ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПЕНОПЛАСТОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

М. М. Галиуллин, М. И. Баязитов, В. В. Репин, Ф. М. Хафизов

Аннотация


Вспененные пластмассы являются эффективным материалом для изоляции трубопроводов. В число достоинств данного материала входит возможность формировать теплоизолирующее покрытие с заданным распределением плотности по толщине, получать так называемые интегральные пенопласты. Это позволяет повышать плотность, а, следовательно, и прочность наружных слоёв изоляции, наиболее подверженных внешним механическим воздействиям. При этом уменьшается влагопроницаемость такого покрытия, что важно при подземной бесканальной прокладке трубопровода. Теплоизолирующий эффект внутренних слоёв, а значит, и всего покрытия, усиливается за счёт снижения их плотности, поскольку существует прямая зависимость между плотностью изоляции и её коэффициентом теплопроводности. Достигается такое перераспределение плотности путём воздействия на технологию получения пенопласта во время его полимеризации.

В представленной работе дано решение уравнения теплопроводности для стационарного случая, при установившихся температурах на внутренней и внешней поверхностях изоляции. Коэффициент теплопроводности изоляции рассматривался как переменная величина, зависящая от плотности изоляции, которая определённым образом распределена по толщине покрытия. Выведена формула, позволяющая рассчитать эквивалентный коэффициент теплопроводности покрытия при любом возможном распределении плотности по его толщине. С учётом линейного характера зависимости коэффициента теплопроводности пенополиуретана от его плотности, получена модификация этой формулы для случая, когда теплоизолирующее покрытие состоит из двух слоёв: внутреннего, с фиксированной минимально допустимой плотностью, и внешнего, где плотность возрастает до максимально возможного значения на поверхности покрытия. Дана рекомендация по определению толщины каждого из слоёв при известной удельной массе пенополиуретана, приходящейся на единицу длины трубопровода. На примере теплоизоляции из пенополиуретана с интегральной структурой для трубопровода среднего диаметра показана возможность уменьшения тепловых потерь почти на 14% по сравнению с однородной теплоизоляцией той же удельной массы.


Ключевые слова


coefficient of thermal conductivity;foamed plastics;heat loss;insulation;pipeline;the inhomogeneity of the density;вспененные пластмассы;коэффициент теплопроводности;неоднородность по плотности;тепловые потери;теплоизоляция;трубопровод

Полный текст:

PDF

Литература


Поливода Ф.А., Соколовский Р.И. Оптимизация теплоизоляции трубопроводов из пенополиуретана // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 3. С.37-39.

Лёгкие бетоны с интегральным расположением крупного заполнителя для стеновых ограждений/Пичугин А.П. [и др.]// Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. Саратов: СГТУ, 2012. № 2. С.78-82.

Галиуллин М.М. Разработка методов повышения экономичности и эффективности эксплуатации теплоизолированных трубопроводов: дис. … канд. техн. наук: 05.15.13. Уфа, 1987. 177 с.

Берлин А.А., Шутов Ф.А. Упрочнённые газонаполненные пластмассы. М.: Химия, 1980. 224 с.

Мартынов А.В. Повышение эффективности работы теплоизолированных нефтепродуктопроводов: дис. ... канд. техн. наук: 05.15.13. Уфа, 1973. 152 с.

Крашенинников А.Н. Оптимальная конструкция монолитной теплоизоляции для бесканальных тепловых сетей // Электрические станции, 1978. № 2. С. 44-46.

Чижова Л.А., Панов Ю.Т. Интегральные пенотермопласты повышенной прочности // Современные наукоемкие технологии. Пенза: Академия естествознания, 2005. №11. С.12-13.

Булатов Г.А. Теплоизоляция магистральных газо- и нефтепроводов // Итоги науки и техники. Сер. Трубопроводный транспорт. М.: ВИНИТИ, 1986. Т. 2. С. 73-92.

Влияние температуры формы на некоторые характеристики интегральных пенополиуретанов / Крагис И.Ж. [и др.] // НТС. Модификация полимерных материалов. Рига: Наука, 1978. № 7. С. 183-187.

Кучинский Т.М. Особенности распределения плотности в пеноблоке // НТС. Проблемы нефти и газа в Тюмени. Тюмень. 1983. № 59. С. 57-59.

Влияние технологии формования пенополиуретана на его свойства / Кудряшова А.И. [и др.] // Строительные материалы. 1983. № 7. С. 25.

Голиков А.Д., Иванов В.И. Влияние кажущейся плотности и влажности на теплофизические свойства пенопластов // Химия и технология производства, переработки и применения полиуретанов и сырья для них: материалы Всесоюзн. науч.-техн. конф. - Владимир: Изд-во ВНИИСС, 1984. С. 86-88.

Свод правил СП 50. 13330.2012 «СНиП 23.-02.-2003. Тепловая защита зданий» Приложение П. М.: Минрегион России,2012. 139 с.

Новиченок Н.Л. Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск Наука и техника, 1971. 120 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-3-314-329

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.