Многослойная тепловая изоляция

Изобретение относится к тепловой изоляции трубопроводов, в частности, используемых в обсадных колоннах, предназначенных для подачи теплоносителя в нефтяной пласт. В многослойной теплоизоляции на очищенную поверхность внутренней паропроводящей трубы устанавливают центраторы и предварительно активированные газопоглотители, на которые укладывают мерные модули экранно-вакуумной изоляции и сшивают по длине паропроводящей трубы, образованную внутреннюю поверхность герметизируют и вакуумируют, в качестве теплоизоляционных материалов используют, например, холст кварцевый штапельный, холст нетканый стекловолокнистый, ткань защитную стеклянную, причем фольга выполнена из алюминия и имеет перфорацию.

 

Изобретение относится к тепловой изоляции трубопроводов, в частности, используемых в обсадных колоннах, предназначенных для подачи теплоносителя в нефтяной пласт.

Известно теплоизоляционное изделие, состоящее из жесткого пластмассового пеноматериала, измельченного до порошка, и при необходимости неорганического пористого материала и покрывающего компонента, причем покрывающий компонент - фольга - вакуумирована и герметично сварена (см. заявка на изобретение №97108974, кл. F 16 L 59/00, 1999 г.).

Недостатками теплоизоляции являются значительная толщина слоя, низкая отражательная способность ввиду окисления покрывающего компонента фольги под воздействием окружающей среды.

Известна тепловая защита оборудования и трубопроводов, изготовленная в виде блоков, элементов и деталей, производимых в заводских условиях, причем наружные слои облицовки выполнены из химически стойкого стеклопокрытия, металлизированного нержавеющей сталью, а внутренних слой (наполнитель) выполнен в виде пористой структуры на основе пеностекла, причем на границе раздела с наружными слоями на него нанесена ортогональная сетка щелевых пропилов (см. заявка на изобретение №92007103, кл. F 16 L 59/00, 1995 г.).

К недостаткам тепловой защиты можно отнести низкую отражающую способность при значительной толщине слоя.

Известна многослойная тепловая изоляция, выполненная в виде объемного пакета из основания и чередующихся слоев дискретных теплоизоляционных элементов, упорядоченных в слое, причем каждый последующий слой сдвинут относительно предыдущего, слои основания выполнены из чередующихся слоев стеклоткани, прошитых попарно параллельными швами в пересекающихся направлениях, и металлической фольги (см. патент РФ№2016348, кл. F 16 L 59/00, 1994 г., прототип).

Недостатком многослойной тепловой изоляции является его низкая отражательная способность при значительной толщине слоя.

Настоящим изобретением решается задача повышения отражательной способности изоляции за счет кондуктивного переноса тепла при снижении толщины изоляции.

Техническая задача решается тем, что многослойная тепловая изоляция, выполненная из чередующихся слоев теплоизолированных материалов и металлической фольги, укладывается на очищенную поверхность внутренней паропроводящей трубы, на которую предварительно устанавливают центраторы и активированные газопоглотители, мерные модули экранно-вакуумной изоляции сшивают по длине паропроводящей трубы, образованную вытуренную поверхность герметизируют и вакуумируют, в качестве теплоизоляционных материалов используют, например, холст кварцевый штапельный, холст нетканый стекловолокнистый, ткань защитную стеклянную, причем фольга выполнена из алюминия и имеет перфорацию, что соответствует критерию изобретения “новизна”.

Сравнение заявляемой теплоизоляции с известными показывает, что кондуктивный перенос тепла с наружной поверхности внутренней трубы предотвращает разрушение теплоизоляции при аварийной потере вакуума внутри трубы, установка газопоглотителей позволяет равномерно распределить геттер в межтрубном пространстве, а наличие центраторов снижает теплоперенос, так как последние устанавливаются по всей длине трубы равномерно, что соответствует критерию изобретения “изобретательский уровень”.

Заявляемое изобретение реализуется следующим образом.

Очищают паропроводящую трубу от окалины и ржавчины и по длине трубы укладывают центраторы из расчета один центратор на 1500 мм длины трубы. Затем между центраторами равномерно по всей длине трубы укладывают газопоглотители, представляющие собой таблетки активированного сорбента. Перед установкой газопоглатитель подвергают активации в вакуумной установке при 600-700°С в течение 45-60 минут при разрежении 1·10^-1 Па.

Сверху укладывают мерные модули экранно-вакуумной изоляции, состоящие из десяти экранов перфорированной алюминиевой фольги, между которыми расположены прокладки из материалов с низкой теплопроводностью, например из холста кварцевого штапельного волокна, холста стекловолокнистого нетканого и ткани защитной стеклянной. Модули подготавливают заранее, чередуя слои теплоизоляции и прокладок. И при укладке на трубу сшивают вдоль длины паропроводящей трубы.

После установки изоляции подготовленную таким образом трубу вставляют внутрь металлической наружной трубы и сваривают их концы.

Внутреннюю полость труб подвергают вакуумированию при 1,33·10^-3 Па с помощью клапана, установленного на наружной трубе, что обеспечивает снижение кондуктивной и конвективной теплопередачи, а экраны не пропускают лучевую энергию.

Многослойная тепловая изоляция, выполненная из чередующихся слоев теплоизолированных материалов и металлической фольги, отличающаяся тем, что на очищенную поверхность внутренней паропроводящей трубы устанавливают центраторы и предварительно активированные газопоглотители, на которые укладывают мерные модули экранно-вакуумной изоляции и сшивают по длине паропроводящей трубы, образованную внутреннюю поверхность герметизируют и вакуумируют, в качестве теплоизоляционных материалов используют, например, холст кварцевый штапельный, холст нетканый стекловолокнистый, ткань защитную стеклянную, причем фольга выполнена из алюминия и имеет перфорацию.