Комплект теплоизолирующих изделий (КТИ) в составе: Теплоизолирующий мат; Теплоизолирующее одеяло; Теплоизолирующая рубашка

 Комплект теплоизолирующих изделий (КТИ) в составе : 

-теплоизолирующий мат, (КТИ ТМ); 750 °С; 350 и 750 мм.
-теплоизолирующее одеяло (КТН ТО) ; 300 °С; 900 мм;
-теплоизолирующая рубашка (КТИТР); 900 °С; ≤ 1500 мм. 

Нормативные документы:
-ТУ 13.96.16.190.002.4511727.44.2018 - «Термообработка сварных соединений, комплект теплоизолирующих и инвентарных изделий», ООО «ФИРМА НАУКА»;
-СТО Газпром 2.2.2. 798.2014 «Термообработка сварных соединений при строительстве и ремонте объектов ОАО «Газпром»

1. Состояние вопроса.
1.1 ООО «ФИРМА НАУКА» представляет уникальные (на уровне изобретений) теплоизолирующие изделия для применения при термической обработке сварных соединений трубопроводов, требующих:
- улучшения эксплуатационных свойств;
- снижения уровня и полного снятия остаточных напряжений.

1.2. Термическую обработку осуществляют путем нагрева, выдержки и охлаждения сварного соединения с использованием специального оборудования и материалов, в т.ч. теплоизолирующих изделий.
К видам термической обработки относятся:
- низкий отпуск (250°С÷300°С), при этом нормативными требованиями предусмотрено использование теплоизолирующего одеяла (≤ 300 °С, ширина 900±50мм);
- средний отпуск (300°С÷400°С) с применением теплоизолирующего одеяла ( ≤400 °С, ширина 900 мм ±50мм);
- высокий отпуск (400°С÷600°С÷750°С), является основным видом термической обработки, при котором используют теплоизолирующий мат (≤ 750°С, ширина 350 мм; 750мм). Такой мат следует использовать и при среднем отпуске, суммируя маты шириной 350 мм и 750 мм.

1.3 При строительстве и ремонте трубопроводов преимущественно используется местная термическая обработка сварных соединений, осуществляемая радиационным, индукционным и конвективным методами нагрева.

1.4 При радиационном и конвективном методах нагрева теплоизолирующие изделия применяют поверх нагревательных поясов (см. рис. 1,2,3,), при индукционном методе нагревательные элементы применяют поверх теплоизолирующих поясов (одеял) намоткой индуктирующих проводов (см. рис. 4)
Имитация процесса подготовки и применение индукционного метода нагрева приведены на фото 1÷6.
В целях безопасности и защиты индуктирующих проводов от повреждений, поверх намотки проводов размещают термостойкую рубашку (КТИ 900±50°С) (см.фото 5 и 6).
При термообработке различают следующие зоны сварного соединения (рис.1):
- равномерного (эффективного) нагрева, температура которого на выходе на режим выдержки (lp) находится в интервале, указанном в табл. 1, графа 3;
- полного нагрева под нагревательным поясом (индуктором)(ln);
- тепловой изоляции под теплоизолирующем поясом (матами)(lt);

Рисунок 1 - Зоны нагрева при термической обработке   стыковых сварных соединений

Рисунок 2 - Зоны нагрева при термической обработке заплат  и участков ремонта коррозионных повреждений

Положение теплоизоляции соответствует радиационному и комбинированному способам нагрева. При индукционном способе нагрева теплоизоляция располагается между изделием и индуктором (Рис. 4). Нагревательный и теплоизолирующий пояса состоят из двух частей каждый для возможности размещения в стыковой зоне термопар для измерения температуры сварного шва в процессе термообработки.

Рисунок 3 - Зоны нагрева при термической обработке захлесточных и угловых сварных соединений

Рисунок 4 - Индукционная установка для  термообработки

Характеристики: Мощность оборудования                       100 кВт Напряжение питания                   3*380В, 50 Гц Выходная частота                                8 -30 кГц  Габариты                                   710х550х700 мм Электронный поверенный регистратор с записью на флеш карту

2. Обоснование технических характеристик теплоизолирующих изделий.
2.1 Размеры и термостойкость теплоизолирующих изделий рассчитаны и отработаны в лаборатории и на испытательных стендах ООО «ФИРМА НАУКА» с целью обеспечения нормативных режимов термообработки сварных стыков трубопроводов, установленных СТО Газпром 2-2.2.-798-2014 «Термообработка сварных соединений при строительстве и ремонте объектов ОАО «Газпром» (см.табл. № 1). 

 
2.2. СТО нормирует параметры и зоны нагрева сварных соединений (рис.1,2,3,) и, соответственно термостойкость и ширину теплоизолирующих изделий, а именно:
- протяженность зоны полного нагрева (ширина мата) для улучшения свойств сварного соединения должна составлять 6÷10 толщин стенки трубы. При толщине стенки ≥ 50 мм, ширина теплоизолирующего мата должна составлять 300÷500мм. Принята ширина -350мм и 750 мм., температура термообработки 750°;
-при высоком отпуске для снижения или полного снятия остаточных напряжений (750°С, толщина стенки трубы ≤ 50мм),требуемую протяженность зоны полного нагрева сварных соединений следует перекрывать набором теплоизолирующих матов шириной 350 мм и 750 мм (термостойкость матов ≤750°С).
- протяженность зоны покрываемой тепловой изоляцией (теплоизолирующим одеялом (КТИ ТО) должна вдвое превышать зону, покрываемую теплоизолирующими матами.
Принята к изготовлению и применению КТИ ТО шириной, равной 900±50, при этом на практике расчетную протяженность зоны следует покрывать набором указанных одеял (например 2×900 мм; 3×900 мм и т.д.)

Группа стали	Система легирования	Интервал температур термообработки(₁), °С	Скорость нагрева, °С/ч	Время выдержки, ч	Скорость охлаждения,°С/ч
1	2	3	4	5	6
1	Низкоуглеродистые, нелегированные	550÷ 620	От 300°С- Не более 200	1,5 мин на 1мм Толщины стенки, но не менее 1ч	Не более 200 до 300°С совместно с нагревательным поясом (индуктором), далее - под слоем теплоизоляции
	Низкоуглеродистые, низколегированные, кремнемарганцовые (Si-Mn)
	Низкоуглеродистые, низколегированные, кремнемарганцовые	580÷700	От 300°С- не более 200	1,5 мин на 1 мм толщины стенки, но не менее 1 ч	Не более 200 до 300°С совместно с нагревательным поясом (индуктором), далее-под слоем теплоизоляции
	Малоуглеродистые, низколегированные Кремнемарганцовистые стали
2 (2)	Низкоуглеродистые, низколегированные и среднелегированные, хромомолибденовые	680÷ 750	Не более 200, в интервале от 600°С до700°С не менее 100	2,5 мин на 1мм толщены стенки, но не менее 2ч	Не более 300 до 300° С совместно с нагревательным поясом (индуктором), далее-под слоем теплоизоляции

3. Отработка конструкций теплоизолирующих изделий.
3.1 Отработка конструкций теплоизолирующих изделий проводилась в течении более 10 лет силами исследовательской лаборатории ООО «ФИРМА НАУКА» с использованием лабораторного и стендового оборудования на имитационных и полноразмерных образцах в лабораторных и полигонных условиях.
В результате удалось создать многослойные конструкции, сочетающие в себе:
-износостойкость;
-термостойкость;
-низкую теплопроводность;
-водонепроницаемость
-малый вес изделия;
-использование преимущественно отечественных материалов;
-возможность многократного использования (более 50 циклов, сварных соединений).

3.2. В качестве примера, приведен фотоотчет о проведении стендовых испытаний комплекта термоизделий (фото 1÷6), отчет о лабораторных испытаниях образца теплоизолирующего мата (фото 7) на скорость охлаждения сварного соединения с 757 °С до 284 °С, которая составила 31 минуту (без сопутствующего подогрева) (табл.2)

 

 

 

4. Ценовая политика
4.1. Экономистами ООО «ФИРМА НАУКА» разработан Прайс-лист (франко-склад изготовителя) стоимости термоизделий для труб Ø 57÷1720 мм (прилагается), поставляемых на условиях предоплаты (в связи в высокой стоимостью материалов). 

 
4.2. Сроки изготовления партии изделий - не более 15 календарных дней. 

№ п/п	Диаметр трубопровода (мм)	Длина изделия (мм)	Теплоизолирующий мат, КТИ ТМ, 750°С		Теплоизолирующее одеяло, КТИ ТО, 300°С	Термостойкая рубашка, КТИ ТР,  ≤ 1500°С
			Ширина  350 мм	Ширина  750 мм	Ширина одеяла  (мм) 900 ± 50	Ширина рубашки  1500 мм
			Прайс  (руб./шт.)	Прайс  (руб./шт.)	Прайс (руб./шт.)	Прайс (руб./шт.)
1	2	3	4	5	6	7
1	57	280	2140	3570	3456	900
2	76	340	2600	4335	3672	1000
3	89	370	2830	4718	4176	1100
4	108	400	3060	5100	4366	1200
5	114	460	3105	5265	4392	1500
6	159	600	3300	6120	4680	1800
7	168	630	3620	6426	4752	1900
8	219	790	3950	8048	5760	2400
9	273	960	4800	9792	6192	3000
10	325	1100	5500	11220	6696	3300
11	377	1280	6400	13056	7488	3900
12	426	1450	7250	14790	8352	4500
13	530	1800	9000	15180	8856	5400
14	630	2100	10500	17670	9000	6300
15	720	2400	12000	20200	9600	7200
16	820	2700	13500	22720	10800	6000
17	1020	3300	16500	27770	13200	9900
18	1067	3450	17250	29040	13800	10350
19	1220	4000	20000	33600	16000	12000
20	1420	4800	24000	40392	19200	14400
21	1620	5400	27000	45440	21600	16200
22	1720	5700	28500	47965	22800	17100