Взрывозащищенный термочехол для защиты подземных трубопроводов от коррозии и других факторов
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для защиты от воздействия внешних неблагоприятных климатических факторов (осадков, пониженной температуры, ветра и др.) контрольно-измерительных приборов и автоматики, труб и элементов трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры в нефтегазовой, нефтедобывающей, химической и других отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение степени взрывобезопасности и надежности устройства, что достигается за счет использования нагревательного элемента со встроенной защитой от перегрева, работа которого контролируется терморегулятором в зависимости от температуры внутри термочехла, которая контролируется термодатчиком, размещенным внутри кармана на внутренней оболочке, при этом для обеспечения стабильной работы терморегулятор выведен на внешнюю сторону термочехла, для чего в нем с внешней стороны выполнен дополнительный карман, безопасность электрического соединения термодатчика и терморегулятора обеспечивается заземленным барьером искрозащиты. Взрывозащищенный защитный термочехол выполнен в виде объемной конструкции, образованной внешней и внутренней гибкими оболочками, между которыми расположен утепляющий слой, снабженный нагревательным элементом, причем нагревательный элемент имеет встроенную защиту от перегрева, закреплен на внутренней стороне чехла, электрически соединен с терморегулятором, с которым также соединен через заземленный барьер искрозащиты выносной термодатчик, размещенный в кармане на внутренней оболочке, причем терморегулятор и барьер искрозащиты размещены в кармане на внешней оболочке. 1 н.з.ф., 16 з.п.ф.
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для защиты от воздействия внешних неблагоприятных климатических факторов (осадков, пониженной температуры, ветра и др.) контрольно-измерительных приборов и автоматики, труб и элементов трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры в нефтегазовой, нефтедобывающей, химической и других отраслях промышленности.
Из уровня техники известен термочехол выполненный с возможностью размещения в нем электро- и радиооборудования, содержащий нагревательный элемент конструкции типа «сэндвич», реализованный в виде гибкого тканого электронагревателя, по обеим сторонам которого размещены защитные экраны, выполненные из двух слоев, включающих теплозащитную ткань и теплоизоляционный материал. Термочехол дополнительно снабжен источником питания нагревательного элемента, размещенным в кармане термочехла, а напротив значимых панелей электро- и радиооборудования выполнены отверстия, над которыми установлены открывающиеся и закрывающиеся клапаны с возможностью их фиксации (RU 0609 U1, 27.01.2008).
Из уровня техники известен термочехол включающий взаимосвязанные между собой активные панели, состоящие из наружного и внутреннего слоев и узла обогрева, источник электрической энергии для работы активных панелей, отличающийся тем, что наружный слой активных панелей, выполненный из термоизолирующего материала, снабжен элементами крепления, а внутренний слой выполнен из термопередающего материала, к которому крепятся с помощью монтажных элементов нагревательные элементы узла обогрева, термочехол дополнительно снабжен блоком управления (RU 4519 U1, 27.05.2010).
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является взрывозащищенный гибкий быстросъемный изоляционный термочехол. Теплоизоляция чехла выполнена из многослойного пожаробезопасный сверхлегкого теплостойкого теплоизоляционного армированного материала, наполненного углекислым газом. В качестве внешнего и внутреннего покровного слоя используется электрорассеивающий композитный материал, состоящий из алюминиевой фольги и полиэтиленовой пленки, который имеет хорошие показатели температурной выносливости, стойкости к воздействию химикатов (в том числе сероводорода), кислот, солей, нефтепродуктов, жидкостей и износостойкости. Композитный материал обладает стойкостью к ультрафиолетовым лучам. По требованию изготавливается чехол с многослойным токопроводящим материалом, объединенным в экран для экранирования оборудования КИП от электромагнитных помех. В теплоизоляционном слое расположена греющая пластина (обеспечивающих дополнительный обогрев приборов) и термоконтроллер, обеспечивающего автоматическое регулирование температурного режима во внутреннем объеме чехла (http://www.cortem.ru/cortemqfm000r08u80044af.html).
Недостатком описанного решения является то, что в нем применены не взрывозащищенные обогревательные элементы (защита обеспечивается только контроллером), что создает опасность перегрева трубопровода со взрывоопасными продуктами в случае выхода из строя или некорректной работы термоконтроллера устройства. В описанном термочехле отсутствует термодатчик, что не позволяет регулировать температуру в зависимости от температуры во внутреннем объеме чехла. Кроме того, термочехол выполнен гибким и не способен сохранять свою форму под действием порывов ветра, что может привести к эффекту паруса и срыву чехла или его повреждение с защищаемого объекта об защищаемый объект.
Задачей, на решение которой направленно техническое решение является оптимизация устройства и улучшение его защитных характеристик.
Поставленная задача достигается за счет того, что взрывозащищенный защитный термочехол выполнен в виде объемной конструкции, образованной внешней и внутренней гибкими оболочками, между которыми расположен утепляющий слой, снабженный нагревательным элементом, причем нагревательный элемент имеет встроенную защиту от перегрева, закреплен на внутренней стороне чехла, электрически соединен с терморегулятором, с которым также соединен через заземленный барьер искрозащиты выносной термодатчик, размещенным в кармане на внутренней оболочке, нагревательный элемент, терморегулятор, и выносной термодатчик соединены в электрическую цепь, причем терморегулятор и барьер искрозащиты размещены в кармане на внешней оболочке.
В кармане на внешней оболочке терморегулятор и барьер искрозащиты могут быть размещены внутри герметичной защитной соединительно-разветвительной коробки, которая имеет вводы для подключения внешнего питания.
Нагревательный элемент со встроенной защитой от перегрева может быть выполнен в виде позистора и оснащен радиатором.
Нагревательный элемент со встроенной защитой от перегрева может быть выполнен в виде саморегулирующего греющего кабеля.
Внешняя и/или внутренняя оболочка могут быть выполнены из тканого материала, преимущественно стеклоткани, пропитанной фторсодержащим полимером и/или силиконом.
Элементы внешней и/или внутренней оболочки могут быть выполнены из огнестойкой ткани на основе арамидной нити и/или кевлара.
Элементы внешней и/или внутренней оболочки, выполненные из огнестойкой ткани, могут быть прошиты огнестойкими арамидными нитями и/или кевларовыми нитями.
Утепляющий слой может быть выполнен из алюмосиликатных или кремнеземных матов, либо утепляющий слой выполнен из вспененного каучука.
Предпочтительно, что все составляющие термочехла выполнены из негорючих или не поддерживающих горение или трудногорючих материалов с антистатическими, водонепроницаемыми и грязеотталкивающими свойствами, обладающих стойкостью к воздействию повышенных температур и химически агрессивных веществ.
Внешняя оболочка может быть выполнена из материала стойкого к многократному перегибанию с износостойким внешним антистатическим покрытием.
Взрывозащищенный защитный термочехол может иметь выполненный в оболочках и/или утепляющем слое проем, в котором размещено окно, необходимое для контроля за помещенным в чехол оборудованием.
Окно может быть снабжено открывающимся утепленным клапаном, закрепленным на наружной оболочке с помощью быстроразъемных элементов.
Внешняя или внутренняя оболочки, предпочтительно, обладают высокой способностью отражать лучистую составляющую выделяемого тепла по сравнению с утепляющим слоем.
Взрывозащищенный защитный термочехол может быть оснащен быстроразъемными негорючими и/или/ не поддерживающими горение креплениями, которые выполнены в виде кнопок, крючков, строп с П- и D-образными кольцами /пряжками/ и контактных лент Велькро.
Взрывозащищенный защитный термочехол может быть оснащен металлическими накладками для крепления на них кабельных вводов с целью фиксации кабеля питания.
Взрывозащищенный защитный термочехол может быть снабжен формообразующим металлическим каркасом, размещенным внутри чехла и соединенным с внутренней оболочкой, при этом упомянутый каркас снабжен крепежными элементами для закрепления термочехла на трубопроводе и/или крепежными элементами для закрепления нагревательного элемента
Техническим результатом является повышение степени взрывобезопасности и надежности устройства, что достигается за счет использования нагревательного элемента со встроенной защитой от перегрева, работа которого контролируется терморегулятором в зависимости от температуры внутри термочехла, контролируемой в свою очередь термодатчиком, размещенным внутри кармана на внутренней оболочке, при этом для обеспечения стабильной работы терморегулятор выведен на внешнюю сторону термочехла для чего в нем с внешней стороны выполнен дополнительный карман, а безопасность электрического соединения термодатчика и терморегулятора обеспечивается заземленным барьером искрозащиты.
Взрывозащищенный защитный термочехол выполнен в виде объемной конструкции, образованной внешней и внутренней гибкими оболочками, между которыми расположен утепляющий слой, снабженный нагревательным элементом.
Нагревательным элемент имеет встроенную защиту от перегрева, закреплен на внутренней стороне чехла, электрически соединен с терморегулятором, с которым также соединен через заземленный барьер искрозащиты выносной термодатчик, размещенным в кармане на внутренней оболочке.
Нагревательный элемент, терморегулятор, и выносной термодатчик соединены в электрическую цепь, причем терморегулятор и барьер искрозащиты размещены внутри герметичной защитной соединительно-разветвительной коробки в кармане на внешней оболочке. Соединительно-разветвительная коробка имеет вводы для подключения внешнего питания
Нагревательный элемент со встроенной защитой от перегрева выполнен в виде позистора, оснащенного для лучшей теплоотдачи радиатором, либо нагревательный элемент выполнен в виде саморегулирующего греющего кабеля, имеющего токопроводящие жилы, заключенные в матрицу из полимерного материала, содержащую токопроводящие частицы.
Внешняя и внутренняя оболочка термочехла выполнена из тканого материала, преимущественно стеклоткани, пропитанной фторсодержащим полимером и/или силиконом.
Элементы внешней и внутренней оболочки выполнены из огнестойкой ткани на основе арамидной нити или кевлара и прошиты огнестойкими арамидными нитями или кевларовыми нитями.
Утепляющий слой выполнен из алюмосиликатных или кремнеземных матов, либо утепляющий слой выполнен из вспененного каучука.
Все составляющие термочехла выполнены из негорючих или не поддерживающих горение или трудногорючих материалов с антистатическими, водонепроницаемыми и грязеотталкивающими свойствами, обладающих стойкостью к воздействию повышенных температур и химически агрессивных веществ.
Внешняя оболочка термочехла выполнена из материала стойкого к многократному перегибанию с износостойким внешним антистатическим покрытием.
Термочехол имеет выполненный в оболочках и/или утепляющем слое проем, в котором размещено окно, необходимое для контроля за помещенным в чехол оборудованием, которое снабжено открывающимся утепленным клапаном, закрепленным на наружной оболочке с помощью быстроразъемных элементов.
Внешняя или внутренняя оболочка обладает высокой способностью отражать лучистую составляющую выделяемого тепла по сравнению с утепляющим слоем.
Термочехол оснащен быстроразъемными негорючими и/или/ не поддерживающими горение креплениями, которые выполнены в виде кнопок, крючков, строп с П- и D-образными кольцами /пряжками/ и контактных лент Велькро.
Термочехол оснащен металлическими накладками для крепления на них кабельных вводов с целью фиксации кабеля питания.
Термочехол снабжен формообразующим металлическим каркасом, размещенным внутри чехла и соединенным с внутренней оболочкой, при этом упомянутый каркас снабжен крепежными элементами для закрепления термочехла на трубопроводе и/или крепежными элементами для закрепления нагревательного элемента. Термочехол без каркаса не обладает достаточной жесткостью. Оснащение термочехла металлическим каркасом необходимо для повышения его устойчивости к знакопеременным воздействиям ветра и сохранения взаимного расположения оболочек термочехла и его электрических элементов и защищаемых термочехлом объектов.
Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливают на защищаемом участке трубопровода, подключают питание к терморегулятору, который расположен внутри герметичной защитной соединительно-разветвительной коробки, имеющей вводы для подключения внешнего питания. Заземляют барьер искрозащиты, через который терморегулятор соединен с термодатчиком, и наружную оболочку термочехла.
После чего подают питание на нагревательные элементы. Нагревательные элементы по мере достижения определенной заданной температуры постепенно снижают нагрев. В случае с саморегулирующимся греющим кабелем это происходит вследствие того, что токопроводящая полимерная основа под действием температуры расширяется, и расстояния между дисперсно распределенными токопроводящими частицами внутри основы увеличиваются, проводимость при этом снижается более чем на 50%. В случае, когда нагревающим элементом является позистор, нагрев также происходит до определенного его техническими характеристиками предела (точки Кюри), после чего позистор почти перестает проводить ток. Таким образом, упомянутые нагревательные элементы будут обеспечивать защиту от перегрева и взрывобезопасность даже при отсутствии терморегулятора с термодатчиком, а также при выходе из строя или некорректной работе упомянутых элементов. Для обеспечения дополнительной термозащиты и электрозащиты, а также для возможности более точного регулирования температуры в более узком температурном диапазоне и экономии электроэнергии устройство оснащено терморегулятором и выносным термодатчиком, соединенными в электрическую цепь с нагревательным элементом.
Когда нужная температура внутри термочехла достигнута, терморегулятор отключает подачу питания на нагревательные элементы.
После того, как температура внутри термочехла понижается, термодатчик подает сигнал терморегулятору и нагревательные элементы снова включаются в работу.
1. Взрывозащищенный защитный термочехол в виде объемной конструкции, образованной внешней и внутренней гибкими оболочками, между которыми расположен утепляющий слой, снабженный нагревательным элементом, отличающийся тем, что нагревательный элемент имеет встроенную защиту от перегрева, закреплен на внутренней стороне чехла, электрически соединен с терморегулятором, с которым также соединен через заземленный барьер искрозащиты выносной термодатчик, размещенный в кармане на внутренней оболочке, причем терморегулятор и барьер искрозащиты размещены в кармане на внешней оболочке.
2. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что в кармане на внешней оболочке терморегулятор и барьер искрозащиты размещены внутри герметичной защитной соединительно-разветвительной коробки, которая имеет вводы для подключения внешнего питания.
3. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что нагревательный элемент со встроенной защитой от перегрева выполнен в виде позистора.
4. Взрывозащищенный термочехол по п.3, отличающийся тем, что позистор оснащен радиатором.
5. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что нагревательный элемент со встроенной защитой от перегрева выполнен в виде саморегулирующего греющего кабеля.
6. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что внешняя и/или внутренняя оболочка выполнена из тканого материала, преимущественно стеклоткани, пропитанной фторсодержащим полимером и/или силиконом.
7. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что элементы внешней и/или внутренней оболочки выполнены из огнестойкой ткани на основе арамидной нити и/или кевлара.
8. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что элементы внешней и/или внутренней оболочки, выполненные из огнестойкой ткани, прошиты огнестойкими арамидными нитями и/или кевларовыми нитями.
9. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что утепляющий слой выполнен из алюмосиликатных или кремнеземных матов, либо утепляющий слой выполнен из вспененного каучука.
10. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что все его составляющие выполнены из негорючих или не поддерживающих горение или трудногорючих материалов с антистатическими, водонепроницаемыми и грязеотталкивающими свойствами, обладающих стойкостью к воздействию повышенных температур и химически агрессивных веществ.
11. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что внешняя оболочка выполнена из материала, стойкого к многократному перегибанию, с износостойким внешним антистатическим покрытием.
12. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что он имеет выполненный в оболочках и/или утепляющем слое проем, в котором размещено окно, необходимое для контроля за помещенным в чехол оборудованием.
13. Взрывозащищенный термочехол по п.12, отличающийся тем, что окно снабжено открывающимся утепленным клапаном, закрепленным на наружной оболочке с помощью быстроразъемных элементов.
14. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что внешняя или внутренняя оболочки обладают высокой способностью отражать лучистую составляющую выделяемого тепла по сравнению с утепляющим слоем.
15. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что он оснащен быстроразъемными негорючими и/или не поддерживающими горение креплениями, которые выполнены в виде кнопок, крючков, строп с П- и D-образными кольцами (пряжками) и контактных лент Велькро.
16. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что он оснащен металлическими накладками для крепления на них кабельных вводов с целью фиксации кабеля питания.
17. Взрывозащищенный термочехол по п.1, отличающийся тем, что он снабжен формообразующим металлическим каркасом, размещенным внутри чехла и соединенным с внутренней оболочкой, при этом упомянутый каркас снабжен крепежными элементами для закрепления термочехла на трубопроводе и/или крепежными элементами для закрепления нагревательного элемента.
