Теплоизоляция трубопроводов

Эффективным материалом для изоляции оборудования и резервуаров является пеностекло «Foamglas» бельгийской фирмы «Pittsburgh Corning» – формованный материал (плиты, сегменты) с закрытыми порами, негорючий, с температурой применения от -260 до 485 °C и высокими прочностными свойствами.

2.6 порилекс НПЭ-Т 

 

Рис. 2.6

выпускается в  виде полых труб цилиндрической формы, длиной 2 метра.

Порилекс® НПЭ  Т значительно снижает теплопотери, уменьшает структурный и акустический шумы, защищает от образования конденсата. Трубная изоляция ПОРИЛЕКС® НПЭ-Т применяется для эффективной изоляции стальных, медных и пластиковых труб в системах горячего и холодного водоснабжения, отопления, кондиционирования, канализвции, вентиляционных и холодильных установках. Изоляция труб холодного водоснабжения, кондиционирования и холодильного оборудования позволяет предотвратить конденсат и коррозию, утепление труб горячего водоснабжения и отопления снижает потери тепла на 80%, при этом поглощаются неприятные звуковые колебания и вибрации в трубах водоснабжения при перепадах давления, что немаловажно в бытовых условиях. Подходит как для изоляции новых, монтирующихся трубопроводов, так и для усиления изоляции уже существующих, эксплуатируемых объектов. Трубная изоляция ПОРИЛЕКС® НПЭ-Т - это материал с хорошей гибкостью, стойкий к механическим повреждениям, к воздействию масел, извести, гипса, цемента, бензина, выдерживающий температуру теплоносителя до 80⁰C.

Трубки ПОРИЛЕКС® НПЭ-Т монтируются на отдельные трубы простым натяжением. При необходимости установки теплоизоляции на готовые трубопроводы трубки разрезаются по специальному продольному разрезу. Швы проклеиваются специальным клеем. Благодаря продольному надрезу трубки ПОРИЛЕКС® НПЭ-Т разрезаются легко и ровно, обеспечивая простой и быстрый монтаж.

 

2.7 жидкий керамический теплоизоляционный материал (Астратек)

Астратек представляет собой высокотехнологичный композиционный материал на водной основе, состоящий  из вакуумированных керамических сфер, находящихся в смеси акриловых полимеров. Эта комбинация делает материал легким, гибким, растяжимым, обладающим отличной адгезией к покрываемым поверхностям. Материал по консистенции напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, которую можно наносить на любую поверхность. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обладает Уникальными теплоизоляционными свойствами и обеспечивает антикоррозийную защиту.

Рис. 2.7

Он используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения, а так  же с целью обеспечения заданной температуры на поверхности теплоизоляции, для исключения ожогов рабочими, обслуживающими трубопроводы с высокими температурами.

Рабочий температурный  режим материала Астратек® от -60 до +230 ºС, допускаются кратковременные  тепловые нагрузки до +260 ºС. Астратек®  наносится как краска. Материал можно  наносить с помощью воздушного и  безвоздушного распылителя или с помощью кисти. После полимеризации Астратек® устойчив к агрессивным средам, не смывается щелочными растворами и водой. Грязь с поверхности смывается водой.

 

2.8 засыпные утеплители

Засыпные конструкции  характеризуются тем, что монтированные трубопроводы с антикоррозийным покрытием, уложенные в траншею, засыпаются теплоизоляционной массой. В качестве засыпок используют керамзитовый гравий, перлит, асфальтоизол. Последний характеризуется тем, что при разогреве трубы теплоносителем вокруг поверхности трубы создается тройной слой: оплавившийся материал, который обволакивает поверхность трубы, являясь антикоррозионным слоем, далее идет пористая спекшаяся масса, являющаяся теплоизоляционным слоем, и собразным периферийный слой засыпки, не изменяющий своих свойств (рис 2)

Рис. 2.8

При эксплуатации увлажняется, в основном, наружный слой, и к поверхности трубы влага не проникает. Перемещение трубопровода вследствие температурного удлинения происходит в вязком расплавленном слое Теплопроводность асфальтоизола колеблется от 0,085 Вт/(м*°С) в сухом состоянии до 0,2 Вт/(м*°С) в увлажненном

Для приготовления  засыпки в виде асфальтоизола  могут применяться отходы от переработки нефти.

Засыпная теплоизоляция  из керамзита и перлита рекомендуется при сухих и маловлажных грунтах с низким уровнем грунтовых вод Для защиты от поверхностных вод обсыпку рекомендуется покрывать полиэтиленовой пленкой, изолом, рубероидом н другими рулонными материалами

Находит применение засыпка гидрофобизировапным мелом Перед обработкой в шаровой мельнице мел смешивается с гидрофобизатором.[2]

Засыпка мела производится в инвентарную опалубку, в которую предварительно укладывается полиэтиленовая пленка После обсыпки трубопровода и уплотнения пленкой внахлест укрывают изолированный трубопровод. Коэффициент теплопроводности гидрофобизированного мела в среднем 0,086 Вт/(м*°С).

 

2.9 монолитные теплоизоляционные конструкции.

В качестве основного  теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов  бесканальной прокладки по СНиП 2.04.07-86* и СНиП 2.04.14-88 рекомендуется применять  армопенобетон (АПБ), пенополимерминерал (полимербетон)

Монолитные  теплоизоляционные конструкции получили самое широкое распространение.

Примером такой  конструкции является армопенобетонная оболочка, разработанная и широко применяемая в Ленинграде с 1948 г. Изготовление ее и покрытие труб производится индустриальным способом на специализированных заводах. Армирование, заливка пенобетоном в формы и автоклавная обработка производится на поточной линии. В бетон добавляют пенообразователь (столярный клей, канифоль и кальцинированная сода). Гидрозащитное покрытие выполняется в виде трех слоев бризола на битумно-резиновой мастике. Защитный слой - асбестоцементная штукатурка по проволочной сетке В других случаях защитный слой выполняется из двух-трех слоев стеклоткани по битумно-резиновой мастике

Рис. 2.9

 

Тепловое удлинение труб в изоляции из армопенобетона происходит вместе с изоляцией.

Стыки труб изолируют  по месту монтажа скорлупами или  сегментами из пенобетона, фенольного норопласта или газобетона[1].

 

2.9.1 армопенобетон

Армопенобетон характеризуется низкой плотностью (200–250 кг/м³) и теплопроводностью (0,05 Вт/(м• °C) ) при высокой прочности на сжатие (не менее 0,7 МПа). К преимуществам армопенобетона относятся его негорючесть, высокая температура применения (до 300 °C), отсутствие коррозионного воздействия на стальные трубы, паропроницаемость гидгозащитного покрытия и, как следствие, долговечность. Опыт его применения в тепловых сетях Северо-Западного региона имеет положительные результаты. Высокая индустриальность изготовления изоляции в монолитной оболочке из армопенобетона явилась результатом широкого внедрения этою метода строительства бесканальных теплопроводов.

Разработано и  применяется большое количество материалов для монолитной теплоизоляции  при бесканальных прокладках пенобетон, пенополимербетон, перлитобетон, керамзитобетон, асфальтокерамзитобетон, газосиликат, пеностекло и др

 

2.9.2 пенобетон

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. В настоящее время производится теплоизоляция монолитным пенобетоном, заливаемым в несъемную опалубку из алюминиевых или металлических оцинкованных листов. Разработана конструкция наружной неметаллической изоляции. Следует отметить, что не только ни одна из вспененных пластмасс, но и базальтовая вата не годятся для утепления труб с теплоносителем, температура которого превышает 250 ⁰С, так как происходит разложение пропитывающего состава. В то же время, при необходимости, может применяться монолитный пенобетон, выдерживающий свыше 1200

 

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.

2.10 пенополимерминерал (полимербетон)

Пенополимерминерал (полимербетон) разработан институтом ВНИПИЭнергопром и более 20 лет применяется в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов диаметром до 500 мм. Характеризуется интегральной структурой, совмещающей функции теплоизоляционного слоя и гидроизоляционного покрытия. Имеет температуру применения до 150 °C, теплопроводность при 25 °C – 0,047 Вт/(м•°C), при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244-94 относится к группе Г1.

Другим, широко распространенным способом индустриального строительства тепловых сетей являются бесканальные прокладки в битумоперлитной оболочке. Изготовление битумоперлитной смеси, нанесение на поверхность трубы, уплотнение и покрытие рулонным материалом осуществляется на поточной линии

Вследствие малого сцепления битумоперлита с поверхностью трубы тепловые удлинения происходят внутри изоляции

При этом способе изоляции необходимо осуществлять усиленное антикоррозийное покрытие груб с учетом возможности проникновения влаги к поверхности труб через изоляцию Невысокая стоимость изоляционной конструкции и индустриальность ее изготовления явились следствием широкого применения битумоперлитной теплоизоляции[5]

Теплопроводность  материала зависит также от плотности  и колеблется в пределах 0,08...0,15 Вт/(м*°С)

 

 

4. подведение итогов

Таким образом  изоляционные материалы бывают следующих видов:

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

Для трубопроводов  тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяются преимущественно  предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации. При бесканальной прокладке трубопроводов тепловых сетей не рекомендуется применение теплоизоляционных конструкций на основе штучных теплоизоляционных изделий с устройством гидроизоляционного покрытия на месте монтажа для линейных участков трубопроводов.

На сегодняшний  день на российском рынке представлен широкий спектр теплоизоляционных материалов как отечественных, так и зарубежных производителей.

Номенклатура  отечественных волокнистых теплоизоляционных  материалов, предназначенных для  тепловой изоляции оборудования, представлена традиционно применяемыми матами минераловатными  прошивными безобкладочными или в обкладках из металлической сетки, стеклоткани или крафт-бумаги с одной или двух сторон (ГОСТ 21880-94, ТУ 36.16.22-10-89, ТУ 34.26.10579-95 и др.), изделиями минераловатными с гофрированной структурой для промышленной тепловой изоляции (ТУ 36.16.22-8-91), плитами теплоизоляционными минераловатными на синтетическом связующем плотностью 50–125 кг/м³ (ГОСТ 9573-96), изделиями из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-95). В небольшом объеме выпускаются изделия из супертонкого стеклянного и базальтового волокна с применением различных связующих и без них (ТУ 21-5328981-05-92, ТУ 95.2348-92, ТУ 5761-086011387634-95 и др.). Лидерами в производстве волокнистых теплоизоляционных материалов для промышленного оборудования и трубопроводов являются заводы ОАО «Термостепс», ЗАО «Минеральная вата» (г. Железнодорожный), Назаровский ЗТИ, ЗАО «Сан-Гобэн Изовер» (г. Егорь-евск), ОАО «УРСА-Евразия» (г. Чудово, Серпухов) и др.

Продукция зарубежных производителей для изоляции трубопроводов  и оборудования представлена широкой номенклатурой волокнистых теплоизоляционных материалов фирм: «Rockwool» (Дания), «Сан-Гобэн Изовер» (Финляндия), «Partek», «Paroc» (Финляндия), «Izomat» (Словакия) (цилиндры, маты и плиты без покрытия или покрытые с одной стороны металлической сеткой, стеклорогожей, алюминиевой фольгой и т. д.).

Возрастают  объемы применения высокоэффективных  теплоизоляционных цилиндров из минерального (ЗАО «Минеральная вата», Назаровский ЗТИ, «Paroc») и стеклянного  волокна («Сан-Гобэн Изовер», «УРСА») отечественного и зарубежного производства.

Из пенопластов  наибольшее применение в конструкциях тепловой изоляции оборудования, преимущественно  низкотемпературного, находит пенополиуретан заливочный, напыляемый и в виде плитных изделий. Его отечественным разработчиком является научно-исследовательский институт синтетических смол (г. Владимир), а также образовавшиеся на его основе предприятия (ЗАО «Изолан» и др).

Тепловая изоляция прямо и косвенно обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации оборудования и трубопроводов в промышленности и ЖКХ, обеспечивает условия жизнедеятельности и требования энергосбережения в промышленности и строительном секторе экономики.

Тепловая изоляция применяется практически во всех отраслях промышленности, обеспечивая технологические требования, экслуатационную надежность и безаварийную работу объектов, многие из которых относятся к категории взрывопожароопасных или представляющих опасность для здоровья людей и окружающей среды.