Виды и свойства изоляции для труб

Трубопроводы всех мастей – это надежная система транспортировки и подачи различных материалов, необходимых для жизнедеятельности человека. И если еще совсем недавно в основном использовались стальные трубы, то сегодня в быту их все чаще стали заменять пластиковыми. И это оправданное решение, что не скажешь про трубопроводы промышленного назначения. Здесь сталь осталась во главе угла. К чему подводит это высказывание? К тому, что трубная изоляция – это позиция, которая до сих пор востребована.

Но о какой изоляции идет речь: о гидро- или о тепло-? В принципе, когда речь заходит о трубах, то оговариваются сразу две позиции. Конечно, гидроизоляция – это прерогатива стальных труб, в пластиковых системах она не используется. Поэтому будем разбираться и с тепловой изоляцией, и с гидроизоляцией.

Теплоизоляционные материалы для труб

Трубы очищались, если это были стальные аналоги, то их обязательно покрывали защитной краской.
Затем на собранный трубопровод наматывалась минеральная вата, толщина которой должна соответствовать условиям эксплуатации.
И сверху устанавливается защитный слой – обычно рубероид. Если трубы устанавливаются на улице, то поверх рубероида монтируется оцинкованная оболочка из металлических листов.

Такой метод изоляции устарел. На смену минеральной рулонной вате пришли скорлупы, изготавливаемые из различных теплоизоляционных материалов – пенополистирола, базальтовой ваты высокой плотности, жёсткого пенополиуретана.

При теплоизоляции примененяются теплоизоляционные скорлупы

Отличительная особенность теплоизоляционной скорлупы состоит в ее конструкции. Это труба с разрезом, которая используется для трубопроводов небольшого диаметра, или это секции (2-3-4), которые собираются на трубопроводе большого диаметра. Технические характеристики всех указанных скорлуп различны. К примеру, пенопласт обладает невысокой прочностью и высокой теплопроводностью (0,04-0,043 ВТ/м К), зато это самая дешевая теплоизоляционная скорлупа. Можно сравнить её теплопроводность с минватой, у которой этот показатель равен 0,08 Вт/м К. Она проигрывает пенопласту почти в два раза.

Важно . Используются все эти теплоизоляционные материалы без защитных оболочек, если дело касается внутренней прокладки. Если трубы прокладываются на улице, то обычно используется оцинкованная защита.

Заводская теплоизоляция

Производители работ по теплоизоляции стали сегодня использовать уникальные технологии (инновационные), которые привели к увеличению скорости монтажных работ по прокладке трубопроводов с изоляцией и снижению затрат. Это так называемые трубы с заводской тепловой изоляцией. Называется это труба в трубе, где верхний слой – это полиэтиленовая оболочка, нижний стальная труба. Пространство между ними заполняется пенополиуретаном.

Сегодня пенополиуретан – это самый идеальный вариант в плане теплоизоляции. Есть технология нанесения этого материала на уже собранные трубы, но она требует наличия специального оборудования, плюс достаточно большие временные расходы на проведение работ. Человек, проводящий процесс нанесения пенополиуретана, должен быть специалистом. И, конечно, монтаж защитного материала.

В этом плане заводская изоляция на трубы – оптимальный вариант. Кстати, теплопроводность пенополиурената самая низкая – 0,023-0,029.

Еще один инновационный способ тепловой изоляции для труб – это краска, в состав которой входит пеностекло, перлит и керамика в виде микросфер. Перлит может заменяться другим теплоизолятором.

Наносится окрасочное покрытие толщиною в 2 мм. Этого достаточно, чтобы считать процесс теплоизоляции проведенным. Тестирование показало, что двухмиллиметровый слой можно сравнить с изоляцией трубы несколькими слоями минеральной ваты. К тому же этот материал является и отличным гидроизолятором. Выпускается краска в виде аэрозоли, что делает процесс ее нанесения очень простым. Правда, это не самое дешевое изоляционное покрытие.

Гидроизоляция для труб

Выше уже было сказано, что гидроизоляция используется только для стальных труб. Какие сегодня предлагаются материалы?

Самый простой и дешевый – это краска. В настоящее время чаще всего используются краски порошкового нанесения, срок эксплуатации которых достаточно большой, да и технические характеристики покрытия дают уверенность, что изоляция трубопровода сможет противостоять не только влажности, но и химически активным веществам. Такую изоляцию чаще всего используют в отапливаемых помещениях.

Это трехслойная изоляция, сырьём для которой выступает экструдированный полиэтилен. Её толщина в два сло – 2,0-3,5 мм, под которую укладывают еще один слой твердой пленки, она выполняет функции подслоя. Последняя обеспечивает высокую адгезию к стальной конструкции.

ВУС применяется на следующих объёктах:

Магистральные газо- и нефтепроводы.
Подземные и подводные трубопроводы разного назначения, здесь и канализация, и водопровод, и газопровод.

Самое главное, что ВУС – это стопроцентная гарантия от проникновения влаги. Она не боится химически активных веществ, наличия блуждающих токов в стальной конструкции, у нее огромная механическая прочность, плюс невысокая цена. Но самое удивительное, что изоляцию этого типа невозможно снять от стальной трубы. Срок службы ВУС ограничен только сроком эксплуатации трубопроводов.

Современный подход к любым конструкциям, которые нуждаются в защите – это комплекс проводимых работ. В полной мере это касается и трубопроводов теплотрасс. В настоящее время производители предлагают уникальную технологию защиты труб отопления, которые прокладываются на улице. Это специальная изоляция, которая носит название пенополимерминеральная (ППМ).

Совет . Трубы, изолированные ППМ, можно использовать в основном для прокладки теплотрасс и систем горячего водоснабжения, где температура теплоносителя не превышает +150С.

Основная особенность ППМ – это трехслойная изоляция, состоящая из:

Нижнего слоя, прилегающего к трубе, антикоррозийного. Он плотно прилегает к трубной поверхности, защищая ее от внешней влаги. Толщина покрытия 3-8 мм.
Теплоизоляции. Здесь используется пористый материал, укладываемый толщиною, которая рассчитывается из условий эксплуатации для каждого случая в отдельности. Плотность используемого материала 80-100 кг/м³.
Внешнего слоя – механико-гидрозащиты. Она выполняет сразу две функции: защита от влажности и от механического воздействия.

Но самое удивительное, что трехслойная конструкции ППМ является паропроницаемой. В ней никогда не скапливается влажность и конденсат. А это гарантия долгой эксплуатации и ППМ, и трубопровода.

Изоляция труб (ВУС, ППМ, скорлупы и прочее) – важный момент в прокладке различных коммуникаций. Кроме утепления она также играет роль гидроизоляции, что немаловажно в условиях агрессивных сред.

Бесканальная прокладка, выполняемая из конструкций заводского изготовления с использованием изоляции из армопенобетона и битумосодержащих масс (битумоперлит, битумовермикулит, битумокерамзит), составляет 10 % от общей протяженности тепловых сетей. Из-за увлажнения изоляционных материалов в процессе эксплуатации теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций резко снижаются, это приводит к потерям тепла, в два-три раза превышающим нормативные.

Общие потери тепла в системах централизованного теплоснабжения составляют около 20 % от отпускаемого тепла (78 млн т.у.т. в год), что в два раза больше аналогичного показателя стран Западной Европы. Около 90 % экономии топлива, полученной за счет комбинированных методов выработки тепла, теряется в тепловых сетях. Срок службы тепловых сетей в полтора-два раза ниже, чем за рубежом, и не превышает 12-15 лет.

Наиболее эффективным решением проблем является широкое внедрение в практику строительства тепловых сетей трубопроводов с пенополиуретановой теплоизоляцией типа «труба в трубе». Идея не нова. Еще в 1960х гг. в СССР осуществлялись опытные работы по использованию полиэтиленовых труб и вспененных полимерных материалов для изоляции подземных тепловых сетей. Но тогда это направление не получило широкого распространения из-за ограниченного производства и дороговизны используемых полимерных материалов.

Технические требования к тепловой изоляции таковы. Применяемые материалы должны обладать высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности материала не должен превышать 0,06 Вт/(м⋅°C), долговечностью (стойкостью к действию воды, химической и биологической агрессии), морозостойкостью и механической прочностью, пожарной и экологической безопасностью. Наиболее полно отвечает этим требованиям пенополиуретан.

Данная пенополиуретановая теплоизоляция обычно наносится на трубы в заводских условиях, а места стыков теплоизолируются на месте строительства после сварки и испытания трубопровода. В Западной Европе такие конструкции применяются с середины 1960х гг. и отвечают Европейским стандартам EN 253:1994, а также EN 448, EN 488 и EN 489. Они обеспечивают следующие преимущества перед существующими конструкциями: повышение долговечности (ресурса) трубопроводов в два-три раза; снижение тепловых потерь в два-три раза; снижение эксплуатационных расходов в два раза (удельная повреждаемость снижается в 10 раз); снижение капитальных затрат в строительстве в два-три раза; наличие системы оперативного дистанционного контроля за увлажнением теплоизоляции.

Предварительно изолированные трубы изготавливаются из различных материалов в зависимости от условий эксплуатации. Для теплотрасс наиболее широко используются стальные трубы. Для изготовления изолированных труб используют стальные трубы наружными диаметрами 57-1020 мм, длиной до 12 м, соответствующие ГОСТ: 550, 8731, 8733, 10705, 20295, требованиям действующих нормативных документов на тепловые сети и Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.

Стальные отводы, тройники, переходы и другие детали должны соответствовать требованиям ГОСТ: 17375, 17376 и 17378. Главная причина широкого применения стальных труб объясняется их сравнительно низкой стоимостью, легкостью обработки в сочетании с высокой прочностью и возможностью использования традиционной сварки в качестве метода соединения труб. Чтобы избежать коррозии труб, необходимо использовать обработанную воду.

Обработка воды за висит от местных условий, но рекомендуется соблюдать требования: рН = 9,5-10; отсутствие свободного кислорода; общее содержание солей 3000 мг/л. Стандартная длина труб 6-12 м, но технология позволяет наносить теплоизоляцию на трубы любой длины и изготовленные из других материалов. Технические требования к изолированным трубам и деталям трубопровода зафиксированы в ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке», введенном в действие 01.07.2001.

Стандарт распространяется на стальные трубы и фасонные изделия с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке, предназначенные для подземной бесканальной прокладки тепловых сетей со следующими расчетными параметрами теплоносителя: рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой до 130 °C (допускается кратковременное повышение температуры до 150 °C). ГОСТ 30732-2001 составлен с учетом европейских стандартов:

EN 253-1994 «Трубопроводы сварные, предварительно изолированные для подземных систем горячего водоснабжения. Система трубопроводов, состоящая из стального магистрального трубопровода с полиуретановой теплоизоляцией и наружной оболочки из полиэтилена»;
EN 448-1994 «Трубопроводы сварные, предварительно изолированные для подземных систем горячего водоснабжения. Сборная арматура из стальных разводящих труб с полиуретановой теплоизоляцией и наружной оболочкой из полиэтилена».

Для обеспечения максимальной эффективности (стоимость изоляции/тепловые потери) устанавливаются определенные диаметры наружной изоляции (ее толщина) трубопроводов из пенополиуретана для различных климатических поясов. Поэтому трубы и фасонные изделия могут быть с толщиной изоляции двух типов: тип 1 — стандартный, тип 2 — усиленный. Защитные кожухи обычно изготавливаются в виде тонкостенных труб (оболочек) из полиэтилена высокой плотности.

Они предназначены для трубопроводов, расположенных непосредственно в земле, обеспечивая их водонепроницаемость и механическую защиту (табл. 2). Для трубопроводов, расположенных над поверхностью земли, применяют защитную оболочку из оцинкованной стали с толщиной цинкового покрытия не менее 70 мкм. Размеры фасонных изделий (кроме диаметров стальной трубы и полиэтиленовой трубы-оболочки) являются рекомендуемыми и определяются проектным решением.

Проектные решения обычно базируются на рекомендациях заводов-изготовителей. Например, некоторые компании сопровождают свою продукцию руководством по проектированию и строительству «Стальные трубопроводы с заводской теплоизоляцией». Толщину стенки трубы и фасонных деталей определяют расчетом и округляют ее до рекомендуемых толщин, которые приведены в приложении к стандарту.

Для изготовления гидроизолирующих трубоболочек используется полиэтилен высокой плотности марок 273-79, 273-80и 273-81, классифицируемый как ПЭ63. Европейские фирмы также используют полиэтилен ПЭ80, имеющий более высокие показатели по минимальной длительной прочности и стойкости к распространению трещин. Применяемый для тепловой изоляции жесткий полиуретановый пенопласт изготавливается из высокомолекулярных спиртов — полиола и изоцианата.

Пенопласт представляет собой однородную массу, имеющую среднюю величину пор 0,5 мм. Срок службы тепловой изоляции труб и фасонных изделий должен составлять не менее 25 лет. Пенополиуретан не оказывает вредного влияния на окружающую среду и обеспечивает высококачественную эксплуатацию изоляции при температурах до 130 °C. Изолирование участков труб со сварными стыками или ремонт изоляции может производиться по одной из указанных схем:

Установка изолирующих накладок (скорлупы) из жесткого пенополиуретана с нанесением гидроизолирующего материала.
Установка полиэтиленовых муфт с заливкой в полость муфты пенополиуретана.

Для гидроизоляции стыков широкое применение получили термоусаживающиеся полиэтиленовые оболочки, отличающиеся низкой стоимостью и простотой монтажа. Для изоляции стыков теплоизолированных труб с защитной оболочкой из оцинкованной стали применяются специальные стальные муфты. Они используются на прямых участках трубопровода, на отводах и ответвлениях для труб с диаметрами внешней оболочки 63-450 мм, а также при горячей врезке, когда ответвление устанавливается без отключения подачи тепла.

Технология установки муфт проста и при этом используется минимум инструментов. Стык состоит из двух частей, которые скрепляются с помощью специальных конусов или винтов. Герметик, расположенный между внешней оболочкой трубы и муфтой, делает стык влагонепроницаемым. Теплоизоляция производится с помощью пенопакетов, они просты в обращении и дают при заливке точную дозировку и однородность пенополиуретана по всему объему.

Для изоляции и ремонта стыков труб диаметрами 90-1300 мм используются бандажные муфты из полиэтилена с закладной электроспиралью. Бандажные муфты выпускаются трех типов и отличаются способом фиксации на внешней оболочке в процессе сварки. Маленькие бандажные муфты применяются для труб с диаметрами внешней оболочки 90-200 мм. Бандажные муфты средних размеров применяются для диаметров 225-800 мм. Для внешней оболочки диаметрами 800-1200 мм используются бандажные муфты, состоящие из двух частей.

Все муфты поставляются со всеми необходимыми компонентами. Во время сварки муфты малых размеров прижимаются к полиэтиленовой оболочке трубы с помощью механических зажимов, а муфты средних и больших размеров — с помощью пневматических. Во всех случаях процесс сварки производится автоматически и контролируется с помощью специального сварочного компьютера. Для обеспечения оптимальной адгезии между стальной трубой и пеноизоляцией все стальные трубы предварительно подвергаются пескоструйной обработке.

Внешняя оболочка изготовлена из полиэтилена высокой плотности, а ее внутренняя поверхность обрабатывается коронным разрядом для получения оптимальной адгезии между полиэтиленом и пеноизоляцией. Срок службы предварительно изолированных труб в системах центрального теплоснабжения зависит от процесса старения предварительно изолированной трубы, включая возможную коррозию стальной трубы, температурное сопротивление пенополиуретанового изоляционного материала, а также полиэтиленовой оболочки.

Другие критические факторы включают изменения прочностных характеристик вышеназванных материалов на протяжении длительного периода, влияние температур и давления, а также условия деформации в системе трубопроводов. Коррозия стальной трубы зависит от того, насколько система герметично закрыта от проникновения воды извне, поскольку внутренняя коррозия рабочей стальной трубы едва ли может наблюдаться в системах, эксплуатируемых на подготовленной воде.

Следовательно, непременным условием является соблюдение герметичности стыков трубыоболочки. Напряжения и деформации зависят от условий эксплуатации, температурных режимов и давления, а также от технологии укладки труб и состояния окружающего грунта. В связи с тем, что именно свойства материала (пенополиуретановая изоляция и полиэтиленовая оболочка) оказывают решающее влияние на срок службы предварительно изолированных труб в системах центрального теплоснабжения, рассматривались характеристики двух свойств пенополиуретана, а именно: температурное сопротивление и прочность на сжатие.

В соответствии с требованиями европейского стандарта EN 253 срок службы предварительно изолированных труб должен составлять минимум 30 лет при условии постоянной эксплуатации системы с теплоносителем температурой 120 °C. В системе, где температура менее 95 °C, срок службы практически может быть неограниченным. На протяжении испытаний температура подаваемой воды варьировалась в диапазоне 100-115 °C, а температура 115 °C поддерживалась на протяжении трех самых холодных зимних месяцев.

Если предположить, что максимальная температура подаваемой воды будет 110 °C на оставшийся срок до конца года, то система будет иметь общий срок службы 75 лет, а это соответствует стандарту EN 253. Срок службы 75 лет не означает, что предварительно изолированные трубы не нуждаются в ремонте вообще. Это значит, что пенополиуретановый изоляционный материал, как предполагается, сохранит свои прочностные характеристики на протяжении указанного периода.

При проектировании системы центрального теплоснабжения просчитывается определенное число циклов нагружений — температурные колебания от рабочих температур до температур грунта и обратно до рабочих температур на протяжении 30 лет, что должно использоваться при расчетах усталостных характеристик. В России срок службы тепловой изоляции из пенополиуретана определяют по ГОСТ Р 30732, приложение «Д» (методика интегральной оценки срока службы пенополиуретановой изоляции тепловых сетей при переменном температурном графике теплоносителя).

Указанное число циклов нагружений остается, хотя пенополиуретановый изоляционный материал сохраняет свои свойства на притяжении более длительного периода. Предел прочности на сжатие для пенополиуретанового изоляционного материала ограничен и определяет условия максимального заглубления укладываемых труб и технологию укладки труб для систем центрального теплоснабжения.

Установлено, что при воздействии температуры 140 °C на протяжении длительного периода предел прочности на сжатие пенополиуретана с плотностью 75 кг/м3 падает до нуля на протяжении приблизительно 15 месяцев. При температуре, превышающей 125 °C, предел прочности на сжатие останется таким же, как и у нового пенополиуретана, приблизительно после двух лет эксплуатации.

Ограниченный предел прочности на сжатие изоляционного материала диктует ограничения по максимальному заглублению укладываемых труб в системах центрального теплоснабжения, особенно в случаях, когда требуется изменение направления трассы трубопровода. Для снижения давления грунта при горизонтальном перемещении труб в качестве альтернативы должны использоваться другие меры предосторожности.

Данные табл. 4 и 5 дают представление об экономической эффективности применения различных видов теплоизоляции. Из приведенных таблиц видны преимущества ППУ-изоляции, которые подтверждены многолетним опытом эксплуатации тепловых сетей в России и зарубежных странах.

Проектирование тепловых сетей осуществляется на основании действующих норм с использованием «Типовых решений прокладки трубопроводов в ППУ-изоляции», «Технологических карт для строителей», разработанных во ВНИПИ энергетической промышленности, и методических рекомендаций заводов-изготовителей. Методики проектирования и расчета не отличаются от традиционной бесканальной прокладки. Максимально использованы существующие типовые строительные конструкции. Также существует возможность отказаться от дренажа или перейти к его облегченным типам.

Климатические особенности России таковы, что часто приходится тратить большие средства на отопление зданий и сохранение в них тепла. Российская экономика развивается сегодня в направлении экономии топливно-энергетических ресурсов. Один из удачных вариантов решения проблемы сохранения тепла - теплоизоляция трубопроводов.

Она заключается в отделении одного теплопроводящего от других. Изоляция труб помогает эффективно сохранить температуру энергоносителя, и предупреждает замерзание холодных трубопроводов. Для этого используются блокирующие проведение тепла материалы. При выборе оптимальных изоляционных материалов необходимо учитывать следующие параметры:

плотность;
сжимаемость;
теплопроводность;
паронепроницаемость;
негорючесть;
способность водоотталкивания;
водопоглощающие свойства;
звукоизоляционные характеристики.

Изоляция труб - преимущества использования

При выполнении теплоизоляции резервуаров или трубопроводов преследуется основная задача: надежная и длительная защита изолируемых поверхностей. Однако требования к теплоизоляционным материалам могут варьироваться в зависимости от условий эксплуатации.

Теплоизоляция трубопроводов холодного водоснабжения, кондиционирования и холодильного оборудования производится с целью предотвратить промерзание труб и образование конденсата, и появление коррозии. Если же выполняются работы с горячими трубопроводами, задачи ставятся иные: снизить теплопотери и сделать систему отопления экономичной. Кроме того, изоляция труб служит для гашения нежелательных шумовых эффектов, неизбежно возникающих в случаях перепада давления внутри труб.

Способы изоляции

Для теплоизоляции резервуаров и трубопроводов используются минераловатные цилиндры и маты.

Цилиндры ТЕХНОНИКОЛЬ, изготовленные из каменной ваты, позволяют осуществлять эффективную теплоизоляцию трубопроводов. Кроме прочих достоинств, изоляция труб данным способом удобна и проста в монтаже. Для изоляции трубопроводов могут использоваться мат ламельный ТЕХНОНИКОЛЬ, прошивной мат ТЕХНОНИКОЛЬ, цилиндр ТЕХНОНИКОЛЬ. Чтобы достичь более высокого уровня теплоизоляции, маты покрываются алюминиевой фольгой. Для их крепления успешно применяются проволока, алюминиевый скотч, монтажные хомуты.

Мат ламельный ТЕХНОНИКОЛЬ применяется для теплоизоляции трубопроводов разного диаметра, тепло- и пароизоляции воздуховодов, используется при температуре изолируемых поверхностей до 250 градусов. Он изготавливается из полос минеральных волокон, которые крепятся клеем к армированной фольге. Мат ламельный отличается высокой прочностью на сжатие и малой деформацией во время монтажа.

Прошивной мат ТЕХНОНИКОЛЬ применяется для изоляции вентиляционных каналов и трубопроводов. Он представляет собой негорючий тепло- и звукоизоляционный материал, изготовленный из минеральной ваты. Иногда прошивной мат ТЕХНОНИКОЛЬ производится с обкладкой стеклохолстом или алюминиевой фольгой. Жесткость изоляции придает оцинкованная стальная сетка, которая пришивается к мату стальной проволокой.

Цилиндр ТЕХНОНИКОЛЬ применяется для изоляции труб промышленного назначения, на объектах различных отраслей хозяйства. В целях экономии энергии наиболее действенным способом является сокращение потерь тепла путем теплоизоляции резервуаров и трубопроводов.

В целях экономии энергии наиболее действенным способом является сокращение потерь тепла путем теплоизоляции резервуаров и трубопроводов.

У российского климата есть ряд особенностей, из-за которых расходы на отопление зданий и сохранение комфортных условий для жизни требуют постоянных затрат. Экономика государства активно развивается в сфере энергетики и топлива, однако наиболее оптимальным вариантом для сохранения тепла - теплоизоляция трубопровода. В нашем интернет-магазине вы можете купить изоляцию для стальных труб по выгодной цене. Утонить ее вы можете в соответствующих прайсах или по телефону, указанному в разделе «Контакты».

Это мероприятие заключается в том, чтобы отделить одни теплопроводящие от других. В целом, теплоизоляция дает отличный эффект, позволяет сохранять температуру теплоносителя, не дает трубам замерзнуть в холодное время года. В качестве изолирующих материалов используются материалы с крайне низкой теплопроводностью. Для определения оптимальных изоляционных свойств материала необходимо обращать внимание на следующие моменты:

Плотность
Теплопроводность
Сжимаемость
Негорючесть
Паропроницаемость
Влагопоглощение
Звукоизоляция
Водоотталкивание

Современный энергетический комплекс имеет на данный момент ряд проблем, и самой важной задачей является сохранение температуры теплоносителя. Чтобы поднять эффективность трубопровода и теплоизоляции, стоит большое внимание уделять именно материалу изоляции.

Данный материал должен иметь повышенный уровень стойкости к внешним воздействиям - химическим, физическим и климатическим. Данное требование обязательно, поскольку при его несоблюдении изолирующий материал быстро придет в негодность, и не сможет выполнять возложенные на него функции. Кроме того, разрушение изоляции может нанести вред непосредственно трубопроводу, увеличит потери тепла, создаст благоприятные условия для ускорения износа и появления коррозии. Поэтому на практике применяют целый комплекс изолирующих материалов, совокупность которых сводит к минимуму потери тепла, благодаря чему расходы на эксплуатацию трубопровода значительно сокращаются.

Существует три вида изоляции для трубопровода:

ППУ - используется в системах водопровода, отопления. Изготавливается из пенополиуретана, также бывает в оцинкованной или полиэтиленовой оболочке. Кроме того, ППУ изоляция используется в строительстве, промышленности, и является наиболее популярным материалом для теплоизоляции, поскольку при высокой прочности и долговечности обладает наименьшей теплопроводностью. Теплосеть Москвы использует данный материал в своих теплосетях, и согласно статистике, срок службы трубопровода с данным материалом в качестве изоляции повышается до 30-40 лет, а тепловые потери удается снизить в 10 раз. К тому же снижаются затраты на капитальный ремонт и эксплуатацию. Используя схему оперативно-дистанционного контроля, можно установить и устранить появляющиеся дефекты трубопровода, а значит и снизить вероятность возникновения аварии. Используя ППУ в качестве изоляции, можно дополнительно не заботиться о защите от блуждающих токов, поскольку ППУ - превосходный диэлектрик. Также ППУ отлично зарекомендовал себя в качестве изоляционного материала при работе с теплоносителями с температурой до 150 градусов.
ВУС - используется для магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водопроводных сетей подводной и подземной прокладки. ВУС изоляция представляет собой покрытие стальных труб полиэтиленом в два слоя. Диапазон рабочих температур - от -20 до +60 градусов. Данный тип изоляции позволяет не только повысить антикоррозийные свойства трубы, но и усиливает ее прочность. Трубы в данном изоляционном материале крайне долговечны и надежны, а также обладают низкими показателями водопроницаемости и водопоглощения. Минимальный срок эксплуатации составляет 30 лет.
ЦПИ - изоляция используется для водопроводов с питьевой водой, а также водой промышленного и хозяйственно-бытового назначения. Представляет собой цементно-песчаную смесь. Данный раствор под давлением наносится на трубу с внутренней стороны, после чего обрабатывается до тех пор, пока не получается гладкая поверхность. Чаще всего используется для нанесения на трубы, пригодные для транспортировки питьевой воды. Достоинств у данного типа изоляции масса: отличные антикоррозийные свойства, недорогая, экологически чистая, дополнительная защита от образования отложений в трубах, а также долговечная.

Основными типами теплоизоляционной продукции, которые используются при изоляции, являются:

Трубы ППУ ПЭ, ППУ ОЦ
Отводы ППУ ПЭ, ППУ ОЦ
Трубы с ЦПП, ЦПИ
Подвижные опоры для труб ППУ

Преимущества использования изоляции

Теплоизоляция трубопровода и резервуаров необходима в первую очередь для дополнительной защиты изолируемых элементов. И требования к характеристикам изоляционных материалов могут предъявляться самые разные, в зависимости от условий эксплуатации.

Если речь идет о холодном водоснабжении, а также трубопроводах, используемых в холодильном оборудовании и при кондиционировании, то теплоизоляция здесь необходима в первую очередь для предотвращения промерзания труб и скопления конденсата на их поверхности. В случае с горячими трубопроводами в первую очередь стремятся снизить уровень потерь тепла при транспортировке теплоносителя, а также уменьшить расходы на всю систему отопления. По совместительству, теплоизоляционные материалы также обладают отличными звукопоглощающими свойствами, и изолируют шумовые эффекты, которые могут возникнуть в трубах в результате перепада давлений.

При прокладке трубопроводов обязательным условием является выполнение работ по теплоизоляции сетей. Касается это всех трубопроводов - не только водоснабжения, но и систем канализации. Необходимость в этом связана с тем, что в зимнее время вода, проходящая по трубам, может замерзать. А если по коммуникациям циркулирует теплоноситель, то это приводит к снижению его температуры. Чтобы свести к минимуму потери тепла, при прокладке трубопроводов и прибегают к устройству теплоизоляционного слоя. Какие материалы и методы можно использовать для тепловой изоляции сетей - об этом пойдет речь в этой статье.

Тепловая изоляция трубопроводов: пути решения проблемы

Обеспечить эффективную защиту для систем трубопроводов от факторов внешней среды главным образом от температуры наружного воздуха можно, если принять следующие меры:

Так как последний способ чаще всего используется, то имеет смысл поговорить о нем более подробно.

Нормативы к тепловой изоляции трубопроводов

Требования к тепловой изоляции трубопроводов оборудования сформулированы в СНиП. В нормативных документах содержится подробная информация о материалах, которые могут использоваться для теплоизоляции трубопроводов, а кроме этого методах проведения работ. Кроме этого, в нормативных документах обозначены стандарты к контурам теплоизоляции , которые часто применяются для изоляции трубопроводов.

вне зависимости от того, какую температуру имеет теплоноситель, любая система трубопроводов должна утепляться;
применять для создания теплоизоляционного слоя можно как готовые, так и сборные конструкции;
защита от коррозии должна быть предусмотрена для металлических частей трубопроводов.

Желательным является использование при изоляции трубопроводов многослойной конструкции контура. В ее состав обязательно должны входить следующие слои:

утеплитель;
пароизоляция;
защита из плотного полимера, нетканого полотна или металла.

В некоторых случаях может быть построено армирование , которое исключает смятие материалов, а помимо этого предотвращает деформацию труб.

Отметим, что большая часть требований, содержащихся в нормативных документах, касается изоляции магистральных трубопроводов большой мощности. Но даже в случае монтажа бытовых систем, нелишним будет ознакомиться с ними и учитывать их при монтаже систем водоснабжения канализации своими силами.

Материалы для тепловой изоляции трубопроводов

В настоящий момент на рынке предлагается большой выбор материалов, которые могут использоваться для изоляции трубопроводов. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, а кроме этого и особенности применения. Для правильного выбора теплоизолятора необходимо все это знать.

Полимерные утеплители

Когда стоит задача создать эффективную систему теплоизоляции трубопроводов, чаще всего внимание обращают на полимеры на вспененной основе. Большой ассортимент позволяет подобрать подходящий материал, благодаря которому можно обеспечить эффективную защиту от внешней среды и исключить потери тепла.

Если говорить более подробно о полимерных материалах, то из доступных на рынке можно выделить следующие.

Пенополиэтилен.

Главной характеристикой материала является невысокая плотность. Кроме того, он пористый и обладает высокой механической прочностью. Этот утеплитель применяют для изготовления цилиндров с разрезом. Их монтаж могут выполнить даже люди, далекие от сферы теплоизоляции трубопроводов. Однако, для этого материала характерен один недостаток: конструкции, выполненные из пенополиэтилена, обладают быстрым износом и вдобавок к этому имеют слабую термостойкость.

Если для тепловой изоляции трубопроводов выбраны цилиндры из пенополиэтилена, то особое внимание необходимо обращать на их диаметр. Он должен соответствовать диаметру коллектора. Учитывая это правило при выборе конструкции утепления, можно исключить самопроизвольное снятие кожухов из пенополиэтилена.

Пенополистирол.

Главной особенностью этого материала является эластичность. Также для него характерны высокие показатели прочности. Защитные изделия для теплоизоляции трубопроводов из этого материала выпускают в виде сегментов, которые своим видом напоминает скорлупу. Специальные замки используются для соединения деталей. Они имеют шипы и пазы, благодаря которым обеспечивается быстрота монтажа этих изделий. Использование скорлупы из пенополистирола с техническими замками исключает возникновение после монтажа «мостиков холода». Кроме этого, при установке нет необходимости в использовании дополнительного крепежа.

Пенополиуретан.

Этот материал применяют главным образом для предустановленной тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей. Однако использовать его можно и для утепления бытовых систем трубопроводов. Этот материал выпускается в виде пены или скорлупы , которая состоит из двух или четырех сегментов. Утепление методом напыления обеспечивает надежную теплоизоляцию с высокой степенью герметичности. Применение такого утепления наиболее подходит для систем коммуникаций, отличающихся сложной конфигурацией.

Используя для теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей ППУ в виде пены, необходимо знать о том, что она разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей. Поэтому, чтобы изоляционный слой прослужил долго, необходимо обеспечить его защиту. Для этого поверх пены наносят слой краски или укладывают нетканое полотно с хорошей проницаемостью.

Волокнистые материалы

Утеплители этого типа представлены в основном минеральной ватой и ее разновидностями. В настоящий момент среди потребителей они наиболее популярны в качестве утеплителя. Материалы этого типа также хорошо востребованы, как и полимерные материалы.

Для тепловой изоляции, выполняемого с применением волокнистых утеплителей, характерны определенные преимущества. К таковым можно отнести следующие:

незначительный коэффициент теплопроводности;
стойкость теплоизоляционного материала к воздействию таких агрессивных веществ, как кислоты, щелочи, масло;
материал в состоянии без дополнительного каркаса поддерживать заданную форму;
стоимость утеплителя довольно приемлемая и доступна для большинства потребителей.

Обращаем внимание, что во время работ по тепловой изоляции трубопроводов такими материалами необходимо исключить сжимание волокна при укладке утеплителя. Также важно обеспечить защиту материала от воздействия влаги.

Изготавливаемые из полимерных и минераловатных утеплителей изделия для тепловой изоляции в некоторых случаях могут покрываться фольгой из алюминия или стали. Использование таких экранов обеспечивает снижение рассеивания тепла.

Многослойные конструкции для защиты трубопроводов

Нередко для утепления трубопроводов устраивается теплоизоляция по методу «труба в трубе». При использовании этой схемы выполняется монтаж теплозащитного кожуха. Главная задача специалистов, осуществляющих монтаж такого контура, заключается в том, чтобы правильно соединить все детали в единую конструкцию.

По завершении работы получается конструкция, которая выглядит следующим образом:

в качестве основы теплозащитного контура выступает труба из металла или полимерного материала. Она является несущим элементом всего устройства;
из вспененного ППУ выполнены теплоизоляционные слои конструкции. Нанесение материала производится по заливной технологии, расплавленной массой заполняется специально созданная опалубка;
защитный кожух. Трубы из оцинкованной стали или полиэтилена используются для его изготовления. Первые служат для прокладки сетей на открытом пространстве. Вторые применяются в тех случаях, когда системы трубопроводов прокладываются в грунте по безканальной технологии. Кроме этого, часто при создании такого типа защитного кожуха в утеплитель на основе пенополиуретана закладываются медные проводники , основным предназначением которых является дистанционный контроль состояния трубопровода, в том числе и целостности слоя теплоизоляции;
если на место монтажа трубы поступают в собранном виде, то для их соединения используют метод сварки. Специальные термоусадочные манжеты специалисты применяют для сборки теплозащитного контура. Или же могут использоваться накладные муфты , изготовленные на основе минеральной ваты, которые покрыты слоем фольги.

Устройство тепловой изоляции трубопроводов своими руками

Есть ряд факторов, от которых может зависеть технология создания теплоизоляционного слоя на трубопроводах. Одним из самых важных является то, как прокладывается коллектор - снаружи или его монтаж выполняется в земле.

Утепление подземных сетей

Для решения задачи по обеспечению теплозащиты заглубленных коммуникаций работы по утеплению проводятся в следующем порядке:

Тепловая изоляция наружного трубопровода

В соответствии с существующими нормативами, трубопроводы, расположенные на поверхности земли, теплоизолируют следующим образом:

работы по утеплению начинаются с того, что все детали очищают от ржавчины;
далее выполняют обработку труб антикоррозионным составом. После этого переходят к установке полимерной скорлупы с последующим обертыванием труб рулонным утеплителем из минеральной ваты;
обращаем внимание, что для покрытия конструкции можно использовать слой полиуретановой пены или же можно покрыть конструкции несколькими слоями теплоизоляционной краски;
следующим шагом является обертывание трубы как в предыдущем варианте.

Наряду со стеклотканью могут применяться и другие материалы, например, фольгированная пленка с полимерным армированием. Когда эта работа выполнена, осуществляют закрепление конструкций, используя хомуты из стали или пластика.

Тепловая изоляция трубопроводов – важная задача, которая обязательно должна проводиться при прокладке коммуникаций. Для её выполнения существует немало материалов и технологий. Выбрав подходящий способ тепловой изоляции, необходимо придерживаться технологии работ. В этом случае потери тепла будет минимальными , а кроме этого будет обеспечена защита конструкции трубопроводов от различных факторов, что положительно скажется на сроке их службы.