Опоры для труб с изоляцией в холодном башмаке

Когда по трубе проходит среда при минусовой температуре, каждый контакт металла с металлом с несущей конструкцией становится тепловым коротким замыканием. Холод распространяется по стали, охлаждает опорную балку и вытягивает влагу из воздуха. В результате на конструкции образуется лед, капающая вода и коррозия, которая может подорвать опору задолго до того, как сама труба проявит какие-либо признаки неисправности. Холодный башмак останавливает эту цепочку событий в самом ее источнике.

В Янчжоу Тяньшунь с 2012 года мы производим опоры труб с изоляцией в холодном башмаке для терминалов этилена, аммиачных холодильных установок, сетей охлажденной воды и зон вторичной защитной оболочки резервуаров СПГ. Принцип работы не изменился: между холодной трубой и теплой сталью вставьте термостойкий, но конструктивно жесткий блок. Инженерная задача – а разница между «холодным башмаком», который прослужит пять лет, и тем, который прослужит три десятилетия – заключается в том, как этот блок удерживается, герметизируется и приспосабливается к конкретным условиям холодной эксплуатации.

Как холодная обувь прерывает тепловой путь

Холодная труба лежит внутри контурной металлической люльки, но не касается непосредственно стали люльки. Вместо этого изоляционный блок высокой плотности выдерживает вес трубы. Этот блок выбран не только из-за его теплопроводности, но и из-за его прочности на сжатие при самой низкой рабочей температуре. Для большинства применений при температуре до -196°C мы используем пеностекло или PIR высокой плотности. Блок обработан так, чтобы соответствовать внешнему диаметру трубы с одной стороны и опорной пластине башмака с другой, обеспечивая полный контакт с поверхностью и отсутствие точечной нагрузки.

Боковые стенки опор для труб с изоляцией в холодном башмаке окружают изоляционный блок со всех четырех сторон. Это дает две цели: предотвращает смещение блока при боковом движении трубы и защищает изоляцию от механических повреждений. Стальная опорная плита под блоком является единственным путем нагрузки на конструкцию, а поскольку блок представляет собой сплошной твердый слой, прямого пути проводимости между металлом и трубой нет — мостик холода разрушен.

Сохранение влаги в течение длительного времени

На холодной трубе любая щель в пароизоляции становится точкой конденсации. Вода скапливается, замерзает и расширяется, в конечном итоге разрушая изоляцию изнутри. Наша конструкция «холодной обуви» решает эту проблему тремя способами:

Сам изоляционный блок имеет закрытые ячейки, что обеспечивает очень низкую паропроницаемость даже в случае повреждения внешней оболочки.

Мы обеспечиваем непрерывный металлический профиль оболочки вокруг корпуса обуви. Пароизоляцию, нанесенную на изоляцию трубы на месте, можно приклеить непосредственно к этой оболочке с помощью клея или ленты, создавая целостную оболочку.

При установке на открытом воздухе или в зонах промывки мы наносим полоску гибкого герметика между боковой стенкой башмака и изоляционной оболочкой трубы на стыке, добавляя вторичный барьер для влаги.

Материалы, которые остаются прочными при низких температурах

Стальные детали холодного башмака не должны становиться хрупкими в холодном состоянии. Стандартная конструкционная углеродистая сталь теряет ударную вязкость значительно выше температуры замерзания. Для корпусов холодной обуви и опорных пластин мы используем:

Низкотемпературная углеродистая сталь (ASTM A350 LF2 или эквивалент) для работы при температуре до -46°C.

Аустенитная нержавеющая сталь (304L, 316L) для криогенных применений при температуре до -196°C, где углеродистая сталь становится хрупкой.

Вся несущая сталь имеет значения испытаний на удар по Шарпи при расчетной минимальной температуре, указанные в сертификате EN 10204, тип 3.1. Болты — A320 L7 или нержавеющая сталь, подобранные в соответствии с материалом корпуса.

Учет холодной усадки

Холодная труба сжимается. 20-метровая линия из нержавеющей стали, охлаждающая при температуре окружающей среды до -162°C, сжимается более чем на 30 миллиметров. Если холодный башмак жестко прикреплен к конструкции, это перемещение передается на стенку трубы в виде осевого напряжения. Мы справляемся с этой проблемой, интегрируя скользящую пластину с низким коэффициентом трения в основание холодного башмака. Лист полированной нержавеющей стали приклеивается к нижней стороне изоляционного блока или к верхней части опорной плиты, а к противоположной поверхности прикрепляется прокладка из ПТФЭ или графита. Тогда башмак может скользить вместе с трубой, сохраняя при этом тепловой разрыв. Поверхность скольжения имеет такой размер, чтобы выдерживать весь диапазон перемещения от холода до температуры окружающей среды с запасом безопасности.

Что входит в заказ на холодную обувь

Каждая поставляемая нами опора для труб с изоляцией в холодном башмаке сопровождается пакетом документации, которая удовлетворяет требованиям проверки EPC:

EN 10204 Тип 3.1 для всех стальных деталей, с протоколами испытаний на удар при низкой температуре.

Таблицы технических данных изоляционного блока, показывающие теплопроводность и прочность на сжатие при расчетной холодной температуре.

Отчеты о размерах, подтверждающие толщину блока, смещение башмака (если есть) и размеры опорной плиты.

Сертификаты испытаний коэффициента трения скользящей пластины, если применимо.

Приложения

Опоры трубопроводов СПГ и ШФЛУ на терминалах и заводах по сжижению газа

Линии хранения и транспортировки этилена, пропилена и жидкого аммиака

Стеллажи для труб охлажденной воды и рассола в центрах централизованного холодоснабжения и обработки данных

Холодильные линии на предприятиях пищевой промышленности и холодильных складах

Криогенные трубопроводы воздухоразделительных установок

Почему Тяньшунь для холодной обуви?

Холодный башмак — это небольшой компонент, оказывающий огромное влияние. В случае выхода из строя вся система изоляции оказывается под угрозой, а образовавшийся лед может привести к перегрузке трубных эстакад. Наши инженеры не выбирают стандартный блок и надеются, что он подойдет — они перепроверяют размер вашей трубы, характеристики изоляции, расчетную температуру и нагрузки на конструкцию, а затем настраивают башмак, который без каких-либо компромиссов поддерживает изоляционную оболочку. Более 70% наших клиентов размещают повторные заказы, потому что знают, что полученная ими холодная обувь будет работать точно так, как рассчитано, от первого до последнего охлаждения.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Какую минимальную температуру выдерживает ваша холодная обувь?

A: До -196°C для СПГ и жидкого азота. Для жидкого гелия мы используем специализированные материалы — свяжитесь с нашей командой.

Вопрос: Можете ли вы соответствовать нашим существующим спецификациям изоляции и деталям пароизоляции?

А: Да. Мы обрабатываем изоляционный блок в соответствии с внешним диаметром вашей трубы и толщиной изоляции, а также можем настроить интерфейс уплотнения рубашки в соответствии с вашим типом оболочки.

Вопрос: Нужно ли мне устанавливать отдельную скользящую пластину или она встроена в башмак?

О: Мы можем интегрировать скользящую пластину во время изготовления. Вы получаете единый узел, который выдерживает как термический разрыв, так и осевое перемещение.

Вопрос: Как предотвратить образование льда на металлических частях обуви?

Ответ: Поверхности из холодной стали изолированы от окружающего воздуха с помощью наносимой на месте изоляции и обшивки, непрерывно проходящей по корпусу обуви. Предоставляем уплотнительные профили; бригада объекта запечатывает края.