Изоляция стальных труб – виды защиты трубопроводов

Анализ современных видов изоляции трубопроводов

Тепловые сети в России  являются наиболее уязвимым элементом системы теплоснабжения. Так в национальном докладе «Теплоснабжение  Российской Федерации. Пути выхода из кризиса”,  подготовленного в рамках проекта «Глобального экологического фонда» и Программы развития ООН в разделе тепловые сети представлены данные: 

– реальные тепловые потери составляют от 20 до 50% выработки тепла зимой и от 30 до 70% летом,

– утечки теплоносителя превышают нормы, принятые в развитых странах, в миллионы раз;

– замена трубопроводов из-за коррозии происходит в 4 – 5 раз чаще, чем принято в других странах.

В тепловых сетях теряется вся экономия от комбинированной выработки тепла и электроэнергии на ТЭЦ.

      Общая ситуация с тепловыми сетями в последние годы резко ухудшилась. Основные средства, выделяемые бюджетом на капитальный и текущий ремонт систем теплоснабжения, поглощаются именно тепловыми сетями.

   Руководство предприятий теплоснабжения, стремясь не допустить увеличения аварийности, пытается  сохранить объемы перекладок, снижая требования к качеству и всячески удешевляя строительные работы.

Практика аварийной замены отдельных узлов или участков тепловых сетей, выполняемой зачастую в неблагоприятных метеоусловиях в рекордные сроки с нарушением технологии, по существу является, к сожалению, вынужденной, но весьма неэффективной системой расходования и так явно недостаточных финансовых ресурсов, выделяемых на теплоснабжение. Переложенные сети имеют очень низкий ресурс и через 5 – 7 лет требуют новой перекладки.

                 В результате требования к качеству, и так не очень высокие, понизились до уровня минимальной внешней благопристойности.

Даже простейшее мероприятие, определяющее ресурс трубопровода, – нанесение на трубу качественного антикоррозийного покрытия, повсеместно заменено либо на покраску запрещенным к применению в тепловых сетях кузбас-лаком, либо нанесением покрытия на неподготовленную поверхность трубы. В результате безаварийный период жизни тепловых сетей редко превышает 10 лет.

              В существующей ситуации связанной с ростом цен на энергоносители, увеличением капитальных затрат на аварийные ремонты тепловых сетей, сокращением  финансирования теплоснабжения в стране – вопрос энергосбережения  приобретает жизненно важное значение.  Для тепловых сетей это поиск надежной теплоизоляции в сочетании с  защитой от внешней и внутренней коррозии трубопровода.

            Проектирование, строительство, монтаж тепловых сетей – это серьезный технологический процесс, ни в чем не уступающий по сложности строительству зданий и сооружений.

Осуществлять данные работы имеют право специализированные организации, обладающие необходимым оборудованием, компетентным  персоналом, соответствующей технической документацией и осуществляющие свою деятельность в соответствии с законодательством.

В качестве материала используются стальные трубы и трубы из нержавеющей стали в различной изоляции: минераловатная, ППУ изоляция заводского исполнения, Полиминеральная заводского исполнения, гибкие предизолированные трубы Касафлекс  и Изопрофлекс-А и др..

  Минераловатная изоляция

Используется с советских времен и имеет наибольшее распространение на теплосетях. Материалы на основе минеральных и базальтовых ват укладываемые на трубопроводы в виде матов и скорлуп.

Материалы укрываются оцинкованными лентами  и листами или асбоцементными составами  с целью укрытия от ультрофиалетового излучения и повышения жесткости  конструкции.

Для защиты от коррозии применяется антикоррозионное покрытие в виде лаков, красок и мастик.

        Преимущества:

высокая пожаробезопасность, устойчива к ультрофиалетовому излучению, высокая ремонтнопригодность при внешней прокладке – подлежит восстановлению на месте, экологически безопасна.

        Недостатки:

высокие тепловые потери и низкая влагоизоляция; низкая стойкость антикоррозионных покрытий; невозможность бесканальной прокладки т.е. дополнительные затраты на монтаж каналов; высокий уровень трудозатрат и продолжительные сроки выполнения работ; отсутствие возможности  контроля после нанесения изоляции, низкая вандалоустойчивость.

В настоящее время наиболее применима в помещениях с низкой влажностью, пожароопасных, закрытых от постороннего доступа.

ППУ изоляция заводского исполнения.

Трубы в пенополиуретановой изоляции представляют собой конструкцию, собранную по схеме «труба в трубе». Изоляция труб проводится в заводских условиях, что обеспечивает высокое качество и надежность конечной продукции за счет соблюдения параметров технологического процесса и аппаратных методов контроля качества.

При выполнении теплоизоляции жидкие компоненты пенополиуретана, впрыскиваются под давлением в пространство между стальной внутренней трубой и полиэтиленовой наружной изоляцией. Большое значение имеет точное соблюдение пропорций компонентов ППУ. Компоненты застывают в межтрубном пространстве, принимая форму защитной ППУ теплоизоляции. Адгезия, т.

е., сцепление разнородных тел в местах контакта поверхностей, обеспечивается предварительной обработкой стальной трубы дробеструйной установкой. Это позволяет снять с поверхности стальной трубы окалину и ржавчину. После этого на трубу наносится специальное покрытие. Адгезию с полиэтиленовой оболочкой обеспечивает коронарный электрический разряд на материале.

Применение защитной оболочки из полиэтилена  производится в случае подземной прокладки трассы и  использование защитной оболочки из оцинкованной стали  для надземной прокладки трассы. Так же изготавливается  весь спектр фасонных изделий и запорной арматуры в ППУ.

Все изделия производятся в заводских условиях высококвалифицированными специалистами на современном оборудовании.

Преимущества: 

В них сочетаются эластичность и, в то же время, твердость, которые дают широкий диапазон использования; Низкий коэффициент теплопроводности (0,027 ват/мк); Долговечность и надежность службы  25-30 лет; Высокая технологичность на современном оборудовании; устойчивость против коррозии; Биологически нейтральна, химически стойка к воздействию слабых кислот и щелочей, морской воды и действию микроорганизмов, плесени, гниению; Низкое водопоглощение;  За счет наличия системы ОДК, контроль целостности трубы во время эксплуатации осуществляется без проведения земляных работ;  Трубы в ППУ изоляции могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -80°C до +130°C;  Минимальная глубина при бесканальном способе прокладки принимается в пределах 0,5 – 0,7м от поверхности грунта. Максимальное залегание тепломагистрали  рассчитывается, исходя из условия соблюдения прочности конструкции. Обычно оно не превышает 3 м. Имеется возможность вариации толщиной слоя изоляции для учета требований различных климатических условий, это использование более толстого слоя изоляции для  северных районов страны. Возможность бестраншейной прокладки.

Недостатки:

Исходя из того же национального доклада «Теплоснабжение  Российской Федерации. Пути выхода из кризиса.»:,«Качество ППУ-труб большинства предприятий-изготовителей ниже всякой критики, качество строительства еще ниже, система контроля влажности изоляции (единственный источник правдивой информации о качестве строительства и эксплуатации) почти не применяется.

В итоге трубопроводы в ППУ, эксплуатируемые в других странах по 30 – 50 лет, у нас часто начинают выходить из строя на 2 – 4-й год эксплуатации.

» Также к недостаткам следует отнести: сложность выполнения заливки стыков и использования для этого специального оборудования; имеют место серьезные нарушения целостности изоляции при погрузочно-разгрузочных работах, на местах хранения и монтажа трубопроводов,   в связи с низкой квалификацией персонала, что приводит  к необходимости замены труб т.к..

требуется заводской ремонт, если трубы не закопают с нарушенной изоляцией; требуется специальная подготовка поверхности траншеи перед укладкой труб ППУ для устранения возможности разрушения изоляции; При хранении и транспортировки необходима  защита труб в ПЭ трубе и особенно краев изоляции от ультрофиалетового и механического воздействия; Невозможен контроль качества непосредственно изоляции; Высокие затраты на организацию (50-60 млн.руб.) и ведение производства в заводских условиях (высокий уровень амортизации сложного оборудования и высокооплачиваемые  квалифицированные кадры); низкая вандалоустойчивость и пожаростойкость

         Полиминеральная (ППМ) заводского исполнения.

Теплоизоляция труб ППМИ – это разработка российских ученых. При выполнении теплоизоляции смесь жидких компонентов пенополиуретана и неорганического зернистого материала(песок, щебень, крошка и др. ), заливается равномерно между разъемной формой и изолируемой трубой.

Вспениный материал легко заполняет свободное пространство и затвердевает. Труба с изоляцией легко удаляется из формы за счет применения слоя покрытия. Дозирование материалов обеспечивается  весовым или объемным методом.

Контроль  изоляции на трубах доступный по всей длине –визуальный, по твердости внешней корки и другим показателям на образцах взятых непосредственно из покрытия, при этом трубы не бракуются а легко восстанавливаются. Весь необходимый набор  фасонных изделий и запорной арматуры изготавливается в ППМИ по специальным формам.

Прочность адгезионной связи материал  трубы – изоляция определен системой применяемых компонентов и не требует использования антикоррозионной защиты.

Преимущества:

В связи с использованием полиуретановых композиций все свойства труб в ППМ изоляции близки к трубам в ППУ, и обладают всеми  ранее перечисленными положительными качествами. Однако имеются ряд технологических особенностей позволяющих рассматривать ППМИ  как не просто конкурент, а даже более предпочтительный вариант.

        Затраты на организацию производства  6-12 млн.руб., простота оборудования и  производства работ в заводских условиях (низкий уровень амортизации оборудования и небольшой объем  неквалифицированной работы);

      Изолирование стыков в полевых условиях не требует специального оборудования и оснастки, при использовании простейшей оснастки  изоляция на местах сварных стыков не отличается от заводской,  полученной на трубе;

      При получении значительных дефектов изоляции в результате операций перемещения и монтажа труб в ППМИ, все ремонтные работы производятся в полевых условиях.

      Высокая вандалоустойчивость при работе (транспортировке  и  монтаже) с трубами  в ППМИ связана с  высокой прочностью поверхностного слоя и отсутствием оцинкованного покрытия;

Отсутствует необходимость в системе ОДК для постоянного контроля за увлажнением ППМ изоляции, что существенно снижает затраты на эксплуатацию.

Суммарные затраты на приобретение элементов теплопроводов  в ППМИ совместно с затратами на строительно-монтажные работы при их прокладке на 20-25% меньше, чем аналоги в ППУ изоляции.

Недостатки:

При наземной прокладке необходима защита от воздействия ультрафиолетовых  лучей с помощью кремний органических  или фасадных акриловых красок, Низкая пожаростойкость, Необходимость укрытия при хранении перед подземной прокладкой от длительного воздействия ультрафиолетовых  лучей.

Трубы Изопрофлекс

Разработаны и предложены к производству швейцарской фирмой Brugg Rohrsysteme. В  России, они получили название Изопрофлекс. Конструкция этой трубы состоит из нескольких слоев.

Внутренний слой выполнен из молекулярно-сшитого полиэтилена и имеет назначение напорной трубы для передачи по ней нагретой жидкости. Трубы изопрофлекс способны работать с жидкостью, нагретой до +95 градусов Цельсия.

Внешняя поверхность напорной трубы армирована кевларовой нитью, что позволяет повысить допустимое давление проходящей по трубе жидкости. Следующий слой трубы Изопрофлекс – утеплитель из пенополиуретана и последний, внешний, слой – полиэтилен, представляющий собой гидрозащитную пленку.

При прокладке труб в траншее очень легко преодолевать различные изгибы и препятствия на пути, так как трубы Изопрофлекс обладают достаточно высокой гибкостью. Основное применение – внутриквартальная разводка сетей горячего водоснабжения.

Труба Касафлекс отличается тем, что внутренняя напорная часть ее выполнена не из пластика, а из нержавеющей стали, тонкостенной и гофрированной. Это позволило увеличить допустимое рабочее давление до 20 атм и температуру до +135 градусов Цельсия. Касафлекс применяется именно в тех областях, где необходимы такие давление и температура.

Обладая малыми гидравлическими потерями, низким гидравлическим трением теплоносителя, высокой долговечностью и прочими многими положительными моментами, делают трубы Касафлекс экономически гораздо более эффективными по сравнению с традиционными трубами, использующимися для аналогичных целей. Основное применение – внутриквартальная разводка сетей отопления или водоснабжения.

 Срок службы труб Касафлекс около 50 лет.

Недостатки:

Выпуск ограничен  максимальным  внутренним диаметром 160 мм;

стоимость труб и комплектующих изделий выше, чем изделий изолированных ППУ  в 2-4 раза;

при выполнении стыков используется специальное оборудование и расходная оснастка (гидравлический пресс, мастичная лента, промышленный фен или горелка и др.);

при выполнении стыков требуется квалифицированные специалисты;

при прокладке укладывать на песчаную подушку для исключения разрывов оболочки;

обязательное наличие системы ОДК;

наличие сварочных работ на стыках;

необходимо выполнять мероприятии защищающие от повреждения внешней полиэтиленовой трубы при размотке бухты;

все работы выполняются в ручную,

Необходимость укрытия при хранении перед подземной прокладкой от длительного воздействия ультрафиолетовых  лучей.
 

             Необходимо отметить тот факт, что все данные технологии изоляции труб  соответствуют требованиям ГОСТов, СНиП и других нормативных документов по сертификатам соответствия.

Выбор изоляции при разработке проекта тепловых сетей должен быть основан на расчетах  тепловых потерь, условиях эксплуатации, климатическими условиях, характеристики грунтов, экономическим обоснованием варианта.

  Комплектная поставка всех элементов в изолированном виде на трассу позволяет уменьшить объем строительно-монтажных работ и свести все только к сварке, просветке стыков, их изоляции, специальные материалы для которой также поставляются.

Широкомасштабное применение аналогичных конструкций в странах Западной Европы позволило на 25% сократить потери тепла и при росте количества потребителей снизить его отпуск.

Изоляция трубопроводов и оборудования: разновидности материалов и особенности технологии

Защита ответственных коммуникационных сетей и функциональных агрегатов нередко требует выполнения изоляционных работ.

Устройство внешней оболочки с одной стороны должно препятствовать воздействию негативных факторов окружающей среды, а с другой – сохранять оптимальный температурно-влажностный режим оберегаемых поверхностей.

В частности, изоляция трубопроводов систем отопления жилых и производственных зданий позволяет сохранять приемлемые показатели микроклимата независимо от сезонных условий. Но и это не единственная задача, которую выполняет наружная тонкостенная защита.

Основные требования к изоляции

Помимо трубопроводов целевым оборудованием для технологической изоляции может выступать инжиниринг, климатические системы, воздуховоды и различные функциональные устройства. Тепловая оболочка обычно выполняется из комплектных или полносборных конструкций заводского изготовления.

В сетях отопления изоляция трубопроводов, арматуры, компенсаторов и фланцевых соединений производится из покровов с защитными покрытиями. Поверхность изоляционного материала может иметь фольгированные слои или другие покрытия – главное, чтобы они были устойчивы к поражению коррозией.

Особые требования предъявляются к сетям, которые прокладываются бесканальным способом. В этом случае надо учитывать, что линии трубопроводов будут включать усиленную физическую защиту в виде стальных или бронированных футляров. Материал изоляции должен устраиваться в два слоя, с обеих сторон огораживая металлическую оболочку.

В процессе разработки проекта прокладки магистральных линий в инфраструктуре инженерных комплексов и предприятий просчитывается возможность выделения пожароопасных, взрывоопасных и экологически вредных веществ через специальные патрубки. В изоляции трубопроводов такого назначения должны не просто предусматриваться технологические выводные каналы.

Они должны обеспечивать оптимальную пропускную способность в соответствии с нормативными требованиями.

Особенности изоляции сетей трубопроводов

Отличия изоляции труб от других инженерно-коммуникационных сетей и смежного оборудования заключаются в условиях эксплуатации, прокладки и требований к обслуживанию носителя.

Например, условия циркуляции газа под высоким давлением исключают малейшие вибрационные или ударные воздействия.

Соответственно, изоляционный материал должен выступать и своего рода демпферной прокладкой – эту функцию лучше всего выполняют плиты из минеральной ваты, но только при условии включения силовых каркасов. А вот засыпные теплоизоляционные конструкции в этом случае не подходят.

Особые требования предъявляются к изоляции сетей, эксплуатируемых в цехах на химико-фармацевтических производствах. На таких предприятиях обычно выпускаются лекарственные и пищевые товары, не допускающие контакта с загрязненными средами.

Поэтому тепловая изоляция трубопроводов должна и сама по себе быть экологически чистой (на основе природных материалов), и также обеспечивать защиту от выхода вредных испарений из контура.

Для таких целей могут применяться средства из минеральной ваты, супертонкого или базальтового стекловолокна, но только под металлическим покровом и в обкладке на основе кремнеземной или стеклянной ткани.

Структура изоляционного материала

Традиционно изоляция выполняется как многослойный материал, в котором каждый пласт выполняет определенную задачу. Простейшая структура формируется тремя уровнями:

• Базовый слой. Жесткая основа, которая прилегает к целевой поверхности. Данная подложка должна проявлять стойкость к тепловым, влажностным и химическим воздействиям.
• Средний функциональный слой. Обычно он формируется непосредственно герметизирующим материалом, который может выполнять функции тепло-, шумо- и гидроизоляции.
• Защитный верхний слой. В центральных трубопроводах он является обязательным, так как позволяет обеспечить должную защиту от внешних механических воздействий.

Также свод правил (СП) для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов под номером 61.13330 указывает на необходимость наличия дополнительных слоев – предохранительного и выравнивающего. Если температура защищаемой поверхности в обычном эксплуатационном процессе превышает 12°С, то требуется и устройство пароизоляции с оптимальной пропускной способностью для выпуска водяного пара.

Что касается форм-фактора изготовления изоляционных материалов, то для трубопроводов чаще используют ламельные маты, пленки и цилиндрические жесткие изделия. Форма выпуска во многом зависит от структуры применяемого сырья. Жесткая изоляция обычно производится из вспененного пенополистирола, а минвата закладывается в маты или гибкие плиты.

Характеристики изоляции трубопроводов

Технико-физические и эксплуатационные параметры определяются условиями применения материала. Способность выдерживать высокие температуры, например, является основным функциональным качеством для большинства трубных изоляторов.

Так, для защиты поверхностей с тепловой нагрузкой порядка 400-600 °С используют материалы, теплопроводность которых составляет не менее 0,07 Вт/(м·°С). По крайней мере, такие показатели должны характеризовать первый слой.

Если же речь идет об изоляции труб или оборудования с отрицательным температурным режимом, то нормативы потребуют использования материалов с теплопроводностью ниже 0,07 Вт/ (м·°С) и средней плотностью 200 кг/м3.

Как отмечается в СНиП по изоляции трубопроводов под номером 2.04.14-88, диапазон показателей плотности может варьироваться от 40 до 750 кг/м3. Нижний уровень представляют маты на основе стеклянного шпатового волокна, а верхний – шнур из минеральной ваты или асбеста.

При бесканальной укладке тепловых сетей с положительной эксплуатационной температурой (до 20°С) следует задействовать изоляторы средней плотностью порядка 600 кг/м3, а показатель теплопроводности должен составлять 0,13 Вт/(м·°С). Что касается коэффициентов влажности, то это индивидуальное значение для каждого материала.

Главное требование – чтобы структура изолятора не утрачивала цельности и функциональных свойств при фактическом уровне влаги в конкретных условиях.

Проектирование тепловой изоляции трубопроводов

Определить конкретные технические характеристики для конкретных условий применения позволит проектное решение. Исполнители оценивают размерные параметры и физико-химические показатели материала, подходящего для целевой трубы или оборудования. Как правило, расчетные операции выполняются в следующих параметрах:

• Расчет по температуре на поверхности. Исходят из температуры внешней среды (в среднем 5-20°С), которую должен будет выдерживать наружный защитный слой.
• Расчет с целью предотвращения образования конденсата. Оцениваются свойства гигроскопичности и паропроницаемости. Например, мембранные пленки изоляторов в среднем пропускают 0,5 г/м2 в сутки, что соответствует коэффициенту влажности на месте эксплуатации порядка 60%.
• Расчет по нормативу плотности теплового потока. Уже упомянутый показатель теплопроводности, который зависит от температуры обслуживаемого объекта (трубы, сантехнической арматуры или оборудования).
• Расчет изоляции для трубопровода по транспортируемому веществу. Если речь идет об отоплении, то максимальными значениями будут считаться 90-95°C. Для таких сред выбирают изолятор толщиной 30 мм, где на уплотнитель приходится 5 мм.

Параметры теплоизоляционных конструкций

Готовый к использованию материал в комплекте с функциональными и крепежными доборными элементами. В соответствии с нормативами СП по изоляции трубопроводов, минимальная толщина таких конструкций составляет от 30 до 40 мм.

Тонкие слои выполняют в случае использования тканевых, холстопрошивных и шнуровых материалов. Если же планируется задействовать жесткоформованные изоляторы, то толщина конструкции должна будет составить не менее 40 мм.

В случае использования дополнительно уплотненных материалов к защитному каркасу добавляется еще 5-10 мм.

Изолирующие конструкции могут усиливаться и высокопрочной оболочкой из металла. В таких целях применяют ленточный или листовой алюминий, толщина которого составляет 0,25-0,3 мм. Для большего защитного эффекта рекомендуется крепить гофрированные изделия.

Сама по себе изоляция трубопроводов может иметь несколько функциональных герметизирующих слоев в сердцевине. Так, для зашиты поверхностей с температурным режимом от -60°С до 250°С и вовсе не допускается использование однослойных конструкций.

Данное условие необходимо хотя бы по той причине, что дополнительный слой должен перекрывать стыки и швы изоляторов. Поэтому чаще используют двухслойные системы, а иногда и трехслойные.

Природные изоляторы

Преимущественно это группа материалов-разновидностей рубероида. То есть основу составляет картон и битумные вязкие элементы с посыпками из талька, асбеста и песка. Особенно популярны стеклорубероид и пергамин. Первый выпускается рулонами шириной до 100 см.

Бывают разные модификации стеклорубероида – в том числе с повышенными функциями паро- и влагозащиты. Модифицированные полотна с обеих сторон имеют пылевидную посыпку частицами фракцией 0,6 мм. Однако использовать данную изоляцию для трубопроводов и оборудования можно лишь в тех случаях, если температура поверхности не превышает 80°С.

Это пиковая точка плавления битума, при которой стеклорубероид становится непригодным к использованию.

Довольно популярен в сегменте природных изоляторов и пергамин. Обычно его используют в качестве кровельного настила, но в некоторых исполнениях он оптимально подходит и для устройства оболочки труб. Основу структуры также составляют слои прочного картона с вязким веществом, но кроме них применяется и многослойная (до 40 пластов) конструкция на основе хлопка, льна, соломы и древесины.

Металлические изоляторы

Это механические защитные кожухи, которые закрывают собой средние слои тепло- и пароизоляции. В частности, их используют как средство защиты от атмосферных осадков, кислотных воздействий, ударов и других разрушающих факторов.

Средняя толщина изоляции трубопроводов из металла варьируется от 0,2 до 1,5 мм. Самые тонкие изделия представляют алюминиевые ленты, а самые толстые – холоднокатаная сталь, которая также получает дополнительные полимерные покрытия.

Важно отметить широкую функциональность таких кожухов с точки зрения конструкционного устройства. Оболочка может выполняться под возможность крепления разных видов фасонных элементов, среди которых заглушки, тройники, отводы и конусы.

В металлической изоляции трубопроводов отопления также предусматриваются специальные выходы для измерительных приборов и подключения опрессовочного оборудования на случай проверки герметичности контура. Монтаж кожуха производится заклепками и саморезами.

Реже используется точечная сварка, хотя она же обеспечивает наиболее надежные стыки.

Изоляторы на основе полимеров

Разновидность синтетической изоляции, которая может выступать и в качестве вспомогательного слоя, и как самостоятельное покрытие. Наружный диаметр таких оболочек составляет от 5 до 100 см, а толщина варьируется от 3 до 10 мм.

Несмотря на искусственное происхождение, изделия такого рода вполне могут быть экологически чистыми. По крайней мере, пригодными для использования в быту. Не проигрывает конкурентам полимерный материал и в технико-эксплуатационных показателях.

Например, по требованиям СП, тепловая изоляция трубопроводов марки «Изол» должна выдерживать температурные нагрузки до 400°С. В течение 2 часов материал не должен вздуваться и растягиваться.

Единственным серьезным минусом полимерного изолятора можно назвать не самую высокую механическую стойкость, поэтому будет не лишним дополнять такие оболочки алюминиевыми листами.

Заключение

Современные технологии изоляции позволяют формировать многофункциональную защитную оболочку для инженерных конструкций и тепловых сетей, не ухудшая эксплуатационные качества целевого объекта.

В то же время просчет в выборе конкретного материала понизит стойкость системы перед негативными факторами внутреннего и внешнего воздействия. Главная ошибка заключается в том, что многие ориентируются только лишь на одну функцию оболочки.

При этом даже многозадачная тепловая изоляция оборудования и трубопроводов не всегда может эффективно выполнять задачи паро- и гидрозащиты. Для них потребуется устройство вспомогательных покрытий соответствующего назначения.

Другое дело, что включение дополнительных уровней изоляции неизбежно увеличивает и толщину внешнего покрытия, а это может обусловить ограничения по использованию некоторых материалов.

Жидкая теплоизоляция труб и трубопроводов

Основной задачей для поставщиков и потребителей тепла является теплосбережение. Одним из главных пунктов программы теплосбережения является замена ветхих тепловых сетей и прокладка новых теплотрасс трубопроводов с улучшенной теплоизоляцией труб. Для утепления труб применяются различные теплоизоляционные материалы.

Требования к теплоизоляции труб существенно различаются в зависимости от назначения и условий эксплуатации, при этом задача любой теплоизоляционной системы — устойчивая и долговременная защита изолируемых поверхностей.

Утепление труб и трубопроводов

Для теплоизоляции трубопроводов применяют различные виды утеплителей. Материалы для теплоизоляции труб производятся в виде трубных и листовых теплоизоляционных покрытий.

Теплоизоляция для стальных труб выпускается в виде гибких трубок различного диаметра в отрезках или бухтах, листовых рулонов различной длины и ширины, плоских листах различных размеров. Трубная теплоизоляция также производится в виде теплоизоляционных цилиндров (скорлупы).

Вид теплоизоляции труб выбирается с учётом рабочих характеристик и размеров трубопровода. Теплоизоляция для труб производится из различных материалов и выпускается нескольких основных типов:

— теплоизоляция труб из вспенённого полиэтилена;

— теплоизоляция труб из вспенённого синтетического каучука;

— теплоизоляция труб из пенополиуретана (скорлупа ППУ);

— теплоизоляция труб из базальтового волокна.

При строительно-монтажных работах по прокладке трубопроводов отопления и сетей горячего водоснабжения обычно применяются стальные оцинкованные трубы, предварительно изолированные пенополиуретаном в полиэтиленовой оболочке или формованные скорлупы из пенополиуретана. Данные технологии используются при наружной прокладке тепловых сетей, для капитального ремонта теплоизоляции трубопроводов, а также для изоляции трубопроводов в подвалах и чердачных помещениях.

Возможность применения и эффективность теплоизоляционного материала определяется его физико-техническими характеристиками и рабочими параметрами: плотность, теплопроводность, сжимаемость, водопоглощение, водостойкость, паропроницаемость, негорючесть, надёжность, долговечность, возможность проведения монтажных работ вне зависимости от сезона.

Всё более широкую известность на рынке современных теплоизоляционных покрытий приобретает жидкая керамическая теплоизоляция.

Жидкая керамическая теплоизоляция

Теплоизоляционная краска Теплокор — это жидкий керамический теплоизоляционный материал на водной основе для защиты металлических, стальных и чугунных поверхностей, в том числе с остатками окалины и ржавчины. Теплоизолятор представляет собой композицию на основе акриловых полимеров, полых стеклокерамических микросфер, ингибиторов коррозии, антикоррозионных пигментов и вспомогательных веществ.

Основные достоинства сверхтонкой керамической теплоизоляции:

• жидкая теплоизоляция имеет низкий коэффициент теплопроводности, что сохраняет тепловую энергию;

• жидкая теплоизоляция имеет высокую сопротивляемость диффузии водяного пара и обладает низкой влагопроницаемостью;

• жидкая теплоизоляция сохраняет носитель внутри труб от нагревания;

• жидкая теплоизоляция сохраняет систему от замораживания на срок, достаточный для того, чтобы провести необходимые ремонтные работы;

• жидкая теплоизоляция защищает трубы от конденсата и коррозии;

• жидкая теплоизоляция устойчива к воздействию агрессивных сред;

• жидкая теплоизоляция устойчива к механическим воздействиям;

• жидкая теплоизоляция обладает эластичностью, что обеспечивает технологичность монтажа и простоту нанесения.

Теплоизоляция для труб: преимущества

Теплоизоляция труб значительно уменьшает потери тепловой энергии в инженерных системах трубопроводов.

Теплоизоляция труб защищает трубопроводы от воздействия агрессивных и химических сред, обладает стойкостью к микроорганизмам и плесени. Также теплоизоляция труб защищает трубопровод от внешних атмосферных и механических воздействий.

Теплоизоляция труб обеспечивает защиту трубопроводов от образования конденсата и возникновения коррозии труб и оборудования под изоляцией.

Теплоизолятор Теплокор, используемый для теплоизоляции стальных труб, является не горючим и пожаробезопасным, а также не токсичным и экологически безопасным материалом.

Теплоизоляция для труб: применение

Жидкая теплоизоляция труб применяется при прокладке газопроводов и нефтепроводов, при монтаже трубопроводов в инженерных системах горячего и холодного водоснабжения, системах отопления и канализации, в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Также теплоизоляция для труб широко применяется в холодильных и морозильных системах, в химической и пищевой промышленности.

Теплоизоляция для труб может использоваться при подземном и надземном монтаже трубопровода, утепление труб применяется как внутри помещений, так и на открытом воздухе.

Теплоизоляция для труб может применяться для изоляции не только прямолинейных частей трубопровода, но и для трубопроводов различной конфигурации и сложности.

Утеплители для труб также применяются для изоляции фитингов и запорной арматуры трубопровода.

Утеплитель труб Теплокор применяется для комплексной изоляции металлических труб самого разного назначения (тепловая изоляция и антикоррозийная защита):

— теплоизоляция труб отопления внутри и снаружи зданий;

— утепление водопроводных и канализационных труб;

— теплоизоляция труб горячего и холодного водоснабжения;

— теплоизоляция воздуховодов и труб вентиляции;

— утепление труб дымохода, печных и вытяжных труб;

— теплоизоляция металлических труб на улице и в земле.

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов — на сайте krasko.ru.

Подробнее о жидких теплоизоляционных материалах (тепловая изоляция теплотрасс трубопроводов, жидкая керамическая теплоизоляция, утепление стальных труб и трубопроводов) можно ознакомиться на нашем сайте.

Перейти к списку статей

Версия для печати

Теплоизоляция трубопроводов 5 самых интересных способов

Теплоизоляция трубопроводов – способ, активно применяемый для снижения тепловых потерь определенных систем, для понижения температуры коммуникаций, направленный для безопасной ежедневной эксплуатации. Довольно проблематично без применения данной технологии гарантировать в зимнее время бесперебойную эксплуатацию сетей, поскольку риск промерзания и, как следствие, выхода из строя труб крайне велик.

Требования к изоляции

Тепловая изоляция труб предусматривает под собой ряд технических нормативных документов, соблюдение которых обязательно при проектировании, монтаже и эксплуатации инженерных систем жилых и общественных зданий, и прочих объектов различного назначения.

Более подробная информация изложена на сайте:

http://www.ktto.com.ua/norm/teplo_pot

Следует отметить, что под промышленной теплоизоляцией имеется ввиду теплоизоляция трубопроводов, емкостей, а также оборудования и резервуаров.

Термоизоляцию осуществляют для предупреждения охлаждения присутствующей в трубах жидкости либо во избежание формирования на оборудовании конденсата. Если теплопотери не столь важны, то данный технологический процесс необходим для соблюдения ТБ.

Различные версии изоляторов рассматриваются для изоляции труб, используемых для транспортировки газа.

Теплоизоляцию газопровода осуществляют посредством специального лака или  краски, но обычно прибегают к современным защитным материалам, отвечающим всем предъявляемым для этого требованиям, а именно:

• изолятор для газопровода должен быть наделен потенциалом монолитного, равномерного его устройства на трубу;
• материал для теплоизоляции трубопровода должен характеризоваться низким коэффициентом водопоглощения и обладать высокими гидроизоляционными качествами;
• предохранять конструкцию от разрушительного ультраизлучения.

Утепление подземных сетей

Тепловая изоляция – обязательное условие при прокладке и системы водоснабжения, и систем канализации. Утепление трубопроводов поможет избежать в зимнее время промерзания и исключить потери тепла.

Все работы по изоляции должны осуществляться согласно требованиям, четко сформулированные и прописанные в СНиП. 

Требования к тепловой изоляции

http://wwtec.ru/assets/files/snip/snip2.04.14-88(1998).pdf

В нормативных документах содержится подробная информация о материалах и методах осуществления работ. Здесь же обозначены применяемые стандарты к контурам теплоизоляции, представлены определенные рекомендации.

Виды теплоизоляционных материалов

Тепловая изоляция подразделяется на виды с определенными свойствами и производится в следующих формах:

• сенменты;
• цилиндры;
• маты;
• полуцилиндры;
• рулоны.

Виды теплоизоляции:

• минеральная вата;
• скорлупа;
• полиуретановый герметик;
• трубчатый утеплитель;
• жидкокерамический композит;
• изоляция базальтовая.

Перечень, изложенный выше, этим не исчерпывается, рынок регулярно обновляется новыми вариантами в данной области.

Теплоизоляция минеральной ватой

Минеральная вата из всех представленных на сегодня видов утеплителя характеризуется наименьшей стоимостью, плюсом является и несложность монтажа изоляции. Теплоизоляция трубопроводов минеральной ватой — процесс:

• рулон ваты нарезается полосами 200 мм толщиной (поперек) и ими далее обматывают трубы, вначале слоем минеральной ваты (толщиной 100 мм), поверх – плотно слоем стеклоткани;
• минеральную вату следует укладывать равномерно, она не должна сминаться.

Минеральная вата рассматривается как теплоизоляция трубопроводов значительного  диаметра, применима для трасс отопления городских сетей и для систем канализации, для канализационных систем малого диаметра и для труб водоснабжения – не практикуется.

Теплоизоляция наружных трубопроводов

Выбор термоизоляционных материалов при наружной прокладке труб отопления – достаточно велик и предлагаются в виде матов рулонного типа.

Податливость материала позволяет придавать им фигурную форму для удобства монтажа, предлагаются утеплители, наносимые в жидком виде, их дальнейшие качества проявляются после застывания.

Съемная теплоизоляция в оцинкованном кожухе широко применяется на  линейных участках трубопроводов.

Пенокаучук в виде трубок или рулонов в зависимости от диаметра труб применяют как теплоизоляцию труб и деталей технологических трубопроводов, устанавливается в несколько слоев, в зависимости от необходимой толщины тепловой изоляции.

Интересным методом для теплоизоляции считается покровный слой, с видами которого реально ознакомиться на сайте:

http://www.zakonprost.ru/content/base/part/500192

Термоизоляционные материалы, применяемые на трубопроводах, проложенных на открытом воздухе и непосредственно по поверхности земли, позволят горячей воде не остыть на пути к потребителю, причем утепляются все виды труб:

• пластиковые;
• металлические;
• полимерные;
• металлопластиковые;
• композитные.

Причем при самостоятельной термической изоляции коммуникаций в частном доме проще работать с предизолированными трубами и самоклеящейся изоляцией, а в качестве помощника для устранения недочетов рекомендуется использовать дополнительную обмотку, например, алюминиевый скотч.

Расчет потери тепла. С методикой расчета возможных потерь тепла трубопроводом с учетом фактических температур теплоносителя и воздуха окружающего систему, свойства и толщину тепловой изоляции можно ознакомиться здесь:

http://www.ktto.com.ua/calculation/oporu_trub

http://www.allbeton.ru/upload/iblock/7da/raschet-teplovih-poter-neizolirovannimi-truboprovodami-pri-nadzemnoy-prokladke-metodicheskie-ukazaniya-uhonichevv.pdf

Теплоизоляционные материалы для трубопроводов, среди которых пенополиуретан и стекловата, по всем своим качествам являются высокоэффективными изолирующими материалами.

Пенополиуретан

Пенополиуретан, как утеплитель трубопровода —  экологически чистый и эффективный утеплитель. Характеризуется нейтральным запахом, не подвержен грибку, наделен повышенной стойкостью к вредным средам, не разрушается, полностью безвреден для человека и окружающей среды.

Непосредственно для труб большого диаметра применяется метод напыления, в результате которого формируется бесшовная сплошная изоляция, гарантируется пиковое  снижение теплопотерь.

Напыление осуществляется на месте производства работ, с применением специального оборудования для теплоизоляции трубопроводов, незамысловатость и быстрота процедуры – явное преимущество.

Для работ на трубах незначительного диаметра рассматриваются скорлупы на базе пенополиуретана, обеспечивающие высокий уровень тепловой изоляции, данный способ является доступным по своей стоимости.

Стекловата

Тепловая изоляция с применением стекловаты отвечает всем требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам. Материал предлагается в виде рулонов, матов, плит разной толщины, размеров и плотности. Стекловата при монтаже несколько неудобна и нуждается в дополнительной изоляции и герметизации, что увеличивает стоимость работ и их длительность.

Составление сметы для утепления трубопровода

Работы по теплоизоляции трубопроводов невозможны без составления предварительной сметы, где прописана «шаг за шагом» вся последовательность выполняемых работ, на основании которых формируется стоимость работ.

Ознакомиться с правилами составления сметы можно на сайте:

http://strport.ru/stroitelstvo-domov/sostavlenie-smety-po-montazhu-truboprovoda

Пример для желающих самостоятельно просчитать объем на 1 м длины трубопроводов:

https://ras4et.ru/page/obem-izolyacii-krugloy-poverhnosti-po-naruzhnomu-diametru.html

Как проводятся работы по изоляции трубопроводов

Тепловая изоляция должна осуществляться, согласно действующим нормам и правилам, что гарантирует эффективное энергосбережение и увеличение продолжительности сроков полезного использования.

Монтаж теплоизоляции трубопроводов, исходя из статьи, реально производить посредством различных материалов, но с учетом определенных факторов и, прежде всего, от прямого назначения будущей прокладываемой системы.

Например, теплоизоляцию трубопроводов с высокой температурой транспортируемой по нему среды лучше производить с применением цилиндровой изоляции (скорлупой ППУ), дополнительно кашированных фольгированным картоном или фольгой.

Краткое устройство теплоизоляции трубопроводов

Предварительный этап:

• полное завершение монтажных работ (слесарных, сварочных);
• зачистка стальными щитками (вручную) либо с помощью пескоструйных машин поверхности и стыков трубопровода, обезжиривание;
• испытание прочности и герметичности сварных швов (визуальный осмотр, проверка давлением, контроль (при необходимости) с помощью спецоборудования));
• нанесение спецсоставов – эпоксидных праймеров (как пример).

Интересно ознакомиться визуально с процессом монтажа: