Тепловая изоляция тепловых сетей

«Изоляция тепловых сетей»

ИЗОЛЯЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

В настоящее время для изоляции тепловых сетей наиболее часто применяются минеральная вата, пенополиуретан (ППУ), пенополиэтилен и другие вспененные полимерные теплоизоляционные материалы и штучные изделия из легких бетонов. Минераловатные утеплители обладают низкой теплопроводностью в сухом состоянии. Но из-за нарушений условий транспортировки, хранения на стройплощадке, монтажа в условиях повышенной влажности, неаккуратного крепления, повреждения парозащитной пленки минеральная вата теряет свои теплозащитные свойства, деформируется, оседает, что приводит к необходимости ремонта и замены теплоизоляционного материала. Кроме того, ни одна из минеральных ват, в то числе базальтовая вата, не годятся для утепления труб с температурой теплоносителя выше 250°С, так как происходит разложение пропитывающего состава. Применяемая изоляция из ППУ, в основном, пригодна при температуре теплоносителя до 150°С. При повреждении гидрозащиты и попадания воды ППУ разлагается. Штучные теплоизоляционные материалы, способные обеспечивать надежную тепловую защиту трубопроводов длительное время и обладающие необходимой термостойкостью, изготавливаются в виде скорлуп из перлитобетона, пеностекла и других неорганических материалов, имеют достаточно высокую стоимость и требуют изготовления в заводских условиях. К более дешевым теплоизоляционным материалам относится неавтоклавный монолитный пенобетон естественного твердения — разновидность легкого ячеистого бетона, получаемого в результате твердения раствора, состоящего из цемента, воды и поверхностно-активного вещества, или просто — пены. Пена обеспечивает необходимое содержание воздуха в растворе и его равномерное распределение по всей массе в виде мелких замкнутых ячеек, что придает материалу теплоизоляционные свойства и влагостойкость. Пенобетон обладает высокой адгезией к металлу и надежно защищает металл от наружной коррозии. Коэффициент линейного расширения пенобетона сопоставим с коэффициентом линейного расширения стальной трубы. Пенобетон можно применять для теплоизоляции трубопроводов, оборудования, газоходов и воздуховодов, расположенных как в зданиях, так и на открытом воздухе в непроходных каналах и при бесканальной прокладке с температурой теплоносителя от минус 150°С до плюс 600°С, в том числе трубопроводов тепловых сетей при новом строительстве и ремонтных работах.

При повреждении гидрозащиты пенобетон может набрать до 22-25% воды, которая впоследствии испаряется. При этом пенобетон, вследствие реакции гидратации, становится прочнее и сохраняет свои теплозащитные свойства.

Технология монолитного неавтоклавного пенобетона предполагает использование мобильных комплексов, позволяющих производить непосредственно на объекте теплоизоляционный пенобетон средней плотностью 150 — 200 кг/м 3 с заливкой его в межтрубное пространство с последующим твердением в естественных условиях и формированием на поверхности трубопровода долговечного, термостойкого теплоизоляционного слоя. Установка для производства пенобетона состоит из: низкооборотного, исключающего разбивание пены, смесителя цикличного действия, пеногенератора для производства пены, компрессора и героторного насоса, обеспечивающего плавную подачу пенобетона с минимальным разрушением воздушных пузырьков.

Работу можно производить в зимний период при отрицательных температурах до -15°С. При этом нужно обеспечить положительную температуру пенобетона в течение первых 4-5 часов. Это достигается использованием при замесе горячей воды и утеплением места заливки.

Стоимость утепления труб монолитным пенобетоном значительно меньше, чем утепление минеральной ватой или пенополиуретаном.

Технология производства работ

Участки трубопровода очищаются от ржавчины, пыли, грязи, масляных пятен и остатков изоляции при ремонтных работах (рис. 1).

Рис. 1 Участок трубопровода

Расчетная толщина пенобетонного слоя создается при помощи центраторов (рис. 2) из полимерных материалов (при температуре теплоносителя не выше 120°С) или оцинкованной стали, устанавливаемых на изолируемых трубах из расчета 1 центратор на 1 кожух (оболочку).

Рис. 2 Центратор

На начальных и конечных участках трубопровода устанавливаются центраторы-заглушки (рис. 3). Кроме того, заглушки устанавливаются по длине трубопровода так, чтобы объем ограниченного участка соответствовал объему смесителя.

Рис. 3 Центратор-заглушка

На центраторы с помощью саморезов устанавливается кожух (оболочка) из оцинкованной стали или алюминия таким образом, чтобы заливочное отверстие располагалось вверху, строго по центру трубы (рис. 4). Заливочные отверстия, в дальнейшем, заделываются гидроизолирующим, но паропроницаемым материалом, с целью удаления избытка влаги из пенобетона.

Рис. 4 Металлический кожух (оболочка) с заливочными отверстиями.

Заливка пенобетона производится в 2 этапа. Первоначально заполняется небольшой объем ограниченного заглушками участка для контроля возможного протекания пенобетонной смеси в местах стыков кожуха с неподвижными опорами. Места протекания заделываются монтажной пеной. Контроль заполнения пространства между трубопроводом и металлическим кожухом (оболочкой) осуществляется визуально через заливочные отверстия. Аналогично заполняются вертикальные участки трубопровода (рис. 5).

Рис. 5 Вертикальный участок, подготовленный к заливке пенобетона.

Заливку на действующем трубопроводе необходимо производить при температуре теплоносителя не более 60°С. Если температура выше 60°С, необходимо снизить температуру до указанной на время твердения пенобетона (12-24 часа).

Толщина пенобетонного слоя зависит от температуры теплоносителя, температурной зоны (для наружных трубопроводов) и диаметра изолируемого трубопровода. Учитывая, что единица измерения изоляции трубопровода в нормах и расценках принята 1 м 3 изоляции, а в расчетах часто оперируют диаметром трубопровода и его длиной, ниже приводится таблица соотношений 1 м 3 изоляции с длиной изолируемого трубопровода. Таблица разработана для изоляции наружных трубопроводов в III температурной зоне пенобетоном плотностью 200 кг/м 3 при 4-х температурах теплоносителя.

Диаметр изолируемого трубопровода, мм

Длина трубопровода (м пог.), изолируемого 1 м 3 монолитного пенобетона марки D 200 при температуре теплоносителя:

Источник: docplan.ru

Об эксплуатации тепловых сетей ОАО «Московская теплосетевая компания»

ОАО «Московская теплосетевая компания» (ОАО «МТК») осуществляет транспортировку тепловой энергии по магистральным тепловым сетям столицы. Протяженность тепловых сетей, находящихся в эксплуатационной ответственности компании, на сегодняшний день составляет свыше 2400 км в двухтрубном исчислении, из них большая часть — это водяные сети. Средний диаметр эксплуатируемых трубопроводов — 566 мм (максимальный диаметр — до 1400 мм).

Эксплуатация тепловых сетей в компании осуществляется эксплуатационными районами (12 в Москве и 1 в г. Орехово-Зуево Московской обл.). Каждый такой район, как правило, базируется на тепловых сетях одного теплоисточника (ТЭЦ). Персонал района контролирует гидравлический и температурный режимы сетей, управляет работой насосных станций, осуществляет эксплуатационное и ремонтное обслуживание тепловых сетей, контролирует работу тепловых потребителей.

ОАО «МТК» активно проводит работу по внедрению прогрессивных технологий, позволяющих повысить долговечность эксплуатации тепловых сетей, увеличить их надежность при одновременном повышении экономичности транспорта тепловой энергии. Ниже подробно рассмотрены наиболее значимые из них.

тепловой сеть энергия магистральный

Тепловая изоляция тепловых сетей

ППУ изоляция. Первые трубы в ППУ изоляции были проложены в 1994 г. На сегодняшний день протяженность трубопроводов в ППУ изоляции в двухтрубном исчислении составляет порядка 300 км (рис. 1) — более 12% от общей протяженности сетей.

Прокладка труб в ППУ изоляции производится с обязательной установкой системы оперативного дистанционного контроля (ОДК). Однако за время применения труб в ППУ изоляции имели место случаи, когда система контроля не срабатывала — не было выявлено намокание ППУ изоляции. Это тревожный звонок изготовителям трубопроводов в ППУ изоляции о необходимости совершенствования системы контроля.

Статистика повреждаемости труб в ППУ изоляции показывает, что значительная их часть вызвана дефектами монтажа (дефекты заделки муфт и дефекты сварных стыков). Большое количество неисправностей приходится на элементы системы ОДК (в частности, по причине окисляющего воздействия среды на контактные соединения терминалов). А также имеют место повреждения изоляции сторонними организациями (правда, последние годы число таких повреждений неуклонно снижается). В целом состав повреждений сходен с зарубежной статистикой, но отличается от нее количественно. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что повреждаемость трубопроводов в ППУ изоляции обусловлена, в первую очередь, человеческим фактором.

Применение труб в ППУ изоляции бесканальной прокладки на территории г. Москвы имеет определенные ограничения. И вести речь о полном переходе столицы (и не только столицы) на трубопроводы в ППУ изоляции не совсем корректно. Выбор типа прокладки, материала и конструкции изоляции должен быть экономически и технически обоснован, при этом необходимо учитывать ограничения, накладываемые нормативно-технической документацией, местные условия (сложившуюся застройку, имеющиеся коммуникации, геологию), возможность надежной и безопасной эксплуатации в конкретных условиях и обеспечение возможности оперативного устранения повреждений, и проведения ремонтно-восстановительных работ в соответствии с действующими правилами.

Минераловатная изоляция. Для изоляции трубопроводов канальной прокладки применяются маты минераловатные с покрытием из асбоцементной штукатурки по металлической сетке. Такая изоляционная конструкция используется для канальной прокладки всех типов и является наиболее широко распространенной. Как альтернатива «классической» минераловатной изоляции может рассматриваться изоляция типа СТУ (подробнее об особенностях данной конструкции см. журнал «НТ» № 10, 2008, с. 29-32 — прим. ред.), которая представляет собой заключенные в стеклоткань минераловатные блоки небольшой ширины. Изоляция имеет встроенные бандажи из стеклоткани или оцинкованной проволоки. Данная конструкция защищена от протечек сверху и капели алюминизированным покровным слоем, имеет малую весовую нагрузку на теплоизоляционный материал, при такой конструкции минеральная вата менее склонна к осыпанию. При монтаже выдерживается постоянная толщина теплоизоляционного материала по окружности трубы. Изоляция быстро монтируется, при этом отсутствует необходимость применения асбестосодержащих материалов. В случае ремонта трубопровода изоляция типа СТУ может быть легко демонтирована и восстановлена. Нами была проведена опытная эксплуатация минераловатной изоляции типа СТУ на участке тепловой сети канальной прокладки протяженностью 50 м и диаметром 300 мм, после чего СТУ изоляция была применена на байпасе на Раушской набережной весной 2009 г. и для изоляции канальной прокладки общей протяженностью около 1 км с наружным диаметром от 426 до 820 мм.

Фактически, СТУ изоляция представляется более современной конструкцией минераловатной изоляции. Но опыт все покажет — любые виды тепловой изоляции и конструкции должны быть испытаны временем.

О других видах тепловой изоляции. Кроме перечисленных видов изоляции нами проводится опытно-промышленная эксплуатация участка трубопровода в ППМ изоляции. Но пока еще рано делать какие-то выводы по опыту эксплуатации этого типа тепловой изоляции. При соответствующем экономическом обосновании, возможно, данный вид изоляции найдет свою нишу.

Последнее время на рынке стали часто появляться всевозможные жидкие системы на основе керамических микросфер, которые предлагается использовать в качестве тепловой изоляции тепловых сетей при толщине слоя до нескольких миллиметров. Как показали испытания, покрытия этого типа при такой толщине практически не снижают тепловые потери по сравнению с неизолированным трубопроводом. Понятно, что чудес не бывает, и физику не обманешь. Имея заявленную производителем теплопроводность близкую к теплопроводности пенополиуретана при толщине, меньшей на один — два порядка, чем толщина слоя ППУ изоляции, такие покрытия не могут создать сколько-нибудь значимого термического сопротивления, что делает их не эффективными для тепловых сетей. Данные покрытия предназначены для снижения радиационного теплового потока при определенных условиях и находят применение в иных сферах (более подробно об «эффективности» использования жидко-керамических покрытий в тепловых сетях читайте в журнале «НТ», 2007 г, № 9, с. 46-51 — прим. ред.).

Кроме того, в настоящее время готовится опытно-промышленная эксплуатация изоляции из вспененного каучука.

По мнению автора, на сегодняшний день основными остаются два варианта тепловой изоляции для тепловых сетей — это минеральная вата и ППУ. По всей видимости, такое положение с теплоизоляционными материалами сохранится ближайшие несколько лет.

Источник: studwood.ru

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017

СОВРЕМЕННЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Тепловые сети в России – наиболее уязвимые элементы системы теплоснабжения. Так, в национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса» [3] в разделе тепловые сети представлены следующие данные:

реальные тепловые потери составляют от 20 до 50% выработки тепла зимой и от 30 до 70% летом,

утечки теплоносителя превышают нормы, принятые в развитых странах, в миллионы раз,

замена трубопроводов из-за коррозии происходит в 4 — 5 раз чаще, чем принято в других странах.

В существующей ситуации, связанной с ростом цен на энергоносители, увеличением капитальных затрат на аварийные ремонты тепловых сетей, сокращением финансирования теплоснабжения в стране вопрос энергосбережения приобретает жизненно важное значение. Для тепловых сетей это поиск надежной теплоизоляции в сочетании с защитой от внешней и внутренней коррозии трубопровода.

Теплоизоляционная конструкция – конструкция, состоящая из одного или нескольких слоев теплоизоляционного материала (изделия), защитно-покровного слоя и элементов крепления. В состав теплоизоляционной конструкции могут входить пароизоляционный, предохранительный и выравнивающий слои. [2]

Выбор оптимального теплоизоляционного материала следует производить на основании нескольких критериев, в зависимости от требований проекта к изоляции:

теплопроводность при заданных условиях эксплуатации,

класс пожарной опасности,

требования к поверхности изоляции (механическая защита, защита от воздействия ультрафиолета и т.п.)

В качестве материала используются стальные трубы и трубы из нержавеющей стали в различной изоляции: минеральная вата, ППУ изоляция заводского исполнения, пенополимерминеральная (ППМ) изоляция заводского исполнения, а также весьма усиленная изоляция (ВУС).

Минеральная вата чаще всего используется для теплоизоляции теплосетей. Как правило, данный материал представляет собой скорлупы и маты из минеральной ваты, которые могут надеваться на трубы самого разного диаметра. Без дополнительноой гидроизоляции (в случаях минеральная вата в случае намокания теряет свои теплоизоляционные свойства, поэтому необходимо применение защиты оцинкованными кожухами, лентами. Для коррозионной защиты применяется покрытие в виде лаков, красок и мастик.

Преимущества минеральной ваты: устойчивость к ультрофиалетовому излучению, морозостойкость, пожаробезопасность, экологическая безопасность, длительный срок эксплуатации (до 50 лет).

К недостаткам минеральной ваты можно отнести: высокие тепловые потери (коэффициент теплопроводности – 0,065 Вт/м·К) и низкая влагоизоляция, низкая стойкость антикоррозионных покрытий, невозможность бесканальной прокладки т.е. дополнительные затраты на монтаж каналов, невысокая прочность,

В настоящее время наиболее применима в помещениях с низкой влажностью, пожароопасных, закрытых от постороннего доступа.

ППУ изоляция заводского исполнения– это конструкция, собранная по схеме «труба в трубе». Данная технология реализуется через нанесение пенополиуретанового слоя между стальной трубой и гидрозащитной оболочкой (полиэтиленовой или оцинкованной стальной). Трубы в ППУ изоляции могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -80°C до +130°C, Минимальная глубина при бесканальном способе прокладки принимается в пределах 0,5 — 0,7м от поверхности грунта.

Преимущества ППУ: эластичность и, в то же время, твердость, которые дают широкий диапазон использования, низкий коэффициент теплопроводности (0,027 ват/мк), низкое водопоглощение.

Недостатки: сложность выполнения заливки стыков и использования для этого специального оборудования, нермонтопригодность, чувствительность к ультрофиалетовому и механическому воздействию, низкая вандалоустойчивость и пожаростойкость.

ВУС изоляция – это трехслойная изоляция, сырьём для которой выступает экструдированный полиэтилен. Её толщина в два слоя – 2,0-3,5 мм, под которую укладывают еще один слой твердой пленки, она выполняет функции подслоя. Последняя обеспечивает высокую адгезию к стальной конструкции.

Самое главное, что ВУС – это стопроцентная гарантия от проникновения влаги. Она не боится химически активных веществ, наличия блуждающих токов в стальной конструкции, у нее огромная механическая прочность, плюс невысокая цена. Но самое удивительное, что изоляцию этого типа невозможно снять от стальной трубы. Срок службы ВУС ограничен только сроком эксплуатации трубопроводов[5].

Пенополимерминеральная (ППМ) изоляция заводского исполнения– это трехслойная изоляция, состоящая из:

Нижнего слоя, прилегающего к трубе, антикоррозийного. Он плотно прилегает к трубной поверхности, защищая ее от внешней влаги. Толщина покрытия 3-8 мм.

Теплоизоляции. Здесь используется пористый материал, укладываемый толщиною, которая рассчитывается из условий эксплуатации для каждого случая в отдельности. Плотность используемого материала 80-100 кг/м³.

Внешнего слоя – механико-гидрозащиты. Она выполняет сразу две функции: защита от влажности и от механического воздействия.

В связи с использованием полиуретановых композиций все свойства труб в ППМ изоляции близки к трубам в ППУ, и обладают всеми ранее перечисленными положительными качествами. Однако имеются ряд технологических особенностей позволяющих рассматривать ППМИ как не просто конкурент, а даже более предпочтительный вариант[4]:

Затраты на организацию производства, простота оборудования и производства работ в заводских условиях (низкий уровень амортизации оборудования и небольшой объем неквалифицированной работы),

Изолирование стыков в полевых условиях не требует специального оборудования и оснастки, при использовании простейшей оснастки изоляция на местах сварных стыков не отличается от заводской, полученной на трубе,

Высокая вандалоустойчивость при работе (транспортировке и монтаже) с трубами в ППМИ связана с высокой прочностью поверхностного слоя и отсутствием оцинкованного покрытия,

Отсутствует необходимость в системе ОДК для постоянного контроля за увлажнением ППМ изоляции, что существенно снижает затраты на эксплуатацию,

Суммарные затраты на приобретение элементов теплопроводов в ППМИ совместно с затратами на строительно-монтажные работы при их прокладке на 20-25% меньше, чем аналоги в ППУ изоляции.

К недостаткам ППМ относятся: при наземной прокладке необходима защита от воздействия ультрафиолетовых лучей с помощью кремний органических или фасадных акриловых красок, низкая пожаростойкость, необходимость укрытия при хранении перед подземной прокладкой от длительного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Список использованных источников:

Федеральный закон от от 27.07.2010 №190 «О теплоснабжении» (с изменениями на 1 мая 2016 года). Введен с изм. и доп. 03.03.2015. – Москва: Рос.газ. – 2015г.

СП 61.13330.2012. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003. Введен с 01 января 2013 г. – Москва: Минрегион России, 2012 – 52с.

Национальный доклад Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса книга 1. Под ред. Семенова В.Г. – Москва: Программа развития ООН – 2001 г. – 81 с.

Источник: scienceforum.ru

Тепловая изоляция тепловых сетей

Флексален – революционная технология в сфере трубопроводных сетей

Armaflex — чрезвычайно гибкий материал

Революционная теплоизоляция двойного действия: надежный контроль за конденсацией и эффективное энергосбережение

Самоклеющаяся лента Armaflex

ИЗОЛОН ППЭ – хорошие качества: более грубая поверхность и стойкая к царапинам.

Порилекс НПЭ ЛФ — рулонный материал, изготовленный из вспененного полиэтилена с последующим дублированием с полированной алюминиевой фольгой.

Трубная теплоизоляция Порилекс НПЭ-Т.

Теплоизоляция Экофол А (Порилекс НПЭ ЛП Тип-А) — вспененный полиэтилен с отражающим лавсановым покрытием.

Порилекс НПЭ – подложка под ламинат и паркет

Теплоизоляция тепловых сетей

Разумная энергоэффективная политика требует внимательного отношения к тепловым потерям, особенно в условия нашего северного климата с серьезными перепадами температуры в течение года. Качественная изоляция теплотрассы и трубопроводов является основным ключом к экономии энергии и предотвращению регулярных аварий, оставляющих без тепла целые районы. На данный момент правильная изоляция теплосети позволяет продлить срок службы трубопровода, снизить тепло потери и затраты энергии, а также обеспечить значительную экономию средств.

Тепловая изоляция тепловых сетей и трубопроводов

Если мы рассматриваем обычные тепловые сети, изоляция в них как правило сделана на основе минеральной ваты. Это хорошие материалы с низкой теплопроводностью, высокой устойчивостью к деформации (в зависимости от плотности, которая подбирается отдельно) и хорошей паропроницаемостью. Сейчас изоляция тепловых сетей осуществляется с помощью прошивных минераловатных матов М1-75, 100 и 125, матов М2-1 и 2 (прошивные маты на металлической сетке), кашированные фольгой матов Роквул Тех Мат.

Теплоизоляция систем водоснабжения

Под маркой K-FLEX выпускаются и материалы, из которых может быть устроена теплоизоляция водоснабжения, как горячего, так и холодного. Наиболее подходящий продукт — это K-FLEX ST, материал на основе вспененного каучука с разнообразными покрытиями, рассчитанный на диапазон температур от -200 до +105 градусов. Сейчас теплоизоляция водопроводных труб также делается из трубок на основе вспененного каучука ARMAFLEX HT (высокотемпературный утеплитель) и ARMAFLEX AC (универсальный изолирующий материал). Еще одна популярная система — это скорлупа из пенополиуретана (ППУ), которая дешевле описанных выше марок, но не уступает в качестве теплоизоляции и простоте монтажа.

Источник: www.tyumenplus.ru