Стандартная труба, используемая для доставки и распределения ГВС или отопления, соответствует нормам проектирования СП 61.13330.2012. В этом нормативном документе изложены принципы выбора материала и расчета его толщины для создания эффективной и безопасной теплоизоляции. Положениями СП 61.13330.2012 и руководствуются инженеры-проектировщики "Авитек Инжиниринг", занимающиеся разработкой схем прокладки теплотрасс и паропроводов для жилых комплексов и промышленных предприятий.
Надо сказать, что изоляция ― обязательный элемент любых трубопроводов. Теплотрассы и паропроводы нуждаются в защите из-за большой разницы температур между внутренней и внешней средой. Она приводит к значительным теплопотерям, а значит, расход топлива для поддержания необходимых технических параметров увеличивается. Избежать этого помогает правильно подобранный изолирующий материал. Трубопроводы системы холодного водоснабжения и канализации также нуждаются в защите, но по другой причине. Здесь изоляция нужна для того, чтобы уберечь трубу от скопления конденсата и возникающей из-за него коррозии.
Возвращаясь к вопросу изоляции теплотрасс и паропроводов, нужно отметить, что для разных систем используются разные материалы. Это связано с особенностями использования трубопроводов. Теплотрассы доставляют и распределяют теплоноситель, температура которого, как правило, не превышает 95 градусов, а паропроводы работают с более горячей средой. Ее температура может составлять 150-500 градусов. Это обуславливает более высокие требования к применяемой изоляции.
Минимизировать теплопотери помогает стекловата, синтетический или натуральный каучук, теплозащитная пена, пенопласт или базальтовое волокно. В последнее время широкое распространение также получили композитные материалы, которые стоят недорого и обладают хорошими физико-химическими свойствами. Ниже разберем особенности разных вариантов и поговорим об особенностях их монтажа.
Выбор материалов для изоляции теплотрасс и паропроводов
Согласно требованиям СП 61.13330.2012, теплоизоляционная конструкция должна отвечать нормам энергоэффективности, безопасности, эксплуатационной надежности и долговечности. Это выражается в следующих стандартах и правилах, которыми нужно руководствоваться при выборе подходящего материала.
-
Теплоизоляция должна обеспечивать оптимальное соотношение между стоимостью самой конструкции и затратами от теплопотерь. Проще говоря, она должна окупаться за счет получаемой экономии на топливе
-
Теплоизоляция должна выдерживать разные механические, химические и температурные воздействия, не теряя при этом своих эксплуатационных свойств
-
Материалы, используемые для защиты трубопроводов, не должны выделять при нагревании неприятных запахов, токсинов и других вредных веществ. Они не должны быть пожаро- и взрывоопасными
Окончательный выбор в пользу той или иной теплоизоляционной конструкции делается на основе следующих параметров
-
Месторасположение трубопровода.
-
Средняя температура окружающей среды и ее агрессивность.
-
Температура изолируемого объекта, материал его поверхности.
-
Допустимые нагрузки, которые может испытывать трубопровод.
-
Наличие ударных воздействий и вибраций.
-
Степень воздействия грунтовых вод.
-
Размеры изолируемой поверхности, ее конфигурация.
-
Санитарно-гигиенические требования.
-
Требования пожарной безопасности.
-
Условия монтажа, демонтажа и утилизации.
Для оценки всех критериев выбора проводятся специальные сложные расчеты. Они отражаются в проектной и рабочей документации объекта.
Особенности разных материалов для изоляции теплотрасс
Поговорим о том, какие именно теплоизоляционные конструкции можно использовать для минимизации теплопотерь. Доступные варианты различаются своими техническими характеристиками, эффективностью, а также ценой. Это влияет на стоимость всего проекта по прокладке инженерных коммуникаций, а также на его долговечность и затратность в обслуживании.
Минеральная вата
Данный материал стоит недорого, хорошо защищает от теплопотерь. Каменная вата базальтовых пород химически инертна, не горюча. Она не подвержена гниению. На этом ее преимущества заканчиваются.
Есть у материала особый недостаток, ограничивающий его применение. Каменная вата довольно гигроскопична. Склонность к впитыванию влаги и слеживанию приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств. По этой причине минеральная вата не рекомендована для использования в подвалах и технических подпольях.
Материал выпускается в матах, плитах с односторонним фольгированием и без него, в навивных цилиндрах. При монтаже теплоизоляции, трубы обкладываются или оборачиваются минеральной ватой. Она аккуратно фиксируется с помощью специальной вязальной пленки. Сверху теплоизоляция покрывается паронепроницаемым материалом. Для этой роли подходит полиэтиленовая пленка или рубероид. Поверх пароизоляционного слоя можно установить кожух из кровельной жести, листового алюминия или оцинкованного железа. Он поможет защитить каменную вату от механических повреждений.
Экструзионный пенополистирол и пенопласт
Легкий теплоизоляционный материал рекомендован для защиты труб, расположенных внутри здания, а также для изоляции трубопроводов, проложенных в грунте в П-образных или закрытых коробах (непроходных каналах).
Пенопласт и пенополистирол имеют небольшую плотность ― всего 35-40 кг/м³. Для сравнения, аналогичная характеристика минеральной ваты варьируется в диапазоне 130-150 кг/м³. Экструзионный пенополистирол и пенопласт отличаются биостойкостью, низким водопоглощением. Материал довольно удобен в монтаже, так как часто поставляется в виде плит или полуцилиндров, сегменты которых можно закрепить на трубе бандажом или фольгированным скотчем.
Среди недостатков пенопласта выделяют относительно небольшой диапазон рабочих температур (от -100 до +80 градусов), а также высокую горючесть. При монтаже теплоизоляции из пенополистирола трубопровод нужно обрабатывать антикоррозионным составами, а сам утеплитель нуждается в защите от ультрафиолета, что также является его минусом.
Пенополиуретан (ППУ)
Материал поставляется в твердом виде (полуцилиндры с фольгированным покрытием и без него), а также в жидкой форме. Последний вариант предназначен для обработки труб больших диаметров и создания изоляции на участках сложной конфигурации. Жидкий ППУ делает защиту от теплопотерь максимально эффективной, так готовое покрытие не будет иметь стыков, которые являются своеобразными мостиками холода. Наносится пенополиуретан методом напыления или путем заливки заранее подготовленной формы с дополнительной защитой фольгой или стеклотканью. За 10-15 минут материал проходит несколько этапов преобразования, в числе которых вспенивание, расширение и отвердевание.
ППУ имеет закрытую ячеистую структуру. Это обеспечивает его низкую теплопроводность и минимальную способность к водопоглощению. Среди других преимуществ пенополиуретана можно выделить высокую прочность и долговечность. Материал не гниет, быстро и легко монтируется. ППУ разрушается под воздействием ультрафиолета, а потому при открытой установке требует использования дополнительного защитного слоя. Крепится готовая теплоизоляция непосредственно на трубе с помощью бандажей, хомутов и стяжек.
Вспененный синтетический каучук
Этот теплоизоляционный материал универсален. Он подходит для защиты трубопроводов в помещениях, а также используется для изоляции магистралей, прокладываемых подземным и наземным способом. Вспененный каучук не горюч, не подвержен гниению, стоек к химическим воздействиям, обладает малым весом, экологически безопасен. Единственный его недостаток ― высокая стоимость. Поставляется техническая изоляция из синтетического каучука в трубках или рулонах с защитным покрытием из алюминия, которое призвано предотвратить повреждения, вызванные механическим воздействием и влиянием УФ-лучей.
Вспененный полиэтилен
Данный вид технической изоляции универсален. Он подходит для защиты трубопроводов внутри помещений, а также за их пределами. При изоляции труб, проложенных наземным способом, полиэтилен требует использования покрывного слоя, а, будучи в грунте, он нуждается в дополнительном защитном кожухе. Это связано с его уязвимостью перед механическими повреждениями.
Структура вспененного полиэтилена имеет множество пор. Она получается легкой и упругой. Благодаря этому материал имеет низкую теплопроводность и хорошую влагостойкость. Среди других преимуществ вспененного полиэтилена отмечают простоту и высокую скорость монтажа.
Особенности изоляции паропроводов
Довольно длительное время для теплоизоляция паропроводов использовалась стеклянная и минеральная вата. Это вполне логично, ведь данные материалы доступные по цене и обладают низкой теплопроводностью. Однако им на смену пришли более совершенные технологические решения.
-
Жидкие изоляторы. Наносятся быстро и просто, стоят недорого. Чем выше температура рабочей среды внутри трубопровода, тем больше слоев краски-теплоизолятора нужно нанести.
-
Негорючая фольгированная изоляция. Этот вариант хорош своей универсальностью и долговечностью. Однако процесс монтажа подразумевает несколько этапов, среди которых есть и нанесение гидроизолятора, призванного предотвратить появление коррозии на алюминиевой фольге.
Эти материалы, в отличие от минеральной ваты, не боятся влаги. Кроме этого, они обладают более продолжительным сроком службы. В традиционных утеплителях под воздействием высоких температур происходит разрушение формальдегида и смолы на основе фенола, выступающих в роли связующих веществ. В итоге срок службы теплоизоляции на основе минеральной ваты составляет 2-3 года. По истечении этого времени, она частично или полностью требует замены, что довольно непросто реализовать, ведь нередко монтаж приходится вести без остановки действующего оборудования. Совокупность всех этих причин и обусловила поиск более совершенных решений, которые могли бы прийти на смену привычной минваты.
Изоляция паропроводов должна отвечать нормам СП 61.13330.2012. В этом документе содержатся и рекомендации по расчету толщины теплоизоляционного слоя. Она во многом зависит от технических свойств используемого материала, который подбирается с учетом ряда обязательных требований.
-
Теплопотери трубопровода после монтажа изоляционного слоя не должны превышать допустимых значений.
-
Толщина изоляции должна быть такой, чтобы обеспечивать защиту от конденсата транспортируемого пара. Это нужно для минимизации риска гидроудара и обеспечения длительного срока службы трубопровода.
-
Толщина изоляционного материала должна обеспечивать безопасную температуру поверхности трубопровода, чтобы при случайном контакте персонал не получил травм и ожогов.
Согласно все тому же своду правил СП 61.13330.2012, теплоизоляционная конструкция для паропроводов должна включать утеплитель, покрывной защитный слой и элементы крепления. Они также могут быть сделаны из разных материалов, которые подбираются в зависимости от технических характеристик паропровода и условий его эксплуатации.
Универсальные теплоизоляторы
Современные производители регулярно совершенствуют используемые технологии, благодаря чему на рынке появились материалы, которые одинаково подходят как для изоляции водяных труб, так и для защиты паровых и канализационных магистралей. Одним из таких универсальных решений является полиуретановый герметик. Он имеет увеличенный срок службы, хорошо защищает металл от коррозии, не боится воздействия химикатов, но довольно неудобен в монтаже. Этот материал требует натягивания на трубу специального кожуха. Между ним и поверхностью магистрали заливается пенополиуретановая пена, которая после добавления определенного компонента, начинает расширяться. Если габариты кожуха рассчитаны неточно, то возникает риск появления трещин и надломов под давлением ППУ или снижения теплоизоляционных свойств из-за недостаточно плотного заполнения пространства между ним и поверхностью трубопровода.
Заключение
От качества теплоизоляции зависит уровень затрат на энергоносители, а также безопасность эксплуатации теплотрасс и паропроводов, их долговечность. Поэтому к выбору используемых материалов и технологий стоит подойти ответственно. Лучше всего доверить эту задачу опытным специалистам, которые хорошо знакомы с действующим регламентами и нормативами, а также знают обо всех новинках, появляющихся в отрасли, что дает возможность подбора наиболее энергоэффективных и долговечных материалов. Профессионалы такого уровня работают в компании "Авитек Инжиниринг". Здесь вы можете заказать комплекс услуг по проектированию и монтажу теплотрасс разного уровня сложности получить безупречный сервис на всех этапах сотрудничества, а также официальную гарантию качества.
Библиография
- СП 61.13330.2012 (СНиП 41-03-2003) Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
- Теплоизоляционные материалы для теплотрасс. По материалам Общероссийской Общественной Организации "Деловая Россия"
- Изоляционные материалы для трубопроводов. Классификация изоляционных материалов для трубопроводов.
- Анализ современных видов изоляции трубопроводов