Izolacja rurociągów i urządzeń: rodzaje materiałów i cechy technologiczne

Ochrona krytycznych sieci komunikacyjnych i jednostek funkcjonalnych często wymaga prac izolacyjnych. Z jednej strony, urządzenie zewnętrznej powłoki powinno zapobiegać wpływowi negatywnych czynników środowiskowych, az drugiej strony powinno utrzymywać optymalne warunki temperatury i wilgotności chronionych powierzchni. W szczególności izolacja rurociągów instalacji grzewczych w budynkach mieszkalnych i przemysłowych pozwala na utrzymanie akceptowalnych wskaźników mikroklimatycznych niezależnie od warunków sezonowych. Ale to nie jedyne zadanie, które wykonuje zewnętrzna cienkościenna ochrona.

Podstawowe wymagania dotyczące izolacji

Oprócz rurociągów docelowym sprzętem do izolacji technologicznej może być technika, systemy klimatyczne, kanały powietrzne i różne urządzenia funkcjonalne. Płaszcz cieplny jest zwykle wykonany z prefabrykowanych kompletnych lub prefabrykowanych konstrukcji. W sieciach grzewczych izolacja rur Kształtki, złącza kompensacyjne i połączenia kołnierzowe wykonane są z pokryw z powłokami ochronnymi. Powierzchnia materiału izolacyjnego może mieć foliowane warstwy lub inne powłoki - najważniejsze jest to, że są one odporne na korozję.

Specjalne wymagania nakłada się na sieci, które są kładzione na kanał. W tym przypadku musimy pamiętać, że rurociągi będą obejmowały wzmocnioną ochronę fizyczną w postaci skrzyń stalowych lub pancernych. Materiał izolacyjny powinien być ułożony w dwóch warstwach, obejmujących metalową osłonę po obu stronach. W trakcie opracowywania projektu układania linii głównych w infrastrukturze kompleksów inżynierskich i przedsiębiorstw obliczana jest możliwość wydzielania łatwopalnych, wybuchowych i szkodliwych dla środowiska substancji przez specjalne dysze. W izolacji rurociągów w tym celu należy nie tylko zapewnić technologiczne kanały wyjściowe. Muszą zapewnić optymalną przepustowość zgodnie z wymogami regulacyjnymi.

Specyfika izolacji sieci rurociągów

Różnice izolacja rur od innych sieci inżynieryjnych i komunikacyjnych oraz związanego z nimi sprzętu zależy od warunków pracy, instalacji i konserwacji mediów. Na przykład warunki cyrkulacji gazu pod wysokim ciśnieniem wykluczają najmniejsze wibracje lub skutki wstrząsów. Odpowiednio, materiał izolacyjny powinien również działać jako rodzaj uszczelki tłumiącej - najlepiej tę funkcję spełniają płyty z wełny mineralnej, ale tylko wtedy, gdy włączone są ramy energetyczne. Ale wypełnianie konstrukcji izolacyjnych w tym przypadku nie jest odpowiednie.

Specjalne wymagania nakłada się na izolację sieci eksploatowanych w warsztatach w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Takie przedsiębiorstwa zwykle produkują produkty lecznicze i spożywcze, które nie pozwalają na kontakt ze skażonymi mediami. Dlatego też izolacja termiczna rurociągów musi być przyjazna środowisku (w oparciu o naturalne materiały), a także zapewniać ochronę przed ucieczką szkodliwych oparów z obiegu. Do takich celów można wykorzystać fundusze z wełny mineralnej, superthin lub bazaltowego włókna szklanego, ale tylko pod metalową osłoną i podszewką na bazie krzemionki lub tkaniny szklanej.

Struktura materiału izolacyjnego

Tradycyjnie izolacja jest wykonywana jako wielowarstwowy materiał, w którym każda warstwa wykonuje określone zadanie. Najprostsza struktura składa się z trzech poziomów:

• Warstwa bazowa. Sztywna podstawa, która pasuje do powierzchni docelowej. Podłoże powinno być odporne na działanie ciepła, wilgoci i działania chemiczne.
• Środkowa warstwa funkcjonalna. Zwykle tworzy się go bezpośrednio z materiału uszczelniającego, który może pełnić funkcje ciepła, hałasu i impregnacji wodoodpornej.
• Nakładka ochronna. W rurociągach centralnych jest to obowiązkowe, ponieważ pozwala na odpowiednią ochronę przed zewnętrznymi wpływami mechanicznymi.

Ponadto zbiór zasad (SP) dla izolacji termicznej urządzeń i rurociągów o numerach 61.13330 wskazuje na potrzebę dodatkowych warstw - bezpieczeństwa i niwelacji. Jeżeli temperatura powierzchni podlegającej ochronie w normalnym procesie roboczym przekracza 12 ° C, do uwolnienia pary wodnej wymagana jest bariera paroszczelna o optymalnej przepustowości.

Jeśli chodzi o współczynnik kształtu materiałów izolacyjnych, maty lamelowe, folie i sztywne wyroby cylindryczne są częściej stosowane w rurociągach. Forma uwolnienia w dużej mierze zależy od struktury użytych surowców. Twardą izolację zwykle wykonuje się z spieniona pianka polistyrenowa a wełnę mineralną układa się w maty lub elastyczne płyty.

Charakterystyka izolacji rurociągu

Parametry techniczne i fizyczne oraz eksploatacyjne są określone warunkami użytkowania materiału. Na przykład odporność na wysokie temperatury jest główną cechą funkcjonalną większości izolatorów rur. Tak więc, w celu ochrony powierzchni o obciążeniu cieplnym około 400-600 ° C, stosuje się materiały, których przewodność cieplna jest nie mniejsza niż 0,07 W / (m · ° C). Przynajmniej takie wskaźniki powinny charakteryzować pierwszą warstwę. Jeśli mówimy o izolacji rur lub urządzeń o ujemnym reżimie temperaturowym, wówczas normy będą wymagały użycia materiałów o przewodności cieplnej poniżej 0,07 W / (m · ° C) i średniej gęstości 200 kg / m3.

Jak wspomniano w SNiP na temat izolacji rur pod numerem 2.04.14-88, zakres wskaźników gęstości może wynosić od 40 do 750 kg / m3. Niższy poziom jest reprezentowany przez maty oparte na włóknie szklanym, a górny poziom wykonany jest z wełny mineralnej lub sznura azbestowego. Przy korzystaniu z sieci ciepłowniczej o dodatniej temperaturze roboczej (do 20 ° C) należy stosować izolatory o średniej gęstości około 600 kg / m3, a przewodność cieplna powinna wynosić 0,13 W / (m · ° C). Jeśli chodzi o wskaźniki wilgotności, jest to indywidualna wartość dla każdego materiału. Głównym wymogiem jest to, że struktura izolatora nie traci swojej integralności i właściwości funkcjonalnych na rzeczywistym poziomie wilgotności w określonych warunkach.

Projektowanie izolacji termicznej rurociągów

Specyficzne właściwości techniczne dla konkretnych warunków zastosowania zostaną określone przez rozwiązanie projektowe. Artyści oceniają parametry wymiarowe i właściwości fizykochemiczne materiału odpowiedniego dla docelowej rury lub wyposażenia. Z reguły operacje rozrachunku wykonywane są w następujących parametrach:

• Obliczanie temperatury powierzchni. Przechodzimy od temperatury otoczenia (średnio 5-20 ° C), która będzie musiała wytrzymać zewnętrzną warstwę ochronną.
• Obliczenia, aby zapobiec kondensacji. Badano właściwości higroskopijności i paroprzepuszczalności. Na przykład, błony membranowe izolatorów przepuszczają średnio 0,5 g / m2 na dzień, co odpowiada współczynnikowi wilgotności na miejscu około 60%.
• Obliczanie zgodnie ze standardem gęstości strumienia ciepła. Wspomniany już współczynnik przewodnictwa cieplnego, który zależy od temperatury obsługiwanego obiektu (rury, armatura sanitarna lub wyposażenie).
• Obliczanie izolacji rurociągu dla transportowanej substancji. Jeśli mówimy o ogrzewaniu, to maksymalne wartości będą wynosić 90-95 ° C. W przypadku takich mediów wybierz izolator o grubości 30 mm, gdzie uszczelka ma 5 mm.

Parametry struktur termoizolacyjnych

Materiał, gotowy do użycia, w komplecie z funkcjonalnymi i mocującymi elementami dobornym. Zgodnie ze standardami wspólnego przedsięwzięcia do izolacji rurociągów minimalna grubość takich konstrukcji wynosi od 30 do 40 mm. Cienkie warstwy są wykonywane w przypadku tkanin, płótna i materiałów kordowych. Jeśli planowane jest stosowanie izolatorów w kształcie sztywnym, grubość konstrukcji powinna wynosić co najmniej 40 mm. W przypadku zastosowania dodatkowo ubitych materiałów do ramy ochronnej dodaje się kolejne 5-10 mm.

Konstrukcje izolacyjne można również wzmocnić za pomocą metalowej osłony o dużej wytrzymałości. Do takich celów zastosowana taśma lub arkusz aluminium, którego grubość wynosi 0,25-0,3 mm. Dla większego efektu ochronnego zaleca się mocowanie produktów z tektury falistej. Sama izolacja rurowa może mieć kilka funkcjonalnych warstw uszczelniających w rdzeniu. Tak więc, dla ochrony powierzchni o temperaturze od -60 ° C do 250 ° C i stosowanie struktur jednowarstwowych jest w ogóle zabronione. Ten warunek jest konieczny przynajmniej z tego powodu, że dodatkowa warstwa musi zachodzić na złącza i szwy izolatorów. Dlatego częściej stosuj system dwuwarstwowy, a czasem trójwarstwowy.

Naturalne izolatory

Przeważnie jest to grupa materiałów, odmian pokrycia dachowego. Oznacza to, że podstawą są tekturowe i bitumiczne elementy lepkie z talkiem, azbestem i piaskiem. Szczególnie popularny jest szklany piperoid i glassine. Pierwszy z nich produkowany jest w rolkach o szerokości do 100 cm. Istnieją różne modyfikacje szkła-ruberoidu - w tym te o ulepszonych funkcjach ochrony przed parą i wilgocią. Zmodyfikowane płótna po obu stronach mają opatrunek z pyłem o wielkości 0,6 mm. Jednak ta izolacja może być stosowana do rurociągów i urządzeń tylko w tych przypadkach, gdy temperatura powierzchni nie przekracza 80 ° C. Jest to szczyt temperatury topnienia asfaltu, przy którym szkło-ruberoid staje się bezużyteczny.

Dość popularny w segmencie izolatorów naturalnych i asfaltu. Zwykle używany jest jako pokrycia dachowe, ale w niektórych wersjach jest optymalnie dostosowany do urządzenia z płaszczem rur. Podstawą konstrukcji są również warstwy wytrzymałego kartonu z lepką substancją, ale oprócz nich stosowana jest także wielowarstwowa (do 40 warstw) konstrukcja na bazie bawełny, lnu, słomy i drewna.

Izolatory metalowe

Są to mechaniczne osłony ochronne pokrywające środkowe warstwy izolacji termicznej i paroizolacyjnej. W szczególności są one stosowane jako środek ochrony przed opadami, uderzeniami kwaśnymi, uderzeniami i innymi czynnikami destrukcyjnymi. Średnia grubość izolacji metalowych rurociągów waha się od 0,2 do 1,5 mm. Najcieńsze produkty to taśmy aluminiowe, a najgrubsze to stal walcowana na zimno, która dodatkowo otrzymuje dodatkowe powłoki polimerowe.

Ważne jest, aby zwrócić uwagę na szeroką funkcjonalność takich osłon z punktu widzenia urządzenia konstrukcyjnego. Powłoka może być wykonana pod możliwością montażu różnych typów elementów kształtowych, w tym kołków, trójników, łokci i stożków. W metalowej izolacji rurociągów grzewczych przewidziane są specjalne wyjścia dla przyrządów pomiarowych i podłączenia urządzeń ciśnieniowych w przypadku sprawdzenia szczelności obwodu. Montaż obudowy to nity i wkręty samogwintujące. Rzadziej stosowane jest zgrzewanie punktowe, chociaż zapewnia również najbardziej niezawodne połączenia.

Izolatory polimerowe

Różnorodna syntetyczna izolacja, która może działać jako warstwa pomocnicza i jako niezależna powłoka. Zewnętrzna średnica takich skorup wynosi od 5 do 100 cm, a grubość waha się od 3 do 10 mm. Pomimo sztucznego pochodzenia produkty tego rodzaju mogą być również przyjazne dla środowiska. Przynajmniej nadaje się do użytku w życiu codziennym. Nie traci na konkurentach materiałów polimerowych oraz wskaźników technicznych i operacyjnych. Na przykład, zgodnie z wymaganiami wspólnego przedsiębiorstwa, izolacja termiczna rurociągów marki Izol musi wytrzymywać obciążenia temperaturowe do 400 ° C. W ciągu 2 godzin materiał nie powinien pęcznieć i rozciągać się. Jedyną poważną wadą polimerowego izolatora nie jest najwyższa wytrzymałość mechaniczna, więc uzupełnienie takich skorup za pomocą blach aluminiowych nie byłoby zbyteczne.

Wniosek

Nowoczesne technologie izolacyjne umożliwiają tworzenie wielofunkcyjnej osłony ochronnej dla konstrukcji inżynieryjnych i sieci cieplnych bez pogarszania wydajności obiektu docelowego. Jednocześnie błędna kalkulacja w wyborze konkretnego materiału zmniejszy odporność systemu na negatywne czynniki wpływu wewnętrznego i zewnętrznego. Głównym błędem jest to, że wielu kieruje się tylko jedną funkcją powłoki. Jednocześnie nawet wielozadaniowa izolacja termiczna urządzeń i rurociągów nie zawsze może skutecznie wykonywać zadania ochrony przed parowaniem i hydrauliką. Dla nich urządzenie będzie wymagać dodatkowych powłok odpowiednich miejsc przeznaczenia. Inną kwestią jest to, że włączenie dodatkowych poziomów izolacji nieuchronnie zwiększa grubość powłoki zewnętrznej, co może powodować ograniczenia w stosowaniu niektórych materiałów.