[发明专利]超低温管道保温模具和超低温管道保温施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低温管道保温模具和一种超低温管道保温施工方法，特别是一种应用于火箭氢燃系统的超低温管道保温模具和超低温管道保温施工方法。

背景技术

燃料是火箭发射升空的能量来源，国际上通常是采用液态氢作为火箭的燃料，当火箭燃料灌注完毕后，剩余氢气将排放至大气中燃烧。在排放至燃烧过程中液态氢减压后逐渐变为气体，在由液态转变成气态的过程中将吸收大量热量，造成输送管道温度迅速降低，最低可达-250℃。如管道保温不到位或有破损，液氢在排放过程中管道表面将迅速结霜，一旦人体直接接触管道低温部位将被严重冻伤，极大威胁着工作人员的人身安全，因此液氢排放管道的保温质量的好坏显得尤为重要。

传统的保温方法做法是在工厂预制成管壳，运至现场后两片组合成形，直接覆盖在管道表面，用胶水粘接连接而成。在系统使用过程中，因温度骤降，保温层和管道收缩膨胀率不同步，造成保温层极易破碎、开裂，脱落发生，形成管道结霜现象。因此现有技术中还没有一种可以解决因管道冷却收缩造成保温层与管道脱落、开裂、结霜等现象方法及实施该方法的工具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以防止因管道冷却收缩造成保温层与管道脱落、开裂、结霜等现象的超低温管道保温模具。

为解决上述技术问题所采用的超低温管道保温模具，包括模具主体和法兰，所述模具主体为圆筒状，所述法兰设置在模具主体的两端，模具主体上还设置有灌浆口。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可以防止因管道冷却收缩造成保温层与管道脱落、开裂、结霜等现象的超低温管道保温施工方法：包括以下几个步骤，

a、将超低温管道保温模具安装在超低温管道上；

b、向超低温管道保温模具内灌注保温浆；

c、等保温浆凝固完成形成保温层后，拆除超低温管道保温模具。

进一步的是，在a步骤进行前先在超低温管道保温模具的内壁涂抹脱模剂，然后将内壁用脱模布包裹起来。

进一步的是，在a步骤进行前先在超低温管道外壁上涂刷防冻液。

进一步的是，所述防冻液由去离子水、乙二醇、壬二酸二辛脂、二乙二醇单甲醚、三聚磷酸钠，多聚磷酸钾、丙烯酸盐，磷酸二氢铵，次磷酸钾，亚磷酸钠组成；前述组成成分的质量百分比范围为：去离子水占30％-65.5％、乙二醇占30％-60％、壬二酸二辛脂占1％-10％、二乙二醇单甲醚占1％-10％、三聚磷酸钠占0.2％-0.3％，多聚磷酸钾占0.4％-0.5％、丙烯酸盐占1.1％-1.2％，磷酸二氢铵占0.2％-0.4％，次磷酸钾占0.2％-0.4％，亚磷酸钠占0.3％-0.5％。

进一步的是，按照下述方法配制保温浆：

先将液体形式的添加剂放入容器中，然后一边搅拌一边向容器中倒入粉料，搅拌3～5分钟直至生成无生粉团的均匀保温浆，保温浆搅匀后静置10～15分钟。

进一步的是，在保温浆完成配制后的2小时内完成向超低温管道保温模具内灌注保温浆的操作。

进一步的是，在b步骤灌注保温浆时，控制灌注的速度范围为148克每秒至152克每秒。

进一步的是，利用超低温管道保温模具分段在超低温管道上制成保温层，相邻两段保温层采用凹凸式连接结构连接。

进一步的是，在b步骤进行前利用夹具对模具进行固定。

进一步的是，c步骤完成后，在保温层外壁上安装防潮层。

本发明的有益效果是：利用超低温管道保温模具，可以为火箭氢燃系统的超低温管道现场制作保温层。保温层可以一次发泡成型，接缝少，与管道的形状可以更好的匹配，使成型后的保温层均匀包裹在管道外壁。采用脱模剂及脱模布为脱模衬里，并严格控制脱模的时间，确保了保温材料成型后的质量。管道保温材料施工时采用凹凸式连接结构连接，保证了前后两段保温层的整体性，实现了保温材料无缝连接。保温施工时管道全涂特殊防冻液，保证不同材质之间收缩膨胀过程的同步性。

附图说明

图1是本发明的超低温管道保温模具；

图2是本发明利用超低温管道保温模具制造保温层的示意图；

图中零部件、部位及编号：超低温管道1、防冻液2、保温层3、法兰4、灌浆口5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的超低温管道1保温模具，包括模具主体和法兰4，所述模具主体为圆筒状，所述法兰4设置在模具主体的两端，模具主体上还设置有灌浆口5。