Поєднання, перенесення 

Вибір теплоізоляції для трубопроводів. Правила ізоляції трубопроводів опалення


Важливе значенняу влаштуванні теплопроводу має теплова ізоляція. Від якості ізоляційної конструкції теплопроводу залежить не тільки теплові втрати, але, що не менш важливо, його довговічність. При відповідній якості матеріалів та технології виготовлення теплова ізоляція може одночасно виконувати роль антикорозійного захистузовнішньої поверхні сталевого трубопроводу. До таких матеріалів, зокрема, відносяться поліуретан та похідні на його основі – полімербетон та біон.

Теплова ізоляція влаштовується на трубопроводах, арматурі, фланцевих з'єднаннях, компенсаторах та опорах для наступних цілей:

зменшення втрат тепла при його транспортуванні, що знижує встановлену потужність джерела тепла та витрату палива;

зменшення падіння температури теплоносія, що подається до споживачів, що знижує необхідну витрату теплоносія та підвищує якість теплопостачання;

зниження температури на поверхні теплопроводу і повітря в місцях обслуговування (камерах, каналах), що усуває небезпеку опіків і полегшує обслуговування теплопроводів.

Основні вимоги до теплоізоляційних конструкцій полягають у наступному:

1) низька теплопровідність як у сухому стані, так і у стані природної вологості;

2) мале водопоглинання та невелика висота капілярного підйому рідкої вологи;

3) мала корозійна активність;

4) висока електричний опір;

5) лужна реакція середовища (рН> 8,5);

6) достатня механічна міцність!

Не допускається використовувати матеріали, схильні до горіння і гниття, а також речовини, що містять речовини, здатні виділяти кислоти, міцні луги, шкідливі гази і сірку.

Найбільш важкі умови для роботи теплопроводів виникають при підземній канальній і особливо безканальній прокладці внаслідок зволоження теплової ізоляції ґрунтовими та поверхневими водами та наявності в ґрунті блукаючих струмів. У зв'язку з цим до найважливіших вимог до теплоізоляційних матеріалів відносяться мале водопоглинання, високий електроопір, а при безканальній прокладці висока механічна міцність.



Як теплова ізоляція в теплових мережах в даний час застосовують в основному вироби з неорганічних матеріалів(мінеральної та скляної вати), вапняно-кремнеземисті, совелитові, вулканітові, а також склади, що виготовляються з азбесту, бетону, асфальту, бітуму, цементу, піску або інших компонентів для безканальної прокладки: бітумоперліт, асфальтоізол, армопенобетон, армопенобетон, армапенобетон.

Залежно від виду використовуваних виробів теплову ізоляцію поділяють на обгорткову (мати, смуги, шнури, джгути), штучну (плити, блоки, цеглу, циліндри, напівциліндри, сегменти, шкаралупи), заливальну (монолітну та литу), мастичну та засипну.

Обгорткові та штучні вироби застосовують для всіх елементів теплових мереж і можуть бути як знімними – для обладнання, що потребує обслуговування (сальникові компенсатори, фланцеві з'єднання), так і незнімними. Кріплять їх за допомогою бандажів, дроту, гвинтів і т. п., виконаних з оцинкованих, кадмірованих або корозійно-стійких матеріалів, і покривного шару. Заливальну та засипну ізоляцію застосовують зазвичай для елементів теплових мереж, що не потребують обслуговування. Мастичну ізоляцію допускається використовувати для запірної та дренажної арматури та сальникових компенсаторів за умови виконання знімних конструкцій для патрубків сальникових компенсаторів та сальників ущільнень арматури.

Теплоізоляційні конструкції сталевих трубопроводів при надземній та підземній канальній прокладці, а також при безканальній прокладці в монолітній оболонці складаються зазвичай із трьох основних шарів: протикорозійного, теплоізоляційного та покривного. Протикорозійний шар накладається на зовнішню; поверхню сталевої труби та виконується з обмазувальних та обгорткових матеріалів у кілька шарів (ізолу або бризолу на ізольній мастиці, епоксидних або органосилікатних емалей та фарб, скло-емалі та ін.). Поверх нього укладається основний теплоізоляційний шар з обгорткових, штучних чи монолітних виробів. За ним йде покривний шар, що захищає теплоізоляційний шар від впливу вологи та повітря та від механічних пошкоджень. Виконується він за підземної прокладкиз двох-трьох шарів ізолу або бризолу на ізольній мастиці, азбестоцементної штукатурки по металевій сітці, лакостеклоткани з різними просоченнями, фольгоізолу, а при надземній прокладці - з листів оцинкованої сталі, алюмінію, сплавів алюмінію, склоцементу, склоцементу.

Канальні теплопроводи.У каналах з повітряним проміжком ізоляційний шар може виконуватися у вигляді підвісної або монолітної конструкції. На рис. 8.25. показаний приклад виконання підвісної ізоляційної конструкції. Вона складається з трьох основних елементів:

а) антикорозійного захисного шару 2 у вигляді накладених у заводських умовах на сталевий трубопровід 1 декількох шарів емалі або ізолу, що мають достатню механічну міцністьі що мають високий електроопір і необхідну температуростійкість;

б) теплоізоляційного шару 3, виконаного з матеріалу з низьким коефіцієнтом теплопровідності, наприклад мінеральної вати або піноскла, у вигляді м'яких матів або твердих блоків, що укладаються поверх захисного шару антикорозійного;

в) захисного механічного покриття 4 у вигляді металевої сітки, що виконує роль несучої конструкції для теплоізоляційного шару.

Для збільшення довговічності теплопроводу несуча конструкціяпідвісна ізоляція (в'язальний дріт або металева сітка) покривається зверху оболонкою з некорродуючих матеріалів або азбоцементною штукатуркою.

Мал. 8.25. Теплопровід у непрохідному каналі з повітряним зазором

1 – трубопровід; 2 – антикорозійне покриття; 3 – теплоізоляційний шар; 4 – захисне механічне покриття

Безканальні теплопроводи. Вони знаходять виправдане застосування в тому випадку, коли за надійністю та довговічністю не поступаються теплопроводам у непрохідних каналах і навіть перевершують їх, будучи більш економічними в порівнянні з останніми за початковою вартістю та трудовитратами на спорудження та експлуатацію.

Вимоги до ізоляційних конструкцій безканальних теплопроводів такі ж, як і до ізоляційної конструкції теплопроводів у каналах, а саме високе та стійке в експлуатаційних умовах тепло-, волого-, повітро- та електроопір.

Безканальні теплопроводи в монолітних оболонках. Застосування безканальних теплопроводів у монолітних оболонках – один із основних шляхів індустріалізації будівництва теплових мереж. У цих теплопроводах на сталевий трубопровід накладена в заводських умовах оболонка, що поєднує тепло- та гідроізоляційні конструкції. Ланки таких елементів теплопроводу довжиною до 12 м доставляються із заводу на місце будівництва, де виконується їхнє укладання в підготовлену траншею, стикове зварювання окремих ланок між собою та накладка ізоляційних шарів на стикове з'єднання. Принципово теплопроводи з монолітною ізоляцією можуть застосовуватися не лише безканально, а й у каналах.

Сучасним вимогам до надійності та довговічності досить повно задовольняють теплопроводи з монолітною теплоізоляцією з пористого. полімерного матеріалутипу пінополіуретану із замкнутими порами та інтегральною структурою, виконаною методом формування на сталевій трубі в поліетиленовій оболонці (типу «труба в трубі»).

При цьому попередньо теплоізольовані трубопроводи виконуються з оболонкою з поліетилену. високого тиску. Простір між оболонкою та трубою заповнюється жорстким пінополіуретаном. У пінополіуретані закладено мідні провідникидля контролю за наявності вологи в теплоізоляції трубопроводу.

Завдяки відмінній адгезії периферійних шарів ізоляції до поверхні контакту, тобто. до зовнішньої поверхні сталевої труби та внутрішньої поверхніполіетиленової оболонки, істотно підвищується довготривала міцність ізоляційної конструкції, так як при тепловій деформації сталевий трубопровід переміщається в ґрунті спільно з ізоляційною конструкцією і не виникає торцевих проміжків між трубою та ізоляцією, через які волога може проникнути до поверхні сталевої труби.

Середня теплопровідність пінополіуретанової теплоізоляції становить залежно від щільності матеріалу 0,03 – 0,05 Вт/(м ∙ К), що приблизно втричі нижче за теплопровідність більшості широко застосовуваних теплоізоляційних матеріалівдля теплових мереж (мінеральна вата, армопенобетон, бітумоперліт та ін.).

Завдяки високому тепло- та електроопору та низьким повітропроникним мостам та вологопоглинанню зовнішньої поліетиленової оболонки, що створює додаткову гідроізоляційний захист, теплогідроізоляційна конструкція захищає теплопровід не тільки від теплових втрат, але, що не менш важливо, і від зовнішньої корозії. Тому при застосуванні цієї конструкції ізоляції відпадає необхідність у спеціальному антикорозійному захисті поверхні сталевого трубопроводу.

Використання трубопроводів із пінополіуретановою ізоляцією дозволяє знизити втрати теплової енергії в 3-5 разів у порівнянні з існуючими видамитеплової ізоляції (бітумперліт, бітумкерамзит, пінобетон та ін.) та отримати річну економію близько 700,0 Гкал/рікдля 1 км.

Будівництво теплових мереж з пінополдіуретановою теплоізоляцією здійснюється в кілька разів швидше в порівнянні з канальними і вартість в 1,3-2 рази нижча, а термін служби складає 30 років при довговічності конструкцій, що зазвичай застосовуються 5-12 років.

Бітумоперліт, бітумокерамзит та інші аналогічні ізоляційні матеріали на бітумному в'яжучому мають істотні технологічні переваги, що дозволяють порівняно просто індустріалізувати виготовлення монолітних оболонок на трубопроводах. Але водночас зазначена технологія виготовлення оболонок потребує поліпшення задля забезпечення рівномірної щільності і гомогенності бітумоперлітної маси як у периметрі труби, і її довжині.

Крім того, бітумоперлітна ізоляція, як і багато інших матеріалів на бітумному в'яжучому, при тривалому прогріванні при температурі 150°С втрачає водостійкість через втрату легких фракцій, що призводить до зниження антикорозійної стійкості цих теплопроводів. Для підвищення антикорозійної стійкості бітумоперліту в процесі виготовлення гарячої формувальної маси вводять полімерні добавки в портландцемент, що підвищує температуростійкість, вологостійкість, міцність та довговічність конструкції.

Безканальні теплопроводи у засипних порошках. Ці теплопроводи знаходять застосування переважно при трубопроводах малого діаметра – до 300 мм.

Перевага безканальних теплопроводів у засипних порошках у порівнянні з теплопроводами з монолітними оболонками полягає у простоті виготовлення ізоляційного шару. Для спорудження таких теплопроводів не потрібна наявність у районі будівництва теплових мереж заводу, на який мають попередньо надходити сталеві трубидля накладання монолітної ізоляційної оболонки. Ізоляційний засипний порошок у відповідній упаковці, наприклад, поліетиленових мішкахлегко транспортується на великі відстані залізничним або автотранспортом.

Як такі порошки застосовують пінобетон, перлітобетон, асфальт або асфальтобетон.

Як відомо, у двотрубних теплових мережах температурні режими, а отже, і температурні деформації подаючого та зворотного трубопроводів неоднакові. У умовах адгезія шару теплоізоляції до зовнішньої поверхні сталевих трубопроводів неприпустима. Для захисту зовнішньої поверхні сталевих трубопроводів від адгезії з ізоляційним масивом вони зовні покриваються шаром антикорозійного мастичного матеріалу, наприклад асфальтової мастикою, до заливки рідким піноцементним розчином.

Литі конструкції теплоізоляції безканальних трубопроводів.З литих конструкцій безканальних теплопроводів деяке застосування отримали теплопроводи в пінобетонному масиві як матеріал для спорудження таких теплопроводів може бути використаний перлітобетон. Сталеві трубопроводи, що змонтовані в траншеї, заливаються рідкою композицією, приготованою безпосередньо на трасі або доставленою в контейнері з виробничої бази. Після схоплювання бетобетонний або перлітобетонний масив засипається ґрунтом.

Контрольні питання

1. У чому полягають основні вимоги до конструкцій сучасних теплопроводів? Назвіть сортамент трубопроводів теплової мережі та типи арматури.

2. Порівняйте підземні теплопроводи у прохідних каналах, непрохідних та безканальних. Назвіть переваги та недоліки кожного типу прокладки та основні сфери їх доцільного застосування.

3. Назвіть конструкції сучасних компенсаторів температурних деформацій трубопроводів теплових мереж. Як проводиться розрахунок та підбір П-подібних компенсаторів?

4. Охарактеризуйте конструкції опор трубопроводів теплових мереж. Наведіть розрахункову формулу для визначення результуючого зусилля на нерухому опору теплопроводу.

5. Які основні особливості та вимоги до теплоізоляційних конструкцій теплопроводів?

Теплоізоляція трубопроводів - спосіб, що активно застосовується для зниження теплових втрат певних систем, для зниження температури комунікацій, спрямований для безпечної щоденної експлуатації. Досить проблематично без застосування даної технології гарантувати зимовий час безперебійну експлуатаціюмереж, оскільки ризик промерзання і, як наслідок, виходу з ладу труб дуже великий.

Теплова ізоляція труб передбачає під собою низку технічних нормативних документів, дотримання яких обов'язково при проектуванні, монтажі та експлуатації інженерних систем житлових та громадських будівель, та інших об'єктів різного призначення.

Більш детальна інформація викладена на сайті:

Слід зазначити, що під промисловою теплоізоляцією маються на увазі теплоізоляція трубопроводів, ємностей, а також обладнання та резервуарів.

Термоізоляцію здійснюють для попередження охолодження присутньої в трубах рідини або щоб уникнути формування на обладнанні конденсату. Якщо тепловтрати менш важливі, то даний технологічний процес необхідний дотримання ТБ.

Різні версії ізоляторів розглядаються для ізоляції труб, які використовуються для транспортування газу.

Теплоізоляцію газопроводу здійснюють за допомогою спеціального лаку або фарби, але зазвичай вдаються до сучасних захисних матеріалів, що відповідають усім вимогам, що пред'являються для цього, а саме:

  • ізолятор для газопроводу має бути наділений потенціалом монолітного, рівномірного його пристрою на трубу;
  • матеріал для теплоізоляції трубопроводу повинен характеризуватись низьким коефіцієнтом водопоглинання та володіти високими гідроізоляційними якостями;
  • оберігати конструкцію від руйнівного ультравипромінювання.

Утеплення підземних мереж

Теплова ізоляція – обов'язкова умовапід час прокладання та системи водопостачання, та систем каналізації. Утеплення трубопроводів допоможе уникнути в зимовий час промерзання та унеможливити втрати тепла.

Усі роботи з ізоляції повинні здійснюватися згідно з вимогами, чітко сформульовані та прописані в БНіП.

Вимоги до теплової ізоляції

У нормативних документах міститься докладна інформація про матеріали та методи здійснення робіт. Тут же позначені стандарти, що застосовуються до контурів теплоізоляції, представлені певні рекомендації.

Види теплоізоляційних матеріалів

Теплова ізоляція поділяється на види з певними властивостямиі проводиться у таких формах:

  • сенменти;
  • циліндри;
  • мати;
  • напівциліндри;
  • рулони.

Види теплоізоляції:

Список, викладений вище, цим вичерпується, ринок регулярно оновлюється новими варіантами у цій галузі.

Теплоізоляція мінеральною ватою

Мінеральна вата з усіх представлених на сьогодні видів утеплювача характеризується найменшою вартістю, плюсом є і нескладність монтажу ізоляції. Теплоізоляція трубопроводів мінеральною ватою- Процес:

  • рулон вати нарізається смугами 200 мм завтовшки (поперек) і ними далі обмотують труби, спочатку шаром мінеральної вати (товщиною 100 мм), поверх - щільно шаром склотканини;
  • мінеральну вату слід укладати рівномірно, вона повинна змінюватися.

Мінеральна вата розглядається як теплоізоляція трубопроводів значного діаметра, застосовна для трас опалення міських мереж та для систем каналізації, каналізаційних системмалого діаметра та для труб водопостачання – не практикується.

Теплоізоляція зовнішніх трубопроводів

Вибір термоізоляційних матеріалів при зовнішньої прокладкитруб опалення – досить великий та пропонуються у вигляді матів рулонного типу.

Податливість матеріалу дозволяє надавати їм фігурної форми для зручності монтажу, пропонуються утеплювачі, що наносяться в рідкому вигляді, їх подальші якості виявляються після застигання.

Знімна теплоізоляція в оцинкованому кожусі широко застосовується на лінійних ділянках трубопроводів.

Пінокаучук у вигляді трубок або рулонів залежно від діаметра труб застосовують як теплоізоляцію труб та деталей технологічних трубопроводів, що встановлюється у декілька шарів, залежно від необхідної товщини теплової ізоляції.

Цікавим методом для теплоізоляції вважається покривний шар, з видами якого можна ознайомитися на сайті:

Термоізоляційні матеріали, що застосовуються на трубопроводах, прокладених на відкритому повітріі безпосередньо по поверхні землі, дозволять гарячій воді не охолонути на шляху до споживача, причому утеплюються всі види труб:

  • пластикові;
  • металеві;
  • полімерні;
  • металопластикові;
  • композитні.

Причому при самостійній термічній ізоляції комунікацій у приватному будинку простіше працювати з попередньоізольованими трубами і ізоляцією, що самоклеїться, а як помічник для усунення недоліків рекомендується використовувати додаткову обмотку, наприклад, алюмінієвий скотч.

Розрахунок втрати тепла. З методикою розрахунку можливих втрат тепла трубопроводом з урахуванням фактичних температур теплоносія та повітря навколишнього систему, властивості та товщину теплової ізоляції можна ознайомитись тут:

Теплоізоляційні матеріали для трубопроводів, серед яких пінополіуретан та скловата, за всіма своїми якостями є високоефективними ізолюючими матеріалами.

Пінополіуретан, як утеплювач трубопроводу - екологічно чистий і ефективний утеплювач. Характеризується нейтральним запахом, не схильний до грибка, наділений підвищеною стійкістюдо шкідливих середовищ, не руйнується, повністю нешкідливий для людини та навколишнього середовища.

Безпосередньо для труб великого діаметразастосовується метод напилення, в результаті якого формується суцільна безшовна ізоляція, гарантується пікове зниження тепловтрат. Напилення здійснюється на місці виконання робіт, із застосуванням спеціального обладнаннядля теплоізоляції трубопроводів, невигадливість та швидкість процедури – явна перевага. Для робіт на трубах незначного діаметра розглядаються шкаралупи на базі пінополіуретану, що забезпечують високий рівеньтеплової ізоляції, даний спосібє доступним за своєю вартістю.

Теплова ізоляція із застосуванням скловати відповідає всім вимогам до теплоізоляційних матеріалів.
Матеріал пропонується у вигляді рулонів, матів, плит різної товщини, розмірів та щільності. Скловата при монтажі дещо незручна і потребує додаткової ізоляції та герметизації, що збільшує вартість робіт та їх тривалість.

Складання кошторису для утеплення трубопроводу

Роботи з теплоізоляції трубопроводів неможливі без складання попереднього кошторису, де прописана «крок за кроком» вся послідовність виконуваних робіт, на підставі яких формується вартість робіт.

Ознайомитись з правилами складання кошторису можна на сайті:

Як проводяться роботи з ізоляції трубопроводів

Теплова ізоляція повинна здійснюватися, згідно з діючими нормами та правилами, що гарантує ефективне енергозбереження та збільшення тривалості термінів корисного використання.

.

Монтаж теплоізоляції трубопроводів, виходячи зі статті, реально проводити за допомогою різних матеріалів, але з урахуванням певних факторів і, насамперед, від прямого призначення майбутньої системи, що прокладається.

Наприклад, теплоізоляцію трубопроводів з високою температуроюсередовища, що транспортується по ньому, краще проводити з застосуванням циліндрової ізоляції (шкаралупою ППУ), додатково кашованих фольгованим картоном або фольгою.

Короткий пристрій теплоізоляції трубопроводів

Попередній етап:

  • повне завершення монтажних робіт(слюсарних, зварювальних);
  • зачищення сталевими щитками (вручну) або за допомогою піскоструминних машин поверхні та стиків трубопроводу, знежирення;
  • випробування міцності та герметичності зварних швів (візуальний огляд, перевірка тиском, контроль (за потреби) за допомогою спецобладнання));
  • нанесення спецскладів – епоксидних праймерів (наприклад).

Цікаво ознайомитись візуально з процесом монтажу:

В основі кожного технологічного процесу лежить економічна ефективність, яку впливає сукупність безлічі чинників. Одним із таких моментів, важливим для багатьох галузей промисловості (хімічної, нафтопереробної, металургійної, харчової, послуг ЖКГ та багатьох інших) є теплова ізоляція обладнання та трубопроводів. У промислових масштабахвона застосовується на горизонтальних та вертикальних апаратах, резервуарах для зберігання різних рідин, у різних обмінниках та насосах. Виділяються особливо високими вимогами до теплової ізоляції процеси використання кріогенного та низькотемпературного обладнання. Енергетична галузь використовує ізоляційні елементи під час експлуатації всіх видів котлів та турбін, баків-акумуляторів та різних Залежно від ділянки застосування до них пред'являються ті чи інші вимоги, які включені до СНиП. Теплова забезпечує збереження незмінності заданих параметрів, при яких відбуваються і їх безпека, знижує втрати.

Загальні відомості

Теплова ізоляція - один із найпоширеніших видів захисту, який знайшов своє застосування практично у всіх галузях промисловості. Завдяки їй забезпечується безаварійна робота більшості об'єктів, що становлять загрозу здоров'ю людини чи навколишньому середовищу. Існують певні вимогина вибір матеріалу та монтажу. Вони зібрані в БНіП. Ізоляція трубопроводів має відповідати нормам, оскільки від цього залежить нормальне функціонування багатьох систем. Практично всі вимоги, перелічені у документації, є обов'язковими до виконання. У більшості випадків теплова ізоляція теплопроводів є ключовим фактором для безперебійної роботи та функціонування об'єктів енергетики, житлово-комунального господарства та промисловості. Додатковою якістю, яку має теплова ізоляція трубопроводів, є забезпечення вимог, що застосовуються в галузі енергозбереження. Грамотна виконана за всіма стандартами ізоляція трубопроводів дозволяє скоротити втрати тепла в процесі його передачі від постачальника до кінцевого споживача (наприклад, при наданні послуг гарячого водопостачання в системі житлово-комунального господарства), що у свою чергу знижує загальні енергетичні витрати.

Вимоги до споруд

Монтаж та процес експлуатації теплоізоляційних споруд безпосередньо залежать від їх призначення та місця встановлення. Існує ряд факторів, що впливають на До них відносять температурні, вологі, механічні та інші впливи. На сьогоднішній день прийнято та затверджено певні вимоги, відповідно до яких проводиться розрахунок ізоляції трубопроводів та подальший монтаж. Вони вважаються основними, їх облік є базовим при будівництві споруд. До них, зокрема, відносять:

Безпека стосовно навколишнього середовища;

Пожежонебезпечність, надійність та довговічність матеріалів, з яких виготовляється споруда;

Теплотехнічні показники

До параметрів, що характеризують експлуатаційні властивостіматеріалів теплоізоляції відносять деякі фізичні величини. Це теплопровідність, стисливість, еластичність, щільність, вібростійкість. Важливе значення мають і горючість, стійкість до впливу агресивних факторів, товщина ізоляції трубопроводів та низка інших параметрів.

Теплопровідність матеріалу

Коефіцієнт теплопровідності сировини, з якого виготовляється ізоляція, визначає ефективність всієї споруди. З його значення, розраховується необхідна товщина майбутнього матеріалу. Це своє чергу впливає величину навантаження, яка виявлятися з боку утеплювача на об'єкт. При обчисленні значення коефіцієнта враховують усю сукупність чинників, які на нього безпосередньо впливають. Підсумкове значення впливає на вибір матеріалу, спосіб його укладання, необхідну товщинудля досягнення максимального ефекту. Також враховується температуростійкість, ступінь деформації при заданому навантаженні, допустиме навантаження, яке додасть матеріал на конструкцію, що ізолюється, і багато іншого.

Термін служби

Експлуатаційний період теплоізоляційних споруд різний і залежить від безлічі факторів, що надають безпосередньо на нього вплив. До них, зокрема, слід відносити місце розташування об'єкта та погодні умови, наявність/відсутність механічного впливу на теплоізоляційну споруду Ці фактори, що мають ключове значення, впливають на довговічність конструкції. Збільшити термін експлуатації допомагає нанесення додаткового спеціального покриття, яке суттєво знижує рівень впливу навколишнього середовища.

Вимоги пожежної безпеки

Норми пожежної безпекивизначено кожної з галузей промисловості. Наприклад, для газової, нафтохімічної, хімічної галузіу складі теплоізоляційних споруд допускається застосування важкогорючих або негорючих матеріалів. При цьому на вибір впливають не лише зазначені показники вибраної речовини, а й поведінка теплоізоляційної споруди під час загальної пожежі. Збільшення пожежостійкості досягається за рахунок додаткового покриття, стійкого до дії високих температур.

Санітарно-гігієнічні вимоги до споруд

При проектуванні об'єктів, у межах яких мають протікати специфічні технологічні процеси з підвищеними вимогами до стерильності та чистоти (наприклад, для фармацевтичної промисловості), провідне значення мають певні норми. Важливо для таких приміщень використовувати матеріали, які не впливають на аналогічну ситуацію і для ЖКГ. Ізоляція трубопроводів здійснюється у суворій відповідності до встановлених норм, при цьому повинна бути забезпечена надійність та безпека використання.

Вітчизняні виробники захисних матеріалів

Ринок теплоізоляційних матеріалів різноманітний та здатний задовольнити потреби будь-якого покупця. Тут представлена ​​проду

ція як імпортних, так і вітчизняних виробників. Російські компаніїзаймаються випуском наступних видів теплоізоляційних матеріалів:

Мати, що є прошитою з двох сторін склотканиною, в обкладках з мінераловати або крафт-паперу;

Мінераловатні вироби на основі гофрованої структури (за її допомогою здійснюється промислова ізоляція трубопроводів);

на синтетичній основі;

Продукція, в основі якої лежать скляні синтетичні штапельні волокна.

Найбільш великими виробникамитеплоізоляційними матеріалами є: ВАТ "Термостепс", Назаровський ЗТІ, "Мінеральна вата" (ЗАТ), ВАТ "УРСА-Євразія".

Іноземні виробники матеріалів

На ринку теплоізоляційних матеріалів представлена ​​продукція іноземних компаній. Серед них виділяються: "Partek", "Rockwool" (Данія), "Paroc" (Фінляндія), "Izomat" (Словаччина), "Сан-Гобен Ізовер" (Фінляндія). Всі вони спеціалізуються на різних видахта поєднаннях волокнистих теплоізоляційних матеріалів. Найпоширенішими є мати, циліндри та плити, які можуть бути без покриття або з покриттям з одного боку (наприклад, як його може використовуватися алюмінієва фольга).

Каучукові та пінопластові матеріали

Найбільшого поширення з пінопластових теплоізоляційних матеріалів набув пінополіуретан заливальний. Застосовується він у двох видах: у вигляді плиткових виробів та напилення, використовується в основному для захисту при низькотемпературному виробництві. Розробником його є НДІ синтетичних смол (у Володимирі), та його дочірнє підприємство - ЗАТ «Ізолан». Ізоляція трубопроводів провадиться і матеріалами на синтетичній основі. У цьому випадку захист піддається обладнання, що працює в умовах негативних і позитивних температур навколишнього середовища. Основними постачальниками таких матеріалів є фірми "L'ISOLANTE K-FLEX" та "Армаселл". Виглядає така теплоізоляція як трубки (циліндри) або плитно-листові вироби.

Опис:

Економія паливно-енергетичних ресурсів є одним із пріоритетних завдань у розвитку російської економіки. Істотна роль вирішенні проблеми енергозбереження належить високоефективної промислової теплової ізоляції.

Теплова ізоляція промислового обладнання

Теплоізоляційні матеріали, що застосовуються для обладнання з позитивними температурами поверхні

Технічні рішення теплової ізоляції промислового обладнання різноманітні як за видами матеріалів, що застосовуються, так і за конструкціями.

Так, для теплової ізоляції вертикальних та горизонтальних технологічних апаратів та теплообмінників застосовуються конструкції на основі волокнистих теплоізоляційних матеріалів із застосуванням приварних штирів або дротяного каркасу (рис. 1).

Для горизонтальних апаратів (ємностей, теплообмінників та ін.) малого та середнього діаметра переважно передбачається кріплення теплоізоляційного шару на дротяному каркасі.

Поверх матів або плит, закріплених стяжками каркасу на поверхні обладнання, передбачається встановлення бандажів із пряжками із металевої стрічки. У фланцевих з'єднань та днищ апаратів передбачаються опорні конструкції. Елементи опорних конструкцій у вигляді кілець, куточків, скоб або планок можуть бути приварними або кріпитися за допомогою болтів.

Для горизонтальних апаратів може застосовуватися комбіноване кріплення теплоізоляційного шару штирями з перев'язкою по штирях струнами і стяжками.

Теплова ізоляція фланцевих з'єднань апаратів виконується знімною. Знімна конструкція теплової ізоляції виготовляється у вигляді повнозбірних конструкцій, в яких теплоізоляційний шар жорстко прикріплений до захисному покриттю. Конструкція оснащується замками чи бандажами. Можуть бути застосовані теплоізоляційні матраци із металевим захисним кожухом (рис. 2).

Для вертикальних апаратів– теплообмінників, колон, ємностей – кріплення теплоізоляційного шару з мінераловатних та скловатних плит здійснюється із застосуванням дротяного каркасу у вигляді кілець, струн та стяжок, що встановлюються по поверхні апарату та теплоізоляційного шару. У фланцевих з'єднань і днищ апаратів встановлюють розвантажувальні пристрої (кільця, кронштейни).

Кріплення теплоізоляційного шару штирями передбачається для вертикальних та горизонтальних поверхонь з великим радіусом кривизни та плоских поверхонь (резервуарів для зберігання нафти та нафтопродуктів (рис. 3), баків-акумуляторів гарячої води, резервуарів для питної водиі для технічних потреб, у тому числі протипожежних, металевих стволів димових труб, Іншого великогабаритного обладнання).

Штир для кріплення теплоізоляційного шару можуть бути вставними (якщо передбачені скоби для кріплення штирів) або приварними.

Димові труби теплових електростанцій та промислових підприємствє складними інженерними спорудами, що потребують ефективної теплової ізоляції несучих конструкцій.

В даний час на об'єктах енергетики та в промисловості знаходяться в експлуатації димарі різного конструктивного виконання, включаючи:

Димові труби із зовнішньою несучою залізобетонною оболонкою та внутрішніми сталевими газовідвідними стволами;

Металеві труби, що вільно стоять або в сталевому каркасі, що несе.

Димові труби працюють у складних умовах, що поєднують перепади температури, тиску, вологості, агресивний хімічний вплив димових газів, вітрові навантаження та навантаження від власної маси.

У зазначених конструкціях димових труб теплова ізоляція передбачається по зовнішній поверхні металевих стволів і призначена для захисту несучих залізобетонних і металевих конструкційтруб від теплового та хімічного впливу газів, що відходять.

Ізотермічні сховища зріджених газівє унікальними інженерними спорудами, в тому числі і теплової ізоляції. Об'єм цих сховищ досягає 100–150 тис. м3. Зберігання зріджених газів здійснюється при атмосферному тиску та зниженій щодо навколишнього середовища температурі. Так, зріджений аміак зберігається за температури -34°C, етилен – при -104°C, метан – при -164°C, кисень – при -183°C, азот – при -196°C. Для теплової ізоляції стін та бані ізотермічних резервуарів для зберігання зріджених газів застосовуються теплоізоляційні конструкції на основі спученого перлітового піску, пінополіуретану та полірованої алюмінієвої фольги. Для теплової ізоляції днища застосовуються блоки з піноскла або перлітобетону.

Для кріогенного обладнання застосовуються конструкції на основі екранно-вакуумної теплової ізоляції, що є багатошаровими пакетами з полірованої алюмінієвої фольги з прошарками з мінеральних волокон.

Розрахунок та проектування теплової ізоляції обладнання виконується за інженерними методиками відповідно до вимог СНиП 2.04.14-88 «Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів».

Розрахункова товщина теплоізоляційного шару визначається залежно від призначення теплової ізоляції обладнання, а саме: нормованої щільності теплового потоку, що регламентується зазначеним СНиП, або заданої щільності теплового потоку, обумовленої технологічними факторами; з метою запобігання конденсації вологи на поверхні об'єкта, що ізолюється; для забезпечення заданої температурина поверхні ізольованого об'єкта за умовами забезпечення безпеки персоналу та ін.

Теплова ізоляція є необхідним елементомпромислового обладнання, що забезпечує принципову можливість проведення високо- та низькотемпературних технологічних процесівв енергетиці та промисловості за оптимального споживання паливно-енергетичних ресурсів.

Підвищення енергоефективності, експлуатаційної надійності та довговічності теплоізоляційних конструкцій промислового обладнання досягається за рахунок застосування високоякісних теплоізоляційних та захисно-покривних матеріалів, удосконалення конструктивних рішень, підвищення якості монтажу теплової ізоляції та є одним з важливих напрямків у реалізації програми енергозбереження.

Необхідно враховувати не тільки конструктивні особливості обладнання та трубопроводів, коли вибирається відповідний тип ізоляційного матеріалу, але й інші фактори. Цього вимагає СНиП для теплової ізоляції обладнання та трубопроводів.

Розглянемо чинники, що впливають вибір ізоляційних матеріалів.

  1. Цільове призначення самих ізоляційних матеріалів.
  2. Просторову орієнтацію.
  3. Можливі атмосферні дії.

Які вимоги пред'являються до теплової ізоляції трубопроводів та обладнання, розглянемо нижче у цій статті.

Яку функцію виконує захист?

Одне із призначень теплової ізоляції обладнання та трубопроводів – у зниженні величин за тепловими потоками всередині конструкцій. Матеріали покриваються захисно - покривними оболонками, які гарантують повну безпеку шару, в будь-яких умовах експлуатації.

Велику увагу питанням теплової ізоляції приділяють у різних напрямкахпромисловості та енергетики. У спорудах та обладнанні в цих галузях саме теплова ізоляція стає одним із найважливіших компонентів.

Результатом стає як зниження втрат по теплу при взаємодії з довкіллям. Але й розширення можливостей збереження оптимального теплового режиму.

Теплова ізоляція трубопроводів та її суть

Розрахунок для теплоізоляції штучно адаптується до всіх умов експлуатації, характерних для того чи іншого трубопроводу або обладнання. Самі умови формуються за участю:

  1. Будівельних матеріалів для підготовки до змін пір року.
  2. Вологість, що сприяє прискоренню теплообміну.

Професійні компанії надають виконавцям інженерні дані для майбутнього будівництва. Які саме вимоги мають найбільший вплив на вибір відповідних ізоляційних покриттів?

  • Теплопровідність.
  • Звукоізоляція.
  • Можливість поглинати чи відштовхувати воду.
  • Рівень паропроникності.
  • Негорючість.
  • Щільність.
  • стисливість.

Про товщину ізоляції трубопроводу та обладнання

Обов'язково спиратися на нормативи, щоб визначити товщину, що допускається, для кожного конкретного обладнання. Вони виробники пишуть у тому, яка щільність зберігається у тепловому потоці. У СНиПах наводяться алгоритми розв'язання різних формул разом із самими формулами.


Для виявлення мінімуму товщини трубопроводів у тому чи іншому випадку визначають межу за допустимими значеннями втрат на тих чи інших ділянках.

Поліуретанова ізоляція


Трубопроводи з цим типом ізоляції використовуються, коли треба укладати конструкцію над поверхнею землі, безканального типу. При виготовленні намагаються впровадити якнайбільше нових технологій.

З матеріалів до процесу допускаються тільки такі, що володіють максимально високою якістю. Заздалегідь їх піддають випробуванням у велику кількість, згідно з СП, теплова ізоляція обладнання та трубопроводів не допускає шлюбу.

Використання пінополіуретану дозволяє знижувати теплові втрати. І забезпечує довговічність самого матеріалу теплоізоляції. До складу пінополіуретану входять екологічно чисті компоненти. Це Ізолан-345, а також Воратек CD-100. Порівняно з мінеральною ватою, теплоізоляційні характеристики пінополіуретану набагато вищі.

ППМ та АПБ ізоляція

Протягом понад тридцяти років у трубопроводах використовується так звана пінополіменарна ізоляція. Основним видом у даному випадкувиступає полімербетон. Його характеристики можна описати так:

  • Включення до групи Г1 при випробуваннях на пальне згідно діючих ГОСТів.
  • Температурний режим експлуатації дозволяє підтримувати 150 градусів.
  • Наявність структури інтегрального типу, яка поєднує функції покриття для гідроізояції разом із шаром ізоляції від тепла.

Деякі регіональні виробники донедавна займалися випуском армопенобетонної ізоляцією. Цей матеріал має дуже низьку щільність. А теплопровідність, навпаки, приємно вражає.


АПБ має наступний набір переваг:

  1. Довговічність.
  2. Гідрозахисне покриття з високою паропроникністю.
  3. Устаткування не зазнає корозії.
  4. Здатність трубопроводу витримувати високу температуру.
  5. Опірність вогню.

Такі труби хороші тим, що їх можна використовувати для теплоносія практично будь-якої температури. Це стосується як мереж не лише з водою, а й із парою. Вигляд прокладки не має значення.

Допустимо навіть поєднання з підземним безканальним і канальним різновидами. Але продукція з ППУ теплоізоляцією все ще вважається технологічнішим рішенням.

Про коефіцієнт теплопровідності

Обладнання, поки воно експлуатується, стає можливим зволоження – ось що найбільше впливає розрахунковий коефіцієнт теплопровідності.


Спеціальні правила існують для прийняття коефіцієнта, що передбачає збільшення теплопровідності ізоляційних покриттів. Грунтуються при цьому на ГОСТах і БНіП, але не обійтися і без інших факторів:

  • вологість ґрунту згідно СП.
  • Різновиди, до яких належить матеріал для теплоізоляції.

Коефіцієнт дорівнює одиниці, якщо йдеться про труби з ППУ-ізоляцією, в оболонці з поліетилену високої щільності. Не важливо, який рівень вологості у ґрунті, де встановлено обладнання. Іншим буде коефіцієнт обладнання та труб з ізоляцією АПБ, що мають інтегральну структуру. І допускають можливість того, що ізоляційний шар може висохнути.

  1. 1,1 - рівень коефіцієнта для конструкцій, розміщених у ґрунтах з великою кількістю води, згідно СП.
  2. 1,05 – для ґрунтів, де кількість води не така велика.

За практичних розрахунків використовуються спеціальні інженерні методики. Вони зазвичай враховують опори зовнішнім впливам із довкілля. Двотрубна прокладка передбачає врахування взаємного теплового впливу кожного з елементів на інші.

Одним із визначальних факторів при виборі відповідної товщини стає фактор вартості. А ці показники можуть визначатися індивідуально для кожного конкретного регіону.


Є інші параметри, які мають значення. Начебто розрахункової температури теплоносія. Важливо й те, на якому рівні перебуває температура у навколишньому середовищі.

Яких ще правил треба дотримуватись?

Виробництвом обладнання та труб разом із теплоізоляцією займаються не тільки російські, а й закордонні виробники.

Деякі технологічні трубопрокатні лінії здатні за добу випускати загального обсягу до трьох кілометрів трубопрокату (з довжиною самої труби до 12 метрів). Діаметр продукції знаходиться у межах 57-1020 міліметрів. Захисна обгортка буває поліетиленової, або металевої.

Але досі існують певні недоліки, які не вдається усунути на етапі виробництва. Їх виявили фахівці шляхом неодноразових практичних випробувань.

  1. У процесі транспортування труб з металевим покриттямможуть виникати деформації в ізоляційному покритті.
  2. Поліуретанова ізоляція відшаровується від труби, яка піддається термічній обробці.
  3. Захисна конструкція від'єднується від зовнішніх чи внутрішніх шарів труби.

Головною проблемою вважається здатність металевих трубопроводів розширюватись. Температурне нагрівання призводить до того, що якісні характеристикипсуються. Тому важливим чинником стає захист від таких видів впливу.

На стабільність та стійкість теплоізоляції об'єкта найбільший вплив має довжина самої труби. Не важливо, передачі якого носія вона використовується. Чим більша довжина - тим вища ймовірність, що шар просто зруйнується.

Тому і цей параметр потрібно вибирати якнайретельніше. Самі фахівці розробили оптимальні показники довжини та діаметрів труб, які дозволять зберегти конструкцію незалежно від того, в яких експлуатаційних умовах вона знаходиться.

Вони спираються лише на БНіП, адже теплова ізоляція обладнання та трубопроводів особливо вимоглива до дотримання правил.