RU2623014C2

RU2623014C2 - Method of installing heat-insulating coating of underground pipeline in highway conditions and assembly design of heat-insulating coating of underground pipeline for installation in highway conditions

Info

Publication number: RU2623014C2
Application number: RU2015146415A
Authority: RU
Inventors: Павел Александрович Ревель-Муроз; Павел Олегович Ревин; Инна Яковлевна Фридлянд
Original assignee: Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-06-21
Also published as: RU2015146415A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: assembly design of the heat-insulating coating of the underground pipeline for installation in highway conditions contains at least two shells in the form of semi-cylinders, including a metal-polymer shell with a heat-insulating layer of polyurethane foam. The shells are connected with each other along the length by a zinc-coating steel plate, and the interconnecting seam between the shells is sealed with a hot-melt adhesive tape, over which a heat-shrinkable tape is mounted.

EFFECT: increased lifetime of heat-insulating coating due to increased corrosion resistance and mechanical strength of heat-insulating elements.

9 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области строительства и капитального ремонта трубопроводов, а именно к способам монтажа теплоизоляции подземного трубопровода в трассовых условиях.The invention relates to the field of construction and overhaul of pipelines, and in particular to methods of installing thermal insulation of an underground pipeline in route conditions.

Уровень техникиState of the art

Известен элемент теплоизоляции трубопровода, представляющий собой фрагмент оболочки, выполненный из экструдированного листа или плиты из вспененного полимерного материала и имеющий продольные прорези, отходящие от поверхности, обращенной к трубопроводу и частично разделяющие элемент на секторы. Стенки прорези имеют форму, обеспечивающую образование продольных каналов при наложении элемента на трубопровод (патент RU 73052 U1, дата публикации 10.05.2008).A known element of the thermal insulation of the pipeline, which is a fragment of the shell made of an extruded sheet or plate of foamed polymeric material and having longitudinal slots extending from the surface facing the pipeline and partially dividing the element into sectors. The walls of the slots have a shape that ensures the formation of longitudinal channels when the element is applied to the pipeline (patent RU 73052 U1, publication date 05/10/2008).

Недостаток элемента теплоизоляции заключается в том, что скорлупы теплоизоляционного материала имеют прорези, приводящие к ослаблению механической прочности конструкции в зонах прорезей и возможному разрушению конструкции при нескольких циклах монтажа-демонтажа. Кроме того, в предлагаемой конструкции элемента теплоизоляции отсутствует внешняя оболочка, защищающая теплоизоляционный материал от механических воздействий, атмосферных осадков и грунтовых вод. Кроме того, предлагаемую конструкцию невозможно использовать для теплоизоляции фасонных изделий, например, отводов, тройников.The disadvantage of the insulation element is that the shells of the insulating material have slots, leading to a weakening of the mechanical strength of the structure in the zones of the slots and the possible destruction of the structure during several installation-dismantling cycles. In addition, in the proposed design of the thermal insulation element there is no outer shell protecting the thermal insulation material from mechanical stress, precipitation and groundwater. In addition, the proposed design cannot be used for thermal insulation of shaped products, for example, bends, tees.

Известен способ монтажа теплоизоляции технологических трубопроводов, включающий установку композитных скорлуп в качестве покрытия на трубы и соединительные детали, скрепление их бандажами и защиту соединительных швов. В качестве теплоизоляции труб и деталей технологических трубопроводов применяется вспененный каучук в виде трубок или рулонов, который устанавливают в несколько слоев в зависимости от необходимой толщины теплоизоляции. При этом для теплоизоляции соединительных деталей применяют сегменты или секции, швы теплоизоляции проклеивают клеем, а в качестве защитной оболочки применяют кожух из оцинкованной стали, который закрепляют с использованием самонарезающих винтов (патент RU 2530985 C1, дата публикации 10.10.2003).A known method of mounting thermal insulation of technological pipelines, including the installation of composite shells as a coating on pipes and fittings, fastening them with bandages and protecting the joint seams. As the thermal insulation of pipes and parts of technological pipelines, foamed rubber is used in the form of tubes or rolls, which are installed in several layers, depending on the required thickness of the thermal insulation. At the same time, segments or sections are used for thermal insulation of the connecting parts, the insulation joints are glued with glue, and a galvanized steel casing is used as a protective sheath, which is fixed using self-tapping screws (patent RU 2530985 C1, publication date 10.10.2003).

Недостаток данного способа заключается в том, что в предлагаемом способе защитную оболочку устанавливают отдельно от теплоизоляционного материала, в результате чего между скорлупами и оболочкой образуются зазоры, в которые попадает влага, что снижает прочность и долговечность теплоизоляционного покрытия. Кроме того, защитная оболочка из оцинкованного листа не обеспечивает защиту от подземной коррозии.The disadvantage of this method is that in the proposed method, the protective shell is installed separately from the insulating material, as a result of which gaps are formed between the shells and the shell, in which moisture enters, which reduces the strength and durability of the thermal insulation coating. In addition, the galvanized sheet sheath does not provide protection against underground corrosion.

Известен способ осуществления сборно-разборной теплоизоляции для подземной и надземной бесканальной прокладки трубопровода, по которому межтрубное пространство между покровной защитной оболочкой и изолируемой трубой заполняют съемными скорлупами, имеющими два слоя: внутренний - теплоизоляционный и наружный, обеспечивающий механическую прочность, дополнительную тепло- и гидроизоляцию, скорлупы скрепляют бандажами, а покровную оболочку свободно надвигают на скорлупы (заявка RU 2000106633 А, дата публикации 10.04.2002).A known method for the implementation of collapsible thermal insulation for underground and above-ground channel-free pipe laying, in which the annulus between the cover protective sheath and the insulated pipe is filled with removable shells having two layers: internal - thermal insulation and external, providing mechanical strength, additional heat and waterproofing, the shells are fastened with bandages, and the integument is freely pushed onto the shells (application RU 2000106633 A, publication date 10.04.2002).

Недостатком данного способа является трудоемкость сборки, связанная с установкой нескольких слоев конструкции и низкая эффективность тепловой защиты в связи с конструктивным выполнением скорлуп без пазов.The disadvantage of this method is the complexity of the assembly associated with the installation of several layers of the structure and low efficiency of thermal protection in connection with the structural design of shells without grooves.

Известен способ осуществления сборно-разборного теплоизоляционного покрытия трубопровода, включающий установку композитных скорлуп в качестве покрытия по длине трубопровода, скрепление их бандажами и защиту соединительных швов. В качестве композитных скорлуп используют монолитный модульный элемент с двумя теплоизоляционными слоями и защитной покровной оболочкой, внутренний слой которого, обращенный к трубопроводу, выполнен из жесткого пенополиизоцианурата, имеющего температуру размягчения 170°С, а наружный слой выполнен формованным пенополиуретаном при взаимном смещении слоев относительно друг друга, обеспечивающем наличие элементов тепловых замковых соединений типа выступ-впадина по всему контуру модульного элемента. Установку скорлуп осуществляют их сшиванием по периметру и в длину с использованием поперечных и продольных тепловых замковых соединений и со смещением поперечных швов на половину длины скорлупы, а швы герметизируют (патент RU 2343340 C1, дата публикации 10.01.2009).A known method for the implementation of collapsible heat-insulating coating of the pipeline, including the installation of composite shells as a coating along the length of the pipeline, fastening them with bandages and protecting connecting joints. As composite shells, a monolithic modular element with two heat-insulating layers and a protective cover is used, the inner layer of which facing the pipeline is made of rigid polyisocyanurate foam having a softening temperature of 170 ° C, and the outer layer is made of molded polyurethane foam when the layers are mutually displaced relative to each other providing the presence of elements of thermal locking joints of the protrusion-cavity type over the entire contour of the modular element. The installation of the shells is carried out by stitching them around the perimeter and in length using transverse and longitudinal thermal locking joints and with a shift of the transverse seams by half the length of the shell, and the seams are sealed (patent RU 2343340 C1, publication date 01/10/2009).

Недостаток способа заключается в том, что оцинкованная оболочка двух скорлуп при их соединении устанавливается встык без нахлеста, при этом место стыка не имеет герметизации, что создает условия для проникновения влаги, оказывающей негативное воздействие на элементы теплоизоляции, что приводит к сокращению сроков ее эксплуатации. Кроме того, скорлупы не соединены между собой механически, что снижает конструкционную прочность установленного теплоизоляционного слоя. Конструкция внешней оболочки из оцинкованного листа не обеспечивает защиту от подземной коррозии.The disadvantage of this method is that the galvanized shell of two shells, when connected, is installed end-to-end without overlapping, while the junction does not have a seal, which creates conditions for moisture to penetrate, which has a negative effect on the insulation elements, which leads to a reduction in its service life. In addition, the shells are not mechanically interconnected, which reduces the structural strength of the installed heat-insulating layer. The outer shell structure of galvanized sheet does not provide protection against underground corrosion.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, состоит в создании конструкции теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода, обладающего повышенными эксплуатационными характеристиками.The problem to which the claimed group of inventions is directed is to create a construction of a heat-insulating coating of an underground pipeline with enhanced performance characteristics.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой группы изобретений, заключается в повышении долговечности теплоизоляционного покрытия за счет повышения коррозионной стойкости и механической прочности элементов теплоизоляции.The technical result achieved by the implementation of the claimed group of inventions is to increase the durability of the thermal insulation coating by increasing the corrosion resistance and mechanical strength of the thermal insulation elements.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что способ монтажа теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода в трассовых условиях включает установку теплоизоляционных скорлуп по длине трубопровода, причем в качестве скорлуп используют изготовленные в заводских условиях модули в форме (в виде) полуцилиндра, включающие металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, при этом установленные на поверхность трубопровода скорлупы стягивают при помощи стяжных лент (ремней), соединяют между собой по длине с помощью оцинкованной стальной пластины, герметизируют соединительный шов при помощи термоплавкой адгезионной ленты, поверх которой наносят (устанавливают) термоусаживающуюся ленту.The claimed technical result is achieved due to the fact that the method of installing a heat-insulating coating of an underground pipeline in a route includes installing heat-insulating shells along the length of the pipeline, and shells use factory-made modules in the form (in the form) of a half-cylinder, including a metal-polymer shell with a thermal insulation applied a layer of polyurethane foam, while the shells installed on the surface of the pipeline are pulled together with tie straps (belts), connecting they are interconnected along the length with the help of a galvanized steel plate, the joint is sealed with a hot-melt adhesive tape, over which a heat-shrinkable tape is applied (installed).

Кроме того, в частном случае реализации изобретения оцинкованную стальную пластину фиксируют при помощи самонарезающихся винтов.In addition, in the particular case of the invention, the galvanized steel plate is fixed with self-tapping screws.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения используют оцинкованную стальную пластину шириной не более 100 мм и толщиной не более 1 мм.In addition, in the particular case of the invention, a galvanized steel plate with a width of not more than 100 mm and a thickness of not more than 1 mm is used.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения скорлупы имеют длину не более 4 метров.In addition, in the particular case of the invention, the shells have a length of not more than 4 meters.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения оцинкованную стальную пластину устанавливают с внутренней стороны металлополимерной оболочки.In addition, in the particular case of the invention, a galvanized steel plate is installed on the inside of the metal-polymer shell.

Также технический результат достигается за счет того, что сборная конструкция теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода для монтажа в трассовых условиях содержит по меньшей мере две скорлупы в форме полуцилиндров, включающих металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, которые соединены между собой по длине оцинкованной стальной пластиной, при этом соединительный шов между скорлупами герметизирован термоплавкой адгезионной лентой, поверх которой установлена термоусаживающаяся лента.The technical result is also achieved due to the fact that the prefabricated structure of the heat-insulating coating of the underground pipeline for installation under route conditions contains at least two shells in the form of half-cylinders, including a metal-polymer shell with a heat-insulating layer of polyurethane foam, which are interconnected along the length of a galvanized steel plate, the connecting seam between the shells is sealed with a hot-melt adhesive tape over which a heat-shrinkable seal is installed ta.

Сведения, подтверждающие реализацию изобретения.Information confirming the implementation of the invention.

Фиг. 1 - общий вид теплоизоляционного покрытия трубопровода на основе сегментов из пенополиуретана.FIG. 1 is a general view of a heat-insulating coating of a pipeline based on segments of polyurethane foam.

Сборная конструкция теплоизоляционного покрытия для монтажа на подземном трубопроводе в трассовых условиях (фиг. 1) содержит модульные элементы в виде скорлуп 1, которые изготавливаются в полной заводской готовности. Каждая из скорлуп 1 выполнена в форме (в виде) полуцилиндра и включает металлополимерную оболочку 2 с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана 3. Скорлупы 1 в виде двух полуцилиндров, размещенные на поверхности трубопровода 4, механически соединены между собой по всей длине оцинкованной стальной пластиной при помощи самонарезающихся винтов 6. Оцинкованная стальная пластина 5 устанавливается с внутренней стороны металлополимерной оболочки 2 для исключения образования на поверхности трубопровода 4 неровностей в виде стыков, требующих дополнительной герметизации. Для обеспечения необходимой герметичности соединительных швов и сглаживания неровностей места стыка 4.1 в зазор между скорлупами 1 установлена термоплавкая адгезионная лента 7, обеспечивающая работу в условиях низких температур (-30° и выше). Поверх термоплавкой адгезионной ленты 7 установлена термоусаживающаяся лента 8, обеспечивающая прочность соединительного шва, а также антикоррозионную и гидроизоляционную защиту оцинкованной стальной пластины 5.The prefabricated structure of the thermal insulation coating for installation on an underground pipeline in route conditions (Fig. 1) contains modular elements in the form of shells 1, which are made in full factory readiness. Each of the shells 1 is made in the form (in the form) of a half-cylinder and includes a metal-polymer shell 2 with a heat-insulating layer of polyurethane foam 3. The shells 1 in the form of two half-cylinders placed on the surface of the pipeline 4 are mechanically interconnected along the entire length of a galvanized steel plate using self-tapping screws 6. A galvanized steel plate 5 is installed on the inside of the metal-polymer shell 2 to prevent the formation of irregularities on the surface of the pipeline 4 in the form of joints, tr Fucking additional sealing. To ensure the necessary tightness of the joint seams and smooth the roughness of the junction 4.1, a hot-melt adhesive tape 7 is installed in the gap between the shells 1, which ensures operation at low temperatures (-30 ° and above). A heat-shrinkable tape 8 is installed on top of the hot-melt adhesive tape 7, which ensures the strength of the joint, as well as anti-corrosion and waterproofing protection of the galvanized steel plate 5.

В предпочтительном варианте реализации изобретения ширина оцинкованной стальной пластины 5 составляет не более 100 мм, что обеспечивает необходимый для создания механической прочности нахлест оболочки 2 двух стыкуемых скорлуп 1 и достаточное расстояние для самонарезающихся винтов 6. Толщина оцинкованной стальной пластины 5 составляет не более 1 мм, что обеспечивает технологичность ее установки, поскольку при данной толщине пластина легко поддается механическому воздействию, например гнется.In a preferred embodiment of the invention, the width of the galvanized steel plate 5 is not more than 100 mm, which ensures the overlap of the shell 2 of two abutting shells 1 necessary for creating mechanical strength and a sufficient distance for self-tapping screws 6. The thickness of the galvanized steel plate 5 is not more than 1 mm, which ensures the adaptability of its installation, since at a given thickness the plate is easily amenable to mechanical stress, for example, bends.

Способ реализуется следующим образомThe method is implemented as follows

Скорлупы 1 производят в заводских условиях путем изготовления стальной спирально-замковой оболочки из штрипса тонколистовой стали и нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия на стальную оболочку с получением металлополимерной оболочки 2. Устанавливают металлополимерную оболочку 2 на трубу по принципу «труба в трубе» и заливают межтрубное пространство компонентами пенополиуретана 3. Снимают с поверхности трубы цилиндрической модуль металлополимерной оболочки 2 с нанесенным слоем пенополиуретана 3 длиною не более 4 метров и осуществляют резку полученного цилиндрического модуля в продольном направлении на полуцилиндры с образованием скорлуп 1. Изготовленные таким образом скорлупы 1 монтируются в трассовых условиях на трубопровод в следующей последовательности. Устанавливают на поверхность трубопровода две скорлупы 1 и стягивают их с помощью такелажных стяжных лент/ремней (на чертежах не показано). Скрепляют скорлупы 1 между собой по всей длине с помощью оцинкованной стальной пластины 5, которую фиксируют при помощи самонарезающихся винтов 6. В зазор между скорлупами 1 устанавливают термоплавкую адгезионную ленту 7, которую нагревают газовой горелкой для обеспечения необходимой адгезии. Поверх термоплавкой адгезионной ленты 7 устанавливают термоусаживающуюся ленту 8, обеспечивающую прочность соединительного шва, а также антикоррозионную и гидроизоляционную защиту оцинкованной стальной пластины 5.The shells 1 are produced in the factory by manufacturing a steel spiral-lock shell from a strip of sheet steel and applying a three-layer polyethylene coating to the steel shell to obtain a metal-polymer shell 2. Install the metal-polymer shell 2 on the pipe on a pipe-in-pipe basis and fill the annular space with polyurethane foam components 3. Remove from the surface of the pipe a cylindrical module of the metal-polymer shell 2 with a deposited layer of polyurethane foam 3 with a length of not more than 4 meters and They cut the cylindrical module obtained in the longitudinal direction into half-cylinders with the formation of shells 1. Shells 1 made in this way are mounted in pipeline conditions in route conditions in the following sequence. Install two shells 1 on the surface of the pipeline and tighten them with rigging tie straps / belts (not shown in the drawings). The shells 1 are fastened together along the entire length using a galvanized steel plate 5, which is fixed with self-tapping screws 6. A hot-melt adhesive tape 7 is installed in the gap between the shells 1, which is heated by a gas burner to provide the necessary adhesion. On top of the hot-melt adhesive tape 7, a heat-shrinkable tape 8 is installed, which ensures the strength of the connecting seam, as well as anti-corrosion and waterproofing protection of the galvanized steel plate 5.

Claims

1. Способ монтажа теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода в трассовых условиях, включающий установку теплоизоляционных скорлуп по длине трубопровода, отличающийся тем, что в качестве скорлуп используют изготовленные в заводских условиях модули в виде полуцилиндров, включающие металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, при этом установленные на поверхность трубопровода скорлупы стягивают при помощи стяжных лент, соединяют между собой по длине с помощью оцинкованной стальной пластины, соединительный шов герметизируют при помощи термоплавкой адгезионной ленты, поверх которой устанавливают термоусаживающуюся ленту.1. A method of mounting a heat-insulating coating of an underground pipeline under route conditions, including installing heat-insulating shells along the length of the pipeline, characterized in that the shells are used as factory-made modules in the form of half-cylinders, including a metal-polymer shell with a heat-insulating layer of polyurethane foam, installed shells are pulled to the surface of the pipeline with the help of tie straps, connected together along the length using a galvanized steel plate The joints, the joint, are sealed with hot-melt adhesive tape, over which a heat-shrinkable tape is installed.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оцинкованную стальную пластину фиксируют при помощи самонарезающихся винтов.2. The method according to p. 1, characterized in that the galvanized steel plate is fixed using self-tapping screws.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют оцинкованную стальную пластину шириной не более 100 мм и толщиной не более 1 мм.3. The method according to p. 1, characterized in that they use a galvanized steel plate with a width of not more than 100 mm and a thickness of not more than 1 mm.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорлупы имеют длину не более 4 метров.4. The method according to p. 1, characterized in that the shells have a length of not more than 4 meters.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оцинкованную стальную пластину устанавливают с внутренней стороны металлополимерной оболочки.5. The method according to p. 1, characterized in that the galvanized steel plate is installed on the inside of the metal-polymer shell.

6. Сборная конструкция теплоизоляционного покрытия подземного трубопровода для монтажа в трассовых условиях, содержащая по меньшей мере две скорлупы в форме полуцилиндров, включающих металлополимерную оболочку с нанесенным теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, которые соединены между собой по длине оцинкованной стальной пластиной, при этом соединительный шов между скорлупами герметизирован термоплавкой адгезионной лентой, поверх которой установлена термоусаживающаяся лента.6. The prefabricated structure of the insulating coating of the underground pipeline for installation in route conditions, containing at least two shells in the form of half-cylinders, including a metal-polymer shell with a heat-insulating layer of polyurethane foam, which are interconnected along the length of a galvanized steel plate, with a connecting seam between the shells sealed with hot-melt adhesive tape over which a heat-shrinkable tape is installed.

7. Сборная конструкция по п. 6, отличающаяся тем, что используют оцинкованную стальную пластину шириной не более 100 мм и толщиной не более 1 мм.7. The prefabricated structure according to claim 6, characterized in that a galvanized steel plate is used with a width of not more than 100 mm and a thickness of not more than 1 mm.

8. Сборная конструкция по п. 6, отличающаяся тем, что скорлупы имеют длину не более 4 метров.8. The prefabricated structure according to claim 6, characterized in that the shells have a length of not more than 4 meters.

9. Сборная конструкция по п. 6, отличающаяся тем, что оцинкованная стальная пластина установлена с внутренней стороны металлополимерной оболочки.9. The prefabricated structure according to claim 6, characterized in that the galvanized steel plate is installed on the inside of the metal-polymer shell.