Как устроить тепловую изоляцию оборудования и трубопроводов. Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей: утепляем отопление

Теплотрасса – это магистральный трубопровод, который проложен от источника выработки тепла до конечного потребителя. Обычно такая система состоит из двух труб: по одной из них поступает тепло, по другой происходит отвод использованного носителя.

Утепление теплотрасс необходимо, ведь оно исключает теплопотери, что становится особенно заметно в холодные зимние месяцы.

Современная изоляция для таких систем представлена такими утеплителями как:

• Стекловолокнистый
• Каучуковый
• Базальтовый

В данной статье мы поговорим о видах утеплителей для теплотрасс.

О теплоизоляции трубопровода

Большинство качественных и долговечных теплоизоляторов для коммунальных и промышленных систем изготавливают из каучука или минеральной ваты. Наиболее востребованные торговые марки для теплоизоляции труб теплотрасс – это Paroc, Isover, Rockwool, Linerock и т. д. Данные производители выпускают качественные и долговечные продукты.

Виды теплоизоляторов

Вне зависимости от материала различают такие виды :

1. Скорлупы . Пожалуй, наиболее простой в монтаже изолятор, который выпускается в виде цилиндров различной плотности и диаметров. Скорлупы являются очень востребованными в качестве утепления для холодных трубопроводов.
2. Плиты . Теплоизоляционная минераловатная плита является универсальным теплоизолятором. Плитами минваты производится утепление лоджии, полов, потолков, межкомнатных перегородок и кровель. Их также используют для теплоизоляции труб холодного водопровода.
3. Маты . Главным отличием матов от плит является наличие прошивки, которая защищает материал от расслоения.
   Маты мягче плит, они более гибкие и различными производителями выпускаются в трех вариантах:
   
   • Без обкладочного материала.
   • С обкладочным материалом, представленным в виде фольгированной стороны.
   • С обкладочным материалом, представленным стеклохолстом с одной стороны.

Совет!
Минеральная вата известна своей непереносимостью влаги.
Поэтому желательно приобретать материал с фольгированной стороной, или же обеспечивать ему дополнительную защиту, укладывая гидроизолятор.

Характеристики теплоизоляторов

Современные производители делают все возможное, чтобы их материал был конкурентоспособным на рынке.

В связи с этим теплоизоляторы для теплотрасс имеют такие свойства:

• Простота монтажа своими руками.
• Приемлемая цена.
• Способность хорошо переносить как положительные, так и отрицательные температуры.
• Предотвращение коррозийных процессов в трубах.
• Сохранение температуры носителя на изолированных участках.

Способы прокладки теплотрасс

В наши дни трубопроводы прокладываются четырьмя способами:

1. С обустройством армированного монолитного клапана.
2. С установкой железобетонного лотка под прокладкой труб.
3. Подземное размещение трубопровода (бестраншейное).
4. Надземное размещение.

Два последних варианта (подземный и надземный) встречаются наиболее часто. И если надземная прокладка находится на виду и является доступной для ремонтных работ, то подземные трубопроводы ремонтировать куда сложнее, а потому им следует обеспечить правильное утепление.

Проблема недостаточной изоляции теплотрасс при подземной прокладке

Значительные потери тепла происходят даже в изолированных трубах. И как оказалось, причина кроется в особенностях укладки теплоизоляции. Защитный мат кладется серединой листа на трубу, огибается, края сшиваются под трубой, а излишки удаляются. Сверху на изолятор надевают пластиковый, металлический или тканевый кожух.

Когда трубопровод вводится в эксплуатацию, то уложенный изоляционный материал сжимается от накопленных осадков и веса проходящих сверху людей. При этом тепло от него поднимается вверх, проходя через недостаточное утепление теплотрассы. Плотно натянутый теплоизолятор сохраняет всего 20% от своей толщины, провисая под трубой под воздействием напряжения.

В таком случае теплопотери могут составлять от 20 до 50% в зависимости от диапазона скачков температур и износа матов. В результате получается, что тепловая энергия рассеивается, а эффективность теплоизоляционного материала ставится под сомнение.

Решение проблемы

Чтобы избежать теплопотерь, работы следует произвести таким образом:

• Подобрать такой теплоизоляционный мат, размер которого был бы на треть больше длины окружности утепляемой площади.
• Середину мата располагаем не над, а под трубой, чтобы концы утеплителя сомкнулись вверху.
• Излишки утеплителя, которые образовались при натяжении, не обрезаем, а заворачиваем внахлест.
• Далее на изолятор устанавливаем кожух.

Плюсы такого утепления:

• Таким образом получается, что двойная толщина теплоизоляции находится под ногами людей, а потому увеличивается сопротивляемость сминаемости материала. В результате можно значительно сократить теплопотери, ведь тепло, стремящееся вверх, будет встречать на своем пути значительную преграду.
• Данный способ теплоизоляции является безотходным, ведь все излишки представляют собой дополнительную изоляцию.

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.

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.

Теплоизоляционное покрытие выпускается в виде скорлуп – полукруглых сегментов со шпунтовыми замками на торцах. В продаже имеются и готовые стальные трубы в изоляции из пенополиуретана с предохраняющей оболочкой из полиэтилена.

Монтаж

Скорлупы закрепляются на отопительной трубе с помощью стяжек, хомутов, пластикового или металлического бандажа. Как и многие полимеры, материал не переносит длительного воздействия солнечного света, поэтому открытый наземный трубопровод при использовании ППУ-скорлуп нуждается в покровном слое, к примеру, из оцинкованной стали.

Для подземного бесканального размещения теплоизоляционные изделия укладывают на водостойких и температусточивых мастиках либо клеях, а снаружи изолируют водонепроницаемым покрытием. Необходимо также позаботиться об антикоррозионной обработке поверхности металлических труб – даже проклеенное замковое соединение скорлуп недостаточно плотно, чтобы предотвратить конденсацию водяного пара из воздуха.

Пенополистирол (пенопласт, ППС)

Выпускается в виде скорлуп, внешне практически не отличающихся от пенополиуретановых – те же размеры, такое же замковое соединение «шип-паз». Но диапазон температуры применения, от -100 до +80 °С, при всей этой внешней схожести делает невозможным или ограниченным его применение для тепловой изолировки трубопровода отопления.

В СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» указано, что в случае двухтрубной системы теплоснабжения максимальная температура подачи может достигать 95°С. Что же касается обратных стояков отопления, то здесь не все так однозначно: считается, что в них температура не превышает 50 °С.

Утепление пенопластом чаще используется для труб холодного водопровода и канализации. Однако он может быть использован поверх других утеплителей с более высокой допустимой температурой применения.

Материалу присущ ряд некоторых недостатков: сильногорюч (даже с добавкой антипиренов), плохо переносит химические воздействия (растворяется в ацетоне), осыпается шариками при длительном воздействии солнечного излучения.

Существуют и другие, не полистирольные пенопласты – формальдегидные, или коротко, фенольные. По сути это совершенно другой материал. Он лишен указанных недостатков, успешно применяется как теплоизоляция трубопроводов, но не настолько широко распространен.

Монтаж

Скорлупы закрепляются на трубе с помощью бандажа либо фольгированным скотчем, допускается приклеивание их к трубе и между собой.

Вспененный полиэтилен

Диапазон температур, при которых допускается применение вспененного полиэтилена высокого давления, от -70 до +70 °С. Верхняя граница не сочетается с максимальной температурой трубы отопления, обычно принимаемой при расчетах. Это значит, что как тепловая изоляция трубопроводов материал малопригоден, но может использоваться в роли изолирующего слоя поверх жаростойкого.

Пенополиэтиленовая изоляция нашла практически безальтернативное применение в качестве защиты от промерзания труб водопроводных. Очень часто она используется как пароизоляция и гидроизоляция.

Выпускается материал в виде листов либо в виде гибкой толстостенной трубы. Последняя форма чаще применяется, так как более удобна для утепления водопровода. Стандартная длина – 2 метра. Цвет варьируется от белого до темно-серого. Возможно наличие покрытия из алюминиевой фольги, отражающей ИК излучение. Различия касаются внутренних диаметров (от 15 до 114 мм), толщины стенок (от 6 до 30 мм).

Применение обеспечивает температуру на трубе выше точки росы, а значит препятствует появлению конденсата.

Монтаж

Простой путь с худшими пароизоляционными результатами – разрезать пенистый материал по небольшому углублению вдоль боковой поверхности, раскрыть кромки и одеть на трубу. Затем обмотать по всей длине монтажным скотчем.

Более сложное решение (и далеко не всегда осуществимое) – перекрыть воду, полностью разобрать утепляемые участки водопровода и надеть цельные отрезки. Затем собрать все обратно. Полиэтилен закрепить стяжками. В этом случае уязвимым местом станется только стык отрезков. Его можно склеить либо также замотать скотчем.

Вспененный каучук

Вспененный синтетический каучук с закрытопористой структурой – наиболее универсальный материал для сохранения тепла и холода. Рассчитан на диапазон температур от -200 до +150 °С. Соответствует всем требованиям экологической безопасности.

Применяется как изоляция трубопроводов холодной воды, изоляция труб отопления, часто встречается в холодильных системах и системах вентиляции. Трубы для отопления, проложенные внутри зданий и изолированные каучуком, не требуют установки пароизоляционного слоя.

Внешне похож на вспененный полиэтилен, выпускается также в виде листов и гибких толстостенных труб. Монтаж тоже практически не отличается, за исключением того, что такая тепловая изоляция труб может крепиться на клей.

Жидкие утеплители

Успешно применяется технология, которая позволяет самостоятельно напылять пену из полиуретанового состава на уже готовые конструкции. Отличные адгезионные свойства позволяют использовать его не только для изоляции трубопроводов, но и наносить на прочие элементы, нуждающиеся в утеплении: фундамент, стены, кровлю. Покрытие, помимо теплозащиты, обеспечивает гидро, пароизоляцию, обеспечивает антикоррозионную устойчивость.

Заключение

Правильно выполненный монтаж тепловой изоляции — залог того, что труба не потеряет тепло, а потребитель не замерзнет. Замерзание же трубопровода холодного водоснабжения неизменно приводит к его разрыву. Вплоть до последнего времени на скрытых и открытых теплотрассах обычными изоляционным материалом была стекловата. Ее недостатки проистекают один из другого. Такое покрытие требует постоянного контроля.

Даже при незначительном повреждении защищающего поверхностного слоя паропроницаемость и гигроскопичность сводят всю экономию на нет. Влага является причиной низкого термического сопротивления и преждевременного разрушения. Значительно улучшить ситуацию помогут современные изоляционные материалы с ячеистой структурой, инертные к воздействию пара и воды: пенополиуретан, вспененный каучук, пенополиэтилен.

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

Основные нормы и правила при теплоизоляции

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

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

Основные задачи теплоизоляции, особенности выбора материалов

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

Утепление трубопроводов также увеличивает срок эксплуатации труб.

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

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

Виды утеплителей

Рассмотрим самые популярные и часто используемые материалы для теплоизоляции:

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

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

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

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

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

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

dom-data.ru

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

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

Тепловая изоляция трубопроводов: пути решения проблемы

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

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

Нормативы к тепловой изоляции трубопроводов

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

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

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

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

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

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

Материалы для тепловой изоляции трубопроводов

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

Полимерные утеплители

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

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

Пенополиэтилен.

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

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

Пенополистирол.

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

Пенополиуретан.

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

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

Волокнистые материалы

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

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

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

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

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

Многослойные конструкции для защиты трубопроводов

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

По завершении работы получается конструкция, которая выглядит следующим образом:

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

Устройство тепловой изоляции трубопроводов своими руками

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

Утепление подземных сетей

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

Тепловая изоляция наружного трубопровода

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

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

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

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

kotel.guru

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

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

Как рассчитать изоляцию?

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

Рисунок №1. Теплоизоляция труб пенопластом

На что следует обращать внимание во время расчета:

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

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

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

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

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

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

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

Изначально выбирается требуемая задача:

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

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

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

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

Рисунок №2. Теплоизоляция труб центрального отопления

Правильный выбор утеплителя

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

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

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

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

По варианту представления компонента:

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

По области использования:

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

Любая теплоизоляция характеризуется устойчивостью к воздействию огня и своей теплопроводностью.

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

Рисунок №3. Утеплитель для труб скорлупа

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

Рисунок №4. Утеплитель минераловатный цилиндр

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

Рисунок №5. Утеплитель пенопласт

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

Рисунок №6. Утепления труб пеноизолом

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

Рисунок №7. Труба, утепленная фольгированным пенофолом

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

Рисунок №8. Вспененный полиэтилен

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

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

Видео №1. Теплоизоляция труб. Пример монтажа

Способы теплоизоляции трубопроводов

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

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

Заключение

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

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

Видео №2. Универсальная теплоизоляция для труб

Тепловая изоляция оборудования и перспективы развития отрасли

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

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

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

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

Технологические требования к изоляционным конструкциям

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

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

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

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

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

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

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

Тепловая изоляция трубопроводов сегодняшнего дня

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

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

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

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

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

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

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

Нормативные документы

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

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

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

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

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

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

Материалы для изоляции трубопроводов

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

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

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

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

Развитие тепловой изоляции

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

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

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

Для трубопроводов, расположенных на открытом воздухе и наружных тепловых сетей теплоизоляция должна выполняться в обязательном порядке. Как показывает практика, гораздо рациональнее вовремя утеплить трубы, чем впоследствии, из-за пренебрежения теплоизоляцией, тратить немалые суммы денег для ремонта либо полной замены трубопровода, поврежденного из-за замерзания в трубах воды.

В данной статье рассмотрена тепло и звукоизоляция трубопроводов тепловых сетей, расположенных на улице. Вы узнаете, зачем она необходима и каким требованиям должны соответствовать используемые утеплители. Мы рассмотрим лучшие материалы для теплоизоляции – минеральную вату и вспененный полиэтилен.

Cодержание статьи

Зачем нужно утеплять трубы?

Качественная теплоизоляция необходима не только для трубопроводов тепловых сетей, но и для всех водопроводных труб, расположенных в неотапливаемых помещениях либо на улице, подвергающихся воздействию минусовых температур.

Не утепленные трубы подвергаются риску замерзания циркулирующего теплоносителя, что может стать причиной деформации трубопровода. Вода, при превращении в лед, увеличивается в объеме (расширение обуславливается разной удельной плотностью воды в жидком и твердом состоянии) и разрывает трубы изнутри . Общеизвестный факт, что львиная доля поломок коммунальных сетей теплоснабжения происходит именно в зимний период.

Используемые на сегодняшний день материалы для изготовления труб – чугун, металл, пластик (ПВХ, ПНД, ПП) имеют достаточно высокий коэффициент теплопроводности, что способствует их быстрому охлаждению.

Изоляция труб тепловых сетей также позволяет устранить потери теплоносителем температуры на пути в радиаторы – вода сохраняет одинаковую температуру на всех стадиях циркуляции, что позитивным образом сказывается на КПД отопительной системы в целом.

Характерной проблемой для металлических труб является шум циркулирующего потока, возникающий из-за неровностей на внутренних стенках трубопровода (в полимерных трубах при правильном проектировании сетей теплоснабжения шум отсутствует). Используемые для утепления материалы также выступают как звукоизоляция, они значительно снижают шум потока воды, повышая тем самым комфорт использования отопительной системы.

Требования к утеплителям для труб

Выбирая утеплитель для трубопроводов тепловых сетей необходимо обращать внимание на следующие характеристики материала:

• коэффициент теплопроводности – чем он ниже, тем лучше материал сохраняет тепло, и тем меньший по толщине слой утеплителя вы можете использовать;
• коэффициент влагопоглощения – от гидрофобности материала непосредственно зависит его долговечность. Изоляция, пропитанная влагой гниет и разлагается, тогда как утеплители, не впитывающие воду, служат максимально долго;
• класс горючести – особенно важно для труб теплоснабжения, расположенных внутри жилых и промышленных помещений;
• устойчивость к ультрафиолету – материалы, используемые для изоляции тепловых сетей на улице, не должны разрушаться под воздействием солнечных лучей.

Сама технология изоляции предельно проста в исполнении – утеплитель для труб отопления реализуется в гильзах длиной 1-2 метра, которые одеваются на трубу и фиксируются посредством либо скоб. Если труба размещена на улице, поверх изоляции одевается кожух из пластика либо листового метала, который защищает конструкцию от механических повреждений.

Обзор утеплителей для труб (видео)

Выбор теплоизоляции для труб тепловых сетей

Озвученным выше требованиям в полной мере отвечают лишь два теплоизоляционных материала – минеральная вата и вспененный полиэтилен. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Типовая форма выпуска полиэтиленовой изоляции – гильзы длиной 2 метра с толщиной стенок 6, 9, 13 и 20 см. Диаметр гильз варьируется в пределах 12-200 мм, и без дополнительного покрытия.

Полиэтиленовая теплоизоляция производится методом экструзии – этиленовое сырье загружается в бункер, где под воздействием высоких температур и катализатора (азодикарбонамида) этилен плавится, далее в бункере повышается давление, что приводит к вспениванию материала, после чего тот пропускается через экструдер, предающий сырью требуемую форму.

Вспененный полиэтилен обладает структурой из множества мелких закрытых ячеек, за счет которой материал имеет хорошие гидрофобные характеристики (влагопоглощение составляет 1.5% от объема при полном погружении в воду на 24 часа, 1.9% – при погружении на 28 суток) и практически нулевую паропроницаемость (0.001 мг/мчПа).

Полиэтилен нередко используется как отдельная звукоизоляция – материал способен снижать шум на 23-27 дБ. Такая звукоизоляция делает шум от циркуляции воды в сетях теплоснабжения полностью неслышимым. Плотность полиэтиленовой изоляции составляет 30-35 кг/м 3 . Материалу свойственна высокая эластичность, которую он не теряет даже при минусовых температурах (до -80 0).

Изоляция из вспененного полиэтилена имеет низкий коэффициент теплопроводности – 0.035 Вт/мк . Температурный режим эксплуатации от -50 до +90 0 , при повышении температуры выше нормы изоляция начинает деформироваться. Материал классифицируется по классу Г2 – умеренно горючий. Температура возгорания полиэтилена -306 0 , при горении полиэтилен не выделяет вредных для человека веществ, он распадается на воду и углекислый газ.

Трубная теплоизоляция из минеральной ваты

– один из лучший утеплителей на рынке теплоизоляционных материалов. Утепление труб отопления минватой подходит как для размещенных на улице трубопроводов, так и для сетей внутри здания. Стандартная длина минераловатных гильз составляет 1 м, диаметр – от 18 до 273 мм, также выпускается фольгированная изоляция.

Среди преимуществ минеральной ваты полная негорючесть (согласно ГОСТ №30244 материал классифицируется по группе НГ), эластичность и простота монтажа – при необходимости цилиндры легко режутся обычным канцелярским ножом.

Производство теплоизоляции из минеральной ваты выполняется в соответствии с положениями ГОСТ №23208 “Цилиндры и полуцилиндры из минваты”, согласно которому изоляция должна иметь следующие технические характеристики:

• номинальная плотность – 100 кг/м³;
• коэффициент теплопроводности – 0.034 вт/мК ;
• водопоглощение по объему (за 24 часа) – 1.5%;
• коэффициент паропроницаемости – 0.3 мг/мчПа;
• прочность на сжатие (10% деформации) – 20 кПа.

– хорошая звукоизоляция, материал толщиной в 50 мм способен снижать шум на 43-54 дБ. Эффективность поглощения шума достигается за счет множества тончайших нитей, хаотично расположенных в структуре материала, проходя которые волны шума отражаются и постепенно затухают.

Использование предизолированных труб

В промышленных условиях для монтажа размещенных на улице коммуникаций тепло и водоснабжения нередко применяются . Такие конструкции имеют “ ” структуру, состоящую из следующих слоев:

• стальная труба из черного металла либо нержавейки. Используются напорные трубы, выдерживающие давление до 16 атмосфер;
• наружная оболочка из оцинкованной листовой стали либо (полиэтилена низкого давления), которая защищает утеплитель от механических повреждений и воздействий окружающей среды;
• утеплитель – пенополиуретан, которым заполняется пространство между трубой и оболочкой.

Поскольку использование жидкого материала, которым можно заполнить любое пространство, позволяет сделать монолитную оболочку, изготовить которую невозможно при использовании отдельных гильз из минеральной ваты либо пенополиэтилена.

Технические характеристики пенополиуретанового утеплителя следующие:

• теплопроводность – 0.025 вт/мК ;
• плотность – от 25 до 300 кг/м 3 (зависит от степени уплотнения при закачке);
• гидрофобность – от 1 до 3% от объема;
• класс горючести – Г2 (трудногорючий);
• звукоизоляция (понижение шума) – 41-43 дб;
• температурный режим эксплуатации – от -50 до +130 градусов.

Предизолированные трубы выпускаются в диапазоне диаметров от 57 до 1200 мм с толщиной утеплителя от 5 до 15 см.