ฉนวนกันความร้อนสำหรับอุปกรณ์และท่อส่ง: SNiP คุณลักษณะ ประเภทของฉนวนกันความร้อน และข้อกำหนดสำหรับฉนวนกันความร้อน

ในการเลือกวัสดุฉนวนที่เหมาะสม สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาไม่เพียงแต่ลักษณะการออกแบบของอุปกรณ์และท่อส่งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยอื่นๆ ด้วย นี่เป็นข้อกำหนดตาม SNiP (รหัสและข้อบังคับด้านอาคาร) สำหรับฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์และท่อส่ง

ดูเอกสาร SNiP ฉบับปัจจุบันในรูปแบบไฟล์ PDF ได้ที่นี่ — SP 61.13330.2012 ฉนวนกันความร้อนสำหรับอุปกรณ์และท่อส่ง ฉบับปรับปรุงจาก SNiP 41-03-2003

เรามาพิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเลือกใช้วัสดุฉนวนกันเถอะ

1. วัตถุประสงค์หลักของการใช้วัสดุฉนวนเหล่านั้น
2. การวางแนวเชิงพื้นที่
3. อิทธิพลของบรรยากาศที่อาจเกิดขึ้น

ข้อกำหนดสำหรับการฉนวนกันความร้อนของท่อและอุปกรณ์ต่างๆ จะกล่าวถึงในรายละเอียดด้านล่างของบทความนี้

ระบบป้องกันมีหน้าที่อะไร?

หนึ่งในวัตถุประสงค์ของการหุ้มฉนวนความร้อนสำหรับอุปกรณ์และท่อส่งคือการลดการถ่ายเทความร้อนภายในโครงสร้าง วัสดุจะถูกเคลือบด้วยปลอกป้องกันที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของชั้นฉนวนภายใต้สภาวะการใช้งานใดๆ ก็ตาม

ประเด็นเรื่องฉนวนกันความร้อนกำลังได้รับความสนใจอย่างมากในภาคอุตสาหกรรมและพลังงานต่างๆ ฉนวนกันความร้อนกำลังกลายเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของโครงสร้างและอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมเหล่านี้

ผลที่ได้ไม่เพียงแต่ช่วยลดการสูญเสียความร้อนระหว่างการปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมได้อีกด้วย

ฉนวนกันความร้อนของท่อและสาระสำคัญของมัน

การใช้ฉนวนกันความร้อนช่วยให้ผู้ผลิตลดความซับซ้อนของกระบวนการทางเทคโนโลยีลงได้ โซลูชันนี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในหลายภาคอุตสาหกรรม:

1. โลหะวิทยา
2. อาหาร.
3. การกลั่นน้ำมัน
4. เคมี.

แต่ฉนวนกันความร้อนได้รับความสนใจจากบริษัทพลังงานมากกว่า ในกรณีนี้ วัตถุฉนวนกันความร้อนมีลักษณะดังนี้:

• ท่อสูบยา.
• อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
• ถังเก็บน้ำร้อน
• กังหันที่ใช้ก๊าซและไอน้ำ

ฉนวนกันความร้อนสำหรับท่อส่งใช้กับอุปกรณ์ที่ติดตั้งทั้งในแนวตั้งและแนวนอน นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงสำหรับการเป็นฉนวนหุ้มอุปกรณ์ เช่น ถังเก็บน้ำและของเหลวถ่ายเทความร้อน อย่างไรก็ตาม มีข้อกำหนดที่เข้มงวดหลายประการเกี่ยวกับประสิทธิภาพของสารเคลือบฉนวน

ข้อกำหนดเฉพาะในด้านนี้มีอะไรบ้าง?

รายการวัสดุที่จำเป็นนั้นอิงตามความชื้น แรงทางกล อุณหภูมิ และแรงสั่นสะเทือนที่โครงสร้างต้องเผชิญระหว่างการติดตั้ง ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับวัสดุเคลือบฉนวนกันความร้อน:

• ประสิทธิภาพในแง่ของวิศวกรรมความร้อน
• มีตัวชี้วัดความปลอดภัยสูงในด้านสิ่งแวดล้อมและความเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัย
• ความทนทานผสานกับความน่าเชื่อถือในการใช้งาน

ฉนวนกันความร้อนและข้อกำหนดด้านการก่อสร้าง

SNiPs เป็นเอกสารกำกับดูแลประเภทหนึ่ง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต การใช้ SNiPs ทำให้สามารถติดตั้งฉนวนกันความร้อนได้ตามมาตรฐานความหนาแน่นทุกประการ รวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุประเภทต่างๆ ด้วย

ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนด SNiP บางประการใช้กับพื้นผิวที่มีอุณหภูมิไม่เกิน 12 องศาเซลเซียส ในกรณีนี้ การมีชั้นป้องกันไอน้ำจึงเป็นสิ่งจำเป็น

การคำนวณนี้ดำเนินการโดยใช้ขั้นตอนพิเศษสำหรับพื้นผิวที่ไม่มีช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงและมีคุณสมบัติทางเทคนิคเปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป

ขั้นตอนการคำนวณ

หากไม่มีการคำนวณ จะไม่สามารถเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดหรือกำหนดความหนาที่เหมาะสมได้ เช่นเดียวกัน หากไม่มีการคำนวณเหล่านี้ ก็จะไม่สามารถกำหนดความหนาแน่นของฉนวนกันความร้อนที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์และท่อส่งได้ ปัจจัยที่มีผลต่อผลการคำนวณขั้นสุดท้าย ได้แก่:

• การนำความร้อน
• ความสามารถในการป้องกันการเสียรูปทรง
• แรงกระแทกเชิงกล
• อุณหภูมิบนพื้นผิวที่หุ้มฉนวนเป็นเท่าไร
• การสั่นสะเทือนของอุปกรณ์และความเป็นไปได้ของการเกิดการสั่นสะเทือน
• ตัวบ่งชี้อุณหภูมิในสภาพแวดล้อม
• ขีดจำกัดน้ำหนักบรรทุก

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือการพิจารณาภาระที่เกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์หรือท่อกับดินโดยรอบและยานพาหนะที่วิ่งผ่านพื้นผิว มีการใช้สูตรพิเศษสำหรับระบบถ่ายเทความร้อนทุกระบบ ไม่ว่าจะเป็นระบบอยู่กับที่หรือระบบเคลื่อนที่

เราขอเสนอชุดสูตรสำหรับการคำนวณความหนาของฉนวนกันความร้อนอย่างอิสระ

การคำนวณฉนวนกันความร้อนจะถูกปรับให้เหมาะสมกับสภาวะการทำงานเฉพาะของท่อหรืออุปกรณ์นั้นๆ โดยพิจารณาจากสภาวะต่างๆ ดังนี้:

1. วัสดุก่อสร้างเพื่อเตรียมรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล
2. ความชื้นซึ่งส่งเสริมการแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างรวดเร็ว

บริษัทมืออาชีพให้ข้อมูลทางวิศวกรรมแก่ผู้รับเหมาสำหรับการก่อสร้างในอนาคต ข้อกำหนดเฉพาะใดที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อการเลือกวัสดุเคลือบฉนวนที่เหมาะสม?

• ค่าการนำความร้อน
• การกันเสียง
• ความสามารถในการดูดซับหรือขับไล่น้ำ
• ระดับการซึมผ่านของไอน้ำ
• ไม่ติดไฟ
• ความหนาแน่น.
• ความสามารถในการบีอัด

เกี่ยวกับความหนาของฉนวนท่อและอุปกรณ์

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอ้างอิงถึงข้อกำหนดเพื่อกำหนดความหนาที่อนุญาตสำหรับอุปกรณ์แต่ละชิ้น ผู้ผลิตจะระบุความหนาแน่นที่คงไว้ในระหว่างการไหลของความร้อน รหัสและข้อบังคับด้านการก่อสร้าง (SNiPs) จะมีอัลกอริทึมสำหรับการแก้สูตรต่างๆ รวมถึงสูตรเหล่านั้นด้วย

ในการกำหนดความหนาขั้นต่ำของท่อส่งในแต่ละกรณี จะต้องกำหนดค่าการสูญเสียที่อนุญาตได้ในบางส่วนก่อน

ฉนวนโพลียูรีเทน

ท่อที่มีฉนวนประเภทนี้ใช้เมื่อจำเป็นต้องวางโครงสร้างเหนือพื้นดินโดยไม่ต้องขุดร่อง ในระหว่างกระบวนการผลิต มีการพยายามนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เฉพาะวัสดุคุณภาพสูงสุดเท่านั้นที่จะได้รับอนุญาตให้ใช้ในกระบวนการผลิต วัสดุเหล่านั้นต้องผ่านการทดสอบอย่างละเอียดก่อน และตามมาตรฐาน SP ฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์และท่อส่งนั้นปราศจากข้อบกพร่อง

การใช้โฟมโพลียูรีเทนช่วยลดการสูญเสียความร้อนและรับประกันความทนทานของวัสดุฉนวน โฟมโพลียูรีเทนประกอบด้วยส่วนประกอบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น Izolan-345 และ Voratek CD-100 เมื่อเทียบกับใยหิน โฟมโพลียูรีเทนมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนกันความร้อนที่เหนือกว่าอย่างมาก

ฉนวน PPM และ APB

ฉนวนโพลีเมอร์แบบโฟมถูกนำมาใช้ในท่อส่งมานานกว่าสามสิบปีแล้ว โดยชนิดหลักที่ใช้ในกรณีนี้คือคอนกรีตโพลีเมอร์ ซึ่งสามารถอธิบายคุณลักษณะได้ดังนี้:

• จัดอยู่ในกลุ่ม G1 ระหว่างการทดสอบความไวไฟตามมาตรฐาน GOST ปัจจุบัน
• ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ช่วยรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 150 องศาเซลเซียส
• การมีโครงสร้างแบบบูรณาการที่รวมฟังก์ชันของสารเคลือบกันน้ำเข้ากับชั้นฉนวนกันความร้อน

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ผู้ผลิตในภูมิภาคบางรายได้ผลิตฉนวนคอนกรีตโฟมเสริมแรง วัสดุนี้มีความหนาแน่นต่ำมาก อย่างไรก็ตาม ค่าการนำความร้อนของมันนั้นดีเกินคาด

APB มีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. ความทนทาน
2. สารเคลือบกันน้ำที่มีคุณสมบัติในการระบายไอน้ำสูง
3. อุปกรณ์นี้ไม่เสี่ยงต่อการเกิดสนิม
4. ความสามารถของท่อในการทนต่ออุณหภูมิสูง
5. ทนไฟ

ข้อดีของท่อเหล่านี้คือสามารถใช้กับสารให้ความร้อนที่มีอุณหภูมิได้แทบทุกระดับ ซึ่งใช้ได้ทั้งกับระบบน้ำและไอน้ำ ประเภทของการติดตั้งไม่สำคัญ

แม้แต่การผสมผสานระหว่างวิธีการวางท่อใต้ดินโดยไม่ต้องขุดและวิธีการวางท่อโดยไม่ต้องขุดก็เป็นที่ยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ที่มีฉนวนโฟมโพลียูรีเทนยังคงถือว่าเป็นโซลูชันที่มีเทคโนโลยีขั้นสูงกว่า

เกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

ขณะที่อุปกรณ์กำลังทำงาน การเพิ่มความชื้นจะเกิดขึ้นได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ส่งผลกระทบมากที่สุดต่อค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนที่คำนวณได้

มีกฎเกณฑ์พิเศษสำหรับการเลือกใช้ค่าสัมประสิทธิ์ที่ช่วยเพิ่มค่าการนำความร้อนของสารเคลือบฉนวน กฎเกณฑ์เหล่านี้อิงตามมาตรฐาน GOST และ SNiP แต่ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่สำคัญอีกด้วย:

• ความชื้นในดินตาม SP
• ประเภทของวัสดุฉนวนกันความร้อน

ค่าสัมประสิทธิ์จะมีค่าเท่ากับหนึ่งสำหรับท่อที่มีฉนวนโฟมโพลียูรีเทนและปลอกหุ้มโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง ค่าสัมประสิทธิ์นี้ไม่เกี่ยวข้องกับระดับความชื้นในดินบริเวณที่ติดตั้งอุปกรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์จะแตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์และท่อที่มีฉนวน APB ซึ่งมีโครงสร้างแบบชิ้นเดียวและเปิดโอกาสให้ชั้นฉนวนแห้งได้

1. 1.1 – ระดับสัมประสิทธิ์สำหรับโครงสร้างที่ตั้งอยู่ในดินที่มีปริมาณน้ำมาก ตามมาตรฐาน SP
2. 1.05 – สำหรับดินที่มีปริมาณน้ำไม่มากนัก

การคำนวณในทางปฏิบัติใช้ระเบียบวิธีทางวิศวกรรมเฉพาะทาง ซึ่งโดยทั่วไปจะคำนึงถึงความต้านทานต่ออิทธิพลจากสภาพแวดล้อมภายนอก การติดตั้งท่อสองท่อจำเป็นต้องพิจารณาถึงอิทธิพลทางความร้อนระหว่างแต่ละส่วนที่มีต่อกันด้วย

ความหนาที่เหมาะสมและคำแนะนำเพิ่มเติม

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งในการเลือกความหนาที่เหมาะสมคือต้นทุน ซึ่งสามารถกำหนดได้เป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละภูมิภาค

ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่สำคัญอีกด้วย เช่น อุณหภูมิของสารหล่อเย็นที่ออกแบบไว้ อุณหภูมิแวดล้อมก็มีความสำคัญเช่นกัน

มีกฎอื่นๆ อะไรอีกบ้างที่ควรปฏิบัติตาม?

ไม่เพียงแต่ผู้ผลิตชาวรัสเซียเท่านั้น แต่ผู้ผลิตจากต่างประเทศก็มีส่วนร่วมในการผลิตอุปกรณ์และท่อ รวมถึงฉนวนกันความร้อนด้วยเช่นกัน

สายการผลิตท่อรีดบางสายสามารถผลิตท่อรีดได้มากถึงสามกิโลเมตรต่อวัน (โดยมีความยาวท่อสูงสุด 12 เมตร) เส้นผ่านศูนย์กลางของผลิตภัณฑ์มีตั้งแต่ 57 ถึง 1020 มิลลิเมตร มีวัสดุห่อหุ้มป้องกันให้เลือกทั้งแบบโพลีเอทิลีนหรือโลหะ

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีข้อบกพร่องบางประการที่ไม่สามารถแก้ไขได้ในขั้นตอนการผลิต ซึ่งข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับการระบุโดยผู้เชี่ยวชาญผ่านการทดสอบภาคปฏิบัติซ้ำๆ

1. ระหว่างการขนส่งท่อเคลือบโลหะ อาจเกิดการเสียรูปขึ้นในชั้นฉนวนได้
2. ฉนวนโพลียูรีเทนหลุดลอกออกจากท่อที่กำลังผ่านกระบวนการอบด้วยความร้อน
3. โครงสร้างป้องกันนั้นแยกออกจากชั้นนอกหรือชั้นในของท่อ

ปัญหาหลักคือความสามารถในการขยายตัวของท่อโลหะ ความร้อนที่เกิดขึ้นจะทำให้คุณภาพของท่อเสื่อมลง ดังนั้น การป้องกันผลกระทบดังกล่าวจึงเป็นปัจจัยสำคัญ

ความยาวของท่อมีผลกระทบมากที่สุดต่อความเสถียรและความทนทานของฉนวนกันความร้อนของอาคาร ไม่ว่าท่อจะใช้เป็นตัวกลางในการส่งผ่านความร้อนหรือความเย็นก็ตาม ยิ่งท่อยาวมากเท่าไหร่ ความเสี่ยงที่ชั้นฉนวนจะเสียหายก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ดังนั้น จึงต้องเลือกพารามิเตอร์นี้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง ผู้เชี่ยวชาญได้พัฒนาความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะช่วยให้โครงสร้างคงอยู่ในสภาพดีไม่ว่าสภาวะการใช้งานจะเป็นอย่างไรก็ตาม

พวกเขาพึ่งพามาตรฐาน SNiP เพียงอย่างเดียว เนื่องจากฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์และท่อส่งนั้นมีความเข้มงวดเป็นพิเศษในแง่ของการปฏิบัติตามกฎระเบียบ