сборная теплоизоляционная конструкция

Формула изобретения

1. Сборная теплоизоляционная конструкция, выполненная в виде охватывающих трубопровод соединенных между собой разъемных секций, образующих кожух в форме многогранника, секции состоят из внутренней и наружной оболочек с теплоизоляцией, а в плоскостях разъема секций установлены уплотнения, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя оболочки по торцам соединены между собой перемычками, выполненными в виде открытого профиля и имеющими контакт с установленными в торцах секций защитными экранами, а на внутренней оболочке установлены упоры.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что защитные экраны выполнены перфорированными или в виде сетки.

3. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней и наружной оболочках выполнены дренажные отверстия, расположенные в зоне перемычек.

4. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на плоскостях разъема секций дополнительно установлены жесткие упоры, высота которых меньше толщины уплотнений, а в жестких упорах выполнены сквозные отверстия для гибких элементов крепления уплотнений.

5. Конструкция по п.1 или 4, отличающаяся тем, что уплотнения выполнены из гигроскопического материала.

6. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что секции установлены со смещением относительно друг друга по длине трубопровода.

7. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что количество граней кожуха выполнено кратное двум.

8. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что упоры выполнены с возможностью регулирования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоизоляции трубопроводов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно на объектах атомной техники (АТ).

Известна сборная теплоизоляционная конструкция, состоящая из секторов с уплотняющими сопряженными поверхностями с теплоизоляционным слоем и наружным вспененным слоем (а.с. №569786 СССР, кл. F 16 L 58/02, 1976).

Известна теплоизоляционная конструкция, выполненная в виде двух охватывающих трубопровод, соединенных между собой полуцилиндров, расположенных друг над другом, представляющих собой в поперечном сечении два обращенных друг к другу короба в виде полуколец (патент РФ №2152553, F 16 L 59/00, 1998).

Недостатком этих конструкций является то, что они не дают возможность осуществить контроль трубопровода без съема теплоизоляции, т.к. теплоизоляция плотно облегает трубопровод.

Также известна сборная теплоизоляционная конструкция, выполненная в виде охватывающих трубопровод, соединенных между собой замками секций, образующих между собой кожух в форме многогранника, с закрепленной на нем теплоизоляцией (а.с. №731168 СССР, кл. F 16 L 53/00, 1978).

Однако и эта конструкция не может обеспечить равномерный зазор между теплоизоляцией и трубопроводом, что не позволяет поддерживать равномерное тепловое поле по изоляции. Эта конструкция затрудняет проведение контроля трубопровода без съема теплоизоляции, а также не позволяет эффективно проводить дезактивацию на объектах АТ, что необходимо для обеспечения многократного использования теплоизоляционной конструкции.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является изобретение №731168 СССР, кл. F 16 L 53/00, 1978, которое выбрано в качестве прототипа.

Таким образом актуальной является задача обеспечения равномерного теплового поля в объеме всей теплоизоляционной конструкции, осуществления контроля за трубопроводом и состоянием среды под изоляцией без съема теплоизоляции при многократном использовании как конструкции в целом, так и теплоизоляции, в частности, а также обеспечения дезактивируемости согласно установленным санитарным нормам на объектах АТ.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемая сборная теплоизоляционная конструкция при использовании обеспечивает равномерное тепловое поле в объеме всей конструкции за счет совокупности конструктивных признаков. При этом обеспечивается равномерный регулируемый зазор между трубопроводом и теплоизоляцией, что позволяет устанавливать теплоизоляцию на трубопроводы различных диаметров, а также устанавливать необходимые системы контроля и различные датчики для проведения мониторинга состояния среды под изоляцией и за состоянием сварных швов. При этом предлагаемая конструкция может быть многократно использована, так как конструктивно она состоит из секций, расположенных по всей длине трубопровода, которые соединяются между собой удобными в эксплуатации замками, что не требует много времени при монтаже и демонтаже конструкции, а следовательно, сокращает время пребывания обслуживающего персонала в активной (загрязненной) зоне. Так как секции выполнены в виде коробов, теплоизоляция, помещенная внутри них и выработавшая свой ресурс, может быть заменена при проведении планово профилактических ремонтов, а многогранность конструкции позволяет устанавливать как жесткую, так и мягкую теплоизоляции.

Конструктивной особенностью секций являются выполненные в них дренажные отверстия, которые в совокупности с другими элементами обеспечивают возможность дезактивации конструкции всеми штатными составами, принятыми на объектах АТ.

Для достижения указанного технического результата в сборной теплоизоляционной конструкции, выполненной в виде охватывающих трубопровод, соединенных между собой разъемных секций, образующих между собой кожух в форме многогранника, секции состоят из наружной и внутренней оболочек с теплоизоляцией, соединенных между собой перемычками, выполненными в виде открытого профиля и имеющими контакт с установленными в торцах секций защитными экранами, а на внутренней оболочке дополнительно установлены упоры.

Для снижения теплопередачи от греющей поверхности к наружной оболочке секции защитные экраны выполнены перфорированными или в виде сетки.

Для исключения попадания дезактивирующего раствора внутрь оболочек перемычки выполнены в виде открытого профиля, имеющего линейный контакт с защитным экраном, а на внутренней и наружной оболочках выполнены дренажные отверстия, расположенные в зоне перемычек.

Для достижения лучшей герметизации на плоскостях разъема секций дополнительно установлены уплотнения, выполненные из гигроскопического материала. Для того, чтобы эти уплотнения не были вдавлены в устанавливаемый зазор, на плоскостях разъема секций дополнительно установлены жесткие упоры, высота которых меньше толщины уплотнений, а в жестких упорах выполнены сквозные отверстия для гибких элементов крепления уплотнений.

Для исключения прямого прострела теплового потока от греющей поверхности в атмосферу секции установлены со смещением относительно друг друга по длине трубопровода.

Количество граней кожуха выполнено кратным двум, что обеспечивает равномерный зазор между теплоизоляцией и трубопроводом, это, в свою очередь, позволяет поддерживать равномерное тепловое поле по изоляции, а также устанавливать конструкцию на трубопроводы различных диаметров.

Для обеспечения равномерного зазора между теплоизоляцией и трубопроводом упоры, дополнительно установленные на внутренней оболочке, выполнены с возможностью регулирования.

Признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.

Предложенное изобретение не известно из доступных источников информации, явным образом не следует из уровня техники и при этом является промышленно применимым, то есть соответствует всем критериям патентоспособности по действующему законодательству.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими изображениями.

На фиг.1 дан общий вид трубопровода с теплоизоляцией, на фиг.2 изображено сечение трубопровода с теплоизоляцией, на фиг.3 изображено сечение стыка секций между собой, на фиг.4 изображен регулируемый упор, на фиг.5 изображены дренажные отверстия, расположенные в зоне перемычек, на фиг.6 изображены перемычки в сечении, на фиг.7 изображена схема расстановки жестких упоров и крепления уплотнений расположенных в плоскостях разъема секций, а - заданный зазор, “в” - допустимый размер в стыке между секциями.

Сборная теплоизоляционная конструкция содержит:

1 - трубопровод, 2 - секции, 3 - наружная оболочка, 4 - внутренняя оболочка, 5 - перемычки, 6 - замки, 7 - регулируемые упоры, 8 - теплоизоляция, 9 - торцы секций, 10 - защитные экраны, 11 - дренажные отверстия, 12 - плоскости разъема секций, 13 - уплотнения, 14 - жесткие упоры, 15 - сквозные отверстия, 16 - гибкие элементы.

Сборная теплоизоляционная конструкция выполнена в виде охватывающих трубопровод 1 секций 2, образующих между собой кожух. Каждая секция 2 выполнена в виде короба, состоящего из наружной оболочки 3 и внутренней оболочки 4, которые соединены между собой перемычками 5 и замками 6. Замки 6 расположены на наружной оболочке 3. На внутренней оболочке 4 установлены упоры 7 с возможностью регулирования. Между наружной оболочкой 3 и внутренней оболочкой 4 размещена теплоизоляция 8. В торцах 9 секций 2 установлены защитные экраны 10, которые могут быть выполнены перфорированными или в виде сетки. Перемычки 5 выполнены в виде открытого профиля, имеющего линейный контакт с защитным экраном 9. Например, перемычки 5 могут быть выполнены в виде уголков, вершины которых обращены внутрь секций 2 и имеют линейный контакт с защитным экраном 9 (сеткой).

На внутренней оболочке 4 и наружной оболочке 3 выполнены дренажные отверстия 11, расположенные в зоне перемычек 5.

В плоскостях разъема 12 секций 2 установлены уплотнения 13 и жесткие упоры 14, высота которых меньше толщины уплотнений 13. В жестких упорах 14 выполнены сквозные отверстия 15 для гибких элементов 16 (например, проволоки) крепления уплотнений 13. Секции 2 установлены со смещением относительно друг друга по длине трубопровода 1, а количество граней кожуха 17 выполнено кратным двум.

Сборная теплоизоляционная конструкция работает следующим образом.

Перед установкой теплоизоляционной конструкции на трубопровод 1 в секции 2, выполненные в виде коробов, размещают теплоизоляцию 8, затем при помощи регулируемых упоров 7 устанавливают заданный зазор “а”, в плоскостях разъема секций 2 устанавливают уплотнения 13 и закрепляют их гибкими элементами 16, например проволокой.

Затем секции 2 устанавливают на трубопровод 1 и закрывают между собой замками 6. При закрывании замков 6 уплотнения 13 работают как упругий элемент, поскольку жесткие упоры 14 четко регулируют размер “в” и уплотнения 13 не вдавливаются в зазор.

При нагревании трубопровода 1 тепло через внутреннюю оболочку 4 передается ограниченным тепловым потоком, так как в торцах секций 2 установлены защитные экраны 10, которые могут быть выполнены, например, в виде сетки, таким образом, идет разрыв теплового потока и следовательно снижается выделение тепла в зону эксплуатации теплоизоляционной конструкции.

При дезактивации конструкции для исключения попадания дезактивирующего раствора на трубопровод 1 уплотнения 13 выполняют из гигроскопического материала, который впитывает раствор, стекающий по перемычкам 5 к дренажным отверстиям 11, расположенным в зоне перемычек 5, наружу.

Многогранность конструкции, а также регулируемые упоры 7 обеспечивают равномерный заданный зазор “а”, что позволяет устанавливать системы контроля за состоянием сварных швов и датчиков для проведения мониторинга состояния среды (на чертежах не показаны).

При проведении планово-профилактических ремонтов теплоизоляция 8, выработавшая свой ресурс, заменяется.

Многогранность конструкции позволяет установить теплоизоляцию 8 как жесткую, так мягкую.

Описанное выше изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, там, где необходима теплоизоляция для трубопровода, и особенно на объектах АТ.

В настоящее время изготовлен и испытан опытный образец предлагаемой конструкции.

Испытание изделия на АЭС показали, что использование данного изобретения обеспечивает равномерное тепловое поле в объеме всей конструкции за счет обеспечения ее герметичности, что достигается совокупностью конструктивных признаков, в частности наличием регулируемого зазора и выполнением секций в виде коробов, а также расположением секций вдоль трубопровода со смещением относительно друг друга, установленными в плоскостях разъема секций уплотнениями, выполненными из гигроскопического материала, и наличием замков.

В свою очередь, уплотнения, выполненные из гигроскопического материала, позволяют эффективно проводить дезактивацию конструкции.

Секционность конструкции, а также расположенные на ней удобные замки позволяют значительно сократить время пребывания обслуживающего персонала в активной (загрязненной) зоне.

Выполнение граней кожуха, кратное двум (от 2 до 8), упрощает использование этой конструкции на трубопроводах различных диаметров и одновременно способствует обеспечению равномерного зазора между теплоизоляцией и трубопроводом.

Заявителю не известна аналогичная конструкция, которая при использовании обеспечивает указанный технический результат.

В дальнейшем предполагается использование этого изделия на Калининской АЭС.

Из вышесказанного следует, что заявленное изобретение направлено на решение поставленной задачи и при этом соответствует требованиям охраноспособности по действующему законодательству.