Įrangos ir vamzdynų šiluminė izoliacija: SNiP, charakteristikos, šilumos izoliacijos tipai ir jiems keliami reikalavimai

Renkantis tinkamą izoliacinės medžiagos tipą, svarbu atsižvelgti ne tik į įrangos ir vamzdynų konstrukcines ypatybes, bet ir į kitus veiksnius. To reikalauja SNiP (statybos kodeksas ir reglamentai) įrangos ir vamzdynų šilumos izoliacijai.

Peržiūrėti dabartinį SNiP PDF formatu — SP 61.13330.2012 Įrangos ir vamzdynų šiluminė izoliacija. Atnaujinta SNiP 41-03-2003 versija

Apsvarstykime veiksnius, turinčius įtakos izoliacinės medžiagos pasirinkimui.

1. Pačių izoliacinių medžiagų paskirtis.
2. Erdvinė orientacija.
3. Galimas atmosferos poveikis.

Šiame straipsnyje toliau bus aptarti vamzdynų ir įrangos šilumos izoliacijos reikalavimai.

Kokią funkciją atlieka apsauga?

Vienas iš įrangos ir vamzdynų šilumos izoliacijos tikslų yra sumažinti šilumos srautą konstrukcijose. Medžiagos padengiamos apsauginiais apvalkalais, kurie užtikrina visišką sluoksnio vientisumą bet kokiomis eksploatavimo sąlygomis.

Šilumos izoliacijos klausimams skiriamas didelis dėmesys įvairiuose pramonės ir energetikos sektoriuose. Šilumos izoliacija tampa vienu svarbiausių šių pramonės šakų konstrukcijų ir įrangos komponentų.

Rezultatas – ne tik šilumos nuostolių sumažėjimas sąveikos su aplinka metu, bet ir gebėjimo palaikyti optimalias šilumines sąlygas išplėtimas.

Vamzdynų šiluminė izoliacija ir jos esmė

Naudodami šilumos izoliaciją, gamintojai supaprastina savo technologinius procesus. Šis sprendimas plačiai naudojamas daugelyje pramonės sektorių:

1. Metalurgijos.
2. Maistas.
3. Naftos perdirbimas.
4. Cheminis.

Tačiau energetikos įmonės daugiau dėmesio skiria izoliacijai. Šiuo atveju šilumos izoliacijos objektai atrodo taip:

• Dūmų vamzdžiai.
• Šilumos mainų įrenginiai.
• Vandens akumuliacinės talpos, kuriose laikomas karštas vanduo.
• Turbinos su dujomis ir garu.

Vamzdynų šiluminė izoliacija naudojama įrangai, esančiai tiek vertikalioje, tiek horizontalioje plokštumose. Tai praktiškas sprendimas įrangos, tokios kaip rezervuarai, kuriuose laikomas vanduo ir šilumos perdavimo skysčiai, izoliacijai. Izoliacinių dangų efektyvumui taikomi keli griežti reikalavimai.

Kokie yra konkretūs reikalavimai šioje srityje?

Būtinų medžiagų reikalavimų sąrašas pagrįstas drėgmės, mechaninėmis, temperatūros ir vibracijos apkrovomis, kurias konstrukcijos patiria montavimo metu. Šilumos izoliacinei dangai taikomi šie reikalavimai:

• Efektyvumas termoinžinerijos prasme.
• Aukšti saugos rodikliai ekologijos ir gaisro poveikio požiūriu.
• Patvarumas kartu su eksploataciniu patikimumu.

Izoliacija ir statybos kodeksai

SNiP yra tam tikro tipo norminis dokumentas. Jie tapo gana plačiai paplitę gamyboje. Naudojant SNiP, galima įgyvendinti šilumos izoliaciją pagal visus tankio standartus. Taip pat atsižvelgiama į įvairių tipų šilumos laidumo koeficientą.

Pavyzdžiui, tam tikri SNiP reikalavimai taikomi paviršiams, kurių temperatūra neviršija 12 laipsnių Celsijaus. Tokiu atveju garų barjerinio sluoksnio buvimas tampa privalomas.

Skaičiavimas atliekamas naudojant specialią procedūrą paviršiams, kurie neturi konkretaus temperatūros režimo ir kurie per greitai keičia savo technines charakteristikas.

Skaičiavimų atlikimo tvarka

Be skaičiavimų neįmanoma pasirinkti optimalios medžiagos ar nustatyti tinkamo storio. Be šių skaičiavimų neįmanoma nustatyti reikiamo įrangos ir vamzdynų šilumos izoliacijos tankio. Galutinius skaičiavimo rezultatus įtakoja šie veiksniai:

• šilumos laidumas.
• Gebėjimas apsaugoti nuo deformacijos.
• Mechaniniai smūgiai.
• Kokia temperatūra ant izoliuotų paviršių.
• Įrangos vibracija ir jos atsiradimo galimybė.
• Temperatūros indikatorius aplinkoje.
• Apkrovos riba.

Taip pat svarbu atsižvelgti į apkrovas, kurias sukelia įrangos ar vamzdynų sąveika su aplinkiniu dirvožemiu ir paviršiumi važiuojančiomis transporto priemonėmis. Visoms šilumos perdavimo sistemoms, tiek stacionarioms, tiek nestacionarioms, naudojamos specialios formulės.

Pateikiame formulių seriją, skirtą savarankiškai apskaičiuoti šilumos izoliacijos storį.

Šiluminės izoliacijos skaičiavimai dirbtinai pritaikomi prie visų tam tikram vamzdynui ar įrangai būdingų eksploatavimo sąlygų. Šios sąlygos nustatomos naudojant:

1. Statybinės medžiagos, skirtos pasiruošti besikeičiantiems metų laikams.
2. Drėgmė, kuri skatina pagreitintą šilumos mainą.

Profesionalios įmonės rangovams teikia inžinerinius duomenis būsimoms statyboms. Kokie konkretūs reikalavimai turi didžiausią įtaką tinkamų izoliacinių dangų pasirinkimui?

• Šilumos laidumas.
• Garso izoliacija.
• Gebėjimas sugerti arba atstumti vandenį.
• Garų pralaidumo lygis.
• Nedegumas.
• Tankis.
• Suspaudžiamumas.

Apie vamzdynų ir įrangos izoliacijos storį

Norint nustatyti leistiną kiekvieno konkretaus įrenginio storį, būtina remtis reglamentais. Gamintojai nurodo tankį, kuris išlaikomas šilumos srauto metu. Statybos kodeksuose ir reglamentuose (SNiP) pateikiami įvairių formulių sprendimo algoritmai ir pačios formulės.

Norint nustatyti minimalų vamzdynų storį konkrečiu atveju, nustatoma leistinų nuostolių verčių riba tam tikruose ruožuose.

Poliuretano izoliacija

Vamzdynai su šio tipo izoliacija naudojami, kai konstrukcija turi būti paklota virš žemės, be tranšėjų. Gamybos metu stengiamasi įdiegti kuo daugiau naujų technologijų.

Į procesą leidžiamos tik aukščiausios kokybės medžiagos. Jos iš anksto kruopščiai tikrinamos, ir, remiantis SP, įrangos ir vamzdynų šilumos izoliacija yra be defektų.

Naudojant poliuretano putas, sumažėja šilumos nuostoliai ir užtikrinamas pačios izoliacinės medžiagos ilgaamžiškumas. Poliuretano putose yra aplinkai nekenksmingų komponentų, tokių kaip „Izolan-345“ ir „Voratek CD-100“. Palyginti su mineraline vata, poliuretano putų šilumos izoliacinės savybės yra žymiai geresnės.

PPM ir APB izoliacija

Jau daugiau nei trisdešimt metų vamzdynuose naudojama vadinamoji putų polimerinė izoliacija. Šiuo atveju pagrindinė naudojama rūšis yra polimerinis betonas. Jo savybes galima apibūdinti taip:

• Įtraukimas į G1 grupę atliekant degumo bandymus pagal dabartinius GOST.
• Darbinės temperatūros diapazonas, leidžiantis palaikyti 150 laipsnių.
• Integruotos konstrukcijos, kuri sujungia hidroizoliacinės dangos funkcijas su šilumos izoliacijos sluoksniu, buvimas.

Iki šiol kai kurie regioniniai gamintojai gamino gelžbetonio izoliaciją. Ši medžiaga yra labai mažo tankio, tačiau maloniai stebina jos šilumos laidumas.

APB turi šiuos privalumus:

1. Patvarumas.
2. Hidroizoliacinė danga su dideliu garų pralaidumu.
3. Įranga nėra veikiama korozijos.
4. Vamzdynų gebėjimas atlaikyti aukštą temperatūrą.
5. Atsparumas ugniai.

Šių vamzdžių privalumas yra tas, kad juos galima naudoti praktiškai bet kokios temperatūros šildymo terpėms. Tai taikoma tiek vandens, tiek garo tinklams. Montavimo tipas nesvarbus.

Netgi požeminių ir betranšėjų variantų derinys yra priimtinas. Tačiau gaminiai su poliuretano putų izoliacija vis dar laikomi technologiškai pažangesniu sprendimu.

Apie šilumos laidumo koeficientą

Įrangai veikiant, tampa įmanoma drėkinti – tai daro didžiausią įtaką apskaičiuotam šilumos laidumo koeficientui.

Yra specialios taisyklės, kaip priimti koeficientą, kuris padidina izoliacinių dangų šilumos laidumą. Jos pagrįstos GOST ir SNiP, tačiau svarbūs ir kiti veiksniai:

• dirvožemio drėgmė pagal SP.
• Šilumos izoliacinės medžiagos rūšis.

Vamzdžiams su poliuretano putų izoliacija ir didelio tankio polietileno apvalkalu koeficientas lygus vienetui. Šis koeficientas nepriklauso nuo dirvožemio drėgmės lygio ten, kur įrengta įranga. Įrangai ir vamzdžiams su APB izoliacija, kurie turi vientisą struktūrą ir numato izoliacijos sluoksnio išdžiūvimo galimybę, koeficientas bus kitoks.

1. 1,1 – koeficiento lygis statiniams, esantiems dirvožemyje su dideliu vandens kiekiu, pagal SP.
2. 1,05 – dirvožemiams, kuriuose vandens kiekis nėra toks didelis.

Praktiniuose skaičiavimuose naudojami specialūs inžineriniai metodai. Paprastai juose atsižvelgiama į atsparumą išoriniam aplinkos poveikiui. Dviejų vamzdžių sistemoje reikia atsižvelgti į kiekvieno elemento abipusę šiluminę įtaką kitiems.

Optimalus storis ir papildomos rekomendacijos

Vienas iš lemiamų veiksnių renkantis tinkamą storį yra kaina. Šie veiksniai gali būti nustatomi individualiai kiekvienam konkrečiam regionui.

Taip pat svarbūs ir kiti parametrai. Pavyzdžiui, projektinė aušinimo skysčio temperatūra. Aplinkos temperatūra taip pat svarbi.

Kokių kitų taisyklių reikėtų laikytis?

Įrangos ir vamzdžių gamyboje, taip pat šilumos izoliacijoje, dalyvauja ne tik Rusijos, bet ir užsienio gamintojai.

Kai kurios vamzdžių valcavimo gamybos linijos gali pagaminti iki trijų kilometrų valcuotų vamzdžių per dieną (vamzdžių ilgis iki 12 metrų). Produktų skersmuo svyruoja nuo 57 iki 1020 milimetrų. Apsauginė plėvelė gali būti polietileno arba metalo.

Tačiau išlieka tam tikrų trūkumų, kurių neįmanoma pašalinti gamybos etape. Juos nustatė specialistai atlikdami pakartotinius praktinius bandymus.

1. Transportuojant metalu dengtus vamzdžius, izoliacinėje dangoje gali atsirasti deformacijų.
2. Nuo termiškai apdorojamo vamzdžio nulupama poliuretano izoliacija.
3. Apsauginė konstrukcija yra atskirta nuo išorinio arba vidinio vamzdžio sluoksnio.

Pagrindinė problema yra metalinių vamzdynų plėtimosi pajėgumas. Dėl terminio kaitinimo pablogėja jų kokybės charakteristikos. Todėl apsauga nuo tokio poveikio tampa svarbiu veiksniu.

Pačio vamzdžio ilgis daro didžiausią įtaką pastato šilumos izoliacijos stabilumui ir ilgaamžiškumui. Nesvarbu, kokiai terpei jis perduodamas. Kuo ilgesnis ilgis, tuo didesnė rizika, kad sluoksnis tiesiog suges.

Todėl šį parametrą reikia pasirinkti itin atsargiai. Patys ekspertai sukūrė optimalius vamzdžių ilgius ir skersmenis, kurie užtikrins, kad konstrukcija išliktų geros būklės, nepriklausomai nuo jos eksploatavimo sąlygų.

Jie remiasi vien tik SNiP, nes įrangos ir vamzdynų šilumos izoliacija yra ypač reikli taisyklių laikymosi požiūriu.