Теплоизоляция трубопроводов: Изоляция трубопроводов — ТЕХНОНИКОЛЬ

Жидкая изоляция и иные продукты этой серии созданы на основе особых смесей. В их состав входят водно-эмульсионные растворы, специальные микросферы из керамики и силикатов, полые, заполненные разряженным воздухом. Такая комбинация обеспечивает наличие следующих характеристик:

• Высокая степень адгезии, способность обеспечивать отличное сцепление с различными материалами.
• Низкая теплопроводность.
• Небольшая толщина создаваемого слоя.
• Устойчивость к атмосферным и природным, механическим внешним воздействиям.
• Возможность добавления красителей для получения необходимого цвета.
   

7 Преимуществ относительно других методов утепления:

Широкие возможности  могут вызвать определенные затруднения у потребителя. Если представленной здесь информации оказалось недостаточно, то следует обращаться к нашим специалистам. Они обладают высоким уровнем квалификации и помогут сделать правильный выбор с учетом технических характеристик определенного состава и условий будущей эксплуатации теплоизоляционного покрытия.

Выбор теплоизоляционных красок по цене от 250 до 400 руб за л.

• Нанесение этих покрытий подобно обычным малярным работам. Невысокая квалификация персонала, простые инструменты, высокая скорость выполнения операций. Все это в комплексе значительно снижает общую стоимость теплоизоляционных работ.
• Тонкое, но при этом эффективное покрытие может быть с успехом использовано в труднодоступных местах, на сложных по форме узлах и сочленениях трубопроводов.
• Период эксплуатации не сопровождается дополнительными затратами. Используя жидкий утеплитель не надо принимать соответствующие меры, предотвращающие кражи оцинкованных листов металла. Возникшие повреждения определяются легко. Устранение дефектов покрытия производиться локально, быстро и недорого.
• Высокая устойчивость к внешним воздействиям позволяет использовать такую теплоизоляцию более 15-ти лет. В течение длительного срока службы покрытие будет соответствовать положениям, определенным СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» без ухудшения соответствующих параметров.
• Помимо теплоизоляции покрытия обеспечивает защиту самого трубопровода от внешних воздействий разного типа, предотвращает возникновение очагов коррозии, увеличивает его долговечность.
• Широкий рабочий температурный диапазон позволяет использовать состав в различных системах трубопроводов, в том числе и в тех, которые используются для перемещения сжиженных газов.
• Это покрытие может применяться внутри помещений и на открытом воздухе. При необходимости с добавлением соответствующего красителя будет обеспечено наличие необходимых пользователю эстетических характеристик.  
   

Более 6-и модификаций для разных условий теплоизоляции

1. Широкая гамма продукции из данной линейки позволяет выбрать пользователю тот состав, который позволит ему с минимальными затратами решить поставленную задачу. Так, например, если необходимо получить максимальную теплоизоляцию, то для этого используется стандартная модификация. Данный состав способен снизить потери тепла в 6-8 раз.
    
2. Когда температура теплоносителя в трубопроводе очень высока, то следует применять составы, которые предназначены для высоких температур.Возможность наносить при 500°С, а в пиковом режиме — до 600°С. Данные значения являются исключительными. Не существует иных материалов, пригодных для качественного выполнения работ в подобных условиях. Подчеркнем, что использование этой возможности на практике позволит не прерывать соответствующий технологический производственный процесс. 

Из этих примеров видно, что достаточный ассортимент позволяет подобрать оптимальный для определенных работ состав и тем самым решать экономно поставленные задачи с учетом определенной специфики в каждом отдельном случае. Отметим дополнительные преимущества этого метода.

Перечислим традиционные материалы и технологии, которые используются в настоящее время для теплоизоляции трубопроводов:

• Маты на основе базальтов и иных веществ. Такие изделия плохо воспринимают воздействие влаги. Насыщение внутреннего объема водой значительно ухудшает потребительские параметры. Для защиты необходимо устанавливать дополнительные слои, например, из оцинкованных листов металла.
• Пенополиуретановые плиты. Их также необходимо защищать от внешних воздействий, в том числе и от прямого попадания солнечных лучей.
• Рубероид, различные пленки. Применение таких материалов невозможно, если температура трубопровода в режиме эксплуатации достаточно высока. Невысокая механическая прочность также должна учитываться при использовании подобных технологий. Высокая температура теплоносителя, влажность, механические, природные и атмосферные воздействия. Все они способны достаточно быстро ухудшить изоляционные свойства отмеченных выше покрытий. Отметим также и тот факт, что в данном случае защитные листы являются лакомой добычей для тех, кто промышляет сдачей металлолома. Также надо не забывать о достаточно высокой сложности в произведении монтажных и ремонтных работ, сравнительно большой стоимости материалов и комплектующих. Весь комплекс мероприятий по установке теплоизоляции и дальнейшая эксплуатация будут сопровождаться достаточно крупными затратами.
   

Вам нужна консультация и помощь в выборе подходящего состава?

Звоните нам по телефонам: +7 (495) 540-44-38, 8 (800) 555-34-18
Оставить запрос можно письменно на e-mail: [email protected]​

Для вас мы работаем по будням (без обеда) с 08:45 до 18:00 по Московскому времени.

Звоните прямо сейчас, мы гарантируем качество нашей продукции и доступные цены!

Теплоизоляция трубопроводов, детали трубопроводов из труб в ППУ изоляции

Теплоизоляция трубопроводов необходима для минимизации тепловых потерь при передаче нагретых субстанций по продуктопроводу на расстояние. В настоящее время существуют два основных способа теплоизоляции трубопроводов. Первый — это теплоизоляция стальных труб минеральной ватой с сооружением бетонных каналов для защиты такой конструкции от дестабилизирующих воздействий на трубопровод в грунте. И второй –теплоизоляция трубопровода посредством применения для его сооружения труб в пенополиуретановой изоляции – труб ППУ, как предизолированных, так и в ППУ скорлупах.

ППУ изоляция труб в последнее время  считается предпочтительнее, так как  имеет ряд преимуществ перед теплоизоляцией минеральной ватой. Во-первых, изоляция ППУ позволяет отказаться от сооружения каналов из бетона, в котором расположены стальные трубы, теплоизолированные минеральной ватой, поскольку технология производства труб в ППУ изоляции разработана таким образом, чтобы обеспечить очень плотный контакт стальной трубы с теплоизолирующим слоем, что не позволяет грунтовым водам способствовать коррозии металла. К тому же сверху труба в ППУ изоляции покрыта полиэтиленовой пленкой, защищающей всю конструкцию от воды и влаги.

Таким образом, теплоизоляция трубопроводов уменьшает количество энергии, затрачиваемой на нагрев передаваемой по продуктопроводу субстанции, экономя при этом в масштабах страны очень большие суммы. Чем толще слой ППУ изоляции, тем выше тепловое сопротивление между нагретой передаваемой жидкостью (или какого-либо другого вещества) и холодной (особенно в зимнее время года) окружающей теплопровод среды и тем, соответственно, меньше тепловой энергии будет потеряно. Трубы в ППУ изоляции могут быть предизолированными (покрыты ППУ изоляцией во время их изготовления на заводе) и обернутыми ППУ скорлупами в момент их монтажа в траншею.

Теплоизоляция трубопроводов минеральной ватой в настоящее время практически не применяется. Во всяком случае, при прокладке новых тепловых линий почти повсеместно используется теплоизоляция трубопровода с помощью ППУ изоляции.

Сам трубопровод состоит из набора стандартных деталей трубопровода. К таким деталям трубопровода относятся заглушки стальные, отводы стальные, переходы стальные, тройники стальные и др.  Наиболее часто применяемые заглушки стальные – это заглушки с условным диаметром от 32 до 426 мм. Отводы стальные делятся на отводы стальные черные и отводы стальные оцинкованные, диаметры – от 15мм до 630 мм. Переходы стальные также делятся на переходы стальные черные и переходы стальные оцинкованные, размеры – от 38х32 до 219х159 мм. Тройники стальные делятся на тройники стальные проходные и тройники стальные переходные. Тройники стальные проходные – один диаметр на всех входах и выходах. Тройники стальные переходные – диаметры входов и выходов различны. Эти детали трубопроводов  используются наиболее часто при прокладке различных линий.

Теплоизоляция трубопроводов осуществляется новейшими материалами, имеющими высокое тепловое сопротивление, а следовательно, низкую тепловую проводимость. Пенополиуретан — один из лучших материалов, по своим характеристикам позволяющий осуществлять наиболее эффективно теплоизоляцию трубопроводов. 

Теплоизоляция трубопроводов осуществляется новейшими материалами, имеющими высокое тепловое сопротивление, а следовательно, низкую тепловую проводимость. Пенополиуретан — один из лучших материалов, по своим характеристикам позволяющий осуществлять наиболее эффективно теплоизоляцию трубопроводов.

Системы теплоизоляции трубопроводов, монтаж теплоизоляции трубопроводов, цены – ГК «ССТ»

Теплоизоляция трубопроводов – одно из важнейших направлений в энергосбережении. Качественное выполнение работ гарантирует существенную экономию ресурсов (до 50%), соблюдение необходимых условий труда, правильную работу оборудования без поломок и аварийных ситуаций. Купить теплоизоляцию трубопроводов можно в группе компаний «Специальные системы и технологии».

Для чего нужна теплоизоляция

Системы теплоизоляции используются в промышленности, трубопроводном транспорте, на объектах водоснабжения и отопления. В зависимости от типа труб выделяют следующие цели использования:

• Обеспечение нужной температуры жидкости. Утепление поддерживает показатели на заданном уровне, предотвращая снижение температуры до критической отметки. Это исключает риск промерзания и возникновения аварийных ситуаций, на устранение которых уходит много сил и времени.
• Энергосбережение. Система теплоизоляции трубопровода снижает потери тепла в системах отопления и горячего водоснабжения, производственных и лабораторных установках. Если речь идет о кондиционировании или холодильном оборудовании, задача сводится к удержанию холода.
• Защита от конденсата. Особенно тщательное выполнение работ требуется при работе с холодными трубопроводами (холодильное оборудование, системы вентиляции и кондиционирования). Все стыки закрываются, что предотвращает образование конденсата на изолируемой поверхности.
• Обеспечение необходимых условий труда. Теплоизоляция технологического трубопровода защищает персонал от высоких и низких температур, исключает риск получения ожогов.

Тепловая изоляция в Москве

ГК «Специальные системы и технологии» оказывает услуги по теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей и других объектов. Мы выполняем весь комплекс работ (от проектирования до обслуживания и ремонта), решаем задачи любой сложности. Выполнение заказа начинается с изучения объекта, выбора материалов, составления сметы. Толщина подбирается с учетом содержимого труб (температура, время замерзания), климатических факторов и используемого утеплителя. Следующим этапом становится подготовка труб, включающая выполнение слесарных и сварочных работ, проверку плотности и прочности поверхности, антикоррозийную обработку. Сотрудники тщательно соблюдают технологию теплоизоляции трубопроводов, благодаря чему вы получаете качественный результат в сжатые сроки.

Есть как минимум 5 причин, по которым клиенты выбирают нас:

• использование качественных материалов с продолжительным сроком службы и характеристиками, соответствующими условиям эксплуатации;
• квалифицированные сотрудники с большим опытом;
• оперативное выполнение работ, четкое соблюдение сроков;
• доступные цены;
• гарантии

Проектирование

Теплоизоляция теплотрассы трубопровода и любого другого объекта начинается с проектирования теплоизоляционных конструкций и материалов. Правильно выполненные работы обеспечивают стабильную и бесперебойную работу системы в течение заявленного срока, снижение расходов на обслуживание, текущий и капитальный ремонт. Мы создаем проектные решения для объектов любой сложности, выполняем монтаж теплоизоляции трубопроводов, даем гарантию на свои услуги. Мы работаем с клиентами из Москвы и регионов, осуществляем доставку в любую точку РФ.

Стоимость

Цена теплоизоляции трубопровода рассчитывается в индивидуальном порядке. Она зависит от длины труб, их содержимого, типа и толщины используемого материала. Узнать расценки теплоизоляции трубопроводов можно на сайте или, связавшись с нами напрямую. Сделать это можно с помощью онлайн-формы или по номерам телефонов, указанным в разделе «Контакты».

Изоляция и защита элементов трубопроводов

Наши преимущества

Большой опыт работы

Современные технологии

Широкий спектр применяемых изоляционных материалов

Гарантия качества

Оперативное выполнение заказов

Работа по России и Казахстану

Выгодные цены

Изоляция и защита трубопроводов и СДТ

Компания ООО «Уралхимизоляция» осуществляет нанесение изоляционных покрытий на трубопроводы и СДТ (соединительные детали трубопроводов). Мы располагаем современным высокотехнологичным производством, используемое оборудование позволяет наносить изоляционные покрытия на трубы диаметром от 57 до 1020 мм.

Используемые материалы, особенности применяемых технологий

Мы предлагаем заказать качественную изоляцию стального трубопровода, которая позволяет решить целый ряд задач, от существенного увеличения срока его службы до снижения тепловых потерь. Наша компания предлагает широкий спектр изоляционных покрытий трубопроводов, в том числе:

• эпоксидные;
• полиуретановые;
• пенополиуретановые;
• полиэтиленовые ВУС и т.д.

Вы можете заказать внутреннюю и наружную изоляцию. Внутренняя подбирается с учетом характера транспортируемой среды. Наружная изоляция труб учитывает назначение трубопровода, условия его эксплуатации.

Техническая изоляция труб производится по разработанным Техническим Условиям, обеспечивающим высокое качество наносимых покрытий. Также мы наносим покрытия на СДТ ‒ отводы, тройники, фланцы и т.д.

Мы выполняем нанесение покрытий на детали трубопроводов, оно осуществляется с постоянным контролем выполняемых технологических процессов. Осуществляются приемо-сдаточные испытания готовой продукции. В числе других особенностей нашей работы:

• изоляция стальных труб и СДТ, заказать которую можно в нашей компании, производится на оборудовании ведущих производителей ‒ GRACO, NORDSON и т.д.;
• проводятся регулярные лабораторные испытания образцов продукции;
• тщательно контролируется стабильность технологических условий нанесения изоляции на трубы ‒ температуры воздуха, влажности и т.д.;
• используются качественные материалы ведущих мировых брендов;
• готовая продукция надежно упаковывается, что исключает ее повреждение при транспортировке.

Одно из наших преимуществ ‒ возможность выполнять высококачественную наружную и внутреннюю изоляцию труб большого диаметра, до 1020 мм. Также мы можем наносить защитные покрытия на нестандартные элементы трубопроводов.

Изоляция металлических труб и деталей трубопроводов, заказать которую вы можете прямо сейчас, осуществляется под широкий спектр транспортируемых веществ. Наши специалисты профессионально подберут наиболее подходящее покрытие, обеспечивающее стабильную длительную эксплуатацию трубопровода.

Гарантия качества, низкие заводские цены

Стоимость изоляции труб в нашей компании является одной из самых низких как в регионе, так и во всей России. Конкретные цены на изоляцию трубопроводов определяются рядом факторов, в их числе:

• диаметр трубы;
• вариант покрытия – наружное, внутреннее;
• используемые материалы;
• объем выполняемых работ;
• сроки выполнения заказа.

Теплоизоляция трубопроводов, защита от конденсатообразования

Трубы холодного водоснабжения нередко покрываются конденсатом, который становится сначала причиной коррозии, а затем – быстрого выхода трубы из строя, появлению сырости, в следствии чего образуется плесень на стенах и не приятных запах. Чтобы избавиться от этой проблемы, достаточно изолировать трубы от теплого воздуха помещений при помощи материалов Абрис. Наши технологии прошли испытания и показали свою надежность и долговечность не только в бытовых условиях, но и в промышленности — на холодильных установках.

Используются материалы

Конструкция изоляции

Изоляция прямолинейного участка поверхности

Изоляция криволинейных участков поверхности

Преимущества технологии:

• надежно защищает поверхность трубопровода от коррозии за счет мастично-полимерного слоя в отличие от других теплоизоляционных материалов;
• предотвращает возникновение явления «точки росы» на поверхности трубопровода;
• наносится холодным способом за счет самоклеящихся свойств материала;
• имеет равномерную толщину;
• имеет эстетичный внешний вид;
• срок службы 20 лет;
• позволяет выполнять санитарную обработку изолированной поверхности (мойку).

Защита от конденсатообразования по технологии ООО «Завод герметизирующих матреиалов» достаточно проста и не требует профессиональных навыков. Труба при необходимости протирается от влаги, очищается от жира и грязи, затем наносится слой мастики Абрис Ру. Дальше наматывается стык в стык лента Абрис С-ЛТ, армированная фольгоизолоном, предварительно снимается с ее клеевого слоя защитная пленка. Швы нужно закрыть лентой Абрис С-ЛТм, так же предварительно удалив с нее антиадгезионный слой.

Кстати, так же можно надежно защитить от промерзания трубы горячего водоснабжения.

Остались вопросы?

Закажите консультацию ⇓ или заполните форму обратной связи

Также связаться с нашими специалистами можно по телефонам:

8 (8313) 27-57-85, сот.: +7 904 791-98-01

Используются материалы

Форма обратной связи

За подробной информацией обращайтесь к специалистам ООО «ЗГМ». Вы можете оставить свой вопрос или отправить заявку.

Теплоизоляция подводных трубопроводов для различных материалов

Основные моменты

•

Спроектированное вручную распределение изоляции для системы подводной добычи может быть малоэффективным.

•

Предлагаемый метод оптимизации может снизить стоимость изоляции при соблюдении тепловых требований.

•

Алгоритм линейной регрессии может предсказать минимальную температуру подводной системы добычи с приемлемой небольшой ошибкой.

•

Изоляционный материал, для которого требуется минимальный объем изоляции, может не соответствовать минимальным затратам.

Реферат

Теплоизоляция широко используется в морской нефтедобыче для проектирования обеспечения потока. Исследовательские усилия были сосредоточены на тепловых и механических свойствах изоляционного материала, но несколько публикаций были сосредоточены на оптимизации изоляции. Для некоторых систем подводной добычи доступны несколько дополнительных изоляционных материалов.Распределение изоляции вдоль подводной системы для удовлетворения тепловых требований не является уникальным для каждого изоляционного материала. Определенные вручную конструкции изоляции часто приводят к консервативному подходу, при котором расходуется больше материала, чем необходимо. Чтобы найти наиболее экономичный дизайн, представлен метод оптимизации в сочетании с методами машинного обучения. В тематическом исследовании оценивается система подводной добычи с использованием различных изоляционных материалов и обсуждаются результаты оптимизации. Используются четыре различных изоляционных материала, и для каждого материала моделируется 2000 моделей для подготовки обучающих данных для алгоритма машинного обучения.Обученный алгоритм способен прогнозировать минимальную температуру системы с погрешностью менее 5,5%. Генетический алгоритм и оптимизация роя частиц используются для нахождения наиболее эффективного распределения изоляции для каждого материала. Затем сравниваются оптимизированные затраты, связанные с каждым изоляционным материалом. Результаты показывают, что предлагаемый метод позволяет определять вариации материала и толщины по всей подводной системе с целью снижения затрат.

Ключевые слова

Система подводной добычи

Распределение изоляции

Оптимизация

Техника машинного обучения

Генетический алгоритм

Оптимизация роя частиц

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2018 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые артикулы

Цитирующие статьи

ROCKWOOL Technical Insulation — Thermal

Чтобы гарантировать правильный технологический цикл, состояние среды внутри труб должно оставаться в пределах установленных ограничений (например, температуры, вязкости, давления и т. Д.). Помимо правильной изометрической конструкции и крепления трубопровода, изоляция трубопровода также выполняет важную функцию. Он должен гарантировать эффективное снижение тепловых потерь и постоянную экономичную и функциональную работу установки.Это единственный способ гарантировать максимальную эффективность технологического цикла на протяжении расчетного срока службы без потерь в результате неисправностей.

В основном теплоизоляционная конструкция для трубопроводов состоит из соответствующего изоляционного материала, обычно покрытого оболочкой из листового металла. Это защищает трубу и изоляцию от внешних воздействий, таких как погодные условия или механические нагрузки.

Прокладки также необходимы для изоляционных материалов, таких как проволочные маты, которые не обладают достаточной устойчивостью к давлению, чтобы выдерживать вес облицовки и другие внешние нагрузки.Эти распорки передают нагрузки от облицовки непосредственно на изолируемую трубу. в случае вертикального трубопровода устанавливаются опорные конструкции, способные выдерживать нагрузки изоляции и облицовки. Как правило, опорные конструкции и распорки образуют мосты холода.

Изоляция систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — трубы

Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на борту судна чаще всего используются секции труб или маты из морских ламелей для изоляции труб. Целью является предотвращение потерь тепла в системах отопления и горячего водоснабжения.Также необходимо подвести отопление и теплую воду в последнюю кабину вдали от источника.

Преимущества правильной теплоизоляции трубопроводов включают:

• Снижение тепловых потерь
• Экономия затрат
• Снижение выбросов CO2
• Защита от замерзания
• Управление процессом: обеспечение стабильности температуры процесса
• Снижение шума
• Предотвращение образования конденсата
• (Персональная) Защита от высоких температур

Воздуховоды

Сегодня к воздуховодам предъявляется много требований.Важнее всего то, что учитывается комфорт на борту судов или жилых помещений на платформах и не делается никаких компромиссов с требованиями пожарной безопасности. В связи с вентиляцией кают и других помещений необходимо, кроме того, обеспечить отсутствие конденсации и постоянное поддержание необходимой температуры. Это достигается за счет использования одного из материалов ROCKWOOL SeaRox правильной толщины.

Преимущества инструментальных полномасштабных испытаний для прогнозирования долгосрочного термомеханического поведения

6 OTC 18679

температуры, тепловые потоки,…).Эти тесты позволяют получить соответствующие результаты

.

Когда нет доступного внешнего датчика теплового потока, один из эффективных способов определения OHTC и теплоизоляционных свойств материала

состоит в выполнении численного моделирования

и согласовании температурных распределений как в установившемся

, так и в переходном состоянии. Удовлетворительное согласие между двумя результатами численного моделирования

, включая термическое

и механическое соединение, и результатами испытаний, предоставленными обычными приборами

, были получены при давлении 1 бар.

Численное моделирование, с другой стороны, может использоваться для

при проектировании испытательных систем изолированного выкидного трубопровода.

В ближайшем будущем диффузия воды в изоляционный материал

будет учтена, чтобы прогнозировать долговременное поведение изоляции

.

Номенклатура

U = коэффициент теплопередачи конструкции относительно эталонной поверхности

[Вт.м

-2

.K

-1

].

S = площадь внутренней поверхности, выраженная как S = πLD

1

[м²].

S

ext

= площадь внешней поверхности [м²].

T

ext

= температура внешней поверхности в установившемся режиме

условий [° C].

T

int

= температура внутренней поверхности в установившемся режиме

условий [° C].

D

i

= внутренний диаметр i-го слоя конструкции [м].

D

i + 1

= внешний диаметр i-го слоя конструкции [м].

D

1

= внутренний диаметр стальной трубы [м].

L = длина стальной трубы [м].

λ

i

= теплопроводность слоя i [Вт.м

-1

.K

-1

].

h

ext

= коэффициент конвективной теплопередачи на границе раздела

между изоляционным покрытием и водой [W.м

-2

.K

-1

].

a = коэффициент температуропроводности [m

2

.s

-1

].

T

0

= начальная температура [° C].

T = температура [K].

Выражение признательности

Авторы выражают благодарность Socotherm за предоставленные трубы с изоляцией

с покрытием, в частности, G.P. Guidetti за его

интерес к этой работе, а также Н. Лакотту и А.Деафф для проведения

гипербарических проб.

Ссылки

1. MATHIEU, Y., техническая записка IFP, октябрь 2006 г.

2. ROBERTSON, S., MACFARLAN, G., et SMITH, M., «Deep

расходы на воду для достижения 20 миллиардов долларов / год к 2010 году », Offshore

Magazine, 2005.

3. McMULLEN ND,« Flow-Assurance Field Solutions », Offshore

Technology Conference — OTC 18381, Houston, Texas USA,

1-4 мая 2006 года.

4. БОЙ ХАНСЕН А., ДЖЕКСОН А., «Высокопроизводительная

полипропиленовая теплоизоляция для высоких температур и глубоких

водных применений», 16-я Международная конференция по трубопроводам

Protection, Пафос, Кипр, 2-4 ноября 2005 г.

5. BERTI, E., «Синтаксическое полипропиленовое покрытие обеспечивает теплоизоляцию

для стояков Bonga», Offshore Magazine, 2004.

6. HALDANE D., GRAAF Fvd et LANKHORST AM, «Система прямого измерения

для получения теплопроводности систем покрытия изоляции трубопроводов

в смоделированных условиях эксплуатации

», Offshore Technology Conference — OTC 11040,

Хьюстон, Техас, США, 3-6 мая 1999 г.

7. MELVE B., RYDIN C. и BOYE HANSEN A., «Долгосрочное испытание высокотемпературной теплоизоляции

для подводных выкидных трубопроводов

в смоделированных условиях морского дна», 15-я Международная конференция

по защите трубопроводов, Ахен, Германия, 29-31

октября 2003 г.

8. ДАВАЛАТ Дж., «Тепловые характеристики охлаждения подводных систем

на основе полевого опыта Мексиканского залива», Offshore

Technology Conference — OTC 17972, Хьюстон, Техас, США,

, 1-4 мая 2006 г.

9. CHALUMEAU A., FELIX-HENRY A., «Эффект водопоглощения

на синтаксической пенной теплоизоляции гибкой трубы», 25-я Международная конференция

по морской механике и арктике

Engineering (OMAE), Гамбург, Германия, 4-9 июня 2006 г.

10. CHOQUEUSE D., CHOMARD A. et BUCHERIE C.,

«Изоляционные материалы для обеспечения сверхглубокого морского потока:

Оценка свойств материала», Offshore Technology

Conference — OTC 14115, Хьюстон, Техас ( USA), 6-9 мая

2002.

11. CHOQUEUSE D., CHOMARD A. et CHAUCHOT P., «Как

предоставить соответствующие данные для прогнозирования долгосрочного поведения изоляционных материалов

в горячем состоянии». влажные условия? », Offshore

Technology Conference — OTC 16503, Houston, Texas U.SA, 3-

6 мая 2004 г.

12. ГИМЕНЕЗ Н., САУВАНТ-МОЙНОТ В. и Заутеро Х.,

«Мокрое старение синтаксических пен под высоким давлением / высокой температурой

в деионизированной и искусственной морской воде. «, 24

th

Международная конференция по морской механике и арктике

Engineering, Халкидики, Греция, 12-17 июня 2005 г.

13. HALDANE D., SCRIMSHAW KH,» Разработка

альтернативного подхода к испытания теплоизоляции

материалов для подводного применения «, 14-я Международная конференция

по защите трубопроводов, Барселона, Испания, 29-31 октября 2001 г.

14. САУВАНТ-МОЙНОТ В., ГИМЕНЕЗ Н. и Заутеро Х.,

«Гидролитическое старение синтаксических пен для теплоизоляции на глубине

: механизмы разложения и модель поглощения воды»,

Журнал материаловедения, 2006, 41 (13), стр. 4047-4054.

15. LEFÈBVRE X., SAUVANT-MOYNOT V., CHOQUEUSE D. et

CHAUCHOT P., «Durabilité des matériaux syntactiques

d’isolation thermique et de flottabilité: de mécanismes de modégradation de

. long terme «,

Matériaux 2006, Дижон, Франция, 13-17 ноября 2006 г.

16. Бушонно Н. и др., «Многослойные системы для теплоизоляции

: термомеханические характеристики прототипов для глубоководных

морских применений», Oilfield Engineering with Polymers, 29-31

марта 2006 г.

17. EYGLUNENT Б., «Мануэль термический — Теория и практика»;

HERMES Science Publications, Paris, 1997.

18. МАЙЛЕТ Д., АНДРЕ С., БАТСЕЙЛ Ж.-К., ДЕГИОВАННИ А.

и МОЙН К., «Термические квадруполи: решение уравнения тепла

через интегральные преобразования »; John Wiley & Sons, Inc.,

2000.

Влияние изоляции на характеристики трубопровода

Этот совет месяца иллюстрирует влияние изоляции труб на природный газ, транспортируемый по трубопроводам. Когда природный газ движется по трубе, его давление и температура изменяются из-за эффекта Джоуля-Томпсона, потерь на трение, изменения высоты, ускорения и передачи тепла в окружающую среду или из нее. Из-за изменения давления и температуры в линии также могут образовываться жидкие и твердые (гидраты), что, в свою очередь, влияет на профиль давления.

Чтобы продемонстрировать влияние изоляции трубы, давайте рассмотрим природный газ, показанный в таблице 1. Газ поступает в трубопровод с внутренним диаметром 18 дюймов (45,7 см) со скоростью 19800 фунтов · моль / час (8989 кг · моль / час). . Длина и высота трубопровода показаны на рисунке 1. Температура окружающей среды была принята равной 60 ˚F (15,6 ˚C).

Расчетные алгоритмы для компьютерного моделирования обсуждаются в разделе «Подготовка и переработка газа», том 3, «Компьютерные приложения и производственные / перерабатывающие предприятия».В данной работе трубопровод был смоделирован JMC GCAP Vol. 3 программного обеспечения для двух разных случаев. В первом случае предполагалось, что труба хорошо изолирована, и был принят нулевой общий коэффициент теплопередачи, тогда как во втором случае типичное значение 0,25 БТЕ / ч-фут ² -˚F (1,42 Вт / м ² -C) для общего коэффициента теплопередачи. На рисунках 2 A, B и C показаны давление, температура и профиль пласта жидкости вдоль трубопровода для обоих случаев.На рис. 2А показано, что падение давления в случае полностью изолированной трубы (U = 0) меньше из-за меньшего теплообмена между трубой и окружающей средой, что приводит к более высокой температуре и, следовательно, меньшему образованию жидкости. Для случая U = 0,25 БТЕ / ч-фут ² -˚F (1,42 Вт / м ² -˚C), Рисунок 2B показывает, что на протяжении первых 63 миль (100 км) тепло течет от трубы к окружение, где, как и в остальной части линии, тепловой поток направлен от окружающей среды к трубе.Более низкая температура трубы на втором участке линии связана с эффектом расширения Джоуля-Томпсона. Однако для полностью изолированной трубы (U = 0) температура трубы остается выше температуры окружающей среды; поэтому, как показано на рисунке 2C, жидкость образуется только в последней части трубы. Наконец, профили давление-температура для обоих случаев накладываются на участок точки росы газовой фазы, чтобы показать пересечение профиля трубопровода с кривой точки росы.

Представленная здесь работа ясно показывает влияние изоляции труб на практическое проектирование газопроводов.Неправильное использование общего коэффициента теплопередачи может привести к полностью ошибочным выводам о наличии или отсутствии жидкости, даже к указанию, что линия будет работать с сухим газом, когда в действительности линия будет находиться в двухфазном потоке газ — жидкость.

Правильное использование общего коэффициента теплопередачи в сочетании с расчетами, выполненными в правильной последовательности, приведет к более точным и надежным прогнозам поведения газопровода. Общая теплопередача между линией и окружающей средой влияет на образование жидкости в линии и, следовательно, на профиль давления в линии.

Автор: Д-р Махмуд Мошфегян

Артикул:

Мэддокс, Р. Н. и Л. Л. Лилли, Подготовка и переработка газа, Том. 3 (2 ^nd Edition), Campbell Petroleum Series, Norman, Oklahoma, 1990

Поиск идеальной толщины для изоляции трубопровода

Трубопроводы используются для транспортировки нефтепродуктов и природного газа на большие расстояния в холодных условиях.Из-за этого может потребоваться предварительный нагрев нефтяных смесей после транспортировки по трубопроводам, прежде чем можно будет начать процесс очистки. Однако, когда нефть перекачивается по трубопроводу, тепло выделяется самой текучей средой, когда она течет. Чтобы снизить затраты и снизить тепло внутри трубы, изоляцию трубопровода можно оптимизировать с помощью моделей и моделирования.

Важность изоляции трубопроводов

Трубопроводы — это экономичный подход к транспортировке жидкостей, таких как нефть, природный газ и вода, по суше и морю, хотя их строительство дорого.Эти конструкции состоят из стальных или пластиковых труб, которые обычно закапываются или проложены на дне моря, с насосными станциями, распределенными по всей системе, чтобы поддерживать движение жидкости.

При перекачивании нефтяной смеси по трубопроводу в результате внутренних сил трения выделяется тепло. Источником этого тепла является энергия, подаваемая насосом. Это тепло быстро рассеивается, если трубопровод проходит через холодную среду. В конце концов, температура смеси достигает той же температуры, что и окружающей среды, если трубопровод не изолирован.При более низких температурах масло становится более вязким, что увеличивает потребление энергии насосами. Кроме того, холодные нефтяные смеси требуют предварительного нагрева перед использованием на нефтеперерабатывающем заводе. Процесс предварительного нагрева потребляет энергию и требует инвестиций для строительства и обслуживания.

Трубопроводы используются для транспортировки жидкостей по всему миру.

Легко и очевидно изолировать трубопровод, чтобы избежать понижения температуры масла, сохраняя энергию, подаваемую насосами, внутри трубы.Хитрость заключается в том, чтобы изолировать трубопровод достаточно хорошо, но не более того, чтобы рентабельность инвестиций определяла стоимость изоляции. Если температуру нефтяной смеси можно поддерживать на достаточно высоком уровне, можно исключить стоимость процесса предварительного нагрева и существенно снизить потребление энергии насосом. Снижение этих затрат должно мотивировать инвестиции в изоляцию.

Процессы потока жидкости и теплопередачи в трубопроводе можно смоделировать и точно смоделировать с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics®.Эти модели могут быть использованы для создания как можно более дешевой изоляции, но при этом столь же эффективной, насколько это необходимо для поддержания желаемой температуры масла.

Проектирование и оптимизация изоляции трубопровода с помощью COMSOL Multiphysics®

Наша учебная модель «Изоляция участка трубопровода» представляет собой участок трубопровода протяженностью 150 км с температурой на входе 25 ° C. Нефть, поступающая в трубопровод, течет со скоростью 2500 м ³ / час. Чтобы создать и решить уравнения энергии и потока, которые описывают перенос жидкости в трубопроводе, мы используем интерфейс Nonisothermal Pipe Flow .

В данном конкретном случае анализируется одна стенка трубы и один слой изоляции, как показано на схеме ниже. Здесь темный и светло-серый слои представляют собой двухслойную стену, а голубой — сопротивление пленки внутри и снаружи стен. Обратите внимание, что в этом примере толщина стенки трубы составляет 2 см.

Схема поперечного сечения трубопровода, где h _int и h _ext — коэффициенты теплоотдачи пленки внутри и снаружи трубы, а k _ins и k _wall — теплопроводность изоляции и стена соответственно.

В первом исследовании мы рассчитываем температуру вдоль трубопровода для двух разных случаев: в одном предполагается идеальная изоляция, а во втором — при отсутствии изоляции в трубопроводе. График ниже показывает, что тепло, возникающее в результате сил трения в жидкости, вызывает повышение ее температуры примерно на 3 ° C на протяжении 150 км. Когда в трубопровод не добавляется изоляция, температура на выходе аналогична температуре окружающей среды.

График сравнения температуры жидкости при идеальной изоляции на трубопроводе (зеленый) и без изоляции (синий).

Понимая процессы потока жидкости и теплопередачи, мы можем выполнить расчеты оптимизации, чтобы определить минимальную толщину изоляции, необходимую для поддержания температуры масла на постоянном уровне по всему трубопроводу. Результаты этого конкретного исследования оптимизации показывают, что минимальная толщина изоляции составляет около 8,9 см. Мы также могли бы провести аналогичное исследование по оптимизации, но для минимально допустимого уровня температуры масла в конце трубопровода, что потенциально могло бы еще больше снизить толщину изоляции (и стоимость).

Улучшение изоляции трубопровода с помощью моделирования на основе моделирования

Основываясь на рассчитанной минимальной толщине изоляции, мы можем оценить инвестиционные затраты и решить, вызваны ли эти затраты снижением затрат на насос и предварительный нагрев. Мы потенциально можем снизить потребление энергии в процессе перекачки и исключить ее для предварительного нагрева, что сделает процесс более эффективным и экологически безопасным.

Теплоизоляционный материал для подводных трубопроводов: преимущества полномасштабных инструментальных испытаний для прогнозирования долгосрочных термомеханических характеристик | OTC Offshore Technology Conference

Abstract

Системы внешнего покрытия выкидных трубопроводов и стояков обеспечивают функции структурной и теплоизоляции, которые должны быть эффективными в течение всего расчетного срока эксплуатации, обычно 25 лет.В этом контексте трудно предсказать долгосрочное поведение теплоизоляционных материалов из-за сочетанного воздействия трех факторов: гидростатического давления до 300 бар, температурного градиента более 120 ° C между внутренними стоками и внешней морской водой и водопоглощением воды. учредительные материалы. Кроме того, лабораторные данные, собранные на образцах изоляционных материалов небольшого размера, обычно используются для прогнозирования термомеханического поведения полномасштабных систем, но лабораторные испытания просто не моделируют надлежащим образом условия эксплуатации, в частности сложную нагрузку, существующую через толщину покрытия. .В данной статье описываются основы разработки испытательного оборудования и моделей для изучения термомеханического поведения промышленных стальных труб с покрытием в условиях сверхглубокой воды. Эта оригинальная работа была начата с целью предоставить как экспериментальные, так и расчетные данные, чтобы лучше понять и предсказать термомеханическое поведение изоляционных материалов, пока рассматривается как полномасштабная система. С одной стороны, экспериментальные данные, полученные на измерительных изолированных трубах, погруженных в крупномасштабные установки, моделирующие сверхглубокие воды, представлены как в стационарном, так и в переходном состояниях.С другой стороны, для вышеупомянутых изолированных труб была разработана модель конечных элементов для прогнозирования их термомеханического поведения. Обсуждается корреляция между полномасштабными экспериментальными данными и прогнозами соответствующих моделей для проверки прогнозной модели с учетом связи между гидростатическим давлением и градиентом температуры. Дополнительные разработки по моделированию, включающие водопоглощение, планируются для получения подходящего прогноза всего срока службы.

Введение

Оптимистичные оценки запасов нефти в глубоководных районах и текущие цены на нефть и газ поддерживают растущий интерес к разработке морских глубоководных месторождений.Сверхглубокая вода (глубина 3000 м) — одна из следующих проблем. Действительно, 4% мировой морской поверхности с WD> 1500 м включает в себя осадочные области с углеводородным потенциалом (минимальная толщина отложений 2000 м) [1]. Ожидается, что эти сверхглубоководные месторождения, от 100 до 500 [1], будут расположены в Мексиканском заливе, в Атлантическом океане у берегов Бразилии, Нигерии и Анголы, а также недалеко от Египта в дельте Нила. Стоит отметить, что выявленные и подлежащие выявлению запасы углеводородов как в наземных, так и в традиционных морских осадочных бассейнах составляют 19% мировой поверхности.По сравнению с наземными и обычными морскими углеводородами, частичная разработка сверхглубоких запасов, составляющих около 1% мировой поверхности, будет соответствовать от 30 миллиардов до 100 миллиардов баррелей в эквиваленте бензина [1]. Как следствие, ожидается, что сверхглубокая морская добыча, составляющая 10% морской добычи в 2005 году, вырастет до 25% в 2025 году [2].

В этом контексте обеспечение потока продолжает оставаться важной частью проектирования и эксплуатации системы с более низкими температурами морского дна — обычно в диапазоне от 1 до 4 ° C на глубине 1500–3000 м — и ростом затрат на изоляцию на глубоководных участках [3].

Высокоэффективное теплоизоляционное покрытие для подводных трубопроводов | OTC Offshore Technology Conference

Разработана новая технически совершенная система теплоизоляции подводных трубопроводов. Общая цель концепции заключалась в том, чтобы удовлетворить будущие потребности трубопроводов, прокладываемых на все большей глубине воды и работающих при более высоких температурах. Одновременно должны были соблюдаться строгие требования к полевым соединениям, и, несмотря на ограниченное время, доступное для полевых соединений, система может предложить соединения с аналогичными свойствами трубопроводной системы в отношении как изоляционных, так и механических характеристик.

ВВЕДЕНИЕ

Когда разрабатывается совершенно новая система теплоизоляции, нужно на ранней стадии принимать во внимание «покупателя». Нефтяная промышленность считается относительно консервативной, и новые концепции должны быть тщательно задокументированы, чтобы их можно было рассматривать. По этой причине большая часть работы, проделанной за три года исследований и разработок, была сосредоточена на испытании материалов и документации свойств. Композитная структура также была протестирована, и в этой статье также описывается полномасштабное испытание, которое длилось более одного года.

ДИЗАЙН

Основные критерии проектирования основаны на исследовании рынка, проведенном в 1984-85 годах. Потребность в трубопроводах, которые можно было бы безопасно проложить на морском дне на глубине 400 метров и более, будет увеличиваться с учетом будущих глубоководных установок. Ожидается, что температура нефти и газа будет в диапазоне максимум 110 ° C, и поэтому система была основана на 120 ° C в качестве максимальной рабочей температуры. Если возможно, также было желательно разработать систему, которая могла бы подходить для всех различных методов укладки, и особенно наматывание предъявляет к системе строгие требования к гибкости.Расчеты показали, что внешнее покрытие подвергалось удлинению более чем на 2% при намотке.

Даже для толстой и хорошо герметичной системы защита от коррозии на стальной поверхности является достаточной. В этой системе эпоксидная смола, связанная плавлением (FBE), была выбрана в качестве защиты от коррозии из-за выдающихся свойств при повышенных температурах. Как показано на рис. 1 (Доступен полностью в бумажном виде), система разработана с тремя продольными барьерами для уменьшения потерь теплоизоляции, когда труба подвергается ударам, которые разрушают внешнее покрытие и тем самым вызывают проникновение воды.Перпендикулярные барьеры также могут быть встроены с частотой до 12 на соединение трубы, и результат повреждения внешнего покрытия сводится к минимуму. Фактически, это не будет обнаруживаться в конце трубы.