Seadmete ja torujuhtmete soojusisolatsioon: SNiP, omadused, soojusisolatsiooni tüübid ja nende nõuded

Sobiva isolatsioonimaterjali valimisel on oluline arvestada mitte ainult seadmete ja torujuhtmete konstruktsiooniomadustega, vaid ka muude teguritega. Seda nõuab seadmete ja torujuhtmete soojusisolatsiooni SNiP (ehitusnormid ja -määrused).

Vaadake praegust SNiP-i PDF-vormingus — SP 61.13330.2012 Seadmete ja torujuhtmete soojusisolatsioon. SNiP 41-03-2003 ajakohastatud versioon

Vaatleme tegureid, mis mõjutavad isolatsioonimaterjalide valikut.

1. Isolatsioonimaterjalide endi eesmärk.
2. Ruumiline orientatsioon.
3. Võimalikud atmosfäärimõjud.

Torujuhtmete ja seadmete soojusisolatsiooni nõudeid käsitletakse allpool selles artiklis.

Millist funktsiooni kaitse täidab?

Seadmete ja torujuhtmete soojusisolatsiooni üks eesmärke on vähendada soojusvoogu konstruktsioonides. Materjalid on kaetud kaitsekestadega, mis tagavad kihi täieliku terviklikkuse mis tahes töötingimustes.

Soojusisolatsiooni küsimused on erinevates tööstus- ja energeetikasektorites pälvinud märkimisväärset tähelepanu. Soojusisolatsioonist on saamas nende tööstusharude konstruktsioonide ja seadmete üks olulisemaid komponente.

Tulemuseks pole mitte ainult soojuskadude vähenemine keskkonnaga suhtlemisel, vaid ka optimaalsete termiliste tingimuste säilitamise võime laienemine.

Torujuhtmete soojusisolatsioon ja selle olemus

Soojusisolatsiooni abil lihtsustavad tootjad oma tehnoloogilisi protsesse. Seda lahendust kasutatakse laialdaselt paljudes tööstussektorites:

1. Metallurgiline.
2. Toit.
3. Nafta rafineerimine.
4. Keemiline.

Kuid energiaettevõtted pööravad isolatsioonile rohkem tähelepanu. Sellisel juhul näevad soojusisolatsiooniobjektid välja sellised:

• Suitsutorud.
• Soojusvahetusseadmed.
• Mahutid, kus hoitakse kuuma vett.
• Gaasi ja auruga turbiinid.

Torujuhtmete soojusisolatsiooni kasutatakse nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt paiknevatel seadmetel. See on praktiline lahendus seadmete, näiteks vee ja soojusülekandevedelike mahutite isoleerimiseks. Isolatsioonikatete efektiivsusele kehtivad mitmed ranged nõuded.

Millised on selle valdkonna erinõuded?

Vajalike materjalide nõuete loetelu põhineb niiskus-, mehaanilistel, temperatuuri- ja vibratsioonikoormustel, millega konstruktsioonid paigaldamise ajal kokku puutuvad. Soojusisolatsioonikattele kehtivad järgmised nõuded:

• Efektiivsus soojustehnika mõttes.
• Kõrged ohutusnäitajad ökoloogia ja tuleohutuse osas.
• Vastupidavus koos töökindlusega.

Isolatsioon ja ehitusnormid

SNiP-id on teatud tüüpi regulatiivne dokument. Need on tootmises üsna laialt levinud. SNiP-ide abil on võimalik teostada soojusisolatsiooni vastavalt kõikidele tihedusstandarditele. Arvesse võetakse ka erinevat tüüpi soojusjuhtivuse koefitsienti.

Näiteks kehtivad teatud SNiP nõuded pindadele, mille temperatuur ei ületa 12 kraadi Celsiuse järgi. Sellisel juhul muutub aurutõkkekihi olemasolu kohustuslikuks.

Arvutus tehakse spetsiaalse protseduuri abil pindade jaoks, millel puudub kindel temperatuurirežiim ja mis muudavad oma tehnilisi omadusi liiga kiiresti.

Arvutuste tegemise kord

Ilma arvutusteta on võimatu valida optimaalset materjali ega määrata sobivat paksust. Ilma nende arvutusteta on võimatu määrata seadmete ja torujuhtmete vajalikku soojusisolatsiooni tihedust. Lõpptulemusi mõjutavad tegurid on järgmised:

• soojusjuhtivus.
• Võime kaitsta deformatsiooni eest.
• Mehaanilised löögid.
• Milline on isoleeritud pindade temperatuur?
• Seadmete vibratsioon ja selle tekkimise võimalus.
• Temperatuuri indikaator keskkonnas.
• Koormuspiirang.

Samuti on oluline arvestada koormustega, mis tekivad seadmete või torujuhtmete vastastikmõjul ümbritseva pinnase ja pinnal liikuvate sõidukitega. Kõigi soojusülekandesüsteemide, nii statsionaarsete kui ka mittestatsionaarsete, jaoks kasutatakse spetsiaalseid valemeid.

Esitame rea valemeid soojusisolatsiooni paksuse iseseisvaks arvutamiseks.

Soojusisolatsiooni arvutused kohandatakse kunstlikult kõigi konkreetse torujuhtme või seadme töötingimustega. Need tingimused määratakse kindlaks, kasutades:

1. Ehitusmaterjalid aastaaegade vaheldumiseks ettevalmistamiseks.
2. Niiskus, mis soodustab kiirendatud soojusvahetust.

Professionaalsed ettevõtted pakuvad töövõtjatele tulevaste ehitustööde jaoks insener-tehnilisi andmeid. Millised konkreetsed nõuded mõjutavad kõige rohkem sobivate isolatsioonikatete valikut?

• Soojusjuhtivus.
• Heliisolatsioon.
• Võime vett imada või tõrjuda.
• Auru läbilaskvuse tase.
• Mittesüttiv.
• Tihedus.
• Kokkusurutavus.

Torujuhtme ja seadmete isolatsiooni paksuse kohta

Iga konkreetse seadme lubatud paksuse kindlaksmääramiseks on oluline tutvuda eeskirjadega. Tootjad täpsustavad soojusvoo ajal säilitatava tiheduse. Ehitusnormid ja -eeskirjad (SNiP-id) pakuvad lisaks valemitele ka algoritme erinevate valemite lahendamiseks.

Torujuhtmete minimaalse paksuse määramiseks antud juhul määratakse kindlaks teatud sektsioonides lubatud kadude väärtuste piirväärtus.

Polüuretaanist isolatsioon

Seda tüüpi isolatsiooniga torustikke kasutatakse siis, kui konstruktsioon tuleb paigaldada maapinnast kõrgemale, ilma kaevikuid kaevamata. Tootmise käigus püütakse kaasata võimalikult palju uusi tehnoloogiaid.

Protsessi lubatakse ainult kõrgeima kvaliteediga materjale. Need läbivad eelnevalt põhjaliku testimise ning SP andmetel on seadmete ja torustike soojusisolatsioon defektideta.

Polüuretaanvahu kasutamine vähendab soojuskadu ja tagab isolatsioonimaterjali enda vastupidavuse. Polüuretaanvaht sisaldab keskkonnasõbralikke komponente, näiteks Izolan-345 ja Voratek CD-100. Võrreldes mineraalvillaga on polüuretaanvahu soojusisolatsiooniomadused oluliselt paremad.

PPM ja APB isolatsioon

Torustike puhul on juba üle kolmekümne aasta kasutatud niinimetatud vahustatud polümeerisolatsiooni. Peamine tüüp, mida sel juhul kasutatakse, on polümeerbetoon. Selle omadusi saab kirjeldada järgmiselt:

• Lisamine G1 gruppi süttivuskatsete ajal vastavalt kehtivatele GOST-idele.
• Töötemperatuuri vahemik, mis võimaldab hoida 150 kraadi.
• Integreeritud konstruktsiooni olemasolu, mis ühendab hüdroisolatsioonikatte funktsioonid soojusisolatsioonikihiga.

Kuni viimase ajani tootsid mõned piirkondlikud tootjad raudbetoonist isolatsiooni. Sellel materjalil on väga madal tihedus, kuid selle soojusjuhtivus on meeldivalt üllatav.

APB-l on järgmised eelised:

1. Vastupidavus.
2. Hüdroisolatsioonikiht, millel on kõrge auru läbilaskvus.
3. Seade ei ole korrosioonile vastuvõtlik.
4. Torujuhtme võime taluda kõrgeid temperatuure.
5. Tulekindlus.

Nende torude eeliseks on see, et neid saab kasutada praktiliselt iga temperatuuriga küttekeskkonna jaoks. See kehtib nii vee- kui ka auruvõrkude kohta. Paigalduse tüüp ei ole oluline.

Isegi maa-aluste ja kaevikuvabade valikute kombinatsioon on vastuvõetav. Polüuretaanvahust isolatsiooniga tooteid peetakse siiski tehnoloogiliselt arenenumaks lahenduseks.

Soojusjuhtivuskoefitsiendi kohta

Seadme töötamise ajal on võimalik õhu niisutamine – see mõjutab arvutatud soojusjuhtivuskoefitsienti kõige rohkem.

Isolatsioonikatete soojusjuhtivust suurendava koefitsiendi vastuvõtmiseks on olemas erireeglid. Need põhinevad GOSTidel ja SNiPidel, kuid olulised on ka muud tegurid:

• mulla niiskus vastavalt SP-le.
• Soojusisolatsioonimaterjali sort.

Polüuretaanvahust isolatsiooni ja suure tihedusega polüetüleenist kestaga torude puhul on koefitsient võrdne ühega. See koefitsient ei ole seotud pinnase niiskustasemega kohas, kus seade on paigaldatud. APB-isolatsiooniga seadmete ja torude puhul, millel on terviklik konstruktsioon ja mis arvestavad isolatsioonikihi kuivamise võimalusega, on koefitsient erinev.

1. 1,1 – koefitsiendi tase ehitistele, mis asuvad suure veekogusega pinnases vastavalt SP-le.
2. 1,05 – muldade puhul, kus vee hulk ei ole nii suur.

Praktilistes arvutustes kasutatakse spetsiaalseid insenerimeetodeid. Need võtavad tavaliselt arvesse vastupidavust välistele keskkonnamõjudele. Kahetorusüsteemi puhul tuleb arvestada iga elemendi vastastikuse termilise mõjuga teistele.

Optimaalne paksus ja lisasoovitused

Üks määravaid tegureid sobiva paksuse valimisel on hind. Neid tegureid saab iga piirkonna jaoks eraldi määrata.

Olulised on ka teised parameetrid. Näiteks jahutusvedeliku projekteeritud temperatuur. Samuti on oluline ümbritseva õhu temperatuur.

Milliseid reegleid tuleks veel järgida?

Seadmete ja torude tootmisega koos soojusisolatsiooniga tegelevad mitte ainult Venemaa, vaid ka välismaised tootjad.

Mõned torude valtsimise tootmisliinid on võimelised tootma kuni kolm kilomeetrit valtsitud torusid päevas (torude pikkusega kuni 12 meetrit). Toote läbimõõt on vahemikus 57 kuni 1020 millimeetrit. Kaitseümbris on saadaval kas polüetüleenist või metallist.

Siiski esineb teatud puudusi, mida ei saa tootmisetapis kõrvaldada. Spetsialistid tuvastasid need korduvate praktiliste katsete abil.

1. Metallkattega torude transportimisel võib isolatsioonikattes tekkida deformatsioone.
2. Polüuretaanist isolatsioon koorub kuumtöödeldavalt torult maha.
3. Kaitsekonstruktsioon on toru välis- või sisekihist eraldatud.

Peamine probleem on metalltorustike paisumisvõime. Termiline kuumenemine halvendab nende kvaliteedinäitajaid. Seetõttu on selliste mõjude eest kaitsmine oluline tegur.

Toru enda pikkus mõjutab hoone soojusisolatsiooni stabiilsust ja vastupidavust kõige rohkem. Pole tähtis, millist keskkonda see edastab. Mida pikem on pikkus, seda suurem on kihi lihtsalt purunemise oht.

Seetõttu tuleb see parameeter valida äärmise hoolikusega. Eksperdid on ise välja töötanud optimaalsed torude pikkused ja läbimõõdud, mis tagavad konstruktsiooni heas seisukorras püsimise olenemata selle töötingimustest.

Nad tuginevad ainult SNiP-ile, kuna seadmete ja torujuhtmete soojusisolatsioon on eeskirjade järgimise osas eriti nõudlik.