Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей материалы

Требование к теплоизоляции труб отопления тепловых сетей

Основные требования к конструкции теплоизоляции на трубопроводах тепловых сетей (отопления) приведены в разделе 11 СП 124.13330.2012 «Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003» и СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003»

Выделим наиболее важные пункты данных нормативных документов, которые касаются непосредственно тепловой изоляции трубопроводов.

Согласно разделу 11 СП 124.13330.2012

11.1 Для тепловых сетей следует, как правило, принимать теплоизоляционные материалы и конструкции, проверенные практикой эксплуатации.

Новые материалы и конструкции допускаются к применению при положительных результатах независимых испытаний, проведенных специализированными лабораториями, аккредитованными на выполнение данных испытаний в установленном порядке.

При выборе изоляционной конструкции срок ее службы должен составлять не менее 10 лет.

11.2 Материалы тепловой изоляции и покровного слоя теплопроводов должны отвечать требованиям СП 61.13330, норм пожарной безопасности и выбираться в зависимости от конкретных условий и способов прокладки.

При совместной подземной прокладке в тоннелях (коммуникационных коллекторах) теплопроводов с электрическими или слаботочными кабелями не допускается применять тепловую изоляцию из горючих материалов без покровного слоя из негорючего материала и устройства противопожарных вставок длиной 3 м, на каждые 100 м трубопровода.

При отдельной прокладке теплопроводов в проходных и полупроходных каналах, без постоянного присутствия обслуживающего персонала, допускается применение горючих материалов теплоизоляционного и покровного слоев, при устройстве противопожарных вставок длиной 3 м, на каждые 100 м трубопровода.

При надземной прокладке теплопроводов рекомендуется применять для покровного слоя теплоизоляции негорючие материалы групп горючести Г1 и Г2.

При подземной бесканальной прокладке и в непроходных каналах допускается применять горючие материалы теплоизоляционного и покровного слоев.

11.4 При прокладке теплопроводов в теплоизоляции из горючих материалов следует предусматривать вставки из негорючих материалов длиной не менее 3 м:

на вводе в здания;
при надземной прокладке — через каждые 100 м, при этом для вертикальных участков через каждые 10 м;
в местах выхода теплопроводов из грунта.

При применении конструкций теплопроводов в теплоизоляции из горючих материалов в негорючей оболочке допускается вставки не делать.

11.5 Детали крепления теплопроводов должны выполняться из коррозионно-стойких материалов или покрываться антикоррозионными покрытиями.

11.6 Выбор материала тепловой изоляции и конструкции теплопровода следует производить по экономическому оптимуму суммарных эксплуатационных затрат и капиталовложений в тепловые сети, сопутствующие конструкции и сооружения.

Выбор толщины теплоизоляции следует производить по СП 61.13330 на заданные параметры с учетом климатологических данных пункта строительства, стоимости теплоизоляционной конструкции и теплоты.

Согласно разделу 4 СП 61.13330.2012

4.1 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.

4.2 Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям:

энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;
эксплуатационной надежности и долговечности — выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;
безопасности для окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации и утилизации.

Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки, в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, установленные в санитарных нормах.

4.3 При выборе материалов и изделий, входящих в состав теплоизоляционных конструкций для поверхностей с положительными температурами теплоносителя (20 °С и выше), следует учитывать следующие факторы:

месторасположение изолируемого объекта СП 131.13330;
температуру изолируемой поверхности;
температуру окружающей среды;
требования пожарной безопасности;
агрессивность окружающей среды или веществ, содержащихся в изолируемых объектах;
коррозионное воздействие;
материал поверхности изолируемого объекта;
допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
наличие вибрации и ударных воздействий;
требуемую долговечность теплоизоляционной конструкции;
санитарно-гигиенические требования;
температуру применения теплоизоляционного материала;
теплопроводность теплоизоляционного материала;
температурные деформации изолируемых поверхностей;
конфигурация и размеры изолируемой поверхности;
условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность и др.);
условия демонтажа и утилизации.
Теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения:
воздействие грунтовых вод;
нагрузки от массы вышележащего грунта и проходящего транспорта.
При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для поверхностей с температурой теплоносителя 19 °С и ниже и отрицательной температурой дополнительно следует учитывать относительную влажность окружающего воздуха, а также влажность и паропроницаемость теплоизоляционного материала.

4.4 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

теплоизоляционный слой;
покровный слой;
элементы крепления.

4.5 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с отрицательной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

теплоизоляционный слой;
пароизоляционный слой;
покровный слой;
элементы крепления.

Пароизоляционный слой следует предусматривать также при температуре изолируемой поверхности ниже 12 °С. Устройство пароизоляционного слоя при температуре выше 12 °С следует предусматривать для оборудования и трубопроводов с температурой ниже температуры окружающей среды, если расчетная температура изолируемой поверхности ниже температуры «точки росы» при расчетном давлении и влажности окружающего воздуха.

Необходимость установки пароизоляционного слоя в конструкции тепловой изоляции для поверхностей с переменным температурным режимом (от «положительной» к «отрицательной» и наоборот) определяется расчетом для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции.

Антикоррозионные покрытия изолируемой поверхности не входят в состав теплоизоляционных конструкций.

4.6 В зависимости от применяемых конструктивных решений в состав конструкции дополнительно могут входить:

выравнивающий слой;
предохранительный слой.

Предохранительный слой следует предусматривать при применении металлического покровного слоя для предотвращения повреждения пароизоляционных материалов.

Устройство теплоизоляции трубопроводов для тепловых сетей

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:

создание системы обогрева с использованием нагревательных кабелей. Этот способ предполагает выполнение работы по закреплению нагревательных элементов поверх бытовых трубопроводов либо заведение приспособления внутрь коллектора. Работают элементы нагрева от электрической сети. Обращаем внимание что, когда выполняется постоянный обогрев трубопроводов, то используются саморегулирующие провода, включение и отключение которых происходит в автоматическом режиме. Применение таких систем обогрева исключает ситуации перегрева конструкций;
прокладка сетей трубопроводов ниже уровня промерзания грунта. Такой вариант их размещения позволяет исключить контакт сетей с источниками холода;
использование подземных лодок закрытого типа. Воздушное пространство изолированное, поэтому воздух вокруг трубопроводов медленно остывает. А это позволяет исключить замерзание теплоносителя или другого содержимого труб;
создание контура из теплоизоляционных материалов для обеспечения высокой термозащиты трубопроводов. Наиболее распространенным является именно такой вид защиты трубопроводов.

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.

В СНиП содержатся следующие рекомендации по теплоизоляции 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.

Читать еще: Увеличение тяги дымохода

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.

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.

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.

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:

сначала канализационные лотки укладываются на дно траншеи;
после этого поверх них выполняется прокладка труб, после чего приступают к герметизации соединений между ними;
далее на трубы надеваются кожухи, а потом конструкция оборачивается при помощи паронепроницаемой стеклоткани. Для фиксации материалов используются хомуты из полимерных материалов;
далее лоток закрывается крышкой, после этого засыпается грунтом. В зазор между ним и траншеей выполняется укладка песчано-глиняной смеси с последующей тщательной утрамбовкой;
если лотки отсутствуют, то трубы укладываются на уплотненный грунт с подсыпкой песчано-гравийной смесью.

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.

Поэтапная изоляция трубопроводов

Теплоизоляция трубопроводов — это комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы воспрепятствовать теплообмену транспортируемого по ним носителя с окружающей средой. Тепловая изоляция трубопроводов применяется не только в системах отопления и поставки горячей воды, но и там, где по технологии требуется транспортировка веществ с какой-то определенной температурой, например, хладагентов.

Смысл теплоизоляции – использование средств, оказывающих термическое сопротивление теплообмену любого рода: контактному и осуществляемому посредством инфракрасного излучения.

Наибольшее применение, выраженное в числах, имеет тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей. В отличие от Европы, централизованная система отопления господствует на всем постсоветском пространстве. Только в одной лишь России суммарная протяженность теплосетей составляет более 260 тыс. километров.

Значительно реже изоляция для труб отопления находит применение у частных домовладений, имеющих автономную систему отопления. Лишь в нескольких северных регионах частные дома подключаются к центральной теплотрассе с размещением труб отопления на улице.

Некоторым типам котлов, к примеру, мощным газовым или дизельным, требованиями свода правил СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» предписано отдельное от здания размещения – в котельной, отстоящей от обогреваемого объекта на несколько метров. В их случае фрагмент обвязки, проходящий через улицу, обязательно нуждается в утеплении.

Читать еще: Как крепить полотенцесушитель к трубе?

Способы прокладки труб

На улице изоляция трубопроводов отопления требуется и при открытом наземном размещении, и при скрытой прокладке – под землей. Последний способ бывает канальным – в траншею сперва укладывается железобетонный желоб, а в нем уже размещаются трубы. Бесканальный способ размещения – непосредственно в грунте. Применяемые изоляционные материалы различаются не только по теплопроводности, но и паро-, водонепроницаемости, долговечности и способам монтажа.

Не столь очевидна необходимость утепления труб холодного водоснабжения. Однако без нее не обойтись в том случае, когда водопровод проложен открытым наземным способом — трубы требуется защищать от промерзания и последующего повреждения. Но и внутри зданий изолировать трубы водопровода тоже приходится –- для предотвращения конденсации влаги на них.

Стекловата, минеральная вата

Проверенные практикой эксплуатации изоляционные материалы. Отвечают требованиям СП 61.13330.2012, СНиП 41-03-2003 и нормам пожарной безопасности при любом способе прокладки. Представляют собой волокна диаметром 3-15 мкм, по структуре близкие к кристаллам.

Стекловата изготавливается из отходов стекольного производства, минвата из кремнийсодержащих шлаков и силикатных отходов металлургии. Различия их свойств незначительны. Выпускаются в виде рулонов, прошивных матов, плит и опрессованных цилиндров.

С материалами важно соблюдать осторожность и уметь правильно обращаться. Любые манипуляции должны выполняться в защитном комбинезоне, перчатках и респираторе.

Монтаж

Трубу оборачивают или обкладывают ватой, обеспечивая равномерную плотность заполнения по всей поверхности. Затем изоляцию, не слишком передавливая, фиксируют с помощью вязальной проволоки. Материал гигроскопичен и легко намокает, поэтому изоляция наружных трубопроводов из минеральной или стеклянной ваты требует установки пароизоляционного слоя из материала с низкой паропроницаемостью: рубероида или полиэтиленовой пленки.

Поверх него размещается покровный слой, препятствующий проникновению осадков – кожух из кровельной жести, оцинкованного железа или листового алюминия.

Базальтовая (каменная) вата

Более плотная, чем стекловата. Волокна изготавливаются из расплава габбро-базальтовых пород. Абсолютно негорюча, кратковременно выдерживает воздействие температур вплоть до 900° C. Далеко не любые изоляционные материалы могут как базальтовая вата длительно контактировать с поверхностями, нагретыми до 700°С.

Теплопроводность сопоставима с полимерами, варьируется от 0,032 до 0,048 Вт/(м·K). Высокие эксплуатационные показатели позволяют использовать ее теплоизоляционные свойства не только для трубопроводов, но и при обустройстве горячих дымоходов.

Выпускается в нескольких вариантах:

как и стекловата, рулонами;
в форме матов (прошитых рулонов);
в виде цилиндрических элементов с одной продольной прорезью;
в виде прессованных фрагментов цилиндра, так называемых скорлуп.

Последние два исполнения имеют разные модификации, отличающиеся плотностью и наличием теплоотражающей пленки. Прорезь цилиндра и края скорлуп могут быть выполнены в виде шипового соединения.

СП 61.13330.2012 содержит указание о том, тепловая изоляция трубопроводов обязана соответствовать требованиям безопасности и защиты окружающей среды. Сама по себе базальтовая вата этому указанию соответствует в полной мере.

Производители часто прибегают к хитрости: чтобы улучшить потребительские показатели – придать ей гидрофобность, большую плотность, паропроницаемость они используют пропитки на основе фенолоформальдегидных смол. Поэтому 100% безопасной для человека ее назвать нельзя. Перед применением базальтовой ваты в жилом помещении желательно изучить ее гигиенический сертификат.

Монтаж

Волокна утеплителя прочнее, чем у стекловаты, поэтому попадание его частиц в организм через легкие или кожу почти исключено. Однако при работах все же рекомендуется использовать перчатки и респиратор.

Монтаж рулонного полотна не отличается от того способа, каким осуществляется изоляция труб отопления стекловатой. Теплозащита в виде скорлуп и цилиндров крепится на трубы с помощью монтажного скотча или широкого бандажа. Несмотря на некоторую гидрофобность базальтовой ваты, на изолированные с ее помощью трубы также требуется гидрозащитная паропроницаемая оболочка из полиэтилена или рубероида, и дополнительная, из жести либо плотной алюминиевой фольги.

Вспененный полиуретан (пенополиуретан, ППУ)

Более чем в два раза сокращает тепловые потери по сравнению со стекловатой и минеральной ватой. К числу его преимуществ относят: низкую теплопроводность, отличные гидроизоляционные свойства. Заявляемый производителями срок службы – 30 лет;. Диапазон рабочей температуры от -40 до +140 °С, максимальная выдерживаемая в течении короткого времени – 150 °С.

Основные марки ППУ относятся к группе горючести Г4 (сильногорючие). При изменение состава с помощью добавки антипиренов им присваивается Г3 (нормальногорючие).

Хотя пенополиуретан отлично подходит как изоляционный материал для труб отопления, имейте ввиду, что СП 61.13330.2012 разрешает применение подобной теплоизоляции только в одноквартирных жилых домах, а СП 2.13130.2012 ограничивает их высоту двумя этажами.

Тепловая изоляция трубопроводов

Трубопровод это система труб, используемая для транспортировки различных веществ и рабочих жидкостей в строительстве, ЖКХ, промышленности и при эксплуатации различных объектов. Для сохранения температуры рабочей среды и снижения тепловых потерь, а также защиты персонала и внешней среды, а также сокращения расходов на нагрев или охлаждение рабочей среды применяют тепловую изоляцию трубопроводов.

Тепловая изоляция трубопроводов может осуществляться разными методами и материалами. Ранее для тепловой изоляции трубопроводов использовали минераловатные и стекловатные утеплители. Однако волокнистые материалы гигроскопичны и при повреждении внешней оболочки быстро набирают воду, теряя теплоизоляционные свойства. Это приводит не только к повышенным теплопотерям, но и к ускоренной коррозии стальных трубопроводов, которые традиционно широко применяются в системах теплоснабжения и водоснабжения. Таким образом, тепловая изоляция трубопроводов, впитавшая влагу способствует скорейшему выходу из строя напорных стальных труб. Поэтому сегодня все чаще используют полимерные материалы, как для производства самих трубопроводов, так и для производства тепловой изоляции трубопроводов. Полимерные трубопроводы обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению со стальными трубопроводами.

Среди главных преимуществ такие как:

Высокая коррозионная стойкость
Повышенный срок службы. Обычно, при соблюдении условий эксплуатации на системах теплоснабжения и горячего водоснабжения полимерные трубопроводы служат около 30-50 лет, а на системах холодного водоснабжения расчетный срок службы таких трубопроводов может достигать 100 лет.
Более низкие гидравлические потери и повышенную пропускную способность. Полимерные трубопроводы имеют более чем в 100 раз меньшую шероховатость внутренне поверхности по сравнению со стальными трубопроводами.
Полимерные трубы не подвержены такому зарастанию как стальные трубопроводы
Обладают большей гибкостью
Проще монтируются – сроки монтажа сокращаются в несколько раз, а как следствие сокращаются затраты на монтаж
Имеют значительно меньший вес, что упрощает монтаж и транспортировку

На сегодняшний день применение полимерных трубопроводов с высоким сроком службы в России является наиважнейшей задачей. В настоящее время общая протяженность трубопроводов теплоснабжения и водоснабжения в России составляет около 889 000 километров в однотрубном исчислении! Из них трубопроводы тепловых сетей централизованного теплоснабжения в России составляет примерно 366 тыс. км в однотрубном исчислении, а труб водоснабжения 523 000 км! Россия занимает по этому показателю первое место в мире. При этом ¾ – это разводящие сети. В настоящее время 80 % трубопроводов тепловых сетей превысили срок безаварийной службы, и около трети – находятся в аварийном состоянии. Утечки и неучтённые расходы воды в системах теплоснабжения составляют в среднем по России 15-20% от всей подачи воды в год, а тепловые потери достигают 50%. (11 млн т.н.э.*) Т.Н.Э. – тонна нефтяного эквивалента (ТОЕ – Tonne of oil equivalent 41,868 ГДж или 11,63 МВт-ч). 1 топливный эквивалент по нефти – ТНЭ =41,8 ГДж, а по углю (ТУЭ) = 0,7 ТНЭ = 29,3 ГДж. [2,3].

Основываясь на расчетных данных теплопотерь на 1 км трубопровода горячего водоснабжения (ГВС), указанных в СНиП [1, 4], и располагая данными о теплоэффективности труб с теплогидроизоляцией, можно предположить, что при замене 30% находящихся в аварийном состоянии труб тепловых сетей на трубы с теплогидроизоляцией возможно сократить энергопотери на 6,5 млн т.н.э.

Основные причины катастрофического состояния тепловых сетей заключаются в массовом применении канальной прокладки трубопроводов при которой используется тепловая изоляция трубопроводов из недолговечных теплоизоляционных материалов. Применяемая в данных технологиях гидроизоляция (защитные покрытия из стеклохолста, гидроизола, штукатурки), а также гидрофобизация волокнистых материалов не защищают их от увлажнения при длительной эксплуатации, а следовательно, и от ухудшения их теплофизических характеристик при намокании и создают условия для наружной коррозии стальных труб (фактический срок службы таких трубопроводов для магистральных сетей составляет 12-15 лет, распределительных и квартальных сетей – 7-8 лет, сетей горячего водоснабжения (ГВС) – 3-5 лет, т.е. значительно ниже нормативных 25 лет). Повышенный износ и выход из строя трубопроводох горячего водоснабжения связан с тем, что в системе водоснабжения много растворенного кислорода, который потенцирует коррозию стальных трубопроводов. Следует отметить, что коррозионная повреждаемость стальных труб в России транспортируемой водой выше, чем в Западной Европе, т.к. в последней в тепловых сетях используется обессоленная вода, а в России – умягчённая. При коррозии напорных труб влагой также повреждается тепловая изоляция трубопроводов, т.е. она намокает и теряет теплоизоляционные свойства.

Читать еще: Как заделать трещину в чугунной канализационной трубе?

При износе тепловых сетей на 60% количество аварий возрастает в геометрической прогрессии, и в настоящее время удельная повреждаемость по регионам России составляет в среднем 1,8 – 2,2 на 1 км в год при допустимых 0,3. В Западной Европе этот показатель равен 0,1.

Повышение надежности эксплуатации труб может быть достигнуто через применение более коррозионностойких труб (против наружной и внутренней коррозии), нанесение полимерной теплоизоляции и гидрозащитной оболочки в заводских условиях. [5, 6]. Тепловая изоляция трубопроводов может выполняться из вспененного полиэтилена. Такая теплоизоляция обладает закрытой ячеистой структурой (около 99% закрытых пор) и не подвержена воздействию влаги. К сожалению, являясь пионером в области централизованного теплоснабжении и обладая самой крупной в мире системой тепловых сетей, Россия существенно отстала от передовых зарубежных стран в техническом уровне – в использовании современных материалов и технологий при прокладке теплопроводов.

Около 90% экономии топлива, полученной за счет комбинированных методов выработки тепла, теряется в тепловых сетях. Долговечность тепловых сетей в 1,5-2 раза ниже, чем за рубежом, и не превышает 12-15 лет. Не лучше обстоят дела в системе их горячего водоснабжения.

Действующие нормы декларируют:

Скорость наружной коррозии не должна превышать 0,03 мм/год. (СН и П 41 -02-2003. Тепловые сети [1] п. 11.9; 11.10; 11.11; 11.13).

Скорость внутренней коррозии (мм/год) для всех видов прокладки: слабая до 0,04; средняя до 0,05; сильная до 0,2; аварийная – более 0,2.

Для исключения возможности образования внутренней коррозии и трубопроводов наиболее оптимальной является индустриально изготовленная конструкция теплопровода с применением труб из полимерных материалов, которые не подвержены коррозии и зарастанию внутренней поверхности различными отложениями. Тепловая изоляция трубопроводов из влагостойких полимерных материалов с закрытой ячеистой структурой также способствует увеличению срока службы трубопроводов. Такой тепловой изоляцией является вспененный полиэтилен.

Какие полимерные материалы можно применить для трубопроводов тепловых сетей? Для этих целей попробуем разобраться в температурных режимах, применяемых в тепловых распределительных сетях России. Этот вопрос не является определяющим при использовании стальных труб. В случае использования полимерных труб в тепловых сетях температурные режимы начинают играть принципиальную роль, т.к. в первую очередь именно температура определяет срок службы полимерного трубопровода.

Согласно [1, п.11.7] трубопроводы теплоснабжения классифицируются по температурным графикам регулирования, приведённым в табл.1.

Таблица 1. Температурные графики регулирования теплопроводов (водяных сетей), °С [1]

Температурный график регулирования

Среднегодовая температура теплоносителя

Среднегодовая температура теплоносителя для обратных теплопроводов водяных тепловых сетей

«Изоляция тепловых сетей»

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/м 3 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 м 3 изоляции, а в расчетах часто оперируют диаметром трубопровода и его длиной, ниже приводится таблица соотношений 1 м 3 изоляции с длиной изолируемого трубопровода. Таблица разработана для изоляции наружных трубопроводов в III температурной зоне пенобетоном плотностью 200 кг/м 3 при 4-х температурах теплоносителя.

Диаметр изолируемого трубопровода, мм

Длина трубопровода (м пог.), изолируемого 1 м 3 монолитного пенобетона марки D 200 при температуре теплоносителя:

Оценка статьи: Загрузка…Сохранить себе в: Похожие публикации

Оставить комментарий

Эта форма комментариев находится по защитой антиспам Эта форма комментариев находится по защитой антиспам Эта форма комментариев находится по защитой антиспам Подписаться Уведомление о новые последующие комментарииновые ответы на мои комментарии Популярные статьи Как открутить фильтр грубой очистки водыКак открутить фильтр грубой очистки воды Как открутить фильтр для… 0 28.02.2020 Как работает сливной бачок унитаза с кнопкойКак работает сливной бачок унитаза с кнопкой Сливной механизм для… 0 19.03.2020 Как замаскировать камеру в ваннойКак замаскировать камеру в ванной Где спрятать скрытую камеру видеонаблюдения?… 0 08.04.2020 Последние статьи

Реле протока воды для насоса схема подключенияРеле протока воды для насоса схема подключения Реле протока воды… 0 30.05.2020
Часто включается насосная станция при наборе водыЧасто включается насосная станция при наборе воды Почему насосная станция… 0 30.05.2020
Утеплитель трубы водопроводаУтеплитель трубы водопровода Как не заморозить водопровод на даче Зимний… 0 30.05.2020
Пайка пластиковых труб своими рукамиПайка пластиковых труб своими руками Как правильно спаять отопление и… 0 30.05.2020
Площадка под бассейн на дачеПлощадка под бассейн на даче Подиум для бассейна своими руками… 0 30.05.2020
Как разобрать дивертор смесителяКак разобрать дивертор смесителя Виды диверторов для смесителей, как разобрать… 0 30.05.2020
Что нужно брать в бассейн девушке?Что нужно брать в бассейн девушке? Что необходимо взять с… 0 30.05.2020
Как сварить трубы из полипропилена работа паяльникомКак сварить трубы из полипропилена работа паяльником Руководство по правильной… 0 30.05.2020

Разделы сайта

© 2023 Все права защищены. Копирование материалов разрешено только при наличии активной обратной ссылкиok yt fb gp tw in vk wpDiscuz */]]> */]]> */]]> */]]> */]]>-1)?a[i].href.substring(splitOn):””;o.allowfullscreen=(urlParms.indexOf(“fs=0″)>-1)?false:true;o.href=a[i].href.replace(/https?://(?:www.)?youtu(?:.be/([^?]+)??|be.com/watch?(.*(?=v=))v=([^&]+))(.*)/gi,”https://www.youtube.com/embed/$1$3?$2$4&autoplay=1”);}}))});};jQuery(‘a.fancybox-close’).on(‘click’,function(e){e.preventDefault();jQuery.fancybox.close()});};var easy_fancybox_auto=function(){setTimeout(function(){jQuery(‘#fancybox-auto’).trigger(‘click’)},1000);};jQuery(easy_fancybox_handler);jQuery(document).on(‘post-load’,easy_fancybox_handler);jQuery(easy_fancybox_auto);]]>*/]]>Adblock
detectorflat_userVars.winwidth)&&(void 0!==o.html[s].group?flat_userVars.adb?(null==t[“group_”+o.html[s].group]&&(t[“group_”+o.html[s].group]=[]),t[“group_”+o.html[s].group].push(“”==o.html[s].snd&&duplicateMode?o.html[s].fst:o.html[s].snd)):(null==t[“group_”+o.html[s].group]&&(t[“group_”+o.html[s].group]=[]),t[“group_”+o.html[s].group].push(o.html[s].fst)):flat_userVars.adb?t.push(“”==o.html[s].snd&&duplicateMode?o.html[s].fst:o.html[s].snd):t.push(o.html[s].fst));for(r in t)e=”object”==typeof t[r]?e+”n”+t[r][flatPM_random(0,t[r].length-1)]:e+”n”+t[r];if(“”==(e=e.replace(//gm,””).replace(//gm,””).trim()))return void ff(‘[data-flat-id=”‘+o.ID+'”]’).remove();if(void 0===o.how.simple&&void 0===o.how.onсe&&void 0===o.how.iterable||ff(‘[data-flat-id=”‘+o.ID+'”]’).each(function(){-1!==e.indexOf(“go”+”oglesyndication”)||-1!==e.indexOf(“viewBox”)&&-1!==e.indexOf(“svg”)?ff(this).html(e):flatPM_setHTML(this,e)}),void 0!==o.how.popup&&(c=”true”==o.how.popup.cross?void 0!==o.how.popup.timer&&”true”==o.how.popup.timer?’Закрыть через ‘+o.how.popup.timer_count+””:”:””,document.createElement(“div”),p=ff(window),b=ff(“body”),m=void 0===flatPM_getCookie(“flat_modal_”+o.ID+”_mb”)||”false”!=flatPM_getCookie(“flat_modal_”+o.ID+”_mb”),i=”scroll.flatmodal”+o.ID,g=”mouseleave.flatmodal”+o.ID+” blur.flatmodal”+o.ID,l=function(){var t,e,a;void 0!==o.how.popup.timer&&”true”==o.how.popup.timer&&(t=ff(‘.flat__4_modal[data-id-modal=”‘+o.ID+'”] .flat__4_timer span’),e=parseInt(o.how.popup.timer_count),a=setInterval(function(){t.text(–e),eo.how.popup.after&&(p.unbind(i),b.unbind(g),f())}),void 0!==o.how.popup.close_window&&”true”==o.how.popup.close_window&&b.bind(g,function(){p.unbind(i),b.unbind(g),f()})):(v=setTimeout(function(){b.unbind(g),f()},1e3*o.how.popup.after),void 0!==o.how.popup.close_window&&”true”==o.how.popup.close_window&&b.bind(g,function(){clearTimeout(v),b.unbind(g),f()}))),void 0!==o.how.outgoing){function n(){var t,e,a;void 0!==o.how.outgoing.timer&&”true”==o.how.outgoing.timer&&(t=ff(‘.flat__4_out[data-id-out=”‘+o.ID+'”] .flat__4_timer span’),e=parseInt(o.how.outgoing.timer_count),a=setInterval(function(){t.text(–e),eo.how.outgoing.after&&(p.unbind(h),b.unbind(g),d())}),void 0!==o.how.outgoing.close_window&&”true”==o.how.outgoing.close_window&&b.bind(g,function(){p.unbind(h),b.unbind(g),d()})):(v=setTimeout(function(){b.unbind(g),d()},1e3*o.how.outgoing.after),void 0!==o.how.outgoing.close_window&&”true”==o.how.outgoing.close_window&&b.bind(g,function(){clearTimeout(v),b.unbind(g),d()}))}ff(‘[data-flat-id=”‘+o.ID+'”]:not(.flat__4_out):not(.flat__4_modal)’).contents().unwrap()}catch(t){console.warn(t)}},window.flatPM_start=function(){ff=jQuery;var t=flat_pm_arr.length;flat_body=ff(“body”),flat_userVars.init();for(var e=0;eflat_userVars.textlen||void 0!==a.chapter_sub&&a.chapter_subflat_userVars.titlelen||void 0!==a.title_sub&&a.title_sub