верстат оболонок
Стенд складання і зварювання ПЕ оболонок
Стелаж зберігання фасонних зборок для заливки ППУ
Стіл заливки фасонних виробів
Заливальне машина високого тиску "Старт-60М"
Стелаж для заглушок
Стелажі зберігання готової продукції (фасонних виробів).
Ключовими вузлами обладнання технологічної ліній з виробництва фасонних виробів є:
установка розкрою ПЕ оболонок (призначена для точного і економічного розкрою поліетиленових оболонок під заданим кутом);
торцеватель для зварювання оболонок (призначений для виготовлення в заводських умовах трійників і секторних відводів під заданим кутом).
Установка розкрою поліетиленових оболонок (стрічкова пила) призначена для різання ПЕ оболонок, полімерних труб діаметром до 2000 мм під кутом.
Установка являє собою жорстку сталеву конструкцію зі спеціальною стрічковою пилкою, повністю закритою поза зоною різання, що приводиться в рух трифазним електродвигуном з ремінною передачею.
Зварювальний верстат призначений для зварювання нагрівальним елементом ПЕ оболонок фасонних виробів, а також для труб, фасонних деталей з поліетилену.
Зварювальний верстат являє собою стаціонарну універсальну зварювальну машину для контактно-стикового зварювання поліетиленових оболонок.
Зварювальне зусилля і переміщення столів здійснюється гідравлічно. Подача нагрівального елемента здійснюється за допомогою вантажопідйомного пристрою.
2.4 Виробництво ППУ шкаралуп
Технологічна лінія призначена для виробництва теплоізоляційних "шкаралуп" з пінополіуретану.
Шкаралупи, що виготовляються на даній лінії, за своїми механічними і фізичними властивостями повністю відповідають ізоляційному шару з пінополіуретану несучої ізольованою ППУ труби.
Повнофункціональне виробництво (цех) по виготовленню шкаралуп ППУ у типовій комплектації включає в себе:
Багатопрограмних заливальне машину високого тиску,
Сталеві прес-форми для діаметрів від 15 до 1220 мм (механічні, гідравлічні і з підігрівом),
Заливальні столи різної конфігурації (прості поворотні, оснащені гідростанцією, підйомними механізмами і автоматикою),
Стелажі зберігання готової продукції,
Термостабілізірующіе пристрої для обігріву компонентів в ємностях,
Системи перекачування компонентів у витратні ємності,
Стіл для взяття технологічних проб.
Легкість і швидкість монтажу шкаралуп робить їх ефективним матеріалом при теплоізоляції діючих трубопроводів, а також теплового захисту нафтопроводів у північних умовах необхідності захисту грунтів від танення і спучування.
Відмінною рисою нашого обладнання є легкість його монтажу і можливість багаторазового і оперативного перебазування в місця застосування готової продукції (модульний тип цехів).
«Шкаралупи» ППУ широко застосовуються на трубопроводах систем опалення, водопостачання, каналізації і транспортування нафти.
Теплоізоляція шкарлупами має незаперечні переваги в порівнянні з іншими ізоляційними матеріалами:
швидкий монтаж - демонтаж і, як наслідок, можливість багаторазового використання;
вільний доступ до ушкоджених ділянок трубопроводу;
довговічність.
Монтаж "шкаралуп" виробляється шляхом склеювання їх компонентами ППУ чи іншими клейовими складами. "Шкаралупи" можуть бути монтуємий на тілі труби за допомогою звичайної в'язального дроту (стяжок, скоб). Стики і відводи можуть бути ізольовані за допомогою заливки системами ППУ, а також вимагають гідроізоляції.
В якості сировини використовуються спочатку два рідких компонента А (полиола) і Б (діфенілметандіізоціанат, скорочено званий МДІ).
Устаткування для виробництва ППУ "шкаралуп» теплоізоляції трубопроводів
Карусельна установка з 4 прес-формами
Заливальне машина високого тиску "Старт -30 М"
Витратні ємності компонентів ППУ ЗМ
Стіл для взяття технологічних проб
Стелажі зберігання готової продукції ("шкаралупи").
Місце зберігання заливальних форм
Технологія виготовлення шкаралуп
Механізм виготовлення напівциліндрів шкаралуп ППУ: система двох спочатку рідких компонентів А (полиола) і Б (діфенілметандіізоціанат) заливається в сталеві прес-форми за допомогою заливальної машини високого тиску. У результаті змішування цих двох компонентів утворюється суміш, яка спінюється під впливом тепла, що виділяється. Поступово піна починає застигати і тверднути. Процес піноутворення і затвердіння відбувається в сталевих прес-формах.
Список використаних джерел
Література
1) Рахімов Р.З., Шеліхов Н.С. Сучасні теплоізоляційні матеріали: Навчальний посібник. - К.: КГАСУ, 2006. - 392 с.
2) СНиП 2.04.14-88. Теплова ізоляція устаткування і трубопроводів / Держбуд України .- М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1998. - 28 с.
Інтернет-ресурси
1) http://www.technoserv-r.ru/ar5.php (стаття «Теплова ізоляція»)
2) http://www.mht-ppu.ru/index.html (ВАТ «Метхімтекс», теплоізоляція труб і трубопроводів ППУ)
3) http://www.mosflowline.ru (ЗАТ МосФлоулайн, завод-виробник індустріально ізольованих ППУ трубопроводів)
4) http://www.penopolymer.ru (НПП "пенополимеров", виробник ізольованих в заводських умовах трубопроводів у пенополімермінеральной ізоляції ППМІ)