VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Объектами тепловой изоляции являются трубопроводы тепловых сетей, инженерные коммуникации и оборудование зданий включая трубопроводы систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, канализации, воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Проектирование тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей и инженерных коммуникаций зданий, требования к конструкциям и нормы плотности теплового потока в зависимости от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) регламентируются СП 61.13330.2012 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (актуализированная редакция СНиП 41-03-2003 г.).

Традиционные в отечественной практике конструкции тепловой изоляции инженерных коммуникаций зданий предусматривают использование теплоизоляционных изделий на основе минеральных и стеклянных волокон, выпускаемых по ГОСТ 21880-94, ГОСТ 9573-96, ГОСТ 10499-95, с металлическим или армопластмассовым защитным покрытием. В конструкциях низкотемпературной изоляции предусматривается пароизоляционный слой из полиэтиленовой пленки с герметизацией швов нетвердеющими герметиками или лентами с липким слоем.

В современных конструкциях теплоизоляции инженерных коммуникаций используются импортные и отечественные волокнистые теплоизоляционные материалы, кашированные алюминиевой фольгой или армированными полимерными пленками, которые в этих конструкциях могут выполнять функции как защитно-покровного, так и пароизоляционного слоев. Особенно эффективны в этих конструкциях теплоизоляционные цилиндры, которые дополнительно к высоким теплозащитным свойствам характеризуются высокой формостабильностью и технологичностью при монтаже. Российскими производителями этой продукции являются ЗАО "Минеральная Вата" и Назаровский ЗТИ. Импортная продукция представлена цилиндрами фирм "Изовер", "Роквул", "УРСА Евразия" ("Флайдерер-Чудово"), "Парок".

Перспективным теплоизоляционным материалом для систем отопления, систем горячего и холодного водоснабжения, прокладываемых в технических подпольях и подвалах зданий, воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования, трубопроводов тепловых сетей с температурным графиком 95-70^оС, в проходных и непроходных каналах являются изделия из вспененного каучука, поставляемые на отечественный рынок фирмами LISOLANTE K-FLEX (Италия) и Armacell(Германия). Изделия К-FLEX марок ЕС, ЕСО и ST имеют коэффициент теплопроводности 0,038-0,04 т/(м^oК) при 25^оС, предельную температуру применения до 105-135^оС, а при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относятся к группам Г1-Г3.

Учитывая невысокие температуры теплоносителя в инженерных коммуникациях зданий в последние годы все большее применение находят теплоизоляционные изделия на основе вспененных полимеров (пенополиэтилен, пенополипропилен). Так, для трубопроводов систем холодного водоснабжения, воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования применяются теплоизоляционные изделия из вспененного полиэтилена, выпускаемые в России предприятиями "Завод ЛИТ" (Переславль-Залесский), "Тверьстеклопластик" и др. под различными фирменными марками, а именно: "Пенофол", "Энергофлекс", "Фольма-пена" и др. Импортные аналоги этой продукции поставляются на отечественный рынок компанией "Армаселл". Эти изделия характеризуются закрытой пористостью и, соответственно, низким водопоглощением и паропроницаемостью, что является важным для материалов, применяемых в конструкциях низкотемпературной изоляции. Изделия имеют низкий коэффициент теплопроводности и высокотехнологичны в монтаже. Некоторые марки этих изделий ("Пенофол", "Фольмапена") выпускаются с покрытием из алюминиевой фольги, которое повышает их теплозащитные и эксплуатационные характеристики. Ограничения в их применении в инженерных коммуникациях зданий могут быть связаны с их горючестью (группа Г4 при испытаниях по ГОСТ 30244).

В конструкциях теплоизоляции подземных трубопроводов канальной прокладки, с учетом возможного попадания в конструкцию капельной влаги, рекомендуется применять только гидрофобизированные теплоизоляционные материалы. Для ограничения увлажнения волокнистой теплоизоляции при надземной и подземной канальной прокладке по теплоизоляционному слою устанавливается защитное покрытие из гидроизоляционных материалов. В отечественной практике в конструкциях с минераловатными и стекловатными утеплителями при прокладке в каналах используются стекопластики (по ТУ 6-48-87-92, ТУ 36.16.22-68-95, ТУ 6-48-00204961-14-90), изол, гидроизол, полимерные пленки и штукатурные покрытия. При надземной прокладке применяются преимущественно металлические покрытия из оцинкованной стали и алюминиевых сплавов.

Для трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяются преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации. В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки по СП 124.13330."Тепловые сети" и СП 124.13330 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополиуретан (ППУ), пенополимерминерал (ППМ).

Трубы с армопенобетонной изоляцией диаметром от 57 мм до 1420 мм выпускаются ЗАО "Изоляционный завод" (Санкт-Петербург) по ТУ 4859-002-03984155-99. Современный армопенобетон характеризуется низкой плотностью (200-250 кг/куб. м) и теплопроводностью (0,05 Вт/(м^oК)) при высокой прочности на сжатие (не менее 0,7 МПа). К преимуществам АПБ относятся: негорючесть, высокая температура применения (до 300^оС), отсутствие коррозионного воздействия на стальные трубы, паропроницаемость гидрозащитного покрытия и, как следствие, долговечность. Предварительно изолированные трубы с изоляцией из армопенобетона могут применяться во всем диапазоне температур теплоносителя как в водяных, так и в паровых тепловых сетях всех видов прокладки включая подземную бесканальную, подземную в проходных и непроходных каналах и надземную.

Предварительно изолированные в заводских условиях трубы с тепловой изоляцией на основе пенополиуретана и защитным покрытием из полиэтилена высокой плотности по ГОСТ 30732-2001 применяются для тепловых сетей подземной бесканальной прокладки с температурой теплоносителя до 130^оС. Теплопроводы оборудованы системой оперативного дистанционного контроля технического состояния теплоизоляции (СОДК), позволяющей своевременно обнаруживать и устранять возникающие дефекты. К преимуществам теплопроводов с ППУ-изоляцией относят низкий коэффициент теплопроводности (ППУ 0,032-0,035 Вт/(м^oК)), технологичность при изготовлении и при монтаже теплопроводов, долговечность (при соблюдении требований монтажа и эксплуатации).Ограничения в применении ППУ-изоляции в тепловых сетях бесканальной прокладки определяются допустимой температурой применения (130^оС), а при канальной и надземной прокладке - горючестью (в зависимости от рецептуры относится к группам Г3 и Г4 при испытаниях по ГОСТ 30244) и токсичностью выделяемых при горении компонентов. Предельная максимальная температура применения 130^оС не позволяет использовать ППУ для изоляции трубопроводов водяных тепловых сетей, работающих по температурным графикам 150-70^оС и 180-70^оС, и паропроводов. Следует отметить, что ГОСТ 30732-2001 допускает применение ППУ при кратковременном повышении температуры до 150^оС.

Пенополимерминерал (полимербетон) разработан ВНИПИЭнергопром и более 20-ти лет применяется в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов диаметром до 500 мм, изготавливаемых по ТУ 5768-006-00113537-2001. Он характеризуется интегральной структурой, совмещающей функции теплоизоляционного слоя и гидроизоляционного покрытия, имеет температуру применения до 150^оС, при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относится к группе Г1. Пенополимерминеральная (ППМ) изоляция представляет собой трехслойную моноконструкцию с переменной по сечению плотностью: внутренний плотный, прилегающий к трубе слой, выполняющий функцию антикоррозионной защиты, срединный – теплоизоляционный, наружный плотный слой, выполняющий функции гидроизоляции и служащий для защиты от механических повреждений.

Новым направлением в тепловой изоляции являются – жидкие керамические изоляционные покрытия сверхтонкое теплоизоляционное покрытие. Одним из лидеров по соотношению «цена-качество» являются сверхтонкие теплоизоляционные покрытия серии Mascoat®. Материалы серии Mascoat® обладают уникальными теплоизоляционными, антикоррозионными, гидроизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Приведенный коэффициент теплопроводности 0,001 Вт/м°С. Трудоемкость нанесения покрытия соизмерима с трудоемкостью покраски, материалы наносятся с помощью распылителя, кисти или валика. Срок службы тепловой изоляции при нормальной эксплуатации не менее 20 лет. Покрытие влагонепроницаемо, поэтому легко моется при загрязнении.

Тепловые сети являются одним из самых ответственных и технически сложных элементов системы трубопроводов в городском хозяйстве и промышленности. Высокие рабочие температуры и давление теплоносителя (воды) определяют повышенные требования к надежности сетей теплоснабжения и безопасности их эксплуатации.

Код для цитирования: Скопировать