MXPA99001664A - Cuerpo conformado en forma de plancha y evacuado, proceso para aislamiento termico y empleo del cuerpo conformado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para aislar superficies curvas con material térmicamente aislante, dicho método estando caracterizado porque comprende colocar una o más capas de un elemento moldeado evacuado que comprende un elemento moldeado en forma de plancha, evacuado, rodeado por envoltura y térmicamente aislante, que comprende material aislante microporoso, prensado y opcionalmente endurecido, en donde el elemento moldeado tiene una superficie con una estructura laminar, las láminas comprendiendo incisiones alargadas en la superficie que tiene una profundidad de 40 a 95%del espesor del elemento moldeado, adyacente a la superficie curva, el lado del material aislante teniendo la estructura laminar contra la superficie curva, y abatiendo el vacío en por lo menos una capa de uno o más elementos moldeados evacuados.

Description

CUERPO CONFORMADO EN FORMA DE PLANCHA Y EVACUADO, PROCESO PARA AISLAMIENTO TÉRMICO Y EMPLEO DEL CUERPO CONFORMADO Objeto de la invención es un cuerpo conformado en forma de plancha, evacuado y calorifugante, que contiene un material aislante microporoso base, prensado y opcionalmente endurecido. Objeto de la invención son adicionalmente un proceso para aislamiento térmico de caras curvadas, particularmente tubos y la aplicación del cuerpo conformado. En el documento DE-4432896 Al se da a conocer un cuerpo conformado calorifugante, evacuado y confinado en una envoltura herméticamente a los gases, a base de un material aislante microporoso prensado y opcionalmente endurecido . Para el aislamiento térmico de cuerpos con caras curvadas, particularmente de tubos y cilindros, un cuerpo conformado de este tipo es apropiado sólo con ciertas limitaciones. Así, es necesario un alto consumo de energía a fin de adaptar el cuerpo conformado a una cara curvada. El recubrimiento de la cara queda incompleto la mayoría de las veces, debido a la rigidez del material y las tolerancias existentes de la superficie que pueden medirse. Esto, y los pliegues inevitables en la adaptación del cuerpo conformado a la cara curvada son causa de un aislamiento térmico deficiente. El empleo de un cuerpo conformado grueso para el aislamiento térmico, o el aislamiento térmico de caras fuertemente curvadas no es posible en general, porque el cuerpo conformado no se dobla o no lo hace suficientemente . La presente invención presenta de qué modo es posible, sin embargo, un aislamiento térmico eficaz de caras curvadas con cuerpos conformados de la clase mencionada. Objeto de la invención es un cuerpo conformado en forma de plancha, evacuado y calorifugante, que contiene un material aislante microporoso, prensado y opcionalmente endurecido, y que se caracteriza porque el material aislante se encuentra en una o más capas envueltas y evacuadas, y el cuerpo conformado posee una superficie con estructura de láminas, en el cual las láminas están formadas por cortes extensos en la superficie y exhiben una profundidad de 40 a 95% del espesor del cuerpo conformado . Objeto de la invención es adicionalmente un proceso para el aislamiento de caras curvadas con material aislante calorifugante, que se caracteriza porque el cuerpo conformado reivindicado que tiene la superficie con estructura de láminas se adapta y se fija a la cara curvada y el vacío se suprime al menos en una capa. Por la estructura de láminas pueden adaptarse también cuerpos conformados más gruesos sin un consumo particular de energía a caras curvadas, y por ella pueden ser aisladas también térmicamente caras con un radio de curvatura limitado. Las faltas de estanqueidad residuales en el aislamiento térmico se eliminan o se reducen al menos por supresión del vacío. De este modo se aumenta el volumen del cuerpo conformado, y las grietas y desgarros diatérmanos se reducen o se cierran. En caso de que sea preciso un aislamiento térmico particularmente eficaz, se prefiere una construcción del cuerpo conformado en capas múltiples, constituida por dos a cinco o más capas. Las capas pueden estar dispuestas en este caso de tal manera que tiene lugar una disposición desfasada en los puntos de choque, produciéndose como consecuencia una reducción adicional de la pérdida de calor. La conductibilidad térmica de un material aislante puede reducirse drásticamente por disminución de la presión de aire existente en el sistema. La eficiencia de un material aislante microporoso puede mejorarse hasta diez veces, cuando la presión parcial dentro del material aislante se reduce por debajo de 5 a 10 milibares, determinando la magnitud de la depresión la eficacia del calorifugado. Un calorifugado particularmente eficiente se consigue cuando el cuerpo conformado empleado para el calorifugado está formado por varias capas y el vacío no se suprime en todas las capas, quedando al menos una capa en estado evacuado. Por el empleo de envolturas apropiadas, por ejemplo láminas de capas múltiples, puede mantenerse la estabilidad del vacío residual a lo largo de varios años. Con un cuerpo conformado de este tipo que tiene capas evacuadas y no evacuadas pueden aislarse por ejemplo los oleoductos de manera más rentable y con mayor eficacia técnica que con los sistemas conocidos. Gracias a los cortes en la superficie, y por la depresión existente en la envoltura hermética a los gases, la hoja, dependiendo de su rigidez, se introduce en cierto grado en los cortes. De este modo puede garantizarse un recubrimiento de la cara curvada sin arrugas. Ambas cosas aumentan la eficacia del calorifugado. La invención se ilustra adicionalmente a continuación con ayuda de figuras . La figura 1 muestra una forma de realización preferida del cuerpo conformado en sección transversal; la figura 2 muestra formas de sección transversal preferidas de las láminas del cuerpo conformado en representación ampliada; la figura 3 representa en vista en planta de qué modo se reviste un tubo con el cuerpo conformado; la figura 4 muestra una forma de realización adicional preferida del cuerpo conformado en sección transversal. El cuerpo conformado de acuerdo con la figura 1 tiene forma de plancha y está constituido total o parcialmente por un material aislante microporoso 1 y una envoltura hermética a los gases 2 (representada sólo parcialmente y de manera esquemática) . El cuerpo tiene una superficie que está estructurada por cortes extensos 3 (láminas) . Las láminas tienen una profundidad t de 40 hasta 95%, de manera particularmente preferible 60 hasta 85% del espesor d del cuerpo conformado. Es típica una profundidad t de al menos 5 mm. El espesor d del cuerpo conformado se deduce a partir del efecto calorifugante deseado. La necesidad del empleo de las láminas en los cuerpos conformados se deduce en el caso de tubos por los espesores de pared, siendo en dependencia del diámetro del tubo > 5% del diámetro del tubo para tubos pequeños (diámetro aprox. 50 mm) y > 2% del diámetro del tubo para tubos grandes (diámetro de al menos 300 mm) . Asimismo, la rigidez del cuerpo conformado, que depende fundamentalmente de su densidad, juega un papel en este caso. Las láminas se encuentran preferiblemente a una distancia de 4 hasta 40 mm, de modo particularmente preferible de 10 hasta 20 mm unas de otras y están dispuestas preferiblemente paralelas unas a otras, teniendo una anchura de base b de 0.5 hasta 5 mm, preferiblemente de 1 hasta 3 mm. Su sección transversal tiene preferiblemente una forma cuadrada, rectangular, de ángulo agudo o redondeada, de modo particularmente una de las formas A - D que se muestran en la figura 2. La distancia entre las láminas depende por una parte de la anchura de base seleccionada y por otra parte del diámetro interior que se desea conseguir. Si se suman las anchuras de base de las láminas individuales, debería obtenerse aproximadamente la diferencia entre el perímetro exterior y el interior del cuerpo conformado adyacente a la cara curvada. Se llega a un proceso particularmente ventajoso para aislamiento de caras curvadas con material aislante calorifugante adaptando y fijando el cuerpo conformado con su superficie estructurada a la cara curvada, y suprimiendo a continuación el vacío. Esto se indica en el ejemplo del aislamiento de un tubo 4 en la figura 3. El cuerpo conformado envuelto 5 se extiende alrededor del tubo 4, de tal manera que la superficie provista con láminas descansa sobre la cara periférica del tubo. Debido a la estructura de láminas, es posible doblar el cuerpo conformado con arreglo al contorno del tubo, incluso cuando el espesor d es relativamente grande y/o el radio de curvatura del tubo es comparativamente pequeño. El cuerpo conformado evacuado se emplea preferiblemente para aislamiento de tubos, por ejemplo oleoductos para petróleo crudo y conducciones de calor a distancia, de motores, turbinas y chimeneas . En la figura 4 se representa un cuerpo conformado, que está constituido por varias capas envueltas y evacuadas (una capa interior 6, una capa intermedia 7 y una capa exterior 8), que contienen un material aislante microporoso prensado y opcionalmente endurecido. Para el aislamiento de una cara curvada, el cuerpo conformado con su superficie que tiene estructura de láminas se adapta y se fija a la cara curvada, y a continuación se suprime el vacío al menos en una capa, prefiriéndose que el vacio se mantenga al menos en otra capa. De modo particularmente preferido, el vacío se suprime en la capa contigua a la cara curvada, y se mantiene permanentemente al menos en otra capa. El cuerpo conformado puede pegarse en su totalidad o por capas, por ejemplo sobre un tubo 4 o fijarse de otro modo al mismo, por ejemplo envolviendo una cinta, preferiblemente una cinta de tejido o una cinta adhesiva, una hoja de material plástico o una lámina metálica delgada alrededor del cuerpo conformado adyacente al tubo, o en cada caso una capa del cuerpo conformado. Es posible también disponer y fijar alrededor del tubo una chapa metálica en forma de envolturas totales o semienvolturas o cortes apropiados. El vacío mantenido en el cuerpo conformado se suprime al menos en una de las capas, a fin de reducir o eliminar por completo las faltas de estanqueidad del aislamiento térmico que puedan quedar. Debido a la supresión del vacío, aumenta el volumen del cuerpo conformado por la entrada de aire, y el cuerpo conformado, al dilatarse, puede cerrar las juntas y las grietas . El vacío puede suprimirse deteriorando intencionadamente la envoltura de la capa y opcionalmente el objeto que se fija al cuerpo conformado con una herramienta, o incluso sometiendo la envoltura por la influencia del entorno antes o durante su aplicación a esfuerzos mecánicos o térmicos hasta que la misma se desgarra o se descompone térmicamente. Lo último puede ocurrir por ejemplo en el caso del calorifugado de oleoductos debido a las elevadas temperaturas medias de hasta 180°C, pudiendo conseguirse por una elección adecuada del material de la envoltura en el caso de la construcción de capas múltiples del cuerpo conformado la descomposición solamente de la capa que se encuentra en el interior con mantenimiento del vacío en las capas adicionales que se encuentran más al exterior.

El cuerpo conformado se produce preferiblemente por un proceso que ha sido ya descrito en el documento DE- 4432896 Al. Dicho cuerpo posee también preferiblemente la composición indicada en dicho lugar, consistente en 30 hasta 100% en peso de óxido metálico finamente dividido, 0 hasta 50% en peso de agente opacificador, 0 hasta 50% en peso de material fibroso y 0 hasta 15% en peso de ligante inorgánico. Se prefiere también seleccionar el óxido metálico, el material fibroso, el agente opacificador y el ligante entre los materiales mencionados en el documento DE-4432896 Al, siendo apropiadas como fibras también fibras orgánicas, por ejemplo fibras de viscosa. También pueden estar contenidos opcionalmente materiales de carga tales como mica, perlita, o vermiculita. Después de la producción del cuerpo conformado, las láminas se cortan por medio de herramientas de fresado o herramientas de sierra, por ejemplo sierras de hoja o de alambre, y el cuerpo conformado se incorpora en una envoltura, se evacúa, y se cierra la envoltura. Es conveniente, aunque no forzosamente necesario, proporcionar poros y canales en el cuerpo conformado para acelerar la evacuación, como se describe en el documento DE-4432896 Al.

EJEMPLO 1 Una plancha con medidas de 965 mm * 500 mm * 20 mm se dotó de 50 cortes paralelos a una distancia de 19.6 mm. Los cortes tenían una anchura de base de 2.5 mm. La plancha así obtenida se soldó herméticamente en una hoja compuesta de capas múltiples a presiones menores que 200 milibares, de tal manera que la plancha inicialmente lisa se curvó ya ligeramente y actuó con ello como adyuvante de manipulación durante el montaje; como consecuencia de esto pueden alcanzarse tiempos de montaje más cortos. A continuación, la plancha se montó con la superficie provista de los cortes sobre un tubo, y se fijó puntualmente con cinta adhesiva. Seguidamente, la envoltura se rayó con un objeto puntiagudo y la plancha contigua al tubo se envolvió fuertemente con la cinta adhesiva.

EJEMPLO 2 Un tubo que transporta un medio caliente hasta varios centenares de grados se envuelve con tres capas de planchas evacuadas y soldadas en hoja de capas múltiples hermética a los gases con una estructura de láminas incorporada sobre la superficie que tienen un espesor de 12 mm cada una, de tal manera que los puntos de choque están desfasados frontalmente y en el perímetro. Cada capa individual se fija con cinta adhesiva. Durante el empleo, en virtud de la estabilidad térmica de la hoja de envoltura, la primera capa se descompone térmicamente, con lo que se mantiene activo el efecto de obturación. Debido a la acción calorifugante de la primera capa se mantiene la envoltura de las capas inmediatas, lo que en virtud del efecto calorifugante particularmente satisfactorio de los sistemas evacuados da como resultado un efecto aislante óptimo.

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Cuerpo conformado en forma de plancha, evacuado y calorifugante, que contiene un material aislante microporoso, prensado y opcionalmente endurecido, caracterizado porque el material aislante se encuentra en una o más capas envueltas y evacuadas, y el cuerpo conformado tiene una superficie con estructura de láminas, en el que las láminas están formadas por cortes extensos en la superficie y tienen una profundidad de 40 hasta 95% del espesor del cuerpo conformado.

2.- Cuerpo conformado según la reivindicación 1, caracterizado porque las láminas tienen una forma de sección transversal, que es cuadrada, rectangular, de ángulo agudo o redondeada.

3.- Cuerpo conformado según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque las láminas tienen una anchura de base b, anchura que es 0.5 hasta 5 mm.

4.- Cuerpo conformado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las láminas están dispuestas paralelamente a una distancia de 4 hasta 40 mm unas de otras.

5.- Proceso para el aislamiento de caras curvadas con material aislante calorifugante, que se caracteriza porque un cuerpo conformado y evacuado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que tiene la superficie con estructura de láminas se adapta y se fija a la cara curvada, y el vacío se suprime al menos en una capa.

6.- Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el cuerpo conformado se fija por forrado con una cinta de tejido, una cinta adhesiva, una hoja de material plástico o una hoja metálica delgada, o con chapa metálica cortada. 1 . - Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el vacío se suprime deteriorando la envoltura de la capa con una herramienta. 8.- Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el vacío se suprime descomponiendo parcialmente la envoltura de la capa por medios térmicos. 9.- Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el vacío de al menos una capa en el caso de superestructuras de capas múltiples se suprime sometiendo la envoltura a esfuerzos mecánicos, hasta que se desgarra la misma. 10.- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque el vacío se suprime en la capa contigua a la cara curvada y se mantiene permanentemente al menos en una capa. 11.- Empleo de un cuerpo conformado evacuado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para el aislamiento de tubos, por ejemplo oleoductos de petróleo crudo y conducciones de calor a distancia, de motores, turbinas y chimeneas.