Теплоизоляция для труб

Забегая вперед отметим, что самым правильным и эффективным с точки зрения как монтажа, так и эксплуатации принято считать теплоизоляцию, монтируемую во время прокладки трубопровода. ГОСТом регламентируется минимальная глубина залегания трубопровода, однако зачастую можно наблюдать как для сокращения дополнительных трат трубопроводы опрометчиво закладывают на бОльшую глубину. Основные негативные стороны этого метода:

• Мы рассказывали в предыдущих материалах, что это не всегда доступно в силу характеристик грунта
• Технологически правильное обустройство траншей в итоге приведет к бОльшм затратам, ведь они требуют использование спецтехники. К тому же вручную вырыть траншеи необходимой глубины ресурсоемко, как с точки зрения времени, так и трудозатрат
• Более глубокое залегание влечет увеличение стоимости локальных ремонтов или замены участков в силу труднодоступности

Таким образом не принимать во внимание огромный ассортимент доступных на рынке утеплителей, и полагаться на то что климат будет благосклонным опрометчиво. Учитывая, что погода в последнее время все чаще преподносит неприятные сюрпризы в виде аномальных морозов или жары

Условно поделим методы изоляции на три основных вида:

• Отражающая теплоизоляция – имеет дополнительный слой фольги или алюминиевой оболочки отражающий ультрафиолет, отсекают низкую температуру окружающей среды и не позволяют ей воздействовать на поверхность трубопровода;
• Сокращающая теплопотери – материалы основными характеристиками, которых является низкий коэффициент теплопроводности λ(лямбда), а также паропроницаемости и водопроницаемости;
• Обогревательная – основывающаяся на современных технологиях, к примеру, обогревающий кабель. В этом случае теплосбережение происходит за счет дополнительного тепла, выделяемого обогревательными элементами. Применение дополнительных материалов с фольгированным слоем в данном случае усилит эффективность обогрева.

 Основные требования к материалам для теплоизоляции

Каким бы ни был выбор проектировщиков, им неминуемо предстоит столкнуться с выбором конкретного теплоизоляционного материала. Основными параметрами, влияющими на выбор, всегда будут качества теплоизолятора, обеспечивающие требуемый результат:

1. Основная характеристика, как мы говорили выше, это коэффициент теплопроводности материала. Величина, характеризующая проникание теплоты через слой материала условной длины и площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 кельвин). Чем ниже этот коэффициент, тем теплоизоляционный материал эффективнее;
2. При утеплении трубопроводов на наиболее уязвимых участках, например в открытом грунте, выбор падает на материалы с более высокой плотностью и повышенной устойчивостью к деформациям. Обуславливается это давлением грунта на поверхность трубопровода (в паре с теплоизоляцией) повышенной силы. Стоит учесть и то, что сила этого давления может варьировать в зависимости от количества и частоты осадков, температуры и многих других характеристик внешней среды;
3. Влагостойкость. Также считается важным параметром теплоизоляционных материалов. Воздействие находящейся в грунте влаги утеплители могут значительно изменять свои характеристики;
4. Стойкость к коррозии. Характеристика показывающая насколько теплоизоляционный материал способен противостоять появлению коррозии на поверхности трубопровода под воздействием влаги из почвы;
5. Различные пластиковые трубопроводы (вентиляционные, водоснабжающие и т.д.) требуют использование теплоизоляционных материалов с повышенной пожарной безопасностью. Следовательно, выбор должен падать на материалы более огнестойкие и огнеупорные;
6. Резкие перепады температур не должны вызывать сколь-нибудь значимых изменений физических или тепломеханических свойств теплоизоляции;
7. Экономически целесообразно выбирать материал допускающий возможность повторного использования;
8. Долговечность. Пожалуй, один из самых важных параметров. Приобретение более дешевого, но менее долговечного материала для теплоизоляции трубопроводов не всегда выгодно. Применение более долговечной, пусть даже чуть более дорогой теплоизоляции способной прослужить несколько десятков лет, экономически более выгодно, чем производить регулярную замену, в силу утрачивания используемым утеплителем своих свойств. По сути, эта операция - повторная теплоизоляция трубопровода с накладывающийся повторной раскопкой траншеи (возможно с демонтажем окружающего благоустройства и последующим его восстановлением) и демонтажем самого отслужившего утеплителя включая его утилизацию.

Минеральная вата для утепления труб

В настоящее время широкое распространение получили теплоизоляционные материалы из разновидностей минеральной ваты. Ими производят утепление труб отопления, холодного и горячего водоснабжения, различные виды воздуховодов (вентиляция, дымоходы и т.д.), а также газопроводные и канализационные сети. В основу работы материала положен эффект термоса. К тому же минераловатные утеплители отлично защищают поверхность трубопроводов от образования конденсата. При работе на подземных трубопроводах обязательно требуется обеспечивать дополнительную защиту базальтвого утплителя утеплителя от воздействия воды и влаги, ведь основным недостатком минеральной ваты является разрушение волокон под воздействием влаги в процессе намокания-высыхания. Следствие - сокращение срока службы из-за потери эффективности. И именно по этому минераловатные утеплители для подземных трубопроводов применяются крайне редко. Сырье для производства минераловатных утеплителей делят на:

1. Стекловату – сырьём в этом случае выступает тот же материал, который используют для изготовления стекла. Отличается толстыми волокнами. Формы выпуска: скорлупа, плиты, рулоны. Для повышения влагостойкости покрывается тонким слоем фольгированной оболочки, или алюминия. Теплопроводность исчисляется в пределах 0,03-0,052 Вт/м*К. Класс горючести – НГ (негорючие). К монтаж стекловаты должен соответствовать технике безопасности. Из-за характеристик материала к работам допускается персонал с индивидуальными средствами защиты в виде масок для защиты глаз, специальных перчаток и спецодежды. Во время монтажа материал выделяет мелкую пыль из острых частичек стекла. При контакте с кожей они впиваются вглубь причиняя боль. Особенно важно защитить органы дыхания. При попадании в легкие стеклянная пыль вызывает длительный сильный отек легких.
2. Базальтовая вата – продукт плавления горных пород. Превосходит по весу стекловату, является негорючим (класс НГ) материалом и способным выдерживать воздействие экстремально высоких температур до 870°С. При этом теплопроводность немногим ниже стекловаты 0,035-0,039 Вт/м*К. Из-за своей более высокой плотности выпускается как в виде плит и рулонов, так и в виде цилиндров, которые вырезаются специальными станками из более крупных блоков. Для этого вида утеплителя также применяется большое количество защитных оболочек: фольга, армированная фольга, фольма-ткань и др.

Табл.1 Основные характеристики минеральной каменной ваты из базальтового волокна:

1. Шлаковая вата – продукт переработки отходов при производстве чугуна. Очень редко используется для утепления трубопроводов, из-за своей рыхлости повышенной кислотности приводящей к появлению различного вида окислов на поверхности трубопроводов. Также к недостаткам шлаковой ваты относят ее не экологичность и малый коэффициент теплопроводности – 0,46-0,48 Вт/м*К.

Технология и монтаж утеплителя — лучшие варианты

Собственникам трубопроводных коммуникаций для экономии финансов приходится решать, чем их теплоизолировать. К рассмотрению принимаются различные варианты теплоизоляции. При этом, к примеру коммуникации могут располагаться на любой местности, а также внутри или снаружи помещений, под землей или на ее поверхности.

Базовый порядок утепления труб водоснабжения:

1. Предварительно выбранный теплоизоляционный материал устанавливается вокруг трубы и фиксируется алюминиевым армированным скотчем. В случае использования минераловатных базальтовых утеплителей возможно использование специальных мембранных пленок в качестве барьера пароизоляции. Все стыковочные швы так же проверяют на герметичность.
2. Если на теплоизоляции отсутствуют защитные слои — производят гидроизоляцию утепляющего слоя материалом бОльшей плотности. Выполняется это для изоляции трубы от проникновения влаги и защиты трубопровода от сдавливания.
3. Если речь идет о заглубленном трубопроводе — погружение утепленных конструкций в предварительно подготовленные каналы (кирпичные или из бетонных в виде лотков). Дальнейшее засыпание канала керамзитом, или песком устройство крышки из все того же кирпича или бетонных плит, и засыпка слоем грунта.

Толщина слоя утепления участков трубопровода

Основные технические рекомендации по расчету толщин приведены в своде правил СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов». Там же находятся и формулы расчета теплоизоляции для трубопроводов, приведены сводные таблицы с указанием теплопроводности и основных расчетных характеристик.

В интернете можно найти много онлайн калькуляторов толщин теплоизоляционного слоя с учетом особенностей прокладки трубопроводов.

Уличные участки трубопровода и утепление вводов

Один из самых проблемных участков сетей трубопроводов – точка ввода труб в задания и помещения. К этой же категории можно отнести и сети, проложенные в неотапливаемых подвалах. В холодное время года эти участки наиболее уязвимы.

Рекомендуемым вариантом является использовать дополнительное буферное помещение, однако такая возможность есть далеко не всегда. Для эффективной теплоизоляции входного узла применяются теплоизоляционные материалы, а также специальные фасонные изделия. При корректном базовом расчете толщин утеплительного слоя негативные воздействия окружающей среды на участки ввода могут быть кратно сокращены.

Несколько вариантов утепления надземных сетей коммуникаций:

• Применения более толстого слоя утеплителя в сочетании с кожухом гидроизоляции
• Использование дополнительного обогревающего элемента (кабеля)
• Нанесение на трубы краски на основе жидкой керамики
• «Экономный вариант» применение монтажной пены. Трубопровод прокладывают внутри пластиковой трубы, а свободное пространство заполняют пеной.
• Применение теплоизоляционных элементов (цилиндров) и защитным наружным слоем из различных материалов, таких как фольма-ткань, фольгированное покрытие усиленное сеткой из стекловолокна и другие.

При устройстве новых сетей коммуникаций рекомендуется выбирать последний вариант, однако он может оказаться дороже остальных.

Цена за утепление наружных сетей трубопроводов

Утеплители на основе минеральной базальтовой ваты - относят к традиционным, они характеризуются относительно невысокой стоимостью. Однако при несоблюдении расчетной проектной документации и нарушении технологии монтажа этот материал может утратить теплоизоляционные свойства. Минеральная вата гигроскопична и поэтому с течением времени при воздействии влаги волокна минеральной ваты могут разрушаться, вызывая «слеживание» материала. В результате — сокращение эффективности теплоизоляции и необходимость замены.

Несмотря на кажущуюся простоту монтажа, настоятельно рекомендуется обращаться к профессиональным монтажным организациям, дающим гарантию на свои работы и несущих финансовую ответственность. Такой подход может снизить затраты организации-собственника сетей и как следствие помочь избежать аварийных ситуаций и их последствий на ответственных участках трубопроводных сетей.