ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Для снижения тепловых напряжений, вызванных изменением теплового режима, в трубопроводах обычно применяют компенсаторы (чаще всего П-образные), что требует дополнительных затрат материала.

На участке пластмассового трубопровода между неподвижными опорами (закреплениями) организуют зоны, покрытые теплоизоляцией и свободные от нее. В некоторых случаях трубопровод может иметь сплошную теплоизоляцию и содержать зоны, на которых имеется усиленная теплоизоляция.

При понижении температуры стенки трубопровода, например при его аварийной остановке в зимних условиях, длина его участков между неподвижными опорами стремится уменьшиться, что приводит к возникновению растягивающих усилий в стенке трубопровода. В зонах, покрытых теплоизоляцией, стенка трубопровода остывает медленнее, чем на участках без теплоизоляции. У полимерных материалов при повышенной температуре модуль упругости ниже и сильнее проявляется эффект ползучести, что обеспечивает большую податливость теплоизолированных зон. За время остывания этой зоны происходит снижение напряжений за счет релаксации. При нагреве трубопровода процесс компенсации температурной деформации его длины и снижения уровня напряжений аналогичен процессу при его охлаждении, так как и в этом случае температура под теплоизоляцией будет выше (только в этом случае возникают не растягивающие, а сжимающие усилия, которые подобным образом также снижаются).

Таким образом, теплоизолированные или с усиленной теплоизоляцией зоны трубопровода выполняют роль компенсаторов тепловых деформаций, заменяя их. Эффект снижения тепловых напряжений наблюдается при определенном сочетании длин зон разной теплоизоляции и ее мощности. Разработана методика расчета параметров теплоизоляции.