Изоляционный материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 16 1 59/О ГОСУДАРСТ 8 ЕНН по делАм изб КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТ АВТОРСКОМУ СВИ ов,П. Гурь ное глава гистральера и Заное управ- строй1532370 ство тру 3 (протоЮ(71) Ордена Ленина территориалное управление по строительству мных трубопроводов в районах Севпадной Сибири и Специализированление80 Треста Спецнефтега(54) (57) ИЗОЛЯЦИОННЪй МАТЕРИАЛ, преимущественно для магистральных трубопроводов, прокладываемых в зоне вечной мерзлоты, включающий неорганический наполнитель на основе вспученного вермикулита с органическим связующим, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью увеличения механической прочности и снижения объемной массы, в качестве органического связующего используют полиэтилен низкого давления при объемном соотношении компонентов, %:Вспученный вермикулит 66-75 Полиэтилен низкогодавления 34 -251070375Изобретение относится теплоизоляционным покрытиям трубопроводов, а именнок изоляционным материалам для магистральных трубопроводов, прокладываемым череззону вечной мерзлоты, и может быть использовано преимущественно при строительственефтегазопроводов.Известны теплоизоляционные материалына основе неорганических веществ, которыеобладая широкой сырьевой базой, имеютхорошие теплоизоляционные свойства, Кним относится, в частности,вермикулит. Причем известно применение вермикулита длятеплоизоляционных покрытий трубопроводов 1,Однако применение вермикулита дляэтих целей ограничено низкими формовочными свойствами и высоким водопоглощением.Известен способ приготовления изоляционных материалов, предусматривающийсмешивание неогранического наполнителяи термопласта в виде исходных твердыхчастиц, а затем расплавление термопластав смеси, При этом термопластом являетсясмола, в расплавление осуществляется притемпературе плавления этой смолы 2.Наиболее близким к изобретению является использование в качестве неогранического материала в теплоизоляционномматериале на основе неогранического на-,полнителя с органическим связующим вспученного вермикулита 3. Однако прочность указанного материала низкая, а объемный вес большой, что препятствует его внедрению для покрытия нефте- и газопроводов.Цель изобретения - увеличение механической прочности и снижение объемной массы. Указанная цель достигается тем, что в изоляционном материале на основе вспученного вермикулита с органическим связующим в качестве последнего используют полиэтилен низкого давления при объемном соотношении компонентов, %:Вспученный вермикулит 66-75 Полиэтилен низкогодавления 34-25 Запасы вермикулита достаточны для неограниченного использования его при прокладке магистральных трубопроводов в зоне вечной мерзлоты. Достаточно широкую сырьевую базу имеет и полиэтилен низкого давления. Оба эти материала являются относительно дешевыми, Образцы такого материала обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и являются более прочными и легкими по сравнению с битумокерамзитом. Кроме того, материал имеет очень низкое водопоглощенне, поэтому при изготовлении покрытия трубопровода специальное гидроизоляционное покрытие может не применяться, если же это необходи 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 мо, наружный гидроизоляционный слой может быть выполнен из того же полиэтилена, который используется для формирования основного теплоизоляционного слоя.Способ приготовления композиции включает смешивание неорганического прокаленного наполнителя и термопласта в виде исходных твердых частиц с последующим расплавлением термопласта в смеси, при этом в качестве исходных компонентов используется вспученный прокаленный вермикулит и полиэтилен низкого давления, которые смешивают в соотношении 2-3 ч. вермикулита на 1 ч. полиэтилена по объему, а расплавление последнего осуществляют при температуре в печи 250-300 С. Прокаливание наполнителя - вспученного вермикулита - обеспечивает уменьшение естественного влагосодержания в нем, снижение объемного веса и коэффициента теплопроводности композиции. Как показывают исследования, при температуре более 300 С происходит разложение полиэтилена и его выгорание.Пример 1. Изоляционный материал для магистрального трубопровода содержит, об: %: вспученный вермикулит 66; полиэтилен низкого давления 34. В качестве исходного сырья используют вспученный вермикулит (ГОСТ 12865-67) средней фракции с размером зерен 0,6-5 мм и порошок полиэтилена низкого давления марки 20306-005 (ГОСТ 16338-70) . Прокаливание вспученного вермикулита производят в подогреваемой наклонной вращающейся трубе при 200-250 С.После остывания до 50-60 С прокаленный вермикулит и порошок полиэтилена тщательно перемешивают в объемном соотношении соответственно 2:1. Температура в муфельной печи поддерживается 250 С в течение 30 мин,После остывания образца на трубе с монолитной теплоизоляцией не обнаружено каких-либо расслоений, а для снятия слоя требуются значительные механические усилия.Пример 2. Изоляционный материал для магистрального трубопровода содержит, об.%: вспученный вермикулит 75; полиэтилен низкого давления 25.В качестве исходного сырья используют вспученный вермикулит крупной и мелкой фракций, взятых в равном соотношении, и полиэтилен низкого давления в виде такого же порошка, как в примере 1. При приготовлении соотношение объемных частей вспученного вермикулита и полиэтилена составляет 3:1, а температура в муфельной печи поддерживается 300 С в течение 25 мин. Визуальный осмотр дает такие же результаты, как в примере 1.В таблице даны сравнительные физико- механические показатели материалов.1070375 Предлагаемый материал по примерам Битумнокерамзитовая Показатели Объемная масса в сухомсостоянии, кг/смз 600-700 180 220 0,09-0,12 0,5 0,085 Водопоглощение при полном погружении за 1 сут, об,4,5 10,5 3,1 3,6 Составитель И. Петоян Редактор В. Петраш 1 ахред И. Верес Корректор В. Гирняк Заказ 11309/37 Тираж 916 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4КоэФфициент теплопроводностив сухом состоянии,оккал/м ч град, при 20 С Предел прочности на сжатие,кг/см, при 20 а С Предел прочности при изгибе,кг/смПри содержании в материале покрытия более 75 в 1 о вспученного вермикулита значительно уменьшается его механическая прочность. С другой стороны, при содержанаи полиэтилена низкого давления более 25 о/о механическая прочность покрытия возрастает, но при этом увеличивается коэффициент теплопроводности и объемная масСа. При изготовлении образцов покрытия увеличение температуры более 300 С приводит к частичному разложению полиэтилена низкого давления, а при температуре выше 400 С к его полному выгоранию. При поддержании температуры ниже 250 С увеизоляция 1 т 2 личивается время, необходимое для полного расплавления полиэтилена и его спекания и вермикулитом.Изобретение позволяет получить дешевоепокрытие для магистральных газонефтепродуктопроводов, прокладываемых в зоне веч ной мерзлоты. Для предотвращения размораживания грунта в зоне вечной мерзлоты покрытие для магистрального трубопровода диаметром 1420 мм должно иметь толщину около 70 мм, При этом такое покрытие примерно в 3 раза легче, чем битумно керамзитовое, превосходит его по прочностным характеристикам. Предлагаемое теплоизоляционное покрытие в 2 раза дешевле битумно-керамзитовой изоляции.