Способ тепловой изоляции металлических трубопроводов

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ТЕЛЬ СТ К АВТОРСКОМ) УДК 621.643 (088.8) по делам нзобрете открытий С. Пинчук, В. А. Гольдаде, А. С. Неверов, Т.;В. Сгаврова, П. Шустов, К. М. Гильман, В. В. Кирпа, Ф,С. Мамедов"- и С. Н. Горев 2) Авторы бретения Институт механики металлополимерных АН Белорусской ССР 71) Заявитель(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОИ ИЗОЛЯЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИ ТРУБОПРОВОДОВого способа заключается нтией противокоррозионаллических частей трубоих механическая изоивных сред, Нарушение т к коррозии трубопроедостаток эт м, что гар защиты мет да являетс от агрес ции приводю изоб вности озионн водов. ретения является повышени тепловой изоляции и про ой зашиты металлически Поставленна в качестве ма содержащую т совмещающуюся тактные ингиби 1 из которых вып ни ванне или д осуществляют п меньшей темпер причем дисперг ние материала ф ляют методом пской сущяется сподов путем дисперги- термопласблизким по техни ому изобретению яв оляции трубопров них вспененного ил атериала на основе меров 3. Наиболеености к даннсоб теплоинанесения нарованного мтичных поли При нагревании смеси термопластичногполимера и совмещающейся с ним жидкост Изобретение касается создания и эксплуатации трубопроводного транспорта обеспечивающего транспортировку высоко- и низкотемпературных текучих сред.Известны методы тепловой изоляции трубопроводов путем нанесения на трубу пористого пластичного слоя, который покрывают снаружи слоем неячеистого полиуретана 1.В другом случае тевыполняют из недифматериалов, преимупроизводства 2. Недостатком этих методов является вероятность коррозионного поражения металлических трубопроводов при повреждении наружного водонепроницаемого слоя, а также высокая стоимость трубопроводов, содержащих металлический кожух. в то ной прово ляция изоля вода,Цель эффекти тивокор трубопр я цель достигается тем, что те риала используют смесь, ермопластичный полимер,с ним жидкость и конторы коррозии металлов, олнен трубопровод, а вспеиспергирование материала ри температуре, на 5 в 1 О атуры плавления полимера, ирование смеси и нанесена трубопроводы осушествневмоэкструзии.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 до температуры, на 5 в 10 С меньшей температуры плавления полимера, образуется коллоидный раствор полимера в жидкости. При охлаждении коллоидный раствор переходит в студнеобразное состояние. Концентрированная по полимеру фаза осаждается в виде пористой матрицы, в ячейках которых содержится жидкая фаза, Из коллоидных растворов на основе термопластичных полимеров и совмещающихся с ними жидкостей, содержащих контактные ингибиторы коррозии металлов, образуются студни, жидкая фаза которых является эффективным средством торможения электрохимической коррозии. Контактные ингибиторы коррозии на основе нефтепродуктов в большинстве случаев растворяются в совмещающихся с термопластинами жидкостях или образуют с ними коллоидные системы. В контакте полимерного материала, образующегося при реализации предлагаемого способа с поверхностью металлической детали, всегда присутствует пленка жидкости, ингибирующей электрохимическую коррозию металлов. Пленка возобновляется благодаря синерезису - самопроизвольному отделению жидкой фазы из студня. Если предлагаемым способом сформировать изоляцию на металлическом трубопроводе, то вероятность коррозии металла при попадании агрессивных жидкостей под изоляцию будет значительно снижена. Примеры осугцествления способа. Пример 1. Необходимо выполнить тепло- изоляцию подземного трубопровода, по которому перекачиваются высоковязкие сорта нефти. Необходимая скорость транспортирования в пункты сбора и обработки нефти, удаленные от скважин на 1 - 1,5 км, обеспечивается, если нефть сохраняет пластовое тепло и имеет температуру 20 - 60 С. Изоляция трубопровода выполняется в следующей последовательности. На стальную трубу методом пневмоэкструзии, т. е. распыления полимерного расплава, наносят слой волокнисто-пористого материала. Его получают из смеси равных количеств полиэтилена высокой плотности (ГОСТ 16338 в ) и гудрона минеральных и растительных масел и технических жиров, представляющих собой кубовые остатки дистилляции жирных кислот. Гудрон выполняет функции жидкости, совмещающейся с полиэтиленом, и содержит соединения (жирные и оксижирные кислоты), являющиеся ингибитором коррозии черных металлов, В процессе экструзии при температуре 115 С смесь переходит в состояние коллоидного раствора, который для обеспечения оптимальных условий диспергирования нагревают до 150 С и распыляют с помощью специальной форсунки струей сжатого воздуха под давлением 6 - 7 ат. Волокнисто-пористый материал состоит из волокон диаметром 0,02 - 0,06 мм, имеет плотность 0,1 - 0,5 г/см, прочность при растяжении 1520 кг/см , относительное удлинение при разрыве 30 - 50%. Диспергирование материала совмещают с нанесением на трубопровод, напыляя на трубы волокнисто-пористый слой толщиной 30 - 35 мм. Затем его обертывают полиэтиленовой лентой и сваривают стыки газовой горелкой. Слой изоляции стоек к почвенной влаге, обеспечивает сохранение пластового тепла, а также противокоррозионную защиту трубы. Эффективность изоляции возрастает, так как вероятность отказа трубопровода по причине коррозии стыков уменьшается в 1,5 - 2 раза.Пример 2. Требуется изготовить тепло- изоляцию трубопровода криогенной установки. На стальные трубы наносят полотно, выполненное из композиции на основе литьевого уретанового каучука типа вулколлан. Полотно состоит из трех адгезионно связанных слоев. Наружный слой толщиной около 1 мм получают методом экструзии из смеси вулколлана 18 (термопласт), олигоэфира, например адипината этиленгликоля (жидкость), и контактного ингибитора коррозии металлов СИМ. Последний представляет собой продукт конденсации алкенилянтарного ангидрида и мочевины и изготавливается по ТУ- 401111-75. Компоненты, взятые в соотношении 70:28-2, нагревают, и при 100 - 20 С они превращаются в коллоидный раствор, который вспенивают, добавляя порообразователь. Второй слой полотна толщиной 1 О мм изготавливают из вспененного вулколлана 18, третий слой - такой же, как и первый. Полотно укрепляют на трубе, обворачивая его стальной стенкой, и создают водо непроницаемый слой путем оплавления поверхности изоляции. Тепло- изолирующее покрытие помимо своего основного назначения обеспечивает защиту трубы и арматуры от коррозии под действием конденсированной влаги.Достоинства предложенного способа: обеспечение противокоррозионной зашиты металлических труб и армируюших элементов, контактирующих с материалом изоляционного покрытия; снижение энергетических затрат благодаря тому, что коллоидные растворы образуются при температуре, на 5 - 10 С меньшей, чем температура плавления полимера; возможность использования высокопроизводительного метода пневмоэкструзии для вспенивания или диспергирования ингибированных кол. лоидных растворов; возможность широкого применения вторичных полимерных материалов и отходов производства.Необходимость способа тепловой изоляции трубопроводов в нефтегазовой промышленности обусловлена , во-первых, необ870847 5 Формула изобретения Составитель Е. Анкудинова Редактор Н. Ахмедова Техред А. Бойкас Корректор М. Коста Заказ 8388/5 Тираж 1009 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ходимостью сохранения пластового тепла (20 - 80 С; при температуре окружающей среды от - 30 до +60 С, во-вторых, обеспечением уровня противокоррозионной защиты трубопроводов в условиях тепловых перепадов, конденсации атмосферной влаги, воздействия пластовых вод. Ингибированные полимерные материалы в студне- образном состоянии снижают скорость щелевой коррозии стальных изделий, находящихся с ними в контакте, в 3 - 6 раз. 1. Способ тепловой изоляции металлических трубопроводов путем нанесения на них вспененного или диспергированного материала на основе термопластичных полимеров, отличающийся тем, что, с целью повышения тепловой защиты, в качестве материала используют смесь, содержащуютермопластичный полимер, совмещающуюсяс ним жидкость и контактные ингибиторыкоррозии металлов, из которых выполнентрубопровод, а вспенивание или диспергирование материала осуществляют притемпературе, на 5 - 10 меньшей температуры плавления полимера.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что диспергирование смеси и нанесение материала на трубопроводы осуществляютметодом пневмоэкструзии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Патент Франции Я 24021516,кл. Г 16 1. 58/16, опублик. 979.15 2. Авторское свидетельство СССРМа 679769, кл. Г 16 . 59/02, 1978.3. Патент США М 419122,кл. Г 16 1. 37/28, опублик. 1978 (прототип).