Теплоизоляционные материалы для тепловых сетей

Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей: утепляем отопление

Для сокращения уровня теплопотерь в системах отопления, которые происходят в холодный период, производится утепление труб. Теплоизоляционные материалы способствуют сбережению необходимой температуры в сети, исключая возникновение конденсата на трубопроводной поверхности и утеплителе. Применение данных типов средств, предотвращает обледенение воды при застое, и замедляет процесс коррозии, которая со временем образуется на компонентах трубопровода или обратного осмоса https://ctrading.com.ua/tehnologii/obratnyj-osmos/, что изготовлены из металла, продлевая срок их службы.

Какими особенностями должен обладать теплоизолятор

При выборе утеплителя необходимо изначально определится с местом, где он будет использоваться, снаружи или внутри дома. На избрание теплоизоляционного материала влияет:

  • диаметр расположенных труб;
  • температура нагрева носителя тепла;
  • условия, при которых совершается эксплуатирование системы отопления.

Разновидности используемых утеплителей отличаются в зависимости от диаметра имеющихся труб. Компании изготовители предлагают полуцилиндры, мягкие рулонные утеплители и цилиндры с определенной формой жесткого выполнения.

Для трубопроводов с мелким диаметром подходят полуцилиндры и цилиндры с характерной жесткостью. Данный вид выполнения обладает пазами, которые значительно упрощают монтажные работы. Этот материал имеет превосходный уровень устойчивость относительно высоких температур, располагая минимальным поглощением воды. Жесткий теплоизолятор постоянно удерживает свою первичную форму, обеспечивая дополнительно сохранность от возможных механических повреждений.

При выборе необходимо обратить внимание на следующие характеристики теплоизолятора:

  • класс возгораемости, особенно следует учитывать при дальнейшем размещении внутри жилых и промышленных сооружений;
  • уровень водопоглощения, от которого напрямую зависит срок эксплуатации материала, ведь при высоком уровне впитывания влаги утеплитель поддается гниению, начиная разлагаться, впоследствии не представляя никакой эффективности;
  • степень устойчивости к воздействию ультрафиолетом, ведь материал с низким показателем, что располагается за пределами дома, начнет поддаваться разрушениям посредством солнечных лучей;
  • уровень теплопроводимости должен быть как можно меньше, ведь при низком показателе теплоизолятор лучше сберегает тепло, позволяя использовать утеплитель с меньшей толщиной слоя.

Разновидности утеплительных материалов

Теплоизоляция труб отопления осуществляется после приобретения материала, но до этого момента необходимо узнать о характеристиках и преимуществах утеплителя, а также области его применения. После этих данных удастся подобрать наиболее подходящий и эффективный вариант.

Пенополиуретан

Данный утеплитель состоит из ребер и стенок, которые образуют цельную конструкцию твердой формы. Он создает теплоизоляционную скорлупу, которая обладает высоким уровнем прочности, при этом достаточно эффективно удерживая тепло внутри отопительной сети. Пенополиуретан обладает такими положительными качествами:

  • не имеет запаха и не является токсичным;
  • не поддается гниению;
  • он экологически безвреден для организма человека;
  • имеет превосходные диэлектрические качества;
  • материал устойчив к разному роду климатических воздействий, благоприятно подходя для использования вне помещения;
  • достаточно крепкий утеплитель, исключающий возможность поломок трубопровода под воздействия механических нагрузок снаружи.

Его единственным ощутимым недостатком является высокая стоимость.

Минвата

Обладая существенным уровнем эффективности, является довольно востребованной среди теплоизоляторов. Она состоит из минеральной ваты, и имеет ряд своих особенностей:

  • вата обладает низким поглощением влаги, благодаря обработке специальными составами в процессе изготовления;
  • высокая степень термоустойчивости, что при нагреве обеспечивает сохранение теплоизоляционных и механических параметров на первичном уровне;
  • является экологически безвредной, не содержа в составе токсических веществ;
  • ей не страшны воздействия со стороны кислот, растворителей и других химических растворов.

Минеральная вата отлично подходит для использования в качестве теплоизолятора для труб отопительных сетей. Она довольно часто устанавливается на трубопроводах, что подвергаются беспрерывному нагреву большой силы.

Вспененный полиэтилен

Не наносит вреда человеческому организму. Он не боится существенных перепадов температур и является устойчивым к воздействию влаги. Утеплитель достаточно популярен среди покупателей. Имеет форму трубки с конкретной толщиной, в которой проделан надрез. Используется в качестве теплоизоляционного материала для труб отопительной сети, а еще при утеплении теплого и холодного водопровода.

Он сберегает свои свойства при использовании совместно с другими стройматериалы, среди которых бетон, известь и прочие.

Пенофол

Этот утеплитель для труб отопления появился на рынке совсем недавно, являясь отражающим теплоизолятором, который состоит из фольги из алюминия и ячеистого полиэтилена. Благодаря 2-м слоям материал обладает превосходными тепловыми показателями, из-за чего он довольно востребован среди покупателей. Фольгоизол имеет ряд особенностей:

  • довольно легкий монтаж, не требующий специальных средств защиты;
  • он экологически безвредный, не выделяющий токсичных веществ;
  • обладает продолжительным сроком службы;
  • имеет широкую сферу использования, подходя для применения как внутри помещения, так и снаружи.

Пенофол распространяется в рулонах с разнообразным уровнем плотности полиэтиленового слоя. При выборе толщины следует отталкиваться от будущих условий использования теплоизолятора. Двойной слой способствует удерживанию тепла в закрытом пространстве, достигая максимально допустимой эффективности.

Этапы теплоизоляции труб отопления

Минеральной ватой

Процессы по утеплению отопительного трубопровода минватой необходимо производить в одетых перчатках.

  1. В первую очередь материал режется в соответствии с нужными размерами.
  2. Производиться наматывание на трубу, при этом не нужно ее сильно затягивать.
  3. Через промежутки времени следуют останавливаться, совершая фиксирование посредством изоленты, проволоки или твердой веревки.
  4. Окончив покрытие трубопровода минеральной ватой необходимо приготовить защитную обшивку, которая изготовляется из рубероида или гофрированной фольги, что предварительно нарезается кусками.
  5. Установив оболочку из фольги или рубероида, производится ее закрепление при помощи пластиковых стяжек или веревок.

Пенополиуретановой скорлупой

При небольшом диаметре можно использовать цилиндрическую или полуцилиндрическую форму скорлупы.

  1. На трубопровод одевается теплоизоляционный материал.
  2. Производится его фиксирование посредством клея, скотча, проволоки или самоклеящейся ленты.

Если трубы имеет большой диаметр, то необходимо подобрать скорлупу, которая состоит из нескольких частей. Такая разновидность материала закрепляется по принципу паз-шип.

Произведя качественное утепление отопительных сетей, удастся сохранить значительное количество тепла внутри помещения. По этому, к выбору утеплителя следует подойти ответственно, взвесив все преимущества имеющихся на рынке теплоизоляционных стройматериалов до совершения покупки.

Теплоизоляция труб отопления и ГВС

Защищать от холода необходимо не только строительные конструкции, но и инженерные коммуникации. Правильное утепление труб отопления уменьшает потери тепла, снижает риск промерзания, если циркуляция горячей воды прекратилась на длительное время из-за аварий и ремонта. Расход топливно-энергетических ресурсов увеличивается вместе с ежемесячными коммунальными платежами.

Требования к теплоизоляции труб отопления

Технические требования к теплоизоляции трубопроводов устанавливают СП 61.13330. В процессе эксплуатации она подвергается воздействиям разного характера — механическим, химическим, термическим, влажностным, поэтому должна быть не только энергоэффективна, но и надежна, долговечна, безопасна.

Характеристики материалов, которые учитывают при выборе:

  • Теплопроводность, плотность — определяют толщину слоя утеплителя, нагрузку на трубу, ее опоры.
  • Термостойкость — обуславливает неизменность первоначальных свойств при контакте с горячей поверхностью.
  • Упругость, прочность на сжатие — отвечают за стабильность формы и структуры при слеживании, прокладке в грунте.
  • Водостойкость — исключает впитывание воды, позволяет сохранять теплоизоляционные свойства.
  • Биостойкость, стойкость к воздействию агрессивных сред — важны для длительной эксплуатации.
  • Горючесть, содержание вредных веществ — должны отвечать санитарно-гигиеническим требованиями, нормам пожарной безопасности.

С практической точки зрения значение имеет удобный, простой монтаж. Он экономит время, избавляет от дополнительных трат на материалы для установки.

Функции изоляционных материалов

Трубопроводы теплосетей утепляют при любых способах прокладки — подземной и надземной на улице, в технических помещениях многоквартирных, частных домов, промышленных, общественных зданий. Задачи материалов и конструкций не зависят от расположения коммуникаций.

Тепловая изоляция для труб отопления должна:

  • Сохранять температуру теплоносителя для обеспечения комфорта в жилых, рабочих помещениях.
  • Сокращать теплопотери в трубопроводе, поддерживать их на допустимом уровне, снижать расходы топлива или энергии.
  • Обеспечивать безопасность при контакте с поверхностью, так как температура горячей воды в трубах достигает 1050С.
  • Защищать систему от промерзания, коррозии, деформаций, повреждений, продлевать срок её безремонтной службы.

Грамотно выбранная и установленная изоляция выполняет все функции на протяжении расчетного срока эксплуатации.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

Технические решения изоляции труб различаются конструктивно, материалами и характеристиками.

Минеральная вата

Техническая изоляция из каменной ваты базальтовых пород для утепления высокотемпературных трубопроводов выпускается в навивных цилиндрах, плитах и матах, в том числе с односторонним фольгированием. Она химически инертна, биостойка, негорюча, имеет теплопроводность порядка 0,04 Вт/м*К и плотность 100-150 кг/м3.

Материалы эффективны, доступны по цене, но имеют недостатки. Использование минераловатной изоляции для утепления труб отопления на чердаках, в подвалах, технических подпольях ограничено из-за повышенной влажности. Склонность к слеживанию, впитывание влаги приводят к нарушению структуры, намоканию, быстрому ухудшению теплозащитных свойств.

Пенопласт и пенополистирол

Теплоизоляционные материалы из экструзионного пенополистирола и пенопласта изготавливают в виде плит, сегментов в форме полуцилиндров. Они используются для защиты внутридомовых теплопроводов, сборки закрытого или П-образного короба при прокладке трубопровода в грунте.

Изоляция имеет плотность 35-40 кг/м3, коэффициент теплопроводности около 0,035-0,04 Вт/м*К и низкое водопоглощение, не подвержена гниению, удобна в монтаже. К минусам можно отнести горючесть, узкий диапазон рабочих температур от -600 до +750С. Трубы необходимо обрабатывать антикоррозийным составом перед монтажом в грунте, при открытой прокладке нужно защищать утеплитель от УФ-лучей.

Пенополиуретан

Для утепления труб отопления используются скорлупы ППУ с фольгированным покрытием и без него. Материал отличается низкой теплопроводностью 0,022-0,03 Вт/м*К и водопоглощением за счет закрытой ячеистой структуры, высокой прочностью, длительным сроком службы, не подвержен гниению, быстро монтируется. Скорлупы без покрытия применяются только в помещениях, так как пенополиуретан разрушается под воздействием УФ-лучей.

Читайте также  Тепловой насос воздух вода для отопления дома

Утепление трубопроводов большого диаметра может выполнятся с помощью напыляемой пенополиуретановой изоляции. Она имеет повышенную плотность и огнестойкость, значительно сокращает теплопотери благодаря сплошному покрытию без «мостиков холода».

Вспененный синтетический каучук

Каучуковая техническая теплоизоляция производится в рулонах и трубках. Она негорюча, экологически безопасна, стойка к химическим, биологическим воздействиям, имеет плотность 65 кг/м3 и теплопроводность 0,04-0,047 Вт/м*К.

Материалы используются для утепления трубопроводов в помещениях, прокладываемых надземным и подземным способом, могут иметь алюминизированное покрытие для защиты от механических повреждений, УФ-лучей. Основной недостаток — высокая стоимость.

Вспененный полиэтилен

Теплоизоляция для труб отопления из вспененного полиэтилена с упругой пористой структурой используется в любых условиях, не впитывает воду, сохраняет низкую теплопроводность 0,032 Вт/м*к при изменениях температуры. Она выпускается в формате трубок, рулонов, матов, легко и быстро устанавливается.

Материал применяется в помещениях, тепловых пунктах, при прокладке труб на открытом воздухе, в грунте. При надземном монтаже необходимо предусмотреть покровный слой, при подземном — кожух.

Сравнение характеристик утеплителей труб отопления

Таблица 1. Сравнительная таблица характеристик разных утеплителей для труб отопления и ГВС

Характеристики Минеральная вата Пенополистирол Пенополиуретан Вспененный каучук Вспененный полиэтилен
Теплопроводность, Вт/м*К 0,04 0,035-0,04 0,022-0,03 0,038-0,045 0,032
Плотность, кг/м3 105-135 35-40 60 65 35
Водопоглощение, % 10-15 4 1-2 0,6 0,6
Температура применения, С0 От -180 до +680 От -60 до +75 От -180 до +140 От -60 до +105 От -80 до +100
Простота монтажа Может требовать намотки, фиксации стяжками, проволочными кольцами Склеивается, стягивается крепежными бандажами или собирается в короб Надевается на трубу, фиксируется термолентой Фиксируется на клей или с помощью зажимов Крепится с помощью клея, скотча
Химическая и биостойкость высокая высокая высокая высокая высокая
Горючесть НГ Г3-Г4 Г2-Г4 Г1 Г1

Преимущества применения вспененного полиэтилена для теплоизоляции труб отопления очевидны. Утеплитель из вспененного полиэтилена выигрывает по эксплуатационным, физическим и экономическим свойствам. Он универсален, энергоэффективен, сохраняет теплозащитные свойства в течение срока службы, применяется на объектах средней и низкой ценовой категории за счет доступной стоимости.

Завод технической изоляции ТЕПЛОФЛЕКС производит трубки из вспененного полиэтилена различного диаметра и толщины, предназначенные для теплоизоляции труб отопления и ГВС. Работаем с мелким и крупным оптом. Осуществляем доставку по России.

Телефон отдела продаж: +7 (495) 220-13-72

Другие сферы применения вспененной изоляции:

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.

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.

Читайте также  Кавитационный тепловой насос

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.

Теплоизоляционные материалы для тепловых трасс в России Текст научной статьи по специальности « Энергетика и рациональное природопользование»

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Варламов В.А.

Статья посвящена вопросу применения теплоизоляционных материалов, используемых в конструкции тепловых сетей в России. Рассмотрены главные причины преждевременного износа теплотрасс. Названы методы повышения энергетической эффективности систем распределения тепловой энергии. Указаны преимущества и недостатки наиболее распространенных теплоизоляционных материалов.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Варламов В.А.

Текст научной работы на тему «Теплоизоляционные материалы для тепловых трасс в России»

Самара: Самар.гос.техн.ун-т, 2008.-155с.

2.Лившиц М.Ю. Теория и алгоритмы оптимального управления термодиффузионными процессами технологической теплофизики по системным критериям качества // Дисс. докт. Техн. наук. Самара.2001.

3. Уманский Я.С. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия/ Ю.А.Скаков, А.Н.Иванов, Л.Н.Расторгуев. М.: Металлургия, 1982.-631с.

© Бенгина Т.А., 2017

Бакалавр, 2 курс E-mail: varlamov_1996555@list.ru Научный руководитель: О.В.Смородова к.т.н., доцент каф. «Промышленная теплоэнергетика» ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

г. Уфа, Российская Федерация

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ТРАСС В РОССИИ

Статья посвящена вопросу применения теплоизоляционных материалов, используемых в конструкции тепловых сетей в России. Рассмотрены главные причины преждевременного износа теплотрасс. Названы методы повышения энергетической эффективности систем распределения тепловой энергии. Указаны преимущества и недостатки наиболее распространенных теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата, пенополиуретан, пенополимерминеральная изоляция, каменная вата.

Тепловые сети являются важнейшей частью системы центрального теплоснабжения, потенциал которой в России в некоторых регионах практически не реализован либо слабо развит [1, с.241]. Это связано с крайней степенью изношенности и преждевременного выхода из строя теплопроводов в результате воздействия различных факторов (климатических, механических, гидравлических) [2, с.90]. Кроме того важную роль играют несоблюдение во время работ по строительству теплосистем правил монтажа, которые влекут за собой повреждения, царапины, сколы теплоизоляционных конструкций.

Процент тепловых потерь в России составляет 30%, часть которых (более 20%) отдается окружающей среде через теплоизоляционную конструкцию с измененными свойствами в результате процесса эксплуатации. Чтобы повысить энергетическую эффективность системы теплоснабжения необходимо использовать современные виды теплоизоляционных конструкций, предпочтительно применять бесканальную прокладку, регулярно пересматривать тарифы на тепловую энергию.

Существуют определенные требования и правила для выбора материала тепловой изоляции [3, с. 54]. При прокладке теплопровода подземно в каналах (проходных, полупроходных, непроходных) применяются конструкции из минеральной ваты (цилиндры, сегменты из стекловолокна, полуцилиндры). При прокладке труб надземно и в каналах в качестве теплоизоляционного слоя применяют рулонные и прошивные маты на основе стекловолокна и каменной ваты российского и зарубежного производства [4, с. 32].

При сильной увлажненности почвы и капельного попадания влаги в теплоизоляционный материал существуют повышенные требования к выбору тепловой изоляции. Их основным свойством является гидрофобизированность. Для ее обеспечения при надземной и подземной канальной прокладке необходимо устройство защитного покрытия из гидроизоляционных материалов.

Минераловатная изоляция обладает рядом преимуществ и недостатков, как и какой либо другой тип тепловой изоляции. Большая часть тепловых сетей изолирована минераловатным материалом. Существуют

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 01-2/2017 ISSN 2410-700Х_

разные показатели теплопроводности минеральной ваты в зависимости от плотности и температуры использования (таблица 1): при температуре 25°С — 0,044-0,049 Вт/(м-°С) и при 125°С — 0,067-0,072 Вт/(м-°С) [5, с. 45].

Преимущества и недостатки минераловатной тепловой изоляции

¡.Устойчивость к ультрафиолетовому излучению ¡.Пониженные показатели влагоустойчивости (низкая влагоизоляция)

2.Высокая пожаробезопасность 2.Высокие тепловые потери при транспортировке теплоносителя.

З.Монтаж не требует квалифицированного персонала З.Отсутствие возможности использования при бесканальной прокладке

4.При внешней прокладке легкое восстановление в случае аварийных ситуаций. 4.Высокие капиталовложения и сроки при строительно-монтажных работах

5.Экологически безопасная 5.Низкая антикоррозионная стойкость.

На сегодняшний день в России в качестве тепловой изоляции применяются предварительно изолированные на заводах-изготовителях трубы [6, с.178]. В качестве материала применяются: пенополиуретан (ППУ) (рисунок 1), пенополимерминерал (ППМ) и армопенобетон (АПБ).

Рисунок 1 — Труба в ППУ изоляции

С 1990-х гг. прошлого века в России появились совершенно новые технологии по созданию тепловой изоляции с применением пенополиуретана. Предварительно изолированные трубы в пенополиуретановой (ППУ) изоляции активно внедрялись в сферу нового строительства тепловых трасс (таблица 2). Такая технология была распространена в черте крупных городов и мегаполисов с близко располагающимися производственными базами (цехами по изготовлению предварительно изолированных труб). При капитальном ремонте в тот период предпочтение отдавалось канальной прокладке из-за отсутствия необходимого опыта использования труб с применением принципиально новых технологий. При новом же строительстве и реконструкции такие технологии были повсеместно распространены [7, с. 42].

Преимущества и недостатки предизолированных ППУ трубопроводов

1 Низкий коэффициент теплопроводности: 0,027 Вт/м-К Заливка стыков требует квалифицированного персонала и применения специального оборудования,

2 Диапазон температур, при которых возможно использование ППУ достаточно велик: -80°С до 130°С Необходимость контролировать состояние конструкции при транспортировке и укладке теплопроводов.

3 Долговечность (как заявлено в СНиП: от 25 до 30 лет службы) Специальная подготовка места укладки труб

4 Технологичность, благодаря высокому уровню качества от завода изготовителя Низкая пожаростойкость (материал пожароопасен)

5 Устойчивость к коррозионным воздействиям Высокие капиталовложения при производстве

6 Низкое водопоглощение (1-2%) Слабая стойкость к механическим воздействиям

7 Бестраншейная прокладка Низкая термостойкость.

Еще одним современным видом тепловой изоляции является пенополимерминеральная (ППМ) изоляция. В таблице 3 показаны основные достоинства и недостатки данного типа изоляционной конструкции. Они достаточно близки к свойствам ППУ изоляции, но имеют и особенные черты [8, с. 34].

Преимущества и недостатки изоляции труб в ППМ

1 Паропроницаемость (при увлажнении изоляции происходит ее высушивание) Быстро теряет теплоизоляционные свойства при воздействии ультрафиолета.

2 Высокие теплоизоляционные свойства Низкая пожаростойкость при наружной прокладке

Читайте также  Подключение трехфазного двигателя через тепловое реле

3 Низкое водопоглощение Дополнительные расходы для защиты труб от солнечных лучей перед прокладкой

4 Монтаж теплопроводов прост и не требует высококвалифицированного персонала Толщина слоя при одинаковых показателях теплопроводности для ППМИ больше, чем ППУ [9, с.151]

5 Высокая прочность при сжатии и изгибе конструкции При намокании быстро растут тепловые потери во влагонасыщенных грунтах

Выполненный анализ показал, тепловые сети — легко уязвимое звено системы ЦТС. В настоящий момент количество аварий в год составляет 70 инцидентов на 100 км. Так как реализация мероприятий, направленных на реконструкцию источников теплоты, с пересмотром гидравлических режимов достаточно затратна, то возникает возможность уже сейчас скорректировать сложившуюся ситуацию применением современных типов теплоизоляции.

Список использованной литературы:

1. Китаев С.В., Смородова О.В., Усеев Н.Ф. Об энергетике России//Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. №4 (106). С.241-249.

2. Смородова О.В. Инструментальная оценка динамики старения минераловатной тепловой изоляции//Инновационная наука. 2016. №8-2. С.90-93.

3. Шойхет Б.М. Проектирование тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей //Энергосбережение.-2015.-№1.-С.54-56.

4. Казанов Ю.Н. Организационная и техническая модернизация системы теплоснабжения Мытищинского района //Новости теплоснабжения. -2009.-№12. — С.32-40.

5. Копко В.М. Теплоизоляция трубопроводов: Учеб.-метод.пособие / В.М. Копко. — Минск: Технопринт, 2002. —С.45 (160)

6. Сулейманов Х.Х., Мигранов Р.Д., Майский Р.А. Обзор материалов теплоизоляции нефтепроводов//В сборнике Современные технологии в мировом научном пространстве, сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С.178-181.

7. Новиков И.Е. Особенности прокладки трубопроводов тепловых сетей в России — сегодняшние тенденции в повышении надежности теплоснабжения// Новости теплоснабжения.-2011.-№6.-С.42-45.

8. Мишин М.Е. Трубы в ППМ изоляции — современный способ строительства тепловых сетей//Новости теплоснабжения .-2010.-№3.-С.34-37.

9. Смородова О.В., Скрипченко А.С. Технико-экономическое обоснование толщины тепловой изоляции тепловых сетей/Инновационная наука. 2016. — №4-3. — С.151-154.

Дмитриева Виктория Александровна

студентка ХГУ им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, РФ.

E-mail: feiguntas@mail.ru Научный руководитель: Голубничий Артем Александрович старший преподаватель кафедры ИЭОП ХГУ им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, РФ

К ВОПРОСУ ОБ ОБРАЗОВАНИИ ОТХОДОВ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В данной статье рассматриваются отходы угольной промышленности, их состав и свойства, а также

Теплоизоляция трубопроводов

Во время отопительного периода, зачастую составляющего в нашей стране большую часть года, неизбежно происходят потери тепловой энергии. По статическим данным на отопление 1 м2 площади здания в год требуется 22-28 л мазута. В Европе после энергетического кризиса 1976 г. была разработана и внедрена программа по эффективному использованию энергии в жилых зданиях, позволившая снизить энергопотребление на 40-47%. В России энергосбережение было введено в ранг государственной политики в середине 90-х гг. ХХ в. Одним из важнейших элементов реализации этой политики является снижение потерь в транспортирующих трубопроводах, протяженность которых в РФ по данным Росстата составляет порядка 170 тыс. километров. Таким образом, эффективность и доступность именно трубной изоляции во многом обуславливает показатели энергетической отрасли, в целом. Учитывая тот факт, что затраты на устройство теплоизоляции трубопроводов являются крайне незначительными в структуре капитальных расходов на тепловые сети (до 5-7%), а экономический эффект превышает затраты в разы, правильный выбор материалов и комплектующих монтажа является определяющим.

Практическое назначение теплоизоляции трубопровода

Требования к теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям, правила проектирования тепловой изоляции на территории Российской Федерации регламентируются СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Согласно данного СП, теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать:

  • параметры теплохолодоносителя при эксплуатации;
  • нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами
  • безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.

Требования к теплоизоляции трубопровода:

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.

Критерии выбора теплоизоляционного материала для труб:

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

  1. месторасположение изолируемого объекта (регион размещения, согласно СП 131.13330 «Строительная климатология»);
  2. температуру изолируемой поверхности;
  3. температуру окружающей среды;
  4. требования пожарной безопасности;
  5. агрессивность окружающей среды или веществ, содержащихся в изолируемых объектах;
  6. коррозионное воздействие;
  7. материал поверхности изолируемого объекта;
  8. допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
  9. наличие вибрации и ударных воздействий;
  10. требуемую долговечность теплоизоляционной конструкции;
  11. санитарно-гигиенические требования;
  12. температуру применения теплоизоляционного материала;
  13. теплопроводность теплоизоляционного материала;
  14. температурные деформации изолируемых поверхностей;
  15. конфигурация и размеры изолируемой поверхности;
  16. условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность и др.);
  17. условия демонтажа и утилизации;
  18. теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения:
  19. воздействие грунтовых вод;
  20. 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..

Согласно действующих строительных норм, изоляции подлежит любая система отопления, независимо от вида прокладки трубопровода и параметров теплоносителя. Дополнительно, для достижения максимального эффекта экономии тепловой энергии, утеплению подлежат люки технических колодцев и камер, запорная арматура, узлы управления и прочие соединительные элементы (как фланцевые, так и резьбовые).

Какие бывают виды тепловой изоляции

Условно теплоизоляционные материалы можно разделить на 2 большие группы:

1. Теплоизоляция из неорганических материалов, главным образом, на основе кремния – волокнистая (минеральная вата и изделия из неё, муллитокременезёмные материалы); а также с закрытой пористостью (пеностекло, пенобетон). Плюсами такой теплоизоляции является пожарная безопасность, стойкость к воздействию агрессивных сред. К недостаткам волокнистых материалов можно отнести гигроскопичность, невысокую прочность на сжатие (при малых плотностях). Согласно СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов», данные материалы запрещено использовать при бесканальной прокладке трубопроводов. В случае пеностекла минусом является хрупкость, высокая стоимость как самого материала, так и монтажных работ.

2. Теплоизоляция из органических материалов (полимеров) – пенополистирол, беспрессовый и экструдированный, пенополиуретан, полиизоцианурат, вспененный каучук и полиэтилен. К плюсам данной группы можно отнести высокую прочность на сжатие, негигроскопичность, позволяющую отказаться от устройства пароизоляционного слоя, хорошие показатели теплопроводности, низкий удельный вес. Основными недостатками являются пожароопасность, нестойкость к химическому воздействию, к воздействию УФ-излучения. Такая теплоизоляция является практически безальтернативной при бесканальной прокладке трубопроводов.

Минеральная вата

Наиболее распространенным утеплителем является минеральная вата и изделия из неё. Материал, изготовленный из расплава горных пород или кварцевого стекла не горит и является весьма температуростойким. Как правило, требует дополнительного внешнего слоя покрытия. Завод теплоизоляционных изделий АМАКС производит всю основную линейку материалов на основе базальтовой ваты:

  • Маты прошивные теплоизоляционные: плотностью от 50 до 125 кг/м3 (для тонкого волокна) — это МП АМАКС и МПБ АМАКС и от 20 до 50 кг/м3 (для супертонкого волокна) — это МПБ БСТВ АМАКС. Могут изготавливаться как в безобкладочном исполнении, так и с различными вариантами обкладок (металлическая сетка, стеклоткань, стеклохолст, фольга и др.) с 1-6 сторон.
  • Цилиндры теплоизоляционные ЦКВ АМАКС и доборные элементы (тройники, отводы, врезки, заглушки, переходы) плотностью 80-200 кг/м3 в различных вариантах кашировок
  • Ламельные маты (вертикальнослоистые) различной плотности МЛ АМАКС, плотностью 35, 50, 60, 70 кг/м3, кашированные армированной фольгой или фольматканью.

Выбор между различными вариантами исполнения минераловатной теплоизоляции обусловлен:

  • Требованиями к покровному слою. В частности, для монтажа оцинкованного кожуха поверх слоя прошивных матов требуется устройство опорных колец из более плотного материала (цилиндров) или поддерживающих колец из тонколистового металла;
  • Удобством монтажа. Монтаж матов в обкладке из металлической сетки удобнее, чем безобкладочных, а монтаж теплоизоляционных цилиндров вообще не требует от специалистов наличия навыка изолировщика. При высоком весе кожухов или при размещении внутри помещения, трубопровод удобнее изолировать ламельными матами, так как они выдерживают большую нагрузку на поверхность и сразу покрыты финишным слоем фольги алюминиевой или фольматкани;
  • В некоторых случаях, при условии монтажа в помещении – эстетическими соображениями. При прочих равных аккуратная теплоизоляция из цилиндров выглядит гораздо эстетичнее по сравнению, скажем, с матами, и гораздо удобнее в уходе (влажной уборке, например).

Полимерные органические утеплители

Теплоизоляция на основе полимерных материалов представлена в ассортименте нашей компании, в основном, в виде жёстких скорлуп. Экструдированный пенополистирол, пенополиуретан, полиизоцианурат отличаются друг от друга, плотностью, категорией конструкционной пожарной опасности, температурным диапазоном применения. Каучук и полиэтилен применяются, в основном, на низкотемпературных участках.

Специалисты Завода теплоизоляционных изделий АМАКС готовы помочь разобраться во всех нюансах Вашей задачи по утеплению трубопроводов.