Изоляция трубопроводов. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Устройство теплоизоляции трубопроводов для тепловых сетей

Если вы обустраиваете систему водоснабжения загородного дома своими руками, то обязательно должна использоваться изоляция для труб. Причём это касается не только трубопроводов проходящих на улице, но и систем водоснабжения внутри дома. Для коммуникаций водоснабжения используется несколько видов изоляции, отличающейся назначением и используемыми для её изготовления материалами. Каждый из видов изоляции выполняет свои функции. В нашей статье мы подробно рассмотрим, какая изоляция требуется для трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, как выполняется эта изоляция, и какие материалы для этих целей можно использовать.

Начнём с того, что многие методы изолирования применимы к разным системам: водоснабжения, канализации, отопления и вентиляции. Но в нашей статье мы рассмотрим только те методы, которые применимы к водопроводным трубам горячего и холодного водоснабжения.

Изоляция трубопроводов делится на два вида:

• теплоизоляционные мероприятия;
• гидроизоляция.

Назначение каждого вида изоляционных мероприятий следующее:

1. Теплоизоляция наружного трубопровода холодного водоснабжения нужна для защиты системы от замерзания в холодное время года. Если вода в трубе замёрзнет в морозы, то она не сможет попасть в дом, а найти ледяную пробку и ликвидировать её будет довольно сложно.
2. Теплоизоляция наружных труб горячего водоснабжения нужна для того, чтобы горячая вода во время транспортировки к потребителю не остывала. Кроме этого, такая защита способствует повышению срока службы системы.
3. Также выполняется тепловая изоляция трубопроводов горячей воды, которые будут располагаться в штробах – каналах, прорезанных в стене. В этом случае данные методы защиты труб нужны по той причине, что температура воды в трубах, соприкасающихся с холодными кирпичными или бетонными стенами, может понижаться.
4. Гидроизоляция наружных труб горячего и холодного водоснабжения нужна для защиты их от коррозии. Всё дело в том, что влага, присутствующая в грунте, может вызывать ржавление стальных труб. Однако это не касается изделий из пластика.
5. Различные виды гидроизоляции используются для защиты стыков трубопровода от протекания.
6. Что касается систем холодного водоснабжения внутри дома, то их гидроизоляция выполняется с целью защиты от конденсата, который, собираясь на трубах, может вызывать их коррозию. Опять же это не касается пластиковых трубопроводов, не подверженных коррозии.

Существуют разные виды и методы гидро- и теплоизоляции трубопроводов и их стыков. Рассмотрим их подробнее.

Теплоизоляция труб

Обычно используются следующие методы тепловой изоляции труб водоснабжения:

• Самым эффективным и надёжным способом защиты трубопроводов водоснабжения от замерзания зимой является создание высокого давления в системе. Благодаря этому жидкость движется по трубам с большой скоростью и не успевает замёрзнуть. Но такие методы не подходят для домашнего водоснабжения, ведь при закрытом кране жидкость не будет двигаться в трубах.
• Довольно эффективным методом теплоизоляции наружных труб является прокладка греющего кабеля в одной траншее с коммуникациями. Такие методы используются в том случае, если дно траншеи не получится заглубить ниже точки промерзания почвы. В этом случае копают канаву глубиной не более 40 см, а вокруг трубопровода наматывают специальный греющий кабель. Недостаток метода состоит в энергозависимости и расходах на оплату электроэнергии.

Важно: для этих целей стоит приобрести кабель с мощностью 10-20 Вт/м. Он может применяться как снаружи, так и внутри коммуникаций.

• Самый простой и дешёвый способ теплоизоляции – использование специальных материалов, которые будут защищать трубопровод от холода.

Совет: очень важно создать из этих материалов в верхней части трубопровода нечто, наподобие арки, защищающей от холода, поступающего с поверхности. Нижняя часть элемента может обогреваться за счёт тепла, поступающего из земли.

Классификация

Обычно используются следующие средства изоляции:

• заливочные;
• рулонные;
• штучные;
• комбинированные;
• кожуховые.

Материалы для теплоизоляции труб горячего водоснабжения

Изоляция может быть внутренней и внешней. Для выполнения изоляции могут использоваться следующие готовые изделия:

1. ППУ. Этот материал увеличивает срок службы трубопровода, повышается гидроизоляция системы. Материал выдерживает скачки температуры и её предельные показатели. Теплопотери составляют не более 5 %.
2. ППМИ используется только для коммуникаций горячего водоснабжения. Это монолитная трёхслойная конструкция. Плотность материала в сечении отличается на разных слоях. В составе изделия есть антикоррозионный слой, тепловая защита и защита от влаги. Изделие повышает срок службы сети, не даёт собираться конденсату. Материал устойчив к температурным перепадам и механическим повреждениям.
3. ВУС – это двухслойное покрытие с антикоррозионными характеристиками.

Материалы для теплоизоляции труб с холодной водой

Изоляция для труб может выполняться с использованием следующих материалов:

Гидроизоляционные мероприятия

Гидроизоляция труб и стыков выполняется с использованием следующих материалов:

1. Поливинилхлоридная лента. Этот материал применяется для защиты от коррозии поверхности трубопроводов из стали. Также он подходит для изоляции стыков, резьбовых соединений и в случае выполнения ремонтных работ на водопроводных сетях.
2. Резиновое полотно раньше использовалось для изоляции только подземных инженерных сетей, однако теперь оно применяется и для защиты элементов, проходящих в подвальных помещениях домов. Этот прочный, устойчивый к воздействию масел и щелочей материал отличается внушительным сроком службы. Изделие не меняет свои эксплуатационные характеристики при высоких температурах и отличается простотой монтажа благодаря хорошей эластичности.
3. Гидроизоляция трубопроводов с помощью оклеечных материалов (изола) отличается высокой прочностью и температурной устойчивостью. Этот эластичный материал хорошо растягивается при монтаже. Его единственный недостаток – низкая стойкость к воздействию органических составов и растворителей. Материал подходит для защиты от коррозии наружных трубопроводов водоснабжения.
4. Термоусаживаемая лента используется для изоляции стыков стальных и пластиковых изделий. Лента состоит из термоплавкого слоя и полиэтиленовой плёнки. Этот материал не подходит для трубопроводов, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур. Специальные термоусаживаемые муфты применяются для защиты стыков.
5. Самоклеящаяся лента из полимерного материала. Второе её название фторопластовый уплотнитель. Этот материал используется для защиты от протеканий в местах резьбовых соединений. Изделие выдерживает воздействие высоких температур без изменения своих эксплуатационных характеристик.

Тепловая изоляция оборудования и перспективы развития отрасли

Рациональное применение и использование топливных и энергетических ресурсов — это одна из самых приоритетных задач в развитии любой экономики.

Изоляция для трубопровода и оборудования обуславливает технические возможности и экономическую эффективность в осуществлении технологических процессов.

Главная роль в решении подобной проблемы принадлежит эффективной тепловой промышленной изоляции. Изоляцию для трубопровода широко используют в энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве. Применяется также в металлургической, нефтеперерабатывающей, пищевой и химической отраслях.

В энергетике тепловая изоляция для трубопроводов используется в паровых котлах, газовых и паровых турбинах, теплообменниках, а также, в баках, аккумулирующих горячую воду, и в дымовых трубах. В промышленности изолируют технологические аппараты (вертикальные и горизонтальные), насосы и теплообменные аппараты. Тепловой изоляции подлежат резервуары для хранения нефтепродуктов, нефти и воды. Повышенные требования предъявляются к тепловой изоляции криогенного оборудования и прочих низкотемпературных агрегатов. Изоляция для трубопроводов обеспечит проведение различных процессов, в том числе и технологических, позволить создавать исключающие опасность травм и повреждений условия труда. Она снизит потери от испарений нефтепродуктов из резервуаров и позволит хранить природные и сжиженные газы в изотермическом хранилище.

Технологические требования к изоляционным конструкциям

В процессе монтажа и последующей эксплуатации изоляция для трубопроводов подвергается водяным и температурным, вибрационным и механическим воздействиям. Эти воздействия и определяют список требований, которые предъявляются к этим конструкциям. Теплоизоляционные материалы и конструкции должны обладать:

• теплотехнической эффективностью;
• эксплуатационной долговечностью и надежностью;
• пожарной и экологической безопасностью.

Существует несколько основных показателей, которые определяют эксплуатационные и технико-физические свойства таких материалов. К их числу относятся: сжимаемость, упругость, стойкость к агрессивным средам, прочность при 10%-ой деформации, теплопроводность и плотность. Немаловажное значение имеет биологическая стойкость и величина содержания органических веществ. Эффективность тепловых изоляторов в первую очередь определяется коэффициентом теплопроводности. Этот коэффициент определяет необходимую толщину изолирующего слоя, и, как следствие, монтажные и конструктивные особенности конструкции, нагрузки на объект, которые нужно изолировать. При производимых вычислениях применяют расчетный коэффициент теплопроводности. Он учитывает температуру, наличие деталей крепежа и уплотнение теплоизолирующих материалов в данной конструкции. При теоретическом выборе теплоизолирующего материала учитывают:

• его линейную усадку в процессе эксплуатации, размеры материала могут уменьшиться при нагреве;
• потери массы и прочности, при нагреве может произойти разрушение материала;
• степень частичного выгорания связующего вещества при увеличении температуры;
• предельные допускаемые нагрузки на изолируемые поверхности и опоры, определяется предельная масса изолирующего материала.

Срок эксплуатации теплоизоляционных материалов и конструкции во многом зависит от условий, в которых они работают и конструктивных особенностей. К условиям эксплуатации относят:

• место, в котором расположен объект;
• режим функционирования оборудования;
• агрессивность окружающей среды;
• механические воздействия и их интенсивность.

Наличие и качество защитного покрытия у теплоизоляционных материалов и у теплоизолирующей конструкции в значительной степени определяют срок их службы.

Тепловая изоляция трубопроводов сегодняшнего дня

На сегодняшний день рынок теплоизолирующих материалов наполнен продукцией как зарубежных производителей, так и отечественных торговых марок. Номенклатура представленных на рынке волокнистых утеплителей для оборудования включает список таких материалов для изоляции трубопровода:

• маты минеральные прошивные теплоизоляционные;
• маты минеральные в обкладках из крафт-бумаги, стеклоткани или металлической сетки;
• для промышленной изоляции минеральные изделия с гофрированной структурой, согласно ТУ 36,16,22-8-91;
• термоизоляционные минеральные плиты плотностью 75-130 кг/куб.м на синтетическом связующем материале, в соответствии с ГОСТ 9573-96;
• изделия на синтетическом связующем материале из штапельного и стеклянного волокна, изоляция для трубопроводов.

В небольшом объеме выпускают теплоизоляционные материалы в виде изделий из базальтового и тонкого стеклянного волокна, соответствующие ТУ 21-5328981-05-92.

Материалы (изоляция для трубопроводов) широко представлены продукцией иностранных производителей. Зарубежные варианты изоляции для трубопроводов и оборудования представлены волокнистыми теплоизолирующими материалами. Это цилиндры, плиты и маты, которые покрыты с одной из сторон алюминиевой фольгой или металлической сеткой. Страны производители этой продукции: Дания, Финляндия и Словакия.

Вспененный полиуретан, выпускаемый в виде плиточных изделий, находит все большее применение в подобных конструкциях. Нужно заметить, что вышеперечисленные теплоизоляционные материалы не заменят тепловую изоляцию, их можно использовать только в качестве дополнительных элементов для увеличения теплоотражающих характеристик. При канальной прокладке трубопроводов в тепловых сетях применяют цилиндры из стеклянного волокна и минеральной ваты, мягкие плиты и теплоизоляционные маты. Для прокладки трубопроводов под землей используют трубы с гидроизоляционным покрытием, предварительно заизолированные в заводских условиях. Повысить температурную устойчивость теплоизоляционных конструкций можно с помощью полиуретана, если применить двухслойную изоляцию. Внутренний слой такой изоляции должен быть из минеральной ваты, а наружный — из вспененного полиуретана. Эти материалы для изоляции трубопроводов в данном случае могут быть использованы только комплексно.

Тепловая изоляция для трубопроводов промышленных масштабов очень разнообразна как по виду конструкций, так и по применяемым в этих конструкциям материалам.

Для изоляции горизонтальных и вертикальных теплообменных аппаратов используют конструкции с применением проволочных каркасов и теплоизоляционных волокнистых материалов. Проволочные каркасы преимущественно применяют при изоляции горизонтальных аппаратов.

Нормативные документы

Действующие сегодня экономические условия повлияли на пересмотр сегодняшней нормативно-технической базы для тепловой изоляции в промышленности. Тепловая изоляция оборудования приоритетная отрасль промышленности.

Строительные нормы и правила 41-03 от 2003 года разработаны с учетом действующей на сегодняшний день номенклатуры и стоимости защитных и теплоизоляционных материалов. В документе содержатся требования к изделиям и материалам, к теплоизоляционным конструкциям, рекомендации проектирования. В нем обозначены нормы плотности тепловых потоков с поверхностей агрегатов при условиях их расположения в помещениях или на открытом воздухе, при условиях прокладки трубопроводов под землей. В действующих СП 41-103-2000 приведены различные методы расчетов тепловой изоляции, характеристики для расчетов и номенклатура вспомогательных, покровных и теплоизоляционных материалов. Этот свод правил был переработан в 2005-2006 годах. Согласно изменениям многие действующие правила из разряда «обязательных» переходят числу «рекомендательных». При этом сохранится необходимость установки обязательных норм в таких важных вопросах, как долговечность и надежность зданий, сооружений, жилищно-коммунального хозяйства и их энергосбережение.

Теплоизоляционные материалы могут не только прямо, но и косвенно обеспечить безопасность и надежность трубопроводов и оборудования. Создают условия жизнедеятельности, энергосбережения в строительном секторе и промышленности. Тепловая изоляция оборудования и изоляция для трубопроводов обеспечивает безаварийную эксплуатацию объектов относящихся к категории пожароопасных, взрывоопасных и представляющих опасность здоровью людей и загрязнению окружающей среды.

В строительные нормы и правила 41-03 от 2003 года включены многие требования, которые не относятся к разряду «рекомендуемые». Эти требования касаются, в частности, уровня температуры поверхности изолированных трубопроводов и поверхностей, эффективности паровой изоляции криогенного оборудования и прочих низкотемпературных агрегатов. Они определяют методики для расчетов температурного максимума и степеней горючести теплоизолирующих материалов. Тепловая изоляция для трубопроводов может обеспечить возможность работы того или иного оборудования в жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленности и энергетике. В любой сфере, где она применяется, тепловая изоляция кроме требований технологического характера, обеспечивает еще и требования по энергосбережению. Теплоизоляционные материалы и изоляция для трубопроводов в целом очень важны для всего народного хозяйства.

В разделе СНиП 41-02-2003 под названием «Тепловая изоляция» перечислены основные требования к конструкциям и материалам теплоизоляции тепловых сетей и трубопроводов канальной и бесканальной, подземных и наземных прокладок. Для тепловых сетей и трубопроводов определены нормы плотности тепловых потоков и приведены в разделе «Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования» строительных норм и правил 41-03-2003.

В дальнейшем предполагается введение и проработка «Свода правил по тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования» и определение территориальных норм при проектировании тепловой изоляции.

Материалы для изоляции трубопроводов

Проверка физико-технических свойств и испытания теплоизоляционных материалов для трубопроводов производятся в соответствии с методиками ГОСТ 17177-94. По ГОСТ 7076-99 и ГОСТ 30256-94 определяют коэффициент теплопроводности для теплоизоляционных материалов. ГОТ7076-99 так и называется «Материалы и строительные изделия. Метод определения термического сопротивления и теплопроводности при тепловом стационарном режиме». На сегодняшний день утвержденные установленным порядком методики по определению важных теплоизоляционных характеристик материалов отсутствуют.

Методика для определения минимальной температуры использования теплоизоляционных материалов требует дополнения и корректировки. Этот показатель очень важен для вспененных полимеров, которые используются для изоляции трубопроводов и оборудования, расположенных в низкотемпературных конструкциях или на открытом воздухе. При низких температурах и механическом воздействии происходит их разрушение. Изоляция для трубопроводов при низких температурах нестабильна.

Методика для определения максимальной температуры использования теплоизоляционных материалов. Под этой температурой принято понимать температуру, при которой неупругие деформации при фиксированных нагрузках появляются в материале. В практике отечественных производителей нагрев осуществляется в печи на всей поверхности образца. В зарубежной практике применяется нагрев образцов с одной стороны.

Методика по определению термического сопротивления изоляционных цилиндров из стеклянного и минерального волокна и коэффициента теплопроводности. За рубежом термическое сопротивление тепловой изоляции для трубопроводов определяют согласно стандарту ISO 8497:1994.

Развитие тепловой изоляции

Существует несколько основных направлений развития отрасли тепловой изоляции для трубопровода и оборудования.

Введение в проектирование и строительство новейших конструкторских решений и материалов, которые обеспечат уменьшение тепловых потерь в строительстве и в промышленности. Расширение использования современных эффективных изоляционных изделий из стеклянного и минерального волокна отечественных производителей. Достаточно высокая цена тепловых и изоляционных цилиндров, изготовленных из стекловолокна или минеральной ваты, компенсирована повышенной долговечностью, надежностью и тепловой технической эффективностью. Совершенствование направления. Материалы изоляции для трубопровода, технология изоляции трубопроводов и механизмов — 2 перспективные ветви развития отрасли на ближайшие 20-25 лет.

Дальнейшее усовершенствование нормативных баз промышленной и строительной изоляции. Приведение нормативной базы в соответствие с международными стандартами. Продвижение отечественной изоляционной продукции на рынки зарубежных стран. Проведение испытательных мероприятий по методикам идентичным международным. Эти мероприятия будут способствовать эффективному использованию изоляции для трубопроводов за рубежом.

ИЗОЛЯЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

В настоящее время для изоляции тепловых сетей наиболее часто применяются минеральная вата, пенополиуретан (ППУ), пенополиэтилен и другие вспененные полимерные теплоизоляционные материалы и штучные изделия из легких бетонов. Минераловатные утеплители обладают низкой теплопроводностью в сухом состоянии. Но из-за нарушений условий транспортировки, хранения на стройплощадке, монтажа в условиях повышенной влажности, неаккуратного крепления, повреждения парозащитной пленки минеральная вата теряет свои теплозащитные свойства, деформируется, оседает, что приводит к необходимости ремонта и замены теплоизоляционного материала. Кроме того, ни одна из минеральных ват, в то числе базальтовая вата, не годятся для утепления труб с температурой теплоносителя выше 250°С, так как происходит разложение пропитывающего состава. Применяемая изоляция из ППУ, в основном, пригодна при температуре теплоносителя до 150°С. При повреждении гидрозащиты и попадания воды ППУ разлагается. Штучные теплоизоляционные материалы, способные обеспечивать надежную тепловую защиту трубопроводов длительное время и обладающие необходимой термостойкостью, изготавливаются в виде скорлуп из перлитобетона, пеностекла и других неорганических материалов, имеют достаточно высокую стоимость и требуют изготовления в заводских условиях. К более дешевым теплоизоляционным материалам относится неавтоклавный монолитный пенобетон естественного твердения - разновидность легкого ячеистого бетона, получаемого в результате твердения раствора, состоящего из цемента, воды и поверхностно-активного вещества, или просто - пены. Пена обеспечивает необходимое содержание воздуха в растворе и его равномерное распределение по всей массе в виде мелких замкнутых ячеек, что придает материалу теплоизоляционные свойства и влагостойкость. Пенобетон обладает высокой адгезией к металлу и надежно защищает металл от наружной коррозии. Коэффициент линейного расширения пенобетона сопоставим с коэффициентом линейного расширения стальной трубы. Пенобетон можно применять для теплоизоляции трубопроводов, оборудования, газоходов и воздуховодов, расположенных как в зданиях, так и на открытом воздухе в непроходных каналах и при бесканальной прокладке с температурой теплоносителя от минус 150°С до плюс 600°С, в том числе трубопроводов тепловых сетей при новом строительстве и ремонтных работах.

При повреждении гидрозащиты пенобетон может набрать до 22-25% воды, которая впоследствии испаряется. При этом пенобетон, вследствие реакции гидратации, становится прочнее и сохраняет свои теплозащитные свойства.

Технология монолитного неавтоклавного пенобетона предполагает использование мобильных комплексов, позволяющих производить непосредственно на объекте теплоизоляционный пенобетон средней плотностью 150 - 200 кг/м3 с заливкой его в межтрубное пространство с последующим твердением в естественных условиях и формированием на поверхности трубопровода долговечного, термостойкого теплоизоляционного слоя. Установка для производства пенобетона состоит из: низкооборотного, исключающего разбивание пены, смесителя цикличного действия, пеногенератора для производства пены, компрессора и героторного насоса, обеспечивающего плавную подачу пенобетона с минимальным разрушением воздушных пузырьков.

Работу можно производить в зимний период при отрицательных температурах до -15°С. При этом нужно обеспечить положительную температуру пенобетона в течение первых 4-5 часов. Это достигается использованием при замесе горячей воды и утеплением места заливки.

Стоимость утепления труб монолитным пенобетоном значительно меньше, чем утепление минеральной ватой или пенополиуретаном.

Технология производства работ

Участки трубопровода очищаются от ржавчины, пыли, грязи, масляных пятен и остатков изоляции при ремонтных работах (рис. 1).

Рис. 1 Участок трубопровода

Расчетная толщина пенобетонного слоя создается при помощи центраторов (рис. 2) из полимерных материалов (при температуре теплоносителя не выше 120°С) или оцинкованной стали, устанавливаемых на изолируемых трубах из расчета 1 центратор на 1 кожух (оболочку).

Рис. 2 Центратор

На начальных и конечных участках трубопровода устанавливаются центраторы-заглушки (рис. 3). Кроме того, заглушки устанавливаются по длине трубопровода так, чтобы объем ограниченного участка соответствовал объему смесителя.

Рис. 3 Центратор-заглушка

На центраторы с помощью саморезов устанавливается кожух (оболочка) из оцинкованной стали или алюминия таким образом, чтобы заливочное отверстие располагалось вверху, строго по центру трубы (рис. 4). Заливочные отверстия, в дальнейшем, заделываются гидроизолирующим, но паропроницаемым материалом, с целью удаления избытка влаги из пенобетона.

Рис. 4 Металлический кожух (оболочка) с заливочными отверстиями.

Заливка пенобетона производится в 2 этапа. Первоначально заполняется небольшой объем ограниченного заглушками участка для контроля возможного протекания пенобетонной смеси в местах стыков кожуха с неподвижными опорами. Места протекания заделываются монтажной пеной. Контроль заполнения пространства между трубопроводом и металлическим кожухом (оболочкой) осуществляется визуально через заливочные отверстия. Аналогично заполняются вертикальные участки трубопровода (рис. 5).

Рис. 5 Вертикальный участок, подготовленный к заливке пенобетона.

Заливку на действующем трубопроводе необходимо производить при температуре теплоносителя не более 60°С. Если температура выше 60°С, необходимо снизить температуру до указанной на время твердения пенобетона (12-24 часа).

Толщина пенобетонного слоя зависит от температуры теплоносителя, температурной зоны (для наружных трубопроводов) и диаметра изолируемого трубопровода. Учитывая, что единица измерения изоляции трубопровода в нормах и расценках принята 1 м3 изоляции, а в расчетах часто оперируют диаметром трубопровода и его длиной, ниже приводится таблица соотношений 1 м3 изоляции с длиной изолируемого трубопровода. Таблица разработана для изоляции наружных трубопроводов в III температурной зоне пенобетоном плотностью 200 кг/м3 при 4-х температурах теплоносителя.

Диаметр изолируемого трубопровода, мм	Длина трубопровода (м пог.), изолируемого 1 м3 монолитного пенобетона марки D 200 при температуре теплоносителя:

Журнал «Ценообразование и сметное нормирование в строительстве», ноябрь 2009 г. № 11

Важное значение в устройстве тепло­провода имеет тепловая изоляция. От каче­ства изоляционной конструкции теплопро­вода зависят не только тепловые потери, но, что не менее важно, его долговечность. При соответствующем качестве материалов и технологии изготовления тепловая изоляция может одновременно выполнять роль антикоррозионной защиты наружной поверхности стального трубопровода. К таким материалам, в частности, относятся полиуретан и производные на его основе – полимербетон и бион.

Тепловая изоля­ция устраивается на трубопроводах, арматуре, фланцевых соедине­ниях, компенсаторах и опорах для следующих целей:

уменьшения потерь тепла при его транспортировании, что снижает установленную мощность источника тепла и расход топлива;

уменьшения падения температуры теплоносителя, подаваемого к потребителям, что снижает требуемый расход теплоносителя и по­вышает качество теплоснабжения;

понижения температуры на поверхности теплопровода и воз­духа в местах обслуживания (камерах, каналах), что устраняет-опасность ожогов и облегчает обслуживание теплопроводов.

Основные требования к теплоизоляционным конструкциям заключаются в следующем:

1) низкая теплопроводность как в сухом состоянии, так и в состоянии естественной влажности;

2) малое водопоглощение и небольшая высота капиллярного подъема жидкой влаги;

3) малая коррозионная активность;

4) высокое электрическое сопротивление;

5) щелочная реакция среды (рН > 8,5);

6) достаточная механическая прочность!

Не допускается использовать материалы, подверженные горению и гниению, а также содержащие вещества, способные выделять кислоты, крепкие щелочи, вредные газы и серу.

Наиболее тяжелые условия для работы теплопроводов возникают при подземной канальной и особенно бесканальной прокладке вслед­ствие увлажнения тепловой изоляции грунтовыми и поверхностными водами и наличия в грунте блуждающих токов. В связи с этим к важ­нейшим требованиям к теплоизоляционным материалам относятся малое водопоглощение, высокое электросопротивление, а при беска­нальной прокладке высокая механическая прочность.

В качестве тепловой изоляции в тепловых сетях в настоящее вре­мя применяют в основном изделия из неорганических материалов (минеральной и стеклянной ваты), известково-кремнеземистые, совелитовые, вулканитовые, а также составы, изготовляемые "из ас­беста, бетона, асфальта, битума, цемента, песка или других компо­нентов для бесканальной прокладки: битумоперлит, асфальтоизол, армопенобетон, асфальтокерамзитобетон и др.

В зависимости от вида используемых изделий тепловую изоляцию подразделяют на оберточную (маты, полосы, шнуры, жгуты), штуч­ную (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты, скорлупы), заливочную (монолитную и литую), мастичную и засып­ную.

Оберточные и штучные изделия применяют для всех элементов тепловых сетей и могут быть как съемными - Для оборудования, требующего обслуживания (сальниковые компенсаторы, фланцевые соединения), так и несъемными. Крепят их при помощи бандажей, проволоки, винтов и т. п., выполненных из оцинкованных, кадмиро-ванных или коррозионно-стойких материалов, и покровного слоя. Заливочную и засыпную изоляцию применяют обычно для элементов тепловых сетей, не требующих обслуживания. Мастичную изоляцию допускается использовать для запорной и дренажной арматуры и сальниковых компенсаторов при условии выполнения съемных кон­струкций для патрубков сальниковых компенсаторов и сальников уплотнений арматуры.

Теплоизоляционные конструкции стальных трубопроводов при надземной и подземной канальной прокладке, а также при беска­нальной прокладке в монолитной оболочке состоят обычно из трех основных слоев: противокоррозионного, теплоизоляционного и покровного. Противокоррозионный слой накладывается на наружную; поверхность стальной трубы и выполняется из обмазочных и оберточ­ных материалов в несколько слоев (изола или бризола на изольной мастике, эпоксидных или органосиликатных эмалей и красок, стекло-эмали и др.). Поверх него укладывается основной теплоизоляцион­ный слой из оберточных, штучных или монолитных изделий. За ним идет покровный слой, защищающий теплоизоляционный слой от воз­действия влаги и воздуха и от механических повреждений. Выпол­няется он при подземной прокладке из двух-трех слоев изола или бризола на изольной мастике, асбестоцементной штукатурки по ме­таллической сетке, лакостеклоткани с различными пропитками, фоль­гоизола, а при надземной прокладке - из листов оцинкованной ста­ли, алюминия, сплавов алюминия, стеклоцемента, стеклорубероида, стеклопластика и т. п.

Канальные теплопроводы. В каналах с воздушным зазором изоля­ционный слой может выполняться в виде подвесной или монолитной конструкции. На рис. 8.25. показан пример выполнения подвесной изоляционной конструкции. Она состоит из трех основных элементов:

а) антикоррозийного защитного слоя 2 в виде наложенных в заводских условиях на стальной трубопровод 1 нескольких слоев эмали или изола, имеющих достаточную механическую прочность и обладающих высоким электросопротивлением и необхо­димой температуростойкостью;

б) теплоизоляционного слоя 3, выпол­ненного из материала с низким коэффици­ентом теплопроводности, например мине­ральной ваты или пеностекла, в виде мягких матов или твердых блоков, укладываемых поверх защитного антикоррозионного слоя;

в) защитного механического покрытия 4 в виде металлической сетки, выполняю­щей роль несущей конструкции для тепло­изоляционного слоя.

Для увеличения долговечности теплопровода несущая конструкция подвесной изоляции (вязальная проволока или металлическая сетка) покрывается сверху оболочкой из некорродирующих материалов или асбоцементной штукатуркой.

Рис. 8.25. Теплопровод в непроходном канале с воздушным зазором

1 – трубопровод; 2 – антикоррозионное покрытие; 3 – теплоизоляционный слой; 4 – защитное механическое покрытие

Бесканальные теплопроводы . Они находят оправданное применение в том случае, когда по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосходят их, являясь более экономичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

Требования к изоляционным конструкциям бесканальных теплопроводов такие же, как и к изоляционной конструкции теп­лопроводов в каналах, а именно высокое и устойчивое в эксплуатационных услови­ях тепло–, влаго–, воздухо– и электросопро­тивление.

Бесканальные теплопроводы в монолитных оболочках . Применение бесканальных теплопроводов в монолитных обо­лочках – один из основных путей индустриализации строительства тепловых сетей. В этих теплопроводах на стальной трубопровод наложена в заводских условиях обо­лочка, совмещающая тепло– и гидроизоля­ционные конструкции. Звенья таких эле­ментов теплопровода длиной до 12 м дос­тавляются с завода на место строительства, где выполняется их укладка в подготовленную траншею, стыковая сварка отдельных звеньев между собой и накладка изоляцион­ных слоев на стыковое соединение. Принципиально теплопроводы с монолитной изоляцией могут применяться не только бесканально, но и в каналах.

Современным требованиям к надежности и долговечности достаточно полно удовлетворяют теплопроводы с монолитной теплоизоляцией из ячеистого полимерного материала типа пенополиуретана с замкнутыми порами и интегральной структурой, выполненной методом формования на стальной трубе в полиэтиленовой оболочке (типа «труба в трубе»).

При этом предварительно теплоизолированные трубопроводы выполняются с оболочкой из полиэтилена высокого давления. Пространство между оболочкой и трубой заполняется жестким пенополиуретаном. В пенополиуретане заложены медные проводники для контроля наличия влаги в теплоизоляции трубопровода.

Благодаря хорошей адгезии периферийных слоев изоляции к поверхности контакта, т.е. к наружной поверхности стальной трубы и внутренней поверхности полиэтиленовой оболочки, существенно повышает­ся долговременная прочность изоляцион­ной конструкции, так как при тепловой де­формации стальной трубопровод переме­щается в грунте совместно с изоляционной конструкцией и не возникает торцевых за­зоров между трубой и изоляцией, через ко­торые влага может проникнуть к поверхно­сти стальной трубы.

Средняя теплопроводность пенополиуретановой теплоизоляции составляет в за­висимости от плотности материала 0,03 – 0,05 Вт/(м ∙ К), что примерно втрое ниже теплопроводности большинства широко при­меняемых теплоизоляционных материалов для тепловых сетей (минеральная вата, армопенобетон, битумоперлит и др.).

Благодаря высокому тепло– и электросопротивлению и низким воздухопроницаем мости и влагопоглощению наружной поли­этиленовой оболочки, создающей дополни­тельную гидроизоляционную защиту, теплогидроизоляционная конструкция за­щищает теплопровод не только от тепловых потерь, но, что не менее важно, и от наруж­ной коррозии. Поэтому при применении этой конструкции изоляции отпадает необходимость в специальной антикоррозийной защите поверхности стального трубопровода.

Использование трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией позволяет снизить потери тепловой энергии в 3-5 раз по сравнению с существующими видами тепловой изоляции (битумперлит, битумкерамзит, пенобетон и др.) и получить годовую экономию около 700,0 Гкал/год в расчете на 1 км.

Строительство тепловых сетей с пенополдиуретановой теплоизоляцией осуществляется в несколько раз быстрее по сравнению с канальными и стоимость в 1,3-2 раза ниже, а срок службы составляет 30 лет при долговечности обычно применяемых конструкций 5-12 лет.

Битумоперлит, битумокерамзит и другие аналогичные изоляционные материалы на битумном вяжущем обладают сущест­венными технологическими преимущества­ми, позволяющими сравнительно просто индустриализировать изготовление моно­литных оболочек на трубопроводах. Но на­ряду с этим указанная технология изготов­ления оболочек нуждается в улучшении для обеспечения равномерной плотности и гомогенности битумоперлитной массы как по периметру трубы, так и по ее длине.

Кроме того, битумоперлитная изоляция, как и многие другие материалы на битум­ном вяжущем, при длительном прогреве при температуре 150°С теряет водостой­кость из–за потери легких фракций, что приводит к снижению антикоррозионной стойкости этих теплопроводов. Для повы­шения антикоррозионной стойкости битумоперлита в процессе изготовления горячей формовочной массы вводят полимерные добавки в портландцемент, что повышает температуростойкость, влагостойкость, прочность и долговечность конструкции.

Бесканальные теплопроводы в засыпных порошках . Эти теплопроводы находят примене­ние главным образом при трубопроводах малого диаметра – до 300 мм.

Преимущество бесканальных теплопроводов в засыпных порошках по сравнению с теплопро­водами с монолитными оболочками заключается в простоте изготовления изоляционного слоя. Для сооружения таких теплопроводов не требу­ется наличия в районе строительства тепловых сетей завода, на который должны предваритель­но поступать стальные трубы для наложения мо­нолитной изоляционной оболочки. Изоляцион­ный засыпной порошок в соответствующей упа­ковке, например в полиэтиленовых мешках, лег­ко транспортируется на большие расстояния железнодорожным или автотранспортом.

В качестве таких порошков применяют самоспекающийся пенобетон, перлитобетон, асфальт или асфальтобетон.

Как известно, в двухтрубных тепловых сетях температурные режимы, а следовательно, и температурные деформации подающего и обратного трубопроводов неоди­наковы. В этих условиях адгезия слоя теплоизоляции к наружной поверхности стальных трубопроводов недопустима. Для за­щиты наружной поверхности стальных трубо­проводов от адгезии с изоляционным массивом они покрываются снаружи слоем антикоррозионного мастичного материала, например асфальтовой мастикой, до заливки жидким пеноцементным раствором.

Литые конструкции теплоизоляции бесканальных трубопроводов. Из литых конструкций бесканальных теплопроводов некоторое применение получили теплопроводы в пенобетонном массиве в качестве материала для сооружения таких теплопроводов может быть использован перлитобетон. Смонтированные в траншеи стальные трубопроводы заливаются жидкой композицией, приготовленной непосредственно на трассе или доставленной в контейнере с производственной базы. После схватывания бетобетонный или перлитобетонный массив засыпается грунтом.

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются основные требования к конструкциям современных теплопроводов? Назовите сортамент трубопроводов тепловой сети и типы применяемой арматуры.

2. Сравните подземные теплопроводы в проходных каналах, непроходных и бесканальных. Назовите преимущества и недостатки каждого типа прокладки и основные области их целесообразного применения.

3. Назовите конструкции современных компенсаторов температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей. Как производится расчет и подбор П - образных компенсаторов?

4. Охарактеризуйте конструкции опор трубопроводов тепловых сетей. Приведите расчетную формулу для определения результирующего усилия, действующего на неподвижную опору теплопровода.

5. Каковы основные особенности и требования к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов?

При производстве работ по оборудованию и монтажу трубопроводов необходимо соблюдать нормы СНиП. Что же такое СНиП? Это строительные нормы и правила по организации строительного производства, по соответствию стандартам, техническим условиям и нормативным ведомственным актам.

Основные нормы и правила при теплоизоляции

Тепловые сети – это один из основных элементов централизованного теплоснабжения. Следует строго придерживаться норм и правил при составлении проекта теплоизоляции трубопроводов. При соблюдении СНиП, теплоизоляция трубопроводов будет проведена качественно без нарушений стандартов. Тепловая изоляция трубопроводов СНиП предусмотрена для линейных участков трубопроводов, тепловых сетей, компенсаторов и опор труб. Утепление трубопроводов в жилых домах, производственных зданиях требует четкого соответствия нормам проектирования и системе пожарной безопасности.

Качество материалов должно соответствовать СНиП, теплоизоляция трубопроводов должна быть направлена на уменьшение потерь тепла.

Основные задачи теплоизоляции, особенности выбора материалов

Основной целью теплоизоляции является уменьшение потерь тепла в системах отопления или трубопроводов с горячим водоснабжением. Основная функция утеплителя направлена на предотвращение конденсата. Конденсат может образоваться как на поверхности трубы, так и в изоляционном слое. Кроме того, согласно нормам техники безопасности, утепление трубопроводов должно обеспечивать определенную температуру на поверхности изоляции, а в случае застоя воды предохранять от замерзания и заледенения в зимний период.

Утепление трубопроводов также увеличивает срок эксплуатации труб.

По нормам СНиП, теплоизоляция трубопроводов применяется как для централизованного отопления, так и уменьшает теплопотери внутридомовых тепловых сетей. Что необходимо учесть при выборе теплоизоляции:

• Диаметр трубы. От него зависит, какой тип изолятора будет применяться. Трубы могут быть цилиндрической формы, полуцилиндры или маты мягкие в рулонах. Утепление труб маленького диаметра в основном выполняется с помощью цилиндров и полуцилиндров.
• Температуру теплоносителя.
• Условия, в которых будут эксплуатироваться трубы.

Виды утеплителей

Рассмотрим самые популярные и часто используемые материалы для теплоизоляции:

1. Стекловолокно. Материалы из стеклянного волокна часто используют для трубопроводов надземной прокладки, так как они имеют длительный срок эксплуатации. Стекловолокно имеет низкую температуру применения и характеризуется низкой плотностью. В качественном стекловолокне высокая вибрационная, химическая и биологическая стойкость.
2. Минеральная вата. Утепление трубопроводов минеральной ватой является весьма эффективным теплоизолятором. Этот изоляционный материал применят в разных условиях. В отличие от стекловолокна, которое имеет низкую температуру применения (до 180ºС), минеральная вата выдерживает температуру до 650 ºС. При этом сохраняются ее теплоизолирующие и механические свойства. Минеральная вата не теряет форму, имеет высокую стойкость к химическому воздействию, кислоте. Этот материал не токсичен и отличается низкой степенью влагопоглощения.

В свою очередь, минеральная вата бывает двух форм: каменная и стеклянная.

Утепление трубопроводов с помощью минеральной ваты применяется в основном в жилых домах, общественных и бытовых помещениях, а также для защиты поверхностей, которые подвергаются нагреву.

1. Пенополиуритан имеет широкую область применения, но является достаточно дорогим материалом. Согласно нормам СНиП, тепловая изоляция трубопроводов является экологически безопасной и не воздействует на здоровье человека. Пенополиуритан устойчив к воздействию внешних факторов, нетоксичен и довольно прочен.
2. Пенополистирол. В некоторых областях промышленности пенопласт является незаменимым материалом, так как имеет низкие показатели теплопроводности и влагопоглощения и долгий срок службы. Пенополистирол трудно воспламеняем, и является отличным звукоизолятором.
3. Кроме вышеперечисленных материалов, утепление трубопроводов можно осуществлять и с помощью других менее известных, но не менее практичных утеплителей, таких как пеностекло и пеноизол. Эти материалы прочные, безопасные и являются близкими родственниками пенопласта.

Защиту от коррозии и высокую теплоизоляцию труб может обеспечить и теплоизоляционная краска.

Это относительно новый материал, основным плюсом которого является то, что она проникает в труднодоступные места и способна выдерживать высокие температурные перепады.

dom-data.ru

Особенности теплоизоляции трубопроводов для тепловых сетей: нормативы, материалы, технология

При прокладке трубопроводов обязательным условием является выполнение работ по теплоизоляции сетей. Касается это всех трубопроводов - не только водоснабжения, но и систем канализации. Необходимость в этом связана с тем, что в зимнее время вода, проходящая по трубам, может замерзать. А если по коммуникациям циркулирует теплоноситель, то это приводит к снижению его температуры. Чтобы свести к минимуму потери тепла, при прокладке трубопроводов и прибегают к устройству теплоизоляционного слоя. Какие материалы и методы можно использовать для тепловой изоляции сетей - об этом пойдет речь в этой статье.

Тепловая изоляция трубопроводов: пути решения проблемы

Обеспечить эффективную защиту для систем трубопроводов от факторов внешней среды главным образом от температуры наружного воздуха можно, если принять следующие меры:

Так как последний способ чаще всего используется, то имеет смысл поговорить о нем более подробно.

Нормативы к тепловой изоляции трубопроводов

Требования к тепловой изоляции трубопроводов оборудования сформулированы в СНиП. В нормативных документах содержится подробная информация о материалах, которые могут использоваться для теплоизоляции трубопроводов, а кроме этого методах проведения работ. Кроме этого, в нормативных документах обозначены стандарты к контурам теплоизоляции, которые часто применяются для изоляции трубопроводов.

• вне зависимости от того, какую температуру имеет теплоноситель, любая система трубопроводов должна утепляться;
• применять для создания теплоизоляционного слоя можно как готовые, так и сборные конструкции;
• защита от коррозии должна быть предусмотрена для металлических частей трубопроводов.

Желательным является использование при изоляции трубопроводов многослойной конструкции контура. В ее состав обязательно должны входить следующие слои:

• утеплитель;
• пароизоляция;
• защита из плотного полимера, нетканого полотна или металла.

В некоторых случаях может быть построено армирование, которое исключает смятие материалов, а помимо этого предотвращает деформацию труб.

Отметим, что большая часть требований, содержащихся в нормативных документах, касается изоляции магистральных трубопроводов большой мощности. Но даже в случае монтажа бытовых систем, нелишним будет ознакомиться с ними и учитывать их при монтаже систем водоснабжения канализации своими силами.

Материалы для тепловой изоляции трубопроводов

В настоящий момент на рынке предлагается большой выбор материалов, которые могут использоваться для изоляции трубопроводов. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, а кроме этого и особенности применения. Для правильного выбора теплоизолятора необходимо все это знать.

Полимерные утеплители

Когда стоит задача создать эффективную систему теплоизоляции трубопроводов, чаще всего внимание обращают на полимеры на вспененной основе. Большой ассортимент позволяет подобрать подходящий материал, благодаря которому можно обеспечить эффективную защиту от внешней среды и исключить потери тепла.

Если говорить более подробно о полимерных материалах, то из доступных на рынке можно выделить следующие.

Пенополиэтилен.

Главной характеристикой материала является невысокая плотность. Кроме того, он пористый и обладает высокой механической прочностью. Этот утеплитель применяют для изготовления цилиндров с разрезом. Их монтаж могут выполнить даже люди, далекие от сферы теплоизоляции трубопроводов. Однако, для этого материала характерен один недостаток: конструкции, выполненные из пенополиэтилена, обладают быстрым износом и вдобавок к этому имеют слабую термостойкость.

Если для тепловой изоляции трубопроводов выбраны цилиндры из пенополиэтилена, то особое внимание необходимо обращать на их диаметр. Он должен соответствовать диаметру коллектора. Учитывая это правило при выборе конструкции утепления, можно исключить самопроизвольное снятие кожухов из пенополиэтилена.

Пенополистирол.

Главной особенностью этого материала является эластичность. Также для него характерны высокие показатели прочности. Защитные изделия для теплоизоляции трубопроводов из этого материала выпускают в виде сегментов, которые своим видом напоминает скорлупу. Специальные замки используются для соединения деталей. Они имеют шипы и пазы, благодаря которым обеспечивается быстрота монтажа этих изделий. Использование скорлупы из пенополистирола с техническими замками исключает возникновение после монтажа «мостиков холода». Кроме этого, при установке нет необходимости в использовании дополнительного крепежа.

Пенополиуретан.

Этот материал применяют главным образом для предустановленной тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей. Однако использовать его можно и для утепления бытовых систем трубопроводов. Этот материал выпускается в виде пены или скорлупы, которая состоит из двух или четырех сегментов. Утепление методом напыления обеспечивает надежную теплоизоляцию с высокой степенью герметичности. Применение такого утепления наиболее подходит для систем коммуникаций, отличающихся сложной конфигурацией.

Используя для теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей ППУ в виде пены, необходимо знать о том, что она разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей. Поэтому, чтобы изоляционный слой прослужил долго, необходимо обеспечить его защиту. Для этого поверх пены наносят слой краски или укладывают нетканое полотно с хорошей проницаемостью.

Волокнистые материалы

Утеплители этого типа представлены в основном минеральной ватой и ее разновидностями. В настоящий момент среди потребителей они наиболее популярны в качестве утеплителя. Материалы этого типа также хорошо востребованы, как и полимерные материалы.

Для тепловой изоляции, выполняемого с применением волокнистых утеплителей, характерны определенные преимущества. К таковым можно отнести следующие:

• незначительный коэффициент теплопроводности;
• стойкость теплоизоляционного материала к воздействию таких агрессивных веществ, как кислоты, щелочи, масло;
• материал в состоянии без дополнительного каркаса поддерживать заданную форму;
• стоимость утеплителя довольно приемлемая и доступна для большинства потребителей.

Обращаем внимание, что во время работ по тепловой изоляции трубопроводов такими материалами необходимо исключить сжимание волокна при укладке утеплителя. Также важно обеспечить защиту материала от воздействия влаги.

Изготавливаемые из полимерных и минераловатных утеплителей изделия для тепловой изоляции в некоторых случаях могут покрываться фольгой из алюминия или стали. Использование таких экранов обеспечивает снижение рассеивания тепла.

Многослойные конструкции для защиты трубопроводов

Нередко для утепления трубопроводов устраивается теплоизоляция по методу «труба в трубе». При использовании этой схемы выполняется монтаж теплозащитного кожуха. Главная задача специалистов, осуществляющих монтаж такого контура, заключается в том, чтобы правильно соединить все детали в единую конструкцию.

По завершении работы получается конструкция, которая выглядит следующим образом:

• в качестве основы теплозащитного контура выступает труба из металла или полимерного материала. Она является несущим элементом всего устройства;
• из вспененного ППУ выполнены теплоизоляционные слои конструкции. Нанесение материала производится по заливной технологии, расплавленной массой заполняется специально созданная опалубка;
• защитный кожух. Трубы из оцинкованной стали или полиэтилена используются для его изготовления. Первые служат для прокладки сетей на открытом пространстве. Вторые применяются в тех случаях, когда системы трубопроводов прокладываются в грунте по безканальной технологии. Кроме этого, часто при создании такого типа защитного кожуха в утеплитель на основе пенополиуретана закладываются медные проводники, основным предназначением которых является дистанционный контроль состояния трубопровода, в том числе и целостности слоя теплоизоляции;
• если на место монтажа трубы поступают в собранном виде, то для их соединения используют метод сварки. Специальные термоусадочные манжеты специалисты применяют для сборки теплозащитного контура. Или же могут использоваться накладные муфты, изготовленные на основе минеральной ваты, которые покрыты слоем фольги.

Устройство тепловой изоляции трубопроводов своими руками

Есть ряд факторов, от которых может зависеть технология создания теплоизоляционного слоя на трубопроводах. Одним из самых важных является то, как прокладывается коллектор - снаружи или его монтаж выполняется в земле.

Утепление подземных сетей

Для решения задачи по обеспечению теплозащиты заглубленных коммуникаций работы по утеплению проводятся в следующем порядке:

Тепловая изоляция наружного трубопровода

В соответствии с существующими нормативами, трубопроводы, расположенные на поверхности земли, теплоизолируют следующим образом:

• работы по утеплению начинаются с того, что все детали очищают от ржавчины;
• далее выполняют обработку труб антикоррозионным составом. После этого переходят к установке полимерной скорлупы с последующим обертыванием труб рулонным утеплителем из минеральной ваты;
• обращаем внимание, что для покрытия конструкции можно использовать слой полиуретановой пены или же можно покрыть конструкции несколькими слоями теплоизоляционной краски;
• следующим шагом является обертывание трубы как в предыдущем варианте.

Наряду со стеклотканью могут применяться и другие материалы, например, фольгированная пленка с полимерным армированием. Когда эта работа выполнена, осуществляют закрепление конструкций, используя хомуты из стали или пластика.

Тепловая изоляция трубопроводов – важная задача, которая обязательно должна проводиться при прокладке коммуникаций. Для её выполнения существует немало материалов и технологий. Выбрав подходящий способ тепловой изоляции, необходимо придерживаться технологии работ. В этом случае потери тепла будет минимальными, а кроме этого будет обеспечена защита конструкции трубопроводов от различных факторов, что положительно скажется на сроке их службы.

kotel.guru

Сегодня тепловая изоляция трубопроводов необходима как для уменьшения потерь тепла соответствующих систем, так и для понижения температуры коммуникаций для их безопасного использования. Кроме всего, без нее сложно обеспечить нормальную эксплуатацию сетей в зимнее время, поскольку вероятность промерзания и выхода из строя труб достаточно велика и к тому же опасна.

Согласно существующим нормам, а также правилам по безопасной эксплуатации труб подачи пара и горячей воды, для элементов трубопроводов, у которых температура стенок более 55 градусов и при этом они находятся в доступных местах, рекомендуется использовать дополнительную теплоизоляцию, таким образом, чтобы понизить их нагрев. Ввиду этого во время расчетов толщины защитного покрытия, прокладываемого в помещении, за основу заимствуются нормы плотности теплового потока. В отдельных случаях берется во внимание и температура внешней части самой изоляции.

Как рассчитать изоляцию?

Выбор потребного утеплителя, осуществляется исходя из математических расчетов, из которых видно, какой лучше взять материал, его толщина, состав и прочие характеристики. Если все сделать правильно, то вполне реально существенно снизить тепловые потери, а также сделать эксплуатацию систем надежной и абсолютно безопасной.

Рисунок №1. Теплоизоляция труб пенопластом

На что следует обращать внимание во время расчета:

• - разность температур окружающей среды, где применяются коммуникации;
• - величину температуры поверхности, которую предполагается утеплять;
• - возможные нагрузки, приходящиеся на трубы;
• - механические воздействия от внешнего влияния, будь то давление, вибрация и т.д;
• - значение коэффициента теплопроводности применяемого утеплителя;
• - воздействие и соответствующую величину от транспорта и грунта;
• - способность изолятора сопротивляться разного рода деформации.

Следует отметить, что СНиП 41-03-2003 считается основным документом, на основе которого выбираются материалы для утепления, их толщина, согласно конкретным эксплуатационным условиям. В том же СНиП сказано, что для сетей, в которых рабочая температура труб менее 12 градусов, при обработке поверхности обязательно дополнительно укладывать пароизоляцию.

Тепловая изоляция труб может быть рассчитана двумя способами, при этом каждый вариант можно называть надежным и удобным для конкретных условий. Речь идет об инженерном (формульном), и онлайн варианте.

В первом случае реальная толщина оптимального утеплительного слоя определяется технико-экономическим расчетом, в котором главным параметром является температурное сопротивление. Соответствующее значение должно быть в пределах 0.86ºC м²/Вт в случае с трубами диаметром до 25мм, и не менее 1.22ºC м²/Вт – от 25мм и выше. СНиП предусматривает специальные формулы, по которым ведется расчет полного температурного сопротивления утеплительного состава цилиндрических труб.

Обращаем внимание, что при любых сомнениях в правильности расчета, лучше обратиться за помощью и консультацией к специалистам, которые осуществят работу надежно и качественно, тем более что цены на их услуги вполне приемлемы. В противном случае может возникнуть ситуация, когда объем определенных действий может оказаться более затратным по деньгам, нежели делать все с нуля.

При самостоятельном выполнении работ следует понимать и то, что все расчеты толщины утеплителей труб производятся под определенные условия эксплуатации, где учитываются и сами материалы, и температурные перепады, и влажность.

Второй способ реализуется посредством онлайн калькуляторов, которых сегодня бесчисленное множество. Такой помощник, как правило, бесплатный, простой и удобный. Зачастую в нем также учитываются все нормы и требования СНиП, по которым выполняют расчет профессионалы. Все вычисления осуществляются достаточно быстро и точно. Разобраться, как пользоваться калькулятором, получится без особого труда.

Изначально выбирается требуемая задача:

• 1. Предотвращение промерзания жидкости трубопровода инженерных сетей.
• 2. Обеспечение постоянной рабочей температуры защитной изоляции.
• 3. Утепление коммуникаций водяных тепловых сетей двухтрубных подземных канальных прокладок.
• 4. Защита трубопровода от образования конденсата на изоляторе.

Затем необходимо ввести основные параметры, посредством которых и осуществляется расчет:

• 1. Наружный диаметр трубы.
• 2. Предпочтительный утепляющий компонент.
• 3. Время, на протяжении которого происходит кристаллизация воды в инертном состоянии.
• 4. Температурный показатель поверхности, подлежащей утеплению.
• 5. Значение температуры теплоносителя.
• 6. Тип используемого покрытия (металл или неметалл).

После ввода всех данных появляется результат расчетов, который может браться за основу в последующем строительстве и поборе материалов.

Рисунок №2. Теплоизоляция труб центрального отопления

Правильный выбор утеплителя

Главной причиной промерзания труб является малая скорость циркуляции в них рабочих жидкостей. Отрицательным фактором считается процесс замерзания, способный привести к необратимым и катастрофическим последствиям. Именно поэтому теплоизоляция сетей крайне необходима.

В особенной мере нужно уделять внимание приведенному аспекту в трубопроводах, которые функционируют периодически, будь то подача воды со скважины или дачное водяное отопление. Дабы не пришлось в последующем производить восстановление рабочих систем, лучше, все-таки, выполнить их своевременную теплоизоляцию.

Еще недавно работы по утеплению производились по единственной технологии, при этом в качестве защитного элемента применялось стекловолокно. В настоящее же время предлагается огромный выбор всевозможных теплоизоляторов, предназначенных для определенного вида труб, имеющие различные технические характеристики и состав.

Ввиду их направленности применения производить сравнение материалов и говорить о том, что один лучше другого будет неправильным. По этой причине ниже раскроем существующие сегодня изоляторы.

По варианту представления компонента:

• - листовой;
• - рулонный;
• - заливочный
• - кожуховый;
• - комбинированный.

По области использования:

• - для отвода воды и канализации;
• - для сетей подачи пара, отопления, горячей и холодной воды;
• - для трубопроводов вентиляции и морозильных агрегатов.

Любая теплоизоляция характеризуется устойчивостью к воздействию огня и своей теплопроводностью.

• 1. Скорлупа. Преимуществом его является легкость монтажа, оптимальные характеристики и высокое качество исполнения. Отличается низкой теплопроводностью, пожаростойкостью, минимальным уровнем влагопоглощения. Подходит для защиты отопительных сетей и систем водоснабжения.

Рисунок №3. Утеплитель для труб скорлупа

• 2. Минеральная вата. Обычно она поставляется в рулонах, и применяется для обработки труб, теплоноситель которых имеет очень высокую температуру. Этот вариант целесообразен только при небольших площадях обработки, поскольку минвата достаточно дорогой материал. Укладка его выполняется путем обмотки коммуникаций с фиксацией в заданном положении проволокой из нержавеющей стали или бечевкой. Дополнительно рекомендуется выполнять гидроизоляцию, поскольку вата легко впитывает влагу.

Рисунок №4. Утеплитель минераловатный цилиндр

• 3. Пенополистирол. Конструкция тепловой изоляции подобного типа больше напоминает две половинки, либо же скорлупу, посредством чего осуществляется изоляция трубопровода. Вариант смело можно назвать качественным и удобным в плане монтажа. За счет минимального влагопоглощения и низкой теплопроводности, высокой пожароустойчивости, минимальной толщины, пенополистерол отлично подходит для защиты сетей топления и подачи воды.

Рисунок №5. Утеплитель пенопласт

• 4. Пеноизол. Теплоизоляция обладает схожими параметрами с пенополистеролом, правда с существенным отличием в монтаже. Нанесение выполняется посредством соответствующего распылителя, поскольку материал имеет жидкое состояние. После полного высыхания вся обработанная поверхность трубы обретает плотную и прочную герметичную структуру, которая надежно сохраняет температуру теплоносителя. Существенным преимуществом является отсутствие необходимости применять дополнительные крепежные элементы для фиксации материала. Минусом считается, разве что, его дороговизна.

Рисунок №6. Утепления труб пеноизолом

• 5. Пенофол с фольгированной основой. Инновационный продукт, с каждым днем становится все популярней. Он состоит из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Двухслойная конструкция позволяет, как сохранять температуру сетей, так и обогревать пространство, поскольку фольга способна отражать и накапливать тепло. Особенно обращаем внимание на низкую способность к горению, высокие экологические данные, способность выдерживать повышенную влажность и существенные перепады температур.

Рисунок №7. Труба, утепленная фольгированным пенофолом

• 6. Полиэтилен вспененного исполнения. Теплоизоляция этого вида очень распространена, при этом она часто встречается на водопроводных магистралях. Особенностью является простота укладки, для чего достаточно отрезать нужный размер материала и обмотать им технологичную линию, с фиксацией скотчем. Часто вспененный полиэтилен поставляется в виде обертки для трубы определенного диаметра с технологическим разрезом, которые надеваются на нужный участок системы.

Рисунок №8. Вспененный полиэтилен

Важно знать, что при теплоизоляции трубопроводов, все утеплители, кроме пеноизола, требуют дополнительно использования гидроизоляции и скотча для фиксации.

Из всего вышесказанного видно, что вариантов обработки труб достаточно много, и выбор очень велик. Специалисты советуют обращать внимание на условия, в которых будет использоваться каждый материал, его характеристики и способ монтажа. Естественно, не последнюю роль играет и грамотный теплоизоляционный расчет, что позволит быть вам уверенным в выполненной работе.

Видео №1. Теплоизоляция труб. Пример монтажа

Способы теплоизоляции трубопроводов

Спецификации СНиП и многие профессионалы рекомендуют руководствоваться следующими вариантами защиты магистральных линий:

• 1. Воздушное утепление. Обычно коммуникационные системы, проходящие в земле, защищают посредством теплоизоляции определенной толщины. Однако, зачастую не учитывается фактор, что промерзание земли идет от верхней точки к нижней, в то время как поток тепла от труб стремится к верху. Поскольку трубопровод со всех сторон защищен компонентом минимальной толщины, то и восходящее тепло оказывается также изолированным. Рациональнее в данном случае устанавливать утеплитель над верхней частью магистрали, так, чтобы образовывалась тепловая прослойка.
• 2. Использование утеплителя и обогревающего элемента. Отлично подходит в качестве альтернативы традиционным вариантам. В данном случае учитывается момент, что защита линий сезонная, и прокладывать их в земле не рационально из финансовых соображений, как и использовать большую толщину изолятора. По правилам СНиП и инструкциям производителей кабель может находиться как внутри труб, так и снаружи их.
• 3. Прокладка трубы в трубе. Здесь в полипропиленовых трубах дополнительно устанавливаются отдельные трубы. Особенностью способа является то, что отогреть системы реально практически всегда, в том числе и с применением принципа всасывания теплых воздушных масс. Кроме этого, при необходимости, в имеющемся зазоре легко может быть проложен аварийный шланг.

Заключение

Подытожив все вышесказанное можно сказать, что существует масса важных моментов и нюансов по обработке и защите трубопровода. В любой ситуации всегда лучше начать с просчета потребного утеплителя, выбора его типа, толщины и стоимости. Не последнюю роль играет и вариант его монтажа, поскольку самые проблемные условия потребуют дополнительных существенных денежных вливаний в строительство необходимых систем.

Совершенный подход к выбору теплоизоляции, в конечном итоге, может привести к минимальным затратам и снижению сложности выполняемых работ. Качественный подбор потребных утепляющих компонентов позволит эффективно сохранить температуру теплоносителя в трубах, а также значительно увеличить их срок эксплуатации.

Видео №2. Универсальная теплоизоляция для труб