Виды изоляции для теплопроводов. Изоляция трубопроводов. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Теплоизоляция минеральной ватой

Во многих домах (от построек, стоящих не первый десяток лет, и до недавно возведенных коттеджей) люди переплачивают немалые суммы за отопление только потому, что система теплоснабжения тратит существенную часть энергии впустую (в частности тех сетей, которые проходят по улице).

Очень часто это происходит из-за ошибок, допущенных при монтаже трубопроводов тепловых сетей – при этом потери могут достигать 40-60%, что, само собой, очень много.

Причем такое положение не только увеличивает Ваши затраты, но вдобавок еще и снижает срок эксплуатации оборудования сетей теплоснабжения, которое при меньших нагрузках проработало бы дольше.

По этой причине теплоизоляция трубопроводов сетей отопления является достаточно актуальным решением, которым не следует пренебрегать. Рассмотрим, чем производится изоляция трубопроводов отопления, какой используется материал и как именно выполняется подобная процедура.

Зачем утеплять трубопроводы?

Для начала – подробнее разберемся, так нужно ли применять материал на утепление труб отопления или для теплоизоляции сетей отопления, а если нужно – то почему и где именно.

Система отопления любого здания устроена следующим образом: воздух внутри помещения нагревает теплоноситель (вода), циркулирующий по трубопроводам на радиаторы.

Отдавая через стенки труб свое тепло, вода возвращается обратно, к котлу, который вновь нагревает ее. Это – если в общих чертах.

Однако отдача тепла необходима не на всей протяженности трубы. К примеру, если котельная на Вашем доме стоит вдали от жилых помещений (а то и вовсе – в отдельной постройке на улице), нуждающихся в прогреве.

При процессе транспортировки от котла до зоны, требующей подогрева, вода будет терять часть тепла. Как результат – на прогрев воздуха для жилых комнат придется затрачивать больше энергии (топлива), а значит – и денег.

Нередко котельные располагаются при подвалах, где температура ощутимо ниже, чем для жилой комнаты. Так что утеплитель Энергофлекс для труб отопления в подвале даст серьезный результат для экономии топлива.

А вот теплоизоляция для труб отопления для квартиры уже не является столь важной и незаменимой. Единственный нюанс – актуальной является изоляция стояков отопления: в этом случае больше тепла будет добираться до батареи.

Вдобавок трубопровод нуждается еще и механической защите – от возможных повреждений. Сперва это касается участков, пролегающих по улице – именно об их изоляции требуется задуматься прежде всего.

Чем изолировать?

Теперь рассмотрим, чем изолировать трубы сетей отопления эффективнее всего. Вариантов (по способу нанесения) имеется несколько:

1. Рулонные материалы.
2. «Скорлупа».
3. Жидкая (напыляемая) изоляция.

Как вариант (кстати, наиболее удачный и удобный) – можно купить предизолированные трубы отопления. Предизолированные трубы использовать наиболее удобно, поскольку позволяет экономить время: Вы выполняете монтаж сетей системы, которая уже утеплена.

Минусы такого решения заключаются в следующих нюансах:

• работать с сегментами не всегда удобно (речь идет о прокладке труб через труднодоступные места);
• места соединения сегментов будут незащищены – а значит, их все равно придется изолировать (причем это будет небольшой отрезок трубы, на который вряд ли получится подобрать типоразмерный изолятор);
• цена на предизолированные трубы для отопления на 15-50% выше от цены таких же изделий без утеплителя (зависит от материала-изолятора и его толщины).

Теперь рассмотрим подробнее вышеупомянутые вариации.

Самый простой, но малоэффективный вариант. Хорош когда не требуется получить существенного сбережения тепла, или же (что лучше) при сочетании с каким-либо другим изолятором.

Материал для изоляции сетей отопления такого типа представлен следующей продукцией:

1. Бутакрил – теплосберегающая краска. Цена на него 5$ за 1 кг.
2. Жидкая керамическая теплоизоляция. Марки – «Актерм», «Корунд», «Теплометт». Стоит около 3.5-5$ за 1 кг.
3. Теплоизоляционная краска «Броня». По составу схожа с вышеупомянутыми керамическими продуктами. Стоит примерно столько же.

Преимущество применения таких материалов – в простоте и скорости нанесения. Материал наносится на поверхность, застывает, образуя плотную корку – которая и будет задерживать тепло.

Рулонные материалы

Рулонный изоляционный материал для сетей отопления начали применять не одно десятилетие назад – для промышленности и для ЖКХ. Наиболее распространенный материал – это минеральная вата.

Рулонами этого материала трубопровод просто укутывался, после чего поверх обвязывался проволокой, а сверху – оцинкованным кожухом. Получившаяся конструкция сохраняла тепло и вдобавок не «боялась» механических повреждений.

Такое решение распространено и сейчас – ввиду дешевизны.

Однако существует и важный нюанс: для тонких труб (которые и применяются в домах) такой материал подходит плохо — в продаже имеются более удачные и удобные решения.

Вдобавок материал минваты не слишком хорошо переносит влагу – конденсат утяжеляет конструкцию и способствует слеживанию материала.

Так что теплоизоляция трубопроводов сетей отопления в подвале (если там влажно) или на улице – не слишком удачное решение (если не побеспокоиться о дополнительной защите – вроде оцинковки или стеклопластикового кожуха).

Стоит такой изолятор в среднем 1.5$ (при толщине в 5 см) за 1 «квадрат».

«Скорлупа»

Среди современных решений для бытового утепления – безусловно, самый удачный вариант.

Изделие выполняется в виде цилиндра, который надевается на трубу сверху – в этом, в принципе, и заключается весь процесс утепления. Однако такой вариант возможен только при создании трубопроводной системы.

А вот для утепления же существующей конструкции можно применять другой вариант – цилиндр, разрезанный на 2 части. В этом случае сегменты надеваются на трубу и соединяются вместе (как именно – разберем ниже).

«Скорлупа» может выполняться из нескольких материалов:

Теперь упомянем конкретных производителей.

В наибольшем количестве на рынке сейчас представлена минераловатная продукция. Это – изоляция для труб отопления «Энергофлекс», «Технониколь», «Урса», «Кнауф», «Роквул».

В среднем купить теплоизоляцию для труб отопления вышеперечисленных производителей можно в районе 1.5-2$ за метр (для трубы диаметром 25 мм и толщиной стенки 50 мм).

Продукция представленных брендов выпускается как в обычном виде (т.е. только минераловатный цилиндр), так и с дополнительной защитой – из оцинковки, стеклопластика или фольги.

Защищенные варианты актуальны, когда нужна еще и гидроизоляция труб отопления – поскольку сама минвата, как уже выше упоминалось, влагу «терпит» плохо.

Кстати, с их же помощью осуществляется и шумоизоляция стояка отопления

Теперь упомянем о производителях ППУ-«скорлупы». В этой категории следует знать о следующих брендах: «Термоплэкс», «ТИС».

Цена изоляции для труб отопления в этом случае будет чуть выше вышеприведенных цифр – около 2$ придется отдать за 1 метр изделия, подходящего для трубы диаметром 22 мм.

«Скорлупа» для изоляции с фольгой

Толщина утеплителя при этом будет 40 мм. Однако при этом следует учитывать, что пенополиуретан на порядок эффективнее минваты и пенопласта, а значит – его можно использовать и с меньшей толщиной изолятора.

Вдобавок к достоинствам следует отнести и устойчивость к влаге – благодаря чему теплоизоляция трубопроводов сетей отопления в подвале или на улице с помощью ППУ может производиться без проблем.

Жидкая изоляция

Для «домашнего» утепления этот вариант не подойдет – применение производится с помощью специальных дорогих установок, да для тонких труб (которые применяются в квартирах или домах) способ не слишком удобен.

Чаще всего его применяют в промышленности, реже – в коммунальном хозяйстве (для утепления трубопроводов большого диаметра).

Процесс заключается в напылении на поверхность трубы состава (жидкого пенополиуретана), который за считанные секунды на ней застывает.

Преимущество методики в том, что таким образом без проблем утепляется участок трубы любой сложности – независимо от угла поворота. Расценки на изоляцию труб отопления такого типа – от 3-4$ за метр (зависит от сложности проведения работ и диаметра).

О способах изоляции (видео)

Нюансы монтажа скорлупы

Почем можно купить изоляцию для труб отопления – разобрались. Теперь опишем процедуру монтажа «скорлупы» (из двух сегментов) – как наиболее удачного варианта для самостоятельных работ.

Этапы следующие:

1. Края одного сегмента промазываются клеем – для лучшего сцепления.
2. Сегмент «скорлупы» надевается на трубу.
3. Сверху прикладывается второй и прижимается – чтобы клей «схватился».
4. Поверх можно использовать скотч или проволоку – для увеличения надежности или для того, чтобы плотнее прижать утеплитель к трубе.

Тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей считается обязательной. Это относится также к водоснабжению и канализации. Ведь вещества или жидкости, проходящие по трубам, в холодное время года иногда замерзают или постепенно терять переносимую ими энергию. Не допустить этого помогают разные методы. О некоторых из них расскажет данная статья.

Пути решения проблемы

Защищать сети от перепадов внешней температуры и других воздействий можно следующим образом:

1. Сделать обогрев с помощью нагревательных кабелей. Приспособления крепятся поверху бытовых трубопроводов, либо заводятся вовнутрь коллектора. Работают такие приборы от электросети.

Обратите внимание! В случае необходимости постоянного обогрева применяются саморегулирующие провода, которые отключаются и включаются автоматически, не допуская перегрева конструкций.

1. Прокладывать коммуникации ниже уровня промерзания грунта. В результате они минимально контактируют с источниками холода.
2. Использовать закрытые подземные лотки. Воздушное пространство здесь относительно изолированно, поэтому воздух вокруг трубопроводов остывает медленно и не дает замерзнуть их содержимому.
3. Создать теплоизоляционный контур из пористых материалов. Такой метод защиты применяется чаще всего. При таком утеплении создается буферная зона, которая препятствует потере тепла горячих жидкостей и защищает их от замерзания.

Обогрев трубы греющим кабелем

В данной статье пойдет речь именно о последнем способе защиты коммуникаций.

Нормативная регуляция

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов основывается на СНиПе 2.04.14-88. В нем содержится информация о материалах и методах их использования, и излагаются требования к защитным контурам.

• Независимо от температуры носителя, необходимо утеплять любую систему.
• Для создания теплоизоляционного слоя одинаково применяются готовые и сборные конструкции.
• Металлические части сетей должны защищаться от коррозии.
• Желательно использовать многослойную конструкцию контура. В ее состав входит утеплитель, пароизоляция и защитный слой из плотного полимера, нетканого полотна или металла. Иногда монтируется армирующий контур, который не дает сминаться пористым материалам и предотвращает деформацию труб.

В документе содержатся формулы, по которым рассчитывается толщина каждого слоя многослойной конструкции.

На заметку! Большинство требований к тепловой изоляции трубопроводов касается магистральных сетей большой мощности. Однако при устройстве бытовых систем водоснабжения и канализации собственными силами, стоит ознакомиться с документом и учесть его рекомендации при проектировании и монтаже.

Согласно СНиП теплоизоляция является обязательной

Анализ утепляющих материалов

Полимерные утеплители

При выборе материалов для защиты трубопроводов от потери тепла, в первую очередь обращаются к вспененным полимерам. При их ассортименте можно выбрать утеплитель, который поможет решить поставленную задачу.

Во главе списка содержатся следующие составы для изоляции:

• Пенополиэтилен. Материал характеризуется небольшой плотностью, пористостью и незначительной механической прочностью. Из него изготавливают цилиндры с разрезом, монтировать которые могут даже непрофессионалы. Недостатком трубной изоляции считается быстрый износ и слабая термостойкость.

Обратите внимание! Диаметр цилиндров должен соответствовать диаметру коллектора. В этом случае после монтажа кожухов они не могут сняться самопроизвольно.

• Пенополистирол. Утеплитель отличается малой эластичностью и значительной прочностью. Производится в виде сегментов, напоминающих «скорлупу». Детали соединяются с помощью замков с шипами и пазами, в результате чего ликвидируются «мостики холода» и можно обойтись без дополнительного крепежа.
• Пенополиуретан. Применяется для предустановленной теплоизоляции, хотя может использоваться и в быту. Выпускается в виде пены или «скорлупы», состоящей из двух или четырех сегментов. Способом напыления обеспечивается надежная герметичная теплоизоляция коммуникаций, отличающихся сложной конфигурацией.

Важно! Чтобы защитить пенополиуретановую пену от разрушения ультрафиолетом, ее покрывают краской или нетканым полотном с хорошей проницаемостью.

Трубчатая полиэтиленовая изоляция

Волокнистые материалы

Утеплители на основе минеральной ваты или ее производных популярны не менее (а иногда и более) полимерных материалов.

Изоляция из волокнистых утеплителей отличается такими достоинствами:

• малым коэффициентом теплопроводности;
• устойчивостью к действию кислот, масел, щелочей и других внешних факторов (нагреву, охлаждению);
• способностью поддерживать заданную форму без помощи дополнительного каркаса;
• умеренной стоимостью.

Обратите внимание! При устройстве тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с помощью таких материалов следите, чтобы волокно не сжималось, и не подвергалось воздействию влаги.

Цилиндры из минеральной ваты, покрытые фольгой

Кожухи из полимерных и минераловатных утеплителей иногда покрывают стальной или алюминиевой фольгой. Такой тепловой экран снижает рассеивание тепла и отражает инфракрасное излучение.

Многослойные конструкции

Утепление по методу «труба в трубе» делается с помощью уже смонтированного теплозащитного кожуха. Задача монтажника в этом случае – правильно соединить детали в единую конструкцию. В конечном результате она выглядит таким образом:

• Основа в виде металлической или полимерной трубы. Считается несущим элементом всего устройства.
• Теплоизоляционный слой из вспененного полиуретана (ППУ). Он наносится по заливной технологии, когда специальная опалубка заполняется расплавленной массой.
• Защитный кожух. Делается из труб из оцинкованной стали или полиэтилена. Первые предназначаются для прокладывания сетей на открытом пространстве, а вторая – в грунте по бесканальной технологии.
• Помимо этого, в пенополиуретановый утеплитель часто закладываются медные проводники, предназначенные для дистанционного контроля над состоянием трубопровода, в том числе, и за целостностью теплоизоляции.

Трубы, которые поступают на место монтажа в уже собранном виде, соединяются методом сварки. Для сборки теплозащитных контуров используются специальные термоусадочные манжеты или накладные муфты из минеральной ваты, покрытые слоем фольги.

Многослойная конструкция с внешним покрытием из оцинкованной стали

Устройство теплоизоляции собственными силами

Технология устройства тепловой изоляции оборудования и трубопроводов зависит от того, прокладывается ли коллектор снаружи или монтируется в земле.

Утепление подземных сетей

Работы по монтажу и теплозащите заглубленных бытовых сетей проводятся в таком порядке:

1. Уложите на дно траншеи канализационные лотки.
2. Проложите трубы и сделайте тщательную герметизацию соединений.
3. Наденьте на них теплоизоляционные кожухи и оберните конструкцию паронепроницаемой стеклотканью. Для фиксации используйте специальные полимерные хомуты.
4. Закройте лоток крышкой и засыпьте его грунтом. Уложите в зазор между лотком и траншеей песчано-глиняную смесь и тщательно ее утрамбуйте.
5. При отсутствии лотка трубы укладываются на уплотненный грунт, подсыпанный песчано-гравийной смесью.

Утепление труб с укладкой в лоток

Теплозащита наружного трубопровода

По СНиПу тепловая изоляция трубопроводов, расположенных на поверхности земли, осуществляется таким образом:

1. Очистите все детали от ржавчины.
2. Обработайте трубы антикоррозийным составом.
3. Произведите монтаж полимерной «скорлупы» или оберните трубу рулонным утеплителем из минваты.

На заметку! Можно покрыть конструкцию слоем полиуретановой пены или нанести несколько слоев теплоизоляционной краски.

1. Оберните трубу, как в предыдущем варианте. Кроме стеклоткани применяется также фольгированная пленка с полимерным армированием.
2. Закрепите конструкцию с помощью стальных или пластиковых хомутов.

Выполнение требований к тепловой изоляции трубопроводов – залог того, что вы сделаете ее правильно. Это означает, что температура горячей воды сохранится по пути следования от котельной до дома, а холодная – не замерзнет даже в сильные морозы.

Видео-инструктаж: процесс утепления трубопровода

Если придерживаться стандартной схемы выполнения монтажных работ и применять подходящие материалы, ваш водопровод и канализация будут функционировать бесперебойно. Удачи!

В процессе отопления жидкость, которая используется в качестве теплоносителя, циркулирует по всей системе. Чтобы не растерять полезное тепло и избежать излишнего перегрева помещения, проводится изоляция трубопроводов отопления.

Такие работы необходимы в загородных домах, если магистрали трубопроводов отопления проходят по улице от котельной, или же когда котёл находится в дальнем крыле здания, а трубы протянуты по холодным коридорам. Это помогает доставить в помещение больше тепла, сохранив его на всём маршруте: от котельной до радиаторов отопления.

В качестве материала используются несколько видов утеплителей, они различаются по теплопроводности и способам монтажа, и при выборе материала нужно хотя бы немного знать о его качествах.

Вспененный полиэтилен

Это гибкий утеплитель, который производится в форме труб различных размеров, с разрезом посередине (это сделано для удобства монтажа).

Монтаж

При утеплении трубопровода этим материалом, куски утеплителя накладываются на трубы по всей длине, и стягиваются строительным скотчем. Места стыков или соединения труб нужно закрыть утеплителем более толстого диаметра. Поэтому перед началом работ нужно примерно рассчитать необходимое количество утеплителя разных размеров.

Утеплитель такой марки очень удобен, его можно легко разрезать, а оставшиеся куски использовать в другом месте, составив из нескольких отрезков одну длинную часть.

Утеплители из стекловолокна

Такой утеплитель наиболее востребован у строителей. Этот материал имеет сравнительно небольшой вес и совершенно не подвержен гниению. Именно поэтому его часто используют для утепления труб расположенных на улице.

Монтаж

При монтаже утеплителем обматывают трубы и закрепляют его с помощью вязальной проволоки. Для дополнительной защиты от воздействия влаги снаружи его обвязывают рубероидом или строительной фольгой.

Базальтовая вата

Это формовые элементы утеплителя, которые изготовлены в виде плит и цилиндров. Такие утеплители пожаробезопасны, имеют хорошую прочность и не пропускают влагу. Монтаж его достаточно прост, как и в случае с утеплителем из стекловолокна его дополнительно защищают алюминиевой фольгой или рубероидом.

Пенополистирол

Такой утеплитель изготавливается в виде двух скорлуп разных размеров, они скрепляются при помощи специальных пазов, но для надёжности соединения их необходимо дополнительно закрепить специальным клеем или скотчем.

Монтаж

При соединении на трубах половинки утеплителей соединяют между собой и смещают две части в разные стороны на несколько сантиметров. Следующее звено также соединяется, и оставленные концы стыкуют между собой, получается своего рода «нахлёст» одного соединения на другое, что обеспечивает более качественное скрепление.

Для утепления неудобных участков и поворотов используются – фигурные скорлупы, которые имеют неравные размеры.

Для того чтобы качественно провести утепление этим материалом, нужно заранее подсчитать протяжённость трубопровода, количество стыков и сгибов. Это необходимо для приобретения нужного количества соединительных частей.

Пенополиуретан

Этот утеплитель наносится путём распыления. Специально подготовленный состав распыляют на смонтированный трубопровод. Он надёжно сцепляется с поверхностью и, вспениваясь, образует плотную защитную массу, обладающую высокой прочностью.

Из-за того что этот утеплитель плохо переносит воздействие солнечных лучей утепление им труб, расположенных на открытом воздухе, должно сопровождаться их защитой: обмоткой рубероидом или алюминиевой фольгой.

Для качественного изолирования труб можно комбинировать утеплители. Например, в котельной и на улице их можно закрыть минеральной ватой или базальтовым утеплителем. А в доме места подводки к батареям отопления – вспененным полиэтиленом, который выглядит более эстетично.

Этот материал, при помощи которого проводится изоляция трубопроводов отопления, позволит исключить некоторые трудности, возникающие в процессе монтажа других утеплителей.

Чем больше, тем лучше…

Этот лозунг относится к монтажу такой изоляции. Наносится он распылителем или обычной кистью, и чем больше слоёв будет нанесено на трубу, тем лучше будет сохраняться тепло. Да и сам процесс намного легче монтажа других видов утеплителя. Его можно без проблем нанести как на ровную трубу, расположенную в хорошей доступности, так и на скрытые неудобные участки.

Когда нужно позаботиться об изоляции трубопроводов

Лучше всего монтаж утеплителя произвести в процессе прокладки труб и разветвлений в помещении. На этом этапе вам будет проще подбирать размеры (при выборе рулонного или трубчатого утеплителя), и в итоге останется меньше отходов, а это соответственно – экономия средств.

Ремонт утеплителя

При всех положительных качествах всех видов материалов нелишним будет проводить профилактический осмотр всей магистрали отопления перед наступлением зимнего сезона. Чтобы в последующем избежать неприятностей, места утеплителя, которые вследствие каких-либо обстоятельств пришли в негодность, нужно обязательно заменить.

Видео

Видеоролик по монтажу цилиндров из минеральной ваты:

Фото

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

Важное значение в устройстве тепло­провода имеет тепловая изоляция. От каче­ства изоляционной конструкции теплопро­вода зависят не только тепловые потери, но, что не менее важно, его долговечность. При соответствующем качестве материалов и технологии изготовления тепловая изоляция может одновременно выполнять роль антикоррозионной защиты наружной поверхности стального трубопровода. К таким материалам, в частности, относятся полиуретан и производные на его основе – полимербетон и бион.

Тепловая изоля­ция устраивается на трубопроводах, арматуре, фланцевых соедине­ниях, компенсаторах и опорах для следующих целей:

уменьшения потерь тепла при его транспортировании, что снижает установленную мощность источника тепла и расход топлива;

уменьшения падения температуры теплоносителя, подаваемого к потребителям, что снижает требуемый расход теплоносителя и по­вышает качество теплоснабжения;

понижения температуры на поверхности теплопровода и воз­духа в местах обслуживания (камерах, каналах), что устраняет-опасность ожогов и облегчает обслуживание теплопроводов.

Основные требования к теплоизоляционным конструкциям заключаются в следующем:

1) низкая теплопроводность как в сухом состоянии, так и в состоянии естественной влажности;

2) малое водопоглощение и небольшая высота капиллярного подъема жидкой влаги;

3) малая коррозионная активность;

4) высокое электрическое сопротивление;

5) щелочная реакция среды (рН > 8,5);

6) достаточная механическая прочность!

Не допускается использовать материалы, подверженные горению и гниению, а также содержащие вещества, способные выделять кислоты, крепкие щелочи, вредные газы и серу.

Наиболее тяжелые условия для работы теплопроводов возникают при подземной канальной и особенно бесканальной прокладке вслед­ствие увлажнения тепловой изоляции грунтовыми и поверхностными водами и наличия в грунте блуждающих токов. В связи с этим к важ­нейшим требованиям к теплоизоляционным материалам относятся малое водопоглощение, высокое электросопротивление, а при беска­нальной прокладке высокая механическая прочность.

В качестве тепловой изоляции в тепловых сетях в настоящее вре­мя применяют в основном изделия из неорганических материалов (минеральной и стеклянной ваты), известково-кремнеземистые, совелитовые, вулканитовые, а также составы, изготовляемые "из ас­беста, бетона, асфальта, битума, цемента, песка или других компо­нентов для бесканальной прокладки: битумоперлит, асфальтоизол, армопенобетон, асфальтокерамзитобетон и др.

В зависимости от вида используемых изделий тепловую изоляцию подразделяют на оберточную (маты, полосы, шнуры, жгуты), штуч­ную (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты, скорлупы), заливочную (монолитную и литую), мастичную и засып­ную.

Оберточные и штучные изделия применяют для всех элементов тепловых сетей и могут быть как съемными - Для оборудования, требующего обслуживания (сальниковые компенсаторы, фланцевые соединения), так и несъемными. Крепят их при помощи бандажей, проволоки, винтов и т. п., выполненных из оцинкованных, кадмиро-ванных или коррозионно-стойких материалов, и покровного слоя. Заливочную и засыпную изоляцию применяют обычно для элементов тепловых сетей, не требующих обслуживания. Мастичную изоляцию допускается использовать для запорной и дренажной арматуры и сальниковых компенсаторов при условии выполнения съемных кон­струкций для патрубков сальниковых компенсаторов и сальников уплотнений арматуры.

Теплоизоляционные конструкции стальных трубопроводов при надземной и подземной канальной прокладке, а также при беска­нальной прокладке в монолитной оболочке состоят обычно из трех основных слоев: противокоррозионного, теплоизоляционного и покровного. Противокоррозионный слой накладывается на наружную; поверхность стальной трубы и выполняется из обмазочных и оберточ­ных материалов в несколько слоев (изола или бризола на изольной мастике, эпоксидных или органосиликатных эмалей и красок, стекло-эмали и др.). Поверх него укладывается основной теплоизоляцион­ный слой из оберточных, штучных или монолитных изделий. За ним идет покровный слой, защищающий теплоизоляционный слой от воз­действия влаги и воздуха и от механических повреждений. Выпол­няется он при подземной прокладке из двух-трех слоев изола или бризола на изольной мастике, асбестоцементной штукатурки по ме­таллической сетке, лакостеклоткани с различными пропитками, фоль­гоизола, а при надземной прокладке - из листов оцинкованной ста­ли, алюминия, сплавов алюминия, стеклоцемента, стеклорубероида, стеклопластика и т. п.

Канальные теплопроводы. В каналах с воздушным зазором изоля­ционный слой может выполняться в виде подвесной или монолитной конструкции. На рис. 8.25. показан пример выполнения подвесной изоляционной конструкции. Она состоит из трех основных элементов:

а) антикоррозийного защитного слоя 2 в виде наложенных в заводских условиях на стальной трубопровод 1 нескольких слоев эмали или изола, имеющих достаточную механическую прочность и обладающих высоким электросопротивлением и необхо­димой температуростойкостью;

б) теплоизоляционного слоя 3, выпол­ненного из материала с низким коэффици­ентом теплопроводности, например мине­ральной ваты или пеностекла, в виде мягких матов или твердых блоков, укладываемых поверх защитного антикоррозионного слоя;

в) защитного механического покрытия 4 в виде металлической сетки, выполняю­щей роль несущей конструкции для тепло­изоляционного слоя.

Для увеличения долговечности теплопровода несущая конструкция подвесной изоляции (вязальная проволока или металлическая сетка) покрывается сверху оболочкой из некорродирующих материалов или асбоцементной штукатуркой.

Рис. 8.25. Теплопровод в непроходном канале с воздушным зазором

1 – трубопровод; 2 – антикоррозионное покрытие; 3 – теплоизоляционный слой; 4 – защитное механическое покрытие

Бесканальные теплопроводы . Они находят оправданное применение в том случае, когда по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосходят их, являясь более экономичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

Требования к изоляционным конструкциям бесканальных теплопроводов такие же, как и к изоляционной конструкции теп­лопроводов в каналах, а именно высокое и устойчивое в эксплуатационных услови­ях тепло–, влаго–, воздухо– и электросопро­тивление.

Бесканальные теплопроводы в монолитных оболочках . Применение бесканальных теплопроводов в монолитных обо­лочках – один из основных путей индустриализации строительства тепловых сетей. В этих теплопроводах на стальной трубопровод наложена в заводских условиях обо­лочка, совмещающая тепло– и гидроизоля­ционные конструкции. Звенья таких эле­ментов теплопровода длиной до 12 м дос­тавляются с завода на место строительства, где выполняется их укладка в подготовленную траншею, стыковая сварка отдельных звеньев между собой и накладка изоляцион­ных слоев на стыковое соединение. Принципиально теплопроводы с монолитной изоляцией могут применяться не только бесканально, но и в каналах.

Современным требованиям к надежности и долговечности достаточно полно удовлетворяют теплопроводы с монолитной теплоизоляцией из ячеистого полимерного материала типа пенополиуретана с замкнутыми порами и интегральной структурой, выполненной методом формования на стальной трубе в полиэтиленовой оболочке (типа «труба в трубе»).

При этом предварительно теплоизолированные трубопроводы выполняются с оболочкой из полиэтилена высокого давления. Пространство между оболочкой и трубой заполняется жестким пенополиуретаном. В пенополиуретане заложены медные проводники для контроля наличия влаги в теплоизоляции трубопровода.

Благодаря хорошей адгезии периферийных слоев изоляции к поверхности контакта, т.е. к наружной поверхности стальной трубы и внутренней поверхности полиэтиленовой оболочки, существенно повышает­ся долговременная прочность изоляцион­ной конструкции, так как при тепловой де­формации стальной трубопровод переме­щается в грунте совместно с изоляционной конструкцией и не возникает торцевых за­зоров между трубой и изоляцией, через ко­торые влага может проникнуть к поверхно­сти стальной трубы.

Средняя теплопроводность пенополиуретановой теплоизоляции составляет в за­висимости от плотности материала 0,03 – 0,05 Вт/(м ∙ К), что примерно втрое ниже теплопроводности большинства широко при­меняемых теплоизоляционных материалов для тепловых сетей (минеральная вата, армопенобетон, битумоперлит и др.).

Благодаря высокому тепло– и электросопротивлению и низким воздухопроницаем мости и влагопоглощению наружной поли­этиленовой оболочки, создающей дополни­тельную гидроизоляционную защиту, теплогидроизоляционная конструкция за­щищает теплопровод не только от тепловых потерь, но, что не менее важно, и от наруж­ной коррозии. Поэтому при применении этой конструкции изоляции отпадает необходимость в специальной антикоррозийной защите поверхности стального трубопровода.

Использование трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией позволяет снизить потери тепловой энергии в 3-5 раз по сравнению с существующими видами тепловой изоляции (битумперлит, битумкерамзит, пенобетон и др.) и получить годовую экономию около 700,0 Гкал/год в расчете на 1 км.

Строительство тепловых сетей с пенополдиуретановой теплоизоляцией осуществляется в несколько раз быстрее по сравнению с канальными и стоимость в 1,3-2 раза ниже, а срок службы составляет 30 лет при долговечности обычно применяемых конструкций 5-12 лет.

Битумоперлит, битумокерамзит и другие аналогичные изоляционные материалы на битумном вяжущем обладают сущест­венными технологическими преимущества­ми, позволяющими сравнительно просто индустриализировать изготовление моно­литных оболочек на трубопроводах. Но на­ряду с этим указанная технология изготов­ления оболочек нуждается в улучшении для обеспечения равномерной плотности и гомогенности битумоперлитной массы как по периметру трубы, так и по ее длине.

Кроме того, битумоперлитная изоляция, как и многие другие материалы на битум­ном вяжущем, при длительном прогреве при температуре 150°С теряет водостой­кость из–за потери легких фракций, что приводит к снижению антикоррозионной стойкости этих теплопроводов. Для повы­шения антикоррозионной стойкости битумоперлита в процессе изготовления горячей формовочной массы вводят полимерные добавки в портландцемент, что повышает температуростойкость, влагостойкость, прочность и долговечность конструкции.

Бесканальные теплопроводы в засыпных порошках . Эти теплопроводы находят примене­ние главным образом при трубопроводах малого диаметра – до 300 мм.

Преимущество бесканальных теплопроводов в засыпных порошках по сравнению с теплопро­водами с монолитными оболочками заключается в простоте изготовления изоляционного слоя. Для сооружения таких теплопроводов не требу­ется наличия в районе строительства тепловых сетей завода, на который должны предваритель­но поступать стальные трубы для наложения мо­нолитной изоляционной оболочки. Изоляцион­ный засыпной порошок в соответствующей упа­ковке, например в полиэтиленовых мешках, лег­ко транспортируется на большие расстояния железнодорожным или автотранспортом.

В качестве таких порошков применяют самоспекающийся пенобетон, перлитобетон, асфальт или асфальтобетон.

Как известно, в двухтрубных тепловых сетях температурные режимы, а следовательно, и температурные деформации подающего и обратного трубопроводов неоди­наковы. В этих условиях адгезия слоя теплоизоляции к наружной поверхности стальных трубопроводов недопустима. Для за­щиты наружной поверхности стальных трубо­проводов от адгезии с изоляционным массивом они покрываются снаружи слоем антикоррозионного мастичного материала, например асфальтовой мастикой, до заливки жидким пеноцементным раствором.

Литые конструкции теплоизоляции бесканальных трубопроводов. Из литых конструкций бесканальных теплопроводов некоторое применение получили теплопроводы в пенобетонном массиве в качестве материала для сооружения таких теплопроводов может быть использован перлитобетон. Смонтированные в траншеи стальные трубопроводы заливаются жидкой композицией, приготовленной непосредственно на трассе или доставленной в контейнере с производственной базы. После схватывания бетобетонный или перлитобетонный массив засыпается грунтом.

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются основные требования к конструкциям современных теплопроводов? Назовите сортамент трубопроводов тепловой сети и типы применяемой арматуры.

2. Сравните подземные теплопроводы в проходных каналах, непроходных и бесканальных. Назовите преимущества и недостатки каждого типа прокладки и основные области их целесообразного применения.

3. Назовите конструкции современных компенсаторов температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей. Как производится расчет и подбор П - образных компенсаторов?

4. Охарактеризуйте конструкции опор трубопроводов тепловых сетей. Приведите расчетную формулу для определения результирующего усилия, действующего на неподвижную опору теплопровода.

5. Каковы основные особенности и требования к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов?