Atunci când se selectează tipul potrivit de material izolant, este important să se ia în considerare nu doar caracteristicile de proiectare ale echipamentelor și conductelor, ci și alți factori. Acest lucru este impus de SNiP (Codul și Reglementările în Construcții) pentru izolarea termică a echipamentelor și conductelor.
Vizualizați SNiP-ul actual în format pdf — SP 61.13330.2012 Izolația termică a echipamentelor și conductelor. Versiune actualizată a SNiP 41-03-2003
Să luăm în considerare factorii care influențează alegerea materialelor izolatoare.
- Scopul preconizat al materialelor izolatoare în sine.
- Orientare spațială.
- Posibile influențe atmosferice.
Cerințele pentru izolarea termică a conductelor și echipamentelor vor fi discutate mai jos în acest articol.
- Ce funcție îndeplinește protecția?
- Izolația termică a conductelor și esența acesteia
- Care sunt cerințele specifice în acest domeniu?
- Izolație și coduri de construcție
- Procedura de efectuare a calculelor
- Despre grosimea izolației conductelor și echipamentelor
- Izolație poliuretanică
- Izolație PPM și APB
- Despre coeficientul de conductivitate termică
- Grosime optimă și recomandări suplimentare
- Ce alte reguli ar trebui respectate?
Ce funcție îndeplinește protecția?
Unul dintre scopurile izolației termice pentru echipamente și conducte este de a reduce fluxul de căldură în interiorul structurilor. Materialele sunt acoperite cu teci protectoare care asigură integritatea completă a stratului în orice condiții de funcționare.
Problemele legate de izolația termică se bucură de o atenție semnificativă în diverse sectoare industriale și energetice. Izolația termică devine una dintre cele mai importante componente ale structurilor și echipamentelor din aceste industrii.
Rezultatul nu este doar o reducere a pierderilor de căldură în timpul interacțiunilor cu mediul înconjurător, ci și o extindere a capacității de a menține condiții termice optime.
Izolația termică a conductelor și esența acesteia
Prin utilizarea izolației termice, producătorii își simplifică procesele tehnologice. Această soluție este utilizată pe scară largă în multe sectoare industriale:
- Metalurgic.
- Mâncare.
- Rafinarea petrolului.
- Chimic.
Însă izolația primește mai multă atenție din partea companiilor energetice. În acest caz, obiectele de izolație termică arată astfel:
- Țevi de fum.
- Dispozitive de schimb de căldură.
- Rezervoare de stocare în care se stochează apa caldă.
- Turbine cu gaz și abur.
Izolația termică a conductelor este utilizată la echipamentele amplasate atât în plan vertical, cât și orizontal. Aceasta este o soluție practică pentru izolarea echipamentelor, cum ar fi rezervoarele care stochează apă și fluide de transfer termic. O serie de cerințe stricte se aplică eficacității acoperirilor izolatoare.
Care sunt cerințele specifice în acest domeniu?
Lista cerințelor de materiale necesare se bazează pe sarcinile de umiditate, mecanice, temperatură și vibrații la care sunt supuse structurile în timpul instalării. Următoarele cerințe se aplică stratului de izolație termică:
- Eficiență în sensul ingineriei termice.
- Indicatori de siguranță ridicați în ceea ce privește ecologia și expunerea la foc.
- Durabilitate combinată cu fiabilitate operațională.
Izolație și coduri de construcție
SNiP-urile sunt un tip de document de reglementare. Au devenit destul de răspândite în industria prelucrătoare. Folosind SNiP-uri, este posibilă implementarea izolației termice în conformitate cu toate standardele de densitate. De asemenea, se ia în considerare coeficientul de conductivitate termică pentru diferite tipuri.
Calculul se efectuează folosind o procedură specială pentru suprafețele care nu au un regim de temperatură specific și care își modifică prea repede caracteristicile tehnice.
Procedura de efectuare a calculelor
Fără calcule, este imposibil să se selecteze materialul optim sau să se determine grosimea corespunzătoare. Fără aceste calcule, este imposibil să se determine densitatea necesară a izolației termice pentru echipamente și conducte. Factorii care influențează rezultatele finale ale calculelor includ:
- conducția termică.
- Capacitatea de a proteja împotriva deformării.
- Impacturi mecanice.
- Care este temperatura pe suprafețele izolate?
- Vibrațiile echipamentelor și posibilitatea apariției acestora.
- Indicator de temperatură în mediul ambiant.
- Limită de sarcină.
De asemenea, este esențial să se ia în considerare încărcările generate de interacțiunea echipamentelor sau conductelor cu solul înconjurător și cu vehiculele care trec pe suprafață. Formule speciale sunt utilizate pentru toate sistemele de transfer de căldură, fie staționare, fie nestaționare.
Prezentăm o serie de formule pentru calcularea independentă a grosimii izolației termice.
Calculele de izolație termică sunt adaptate artificial la toate condițiile de funcționare specifice unei anumite conducte sau echipamente. Aceste condiții sunt determinate folosind:
- Materiale de construcție pentru a ne pregăti pentru schimbarea anotimpurilor.
- Umiditatea, care promovează schimbul accelerat de căldură.
Companiile profesionale oferă antreprenorilor date tehnice pentru construcțiile viitoare. Ce cerințe specifice au cel mai mare impact asupra selecției straturilor izolatoare adecvate?
- Conductivitate termică.
- Izolare fonică.
- Capacitatea de a absorbi sau respinge apa.
- Nivelul permeabilității la vapori.
- Neinflamabil.
- Densitate.
- Compresibilitate.
Despre grosimea izolației conductelor și echipamentelor
Este esențial să se consulte reglementările pentru a determina grosimea admisă pentru fiecare piesă specifică de echipament. Producătorii specifică densitatea menținută în timpul fluxului de căldură. Codurile și reglementările de construcție (SNiP) oferă algoritmi pentru rezolvarea diferitelor formule, împreună cu formulele în sine.
Pentru a determina grosimea minimă a conductelor într-un caz dat, se determină limita pentru valorile de pierdere admisibile în anumite secțiuni.
Izolație poliuretanică
Conductele cu acest tip de izolație sunt utilizate atunci când structura trebuie amplasată deasupra solului, fără săpături. În timpul producției, se depun eforturi pentru a încorpora cât mai multe tehnologii noi.
În proces sunt permise doar materiale de cea mai înaltă calitate. Acestea sunt supuse unor teste extinse în prealabil, iar conform SP, izolația termică a echipamentelor și conductelor este lipsită de defecte.
Utilizarea spumei poliuretanice reduce pierderile de căldură și asigură durabilitatea materialului izolant în sine. Spuma poliuretanică conține componente ecologice, cum ar fi Izolan-345 și Voratek CD-100. Comparativ cu vata minerală, proprietățile de izolare termică ale spumei poliuretanice sunt semnificativ superioare.
Izolație PPM și APB
De peste treizeci de ani, așa-numita izolație polimerică spumată a fost utilizată în conducte. Principalul tip utilizat în acest caz este betonul polimeric. Caracteristicile sale pot fi descrise după cum urmează:
- Includerea în grupa G1 în timpul testelor de inflamabilitate, în conformitate cu GOST-urile actuale.
- Interval de temperatură de funcționare care permite menținerea la 150 de grade.
- Prezența unei structuri integrale care combină funcțiile unui strat de impermeabilizare cu un strat de izolație termică.
Până de curând, unii producători regionali produceau izolație din beton spumat armat. Acest material are o densitate foarte mică. Cu toate acestea, conductivitatea sa termică este plăcut surprinzătoare.
APB are următorul set de avantaje:
- Durabilitate.
- Strat hidroizolant cu permeabilitate ridicată la vapori.
- Echipamentul nu este supus coroziunii.
- Capacitatea unei conducte de a rezista la temperaturi ridicate.
- Rezistență la foc.
Avantajul acestor țevi este că pot fi utilizate pentru încălzirea mediilor de aproape orice temperatură. Acest lucru se aplică atât rețelelor de apă, cât și celor de abur. Tipul de instalație este irelevant.
Chiar și o combinație cu opțiuni fără și fără șanțuri subterane este acceptabilă. Cu toate acestea, produsele cu izolație din spumă poliuretanică sunt încă considerate o soluție mai avansată din punct de vedere tehnologic.
Despre coeficientul de conductivitate termică
În timp ce echipamentul este în funcțiune, umidificarea devine posibilă – aceasta este ceea ce are cel mai mare impact asupra coeficientului de conductivitate termică calculat.
Există reguli speciale pentru adoptarea unui coeficient care crește conductivitatea termică a acoperirilor izolatoare. Acestea se bazează pe GOST-uri și SNiP-uri, dar și alți factori sunt esențiali:
- umiditatea solului conform SP.
- Varietatea căreia îi aparține materialul termoizolant.
Coeficientul este egal cu unu pentru țevile cu izolație din spumă poliuretanică și manta de polietilenă de înaltă densitate. Acest coeficient este irelevant în funcție de nivelul de umiditate al solului în care este instalat echipamentul. Coeficientul va fi diferit pentru echipamentele și țevile cu izolație APB, care au o structură integrală și permit uscarea stratului de izolație.
- 1.1 – nivelul coeficientului pentru structurile amplasate în soluri cu o cantitate mare de apă, conform SP.
- 1,05 – pentru soluri în care cantitatea de apă nu este atât de mare.
Calculele practice utilizează metode inginerești specializate. Acestea iau de obicei în considerare rezistența la influențele mediului extern. O instalație cu două țevi necesită luarea în considerare a influenței termice reciproce a fiecărui element asupra celorlalte.
Grosime optimă și recomandări suplimentare
Unul dintre factorii determinanți în alegerea grosimii potrivite este costul. Acești factori pot fi determinați individual pentru fiecare regiune specifică.
Există și alți parametri care contează. Cum ar fi temperatura de proiectare a lichidului de răcire. Temperatura ambiantă este, de asemenea, importantă.
Ce alte reguli ar trebui respectate?
Nu numai producătorii ruși, ci și cei străini sunt implicați în producția de echipamente și țevi, precum și în izolații termice.
Unele linii de producție pentru laminarea țevilor sunt capabile să producă până la trei kilometri de țeavă laminată pe zi (cu lungimi ale țevilor de până la 12 metri). Diametrele produselor variază între 57 și 1020 de milimetri. Ambalajul protector este disponibil fie din polietilenă, fie din metal.
Cu toate acestea, rămân anumite deficiențe care nu pot fi eliminate în etapa de producție. Acestea au fost identificate de specialiști prin teste practice repetate.
- În timpul transportului țevilor acoperite cu metal, pot apărea deformări ale stratului izolator.
- Izolația poliuretanică se desprinde de pe țeava care este tratată termic.
- Structura de protecție este detașată de straturile exterioare sau interioare ale țevii.
Principala problemă este capacitatea de dilatare a conductelor metalice. Încălzirea termică duce la o deteriorare a caracteristicilor lor de calitate. Prin urmare, protecția împotriva unor astfel de impacturi devine un factor important.
Lungimea țevii în sine are cel mai mare impact asupra stabilității și durabilității izolației termice a unei clădiri. Nu contează ce mediu este folosit pentru transmitere. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai mare riscul ca stratul să se rupă pur și simplu.
Prin urmare, acest parametru trebuie selectat cu cea mai mare atenție. Experții înșiși au dezvoltat lungimi și diametre optime ale țevilor care vor asigura că structura rămâne în stare bună, indiferent de condițiile sale de funcționare.
Se bazează exclusiv pe SNiP, deoarece izolația termică a echipamentelor și conductelor este deosebit de solicitantă în ceea ce privește respectarea normelor.
