RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 179226 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 314578 (22) Data zgłoszenia: 01.06.1996 (51) IntCl7: F16L 59/02 Kompaktowa segmentowa izolacja termiczna, zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych (54) i chłodniczych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 08.12.1997 BUP 25/97 (73) Uprawniony z patentu: Litwiniuk Janusz, Ustka, PL (72) Twórca wynalazku: Janusz Litwiniuk, Ustka, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2000 WUP 08/00 (74) Pełnomocnik: Prościński Jan PL 179226 B1 1. Kompaktowa segmentowa izolacja termiczna, zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych, przy wykorzystaniu (57) znanych materiałów izolacyjnych, znamienna tym, że zawiera osłonowy metalowy płaszcz (1) o połówkowej segmentowej budowie z mocującymi występami (2) znajdującymi się na jego wewnętrznej powierzchni, które pokryte są w sposób nierozłączny izolacyjną warstwą (3) o grubości większej od mocujących występów (2), której to wewnętrzna powierzchnia przylega do zewnętrznej powierzchni zabezpieczanych rurociągów (4), przy czym po zamontowaniu na zabezpieczanym rurociągu (4) dłuższe na obwodzie podłużne krawędzie górnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza (1) zachodzą nakładkowo na podłużne krawędzie dolnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza (1), tworząc obustronnie powierzchnie wzdłużnego nierozłącznego połączenia połówkowych segmentów osłonowego metalowego płaszcza (1) w jedną zwartą konstrukcję, przy czym na powierzchniach czołowych poszczególnych segmentów izolacji termicznej, w osi wzdłużnej, z jednej strony wystają zabezpieczająco- -połączeniowe bolce (5), zaś z drugiej strony ukształtowane są wewnętrzne gniazda (6) pod osadzane w nich wciskowo zabezpieczająco-połączeniowe bolce (5) przyległych segmentów izolacji termicznej, przy czym na zewnętrznej powierzchni osłonowego metalowego płaszcza (1), na styku czołowych połączeń segmentów izolacji termicznej zamontowane są po obu stronach nierozłącznie zabezpieczające nakładki (7) łączące dodatkowo poszczególne połówkowe segmenty osłonowego metalowego płaszcza ( 1) i przyległe segmenty izolacji termicznej, przy czym na krawędziach doczołowych połączeń poszczególnych segmentów izolacji termicznej wraz ze znajdującymi się na nich zabezpieczającymi nakładkami (7) zamocowane są nierozłącznie osłonowo zabezpieczające opaski (8) Fig. 6
Kompaktowa segmentowa izolacja termiczna, zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych Zastrzeżenia patentowe 1. Kompaktowa segmentowa izolacja termiczna, zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych, przy wykorzystaniu znanych materiałów izolacyjnych, znamienna tym, że zawiera osłonowy metalowy płaszcz (1) o połówkowej segmentowej budowie z mocującymi występami (2) znajdującymi się na jego wewnętrznej powierzchni, które pokryte są w sposób nierozłączny izolacyjną warstwą (3) o grubości większej od mocujących występów (2), której to wewnętrzna powierzchnia przylega do zewnętrznej powierzchni zabezpieczanych rurociągów (4), przy czym po zamontowaniu na zabezpieczanym rurociągu (4) dłuższe na obwodzie podłużne krawędzie górnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza (1) zachodzą nakładkowo na podłużne krawędzie dolnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza (1), tworząc obustronnie powierzchnie wzdłużnego nierozłącznego połączenia połówkowych segmentów osłonowego metalowego płaszcza (1) w jedną zwartą konstrukcję, przy czym na powierzchniach czołowych poszczególnych segmentów izolacji termicznej, w osi wzdłużnej, z jednej strony wystają zabezpieczająco-połączeniowe bolce (5), zaś z drugiej strony ukształtowane są wewnętrzne gniazda (6) pod osadzane w nich wciskowo zabezpieczającopołączeniowe bolce (5) przyległych segmentów izolacji termicznej, przy czym na zewnętrznej powierzchni osłonowego metalowego płaszcza (1), na styku czołowych połączeń segmentów izolacji termicznej zamontowane są po obu stronach nierozłącznie zabezpieczające nakładki (7) łączące dodatkowo poszczególne połówkowe segmenty osłonowego metalowego płaszcza (1) i przyległe segmenty izolacji termicznej, przy czym na krawędziach doczołowych połączeń poszczególnych segmentów izolacji termicznej wraz ze znajdującymi się na nich zabezpieczającymi nakładkami (7) zamocowane są nierozłącznie osłonowo zabezpieczające opaski (8). 2. Kompaktowa segmentowa izolacja według zastrz. 1, znamienna tym, że wysokość mocujących występów (2) jest nie większa niż jedna trzecia grubości izolacyjnej warstwy (3). * * * Przedmiotem wynalazku jest kompaktowa segmentowa izolacja termiczna zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych. W aktualnym stanie techniki powszechnie znane i stosowane są rozwiązania pokrywania rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych otuliną termoizolacyjną z pianki poliuretanowej, osłaniane na zewnątrz papą folią lub najczęściej płaszczem ochronnym z blachy ocynkowanej względnie aluminiowej, której poszczególne arkusze są łączone ze sobą poprzez nitowanie. Znane rozwiązania zabezpieczeń termicznych rurociągów nie stanowią wystarczającego utrudnienia przed niekontrolowanym zerwaniem tej izolacji, co stało się ostatnio faktem powszechnym, zwłaszcza przy rurociągach ciepłowniczych biegnących w systemie napowietrznym, na przestrzeniach parków, lasów, pól, łąk, jak i na obrzeżach miast. Kradzieże i wandalizm z tym związane wynikające z możliwości sprzedaży blachy, spowodowały olbrzymie straty materialne wynikające z konieczności dokonywania napraw i właściwej bieżącej eksploatacji rurociągów. Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji kompaktowej segmentowej izolacji termicznej zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych eliminującej możliwość niekontrolowanego jej zerwania. Postawione zadanie zostało zrealizowane w rozwiązaniu według wynalazku, tworząc kompaktową segmentową izolacje termiczną która zawiera osłonowy metalowy płaszcz o połówkowej segmentowej budowie z mocującymi występami znajdującymi się na jego wewnętrznej
179 226 3 powierzchni. Mocujące występy pokryte są w sposób nierozłączny izolacyjną warstwą o grubości większej od ich wysokości, przy czym najkorzystniej jest, gdy wysokość mocujących występów jest nie większa niż jedna trzecia grubości izolacyjnej warstwy będącej korzystnie poliuretanem. Łupiny poliuretanowe z osłonowym metalowym płaszczem wewnętrznymi powierzchniami przylegają do powierzchni zabezpieczanych rurociągów i w takim położeniu dłuższe na obwodzie podłużne krawędzie górnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza zachodzą nakładkowo na podłużne krawędzie dolnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza, tworząc obustronnie powierzchnie wzdłużnego nierozłącznego połączenia połówkowych segmentów osłonowego metalowego płaszcza w jedną zwartą konstrukcję. Na powierzchniach czołowych poszczególnych segmentów izolacji termicznej, w osi wzdłużnej, z jednej strony wystają zabezpieczająco-połączeniowe bolce, zaś z drugiej strony ukształtowane są wewnętrzne gniazda pod osadzane wciskowo w nich zabezpieczająco-połączeniowe bolce przyległych segmentów izolacji termicznej. Na zewnętrznej powierzchni osłonowego metalowego płaszcza, na styku czołowych połączeń segmentów izolacji termicznej zamontowane są po obu stronach nierozłącznie zabezpieczające nakładki łączące dodatkowo poszczególne połówkowe segmenty osłonowego metalowego płaszcza i przyległe segmenty izolacji termicznej. Na krawędziach doczołowych połączeń poszczególnych segmentów izolacji termicznej wraz ze znajdującymi się na nich zabezpieczającymi nakładkami zamocowane są nierozłącznie osłonowo-zabezpieczające opaski. W rozwiązaniu według wynalazku wykorzystanie mocujących występów na wewnętrznej powierzchni osłonowego metalowego płaszcza do połączenia z poliuretanową izolacyjną warstwą stwarza zwiększenie powierzchni metalowej bezpośredniego styku uzyskując tym samym pewność połączenia. Równocześnie mocujące występy stanowią zbrojenie izolacyjnej warstwy, nadając jej wysokie własności wytrzymałościowe oraz zwiększając sztywność konstrukcji. Istotnym przy tym jest, że ukształtowanie mocujących występów na wysokość nie większą niż jedna trzecia grubości izolacyjnej warstwy eliminuje możliwość powstania mostku termicznego, zapewniając pełną skuteczność izolacji termicznej. Nakładkowe połączenie górnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza z dolnym połówkowym segmentem pozwala na spływanie grawitacyjne zacieków wodnych, wykluczając możliwość dostawania się wody pod płaszczyzny styku, a w konsekwencji powstawania ognisk korozji i skrócenie czasu żywotności nałożonej osłony termicznej. Ponadto obustronne połączenia nakładkowe rozkładaj ą symetrycznie przenoszone obciążenia wytrzymałościowe, co ma wpływ na zmniejszenie przekrojów poprzecznych łączonych elementów. Połączenie wzdłużne poszczególnych segmentów izolacji termicznej poprzez znajdujące się na czołowych powierzchniach zabezpieczającopołączeniowe bolce i osadzone w nich wciskowo zabezpieczająco-połączeniowe bolce przyległych segmentów stanowią kształtowe połączenia niewidocznych z zewnątrz zabezpieczeń kołkowych. Istotną zaletą jest także wykorzystanie połączeń kształtowych do łatwego montażu segmentów izolacji termicznej, przy czym wielopunktowe wciskowe połączenia czołowe segmentów w pełni zabezpieczają przed niekontrolowanym ich rozłączeniem. Ważną rolę spełniają zabezpieczające nakładki zespalające dodatkowo w węzłach styku poszczególnych składowych elementów konstrukcji, będąc dodatkowym uzupełniającym zabezpieczeniem przed niekontrolowanym demontażem izolacji. Zamocowanie nierozłączne na zewnętrznej powierzchni osłonowo metalowego płaszcza osłonowo-zabezpieczających opasek w miejscach czołowych połączeń poszczególnych segmentów izolacji termicznej wraz ze znajdującymi się na nich zabezpieczającymi nakładkami, uszczelnia powierzchnie połączeniowe przed zaciskami wodnymi oraz dodatkowo zabezpiecza izolacje przed niekontrolowanym demontażem. W wytwarzanej w procesie produkcji segmentowej izolacji termicznej zastosowany zestaw i rodzaj połączeń nadaje im charakter 10 zamków - zabezpieczeń, z czego 7 jest niewidocznych, a trzy są maskująco estetyczne. Przy takim zastosowaniu zabezpieczeń nie ma możliwości zerwania blachy z łupiny, a nawet nie ma możliwości zdjęcia samej łupiny z rurociągu. Istotną za-
4 179 226 letą eksploatacyjną są krótkie przestoje remontowo-awaryjne wynikające z łatwości naprawy i konserwacji. Jest duża gładkość powierzchni i łatwość w utrzymaniu czystości. Do produkcji segmentów izolacji termicznej jako materiał warstwy izolacyjnej zastosowano dwuskładnikową piankę poliuretanową, czystą ekologicznie, spienioną dwutlenkiem węgla. Asortyment łupin przy takim rozwiązaniu obejmuje izolacje na rurociągach od DN 200 do DN 1200 wraz z kolanami. Do istotnych zalet rozwiązania według wynalazku należy wielka żywotność starzeniowo korozyjna we wszystkich klimatach na odporność na działanie bakterii, świdraków oraz odporność na rozsychanie się i butwienie. Powyższe cechy fizyczne utrzymują się w okresie eksploatacji, co najmniej przez 20 do 30 lat. Ważną zaletą jest również znikoma nasiąkliwość wodą oraz większość płynów używanych w technice. Izolacje są niepalne, samogasnące, a poprzez szczelność obudowy zabezpieczają przed ewentualną emisją do otoczenia jakichkolwiek składników lotnych. Rozwiązanie według wynalazku może być wykorzystane dla rurociągów o różnych średnicach z różnymi czynnikami przepływu i o różnej ich temperaturze. Mogą to być rurociągi, kolana, zawory i zasuwy z czynnikiem para oraz woda. Ponadto mogą być megneto-odmulacze, odmulacze, zasobniki ciepłej wody, duże zbiorniki wodne lub inne media wymagające izolacji termicznej. Istnieje również możliwość nałożenia izolacji według wynalazku pod nietypowe kształty i powierzchnie takie, jak: bojlery, naczynia zbiorcze, zbiorniki. Izolację termiczną według wynalazku można osadzać na elementach sterujących i rurociągach biegnących w systemach kanałowych, napowietrznych lub w warunkach specyficznych z rodzaju ośrodki reakcyjne na przykład woda morska lub środowisko kwaśne. Zastosowanie izolacji termicznej według wynalazku w węzłach cieplnych, węzłach grupowych, stacjach ciepłowniczych, halach produkcyjnych, oprócz efektów techniczno-eksploatacyjnych zapewnia wysokie walory estetyczne. Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny oddzielonych połówkowych segmentów osłonowego metalowego płaszcza z uwidocznieniem mocujących występów, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez segment izolacji termicznej, fig. 3 - widok aksonometryczny dwóch segmentów izolacji termicznej osadzonych na rurociągu przed połączeniem doczołowym, fig. 4 - widok aksonometryczny jednego segmentu izolacji termicznej osadzonego na rurociągu od strony czołowej z wewnętrznymi gniazdami, fig. 5 - widok aksonometryczny zestawu segmentów izolacji termicznej osadzonych na rurociągu i połączonych ze sobą powierzchniami czołowymi, fig. 6 - widok aksonometryczny zestawu segmentów izolacji termicznej osadzonych na rurociągu, połączonych ze sobą powierzchniami czołowymi i dodatkowo zabezpieczającymi nakładkami, fig. 7 - widok perspektywiczny segmentowej izolacji termicznej po zamontowaniu osłonowo-zabezpieczających opasek, stanowiąc położenie robocze. Kompaktowa segmentowa izolacja termiczna zwłaszcza rurociągów ciepłowniczych i chłodniczych według wynalazku składa się z osłonowego metalowego płaszcza 1 wykonanego z blachy ocynkowanej lub aluminiowej, o budowie połówkowej segmentowej, w której na wewnętrznej powierzchni znajdują się mocujące występy 2, jak na fig. 1. Połówkowe segmenty osłonowego metalowego płaszcza 1 od strony mocujących występów 2 wypełnione są trwale znaną technologią wtryskową, izolacyjną warstwą 3 o grubości, w której wysokość mocujących występów 2 jest nie większa od jednej trzeciej grubości izolacyjnej warstwy 3, jak na fig. 2. Jako izolacyjną warstwę zastosowano dwuskładnikową piankę poliuretanową, tworzącą z osłonowym metalowym płaszczem 1 łupiny poliuretanowe osadzone na zabezpieczanych rurociągach 4. Po zamontowaniu na zabezpieczanym rurociągu 4, dłuższe na obwodzie podłużne krawędzie górnego połówkowego segmentu osłonowego metalowego płaszcza 21 zachodzą nakładkowo na podłużne krawędzie dolnego połówkowego segmentu tworząc obustronnie powierzchnie, gdzie następuje poprzez nitowanie połączenie w zwartą konstrukcję osłonowego metalowego płaszcza 1. Tak zestawione poszczególne segmenty izolacji termicznej na powierzchniach czołowych, w osi wzdłużnej mają z jednej strony wystające zabezpieczająco-połączeniowe bolce 5, jak na fig. 3, zaś z drugiej strony ukształtowane wewnętrzne gniazda 6 pod osadzone w nich wciskowo zabezpieczająco-połączeniowe bolce 5 przyległych segmentów izolacji termicznej,
179 226 5 jak na fig. 4. Na zewnętrznej powierzchni osłonowego metalowego płaszcza 1 na styku czołowych połączeń segmentów izolacji termicznej zamontowane są po obu stronach nierozłącznie zabezpieczające nakładki 7, łączące dodatkowo poszczególne połówkowe segmenty metalowego płaszcza 1 i przyległe segmenty izolacji termicznej, jak na fig. 6. Na krawędziach doczołowych połączeń poszczególnych segmentów izolacji termicznej i znajdujących się w tych samych płaszczyznach zabezpieczających nakładek 7 zamocowane są nierozłącznie osłonowo- -zabezpieczające opaski 8, jak na fig. 7.
179 226 Fig. 3 Fig. 4
179 226 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7
179 226 Fig. 1 Fig. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.