Промышленная изоляция трубопровода

Рациональное и экономное использование топливно-энергетических ресурсов является одной из приоритетных задач в развитии российской экономики. Важную роль в решении вопросов энергосбережения и эффективности использования оборудования принадлежит высокоэффективной промышленной тепловой изоляции.

В последнее время все острее встает проблема изношенности трубопроводных сетей. Проблема по сути своей комплексная. Долгое время вопросу эксплуатации существующих трубопроводов и оборудования уделялось не достаточно внимания, при этом срок безаварийной службы трубопровода сильно зависит от качества теплоизоляции и покровного слоя изоляции. Ни кого уже не удивляет вид не изолированного трубопровода, от которого идет пар, тем не менее такие примеры встречаются в нашей жизни повсеместно. Все привыкли к тому, что осенью начинается ремонт трубопроводов отопления, а зимой нет горячей воды. Вторым важным фактором является устаревшая нормативная база - СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» не перерабатывался более 7 лет, в то время как рынок материалов и систем для технической изоляции уже готов предложить новые продукты и качественные доступные решения.

Станислав Попов:

«Общая цель государства и производителей качественной надежной технической теплоизоляции направлена на решение проблемы стабильной работы ТЭК, энергосбережения и экономии топливно-энергетических ресурсов в энергетике, промышленности и ЖКХ России, что непременно приведет к достойным результатам. »

Качественная изоляция защищает трубопровод от влажности, и, как следствия, коррозии, удерживает от сильных перепадов температурных воздействий окружающей среды, защищает от ряда механических воздействий. В процессе эксплуатации теплоизоляционные конструкции трубопроводов подвергаются температурным, влажностным, механическим, в том числе вибрационным, воздействиям, которые определяют перечень предъявляемых к ним требований.

К основным требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам и конструкциям, относят: пожарная и экологическая безопасность; теплотехническая эффективность; эксплуатационная надежность и долговечность.

Требования пожарной безопасности определяются нормами технологического проектирования конкретных отраслей промышленности с учетом положений СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Для таких отраслей промышленности, как газовая, нефтехимическая, химическая, ведомственные нормы допускают применение только негорючих и трудногорючих материалов (группы НГ и Г1 при испытаниях по ГОСТ 30244-94, либо КМ0 и КМ1 согласно новой классификации по ФЗ№123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности") в составе теплоизоляционных конструкций. Во многих регионах действуют местные федеральные (территориальные) строительные нормы, сильно ограничивающие применение горючих и трудногорючих материалов. При выборе материалов учитываются не только показатели горючести теплоизоляционного слоя и защитного покрытия, но и поведение теплоизоляционной конструкции в условиях пожара в целом. Пожароопасность теплоизоляционных конструкций наряду с другими факторами зависит от температуростойкости защитного покрытия, его механической прочности в условиях огневого воздействия.

Применяемые материалы должны удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям, не выделять вредных веществ и не оказывать химическое воздействие на изолируемый трубопровод в процесе эксплуатации.

Теплотехническая эффективность конструкций технической тепловой изоляции определяется коэффициентом теплопроводности теплоизоляционного материала в конкретных условиях эксплуатации, а для уплотняемых материалов так же коэффициентом сжимаемости (сейчас это свойство учитывается в СНиП 41-03-2003 как коэффициент уплотнения) – эти характеритики определяют требуемую толщину теплоизоляционного слоя, а следовательно, и нагрузки на изолируемый объект, конструктивные и монтажные характеристики конструкции. Расчетные значения коэффициента теплопроводности принимаются с учетом его зависимости от температуры. При этом для трубопроводов, подвергающихся различным климатическим воздействиям существенным фактором будет являться качество выполнения покровного и пароизоляционного слоя изоляции.

Долговечность теплоизоляционных конструкций зависит от правильного выбора теплоизоляционного материала, качества защитного покрытия, правильного конструктивного решения. При проектировании изоляции необходимо учитывать условия эксплуатации, включающие месторасположение изолируемого объекта, режим работы оборудования, степень агрессивности окружающей среды, интенсивность механических воздействий. Довольно часто необходимо также учитывать возможность демонтажа изоляции для проведения планового осмотра или текущего ремонта.

На сегодняшний день на российском рынке теплоизоляционных материалов представлена продукция как отечественных, так и зарубежных производителей. Существующие материалы разнообразны как по техническим параметрам, так и по стоимости погонного метра конечно решения.

Номенклатура материалов для технической изоляции представлена следующими основными группами:

- Волокнистые материалы на основе каменной ваты:

• Маты из каменной ваты,
• Прошивные маты из каменной ваты,
• Теплоизоляционные цилиндры из каменной ваты,
• Ламельные маты из каменной ваты (новый продукт для российского рынка),
• Технические плиты из каменной ваты.

- Волокнистые материалы на основе стеклянного волокна:

• Маты из стеклянного волокна,
• Цилиндры из стеклянного волокна.

- Материалы из вспененного синтетического каучука:

• Изоляционные цилиндры (трубки),
• Рулонные материалы.

- Материалы из вспененного пенополиэтилена:

- Пенополиуретан:

• Фасонные изделия (цилиндры),
• Предизолированные трубопроводы для подземной прокладки.

Волокнистые материалы могут выпускаться с различными видами покрытий и кашировки таких как стальная сетка, фольга, стеклохолст - что расширяет сферу применения, улучшает технические характеристики и делает монтаж более удобным и надежным. Фольгированные материалы так же могут выполнять функцию пароизоляционного слоя. Материалы на основе вспененного каучука и пенополиэтилена так же имеют ряд разнообразных покрытий, таких как полиэтиленовое покрытие трубки, покрытие стеклохолстом, ПВХ покрытие и другие.

Существующий ассортимент материалов для технической теплоизоляции трубопровода позволяет подобрать эффективное решение для трубопровода любого назначения.

Пенополиуретан находит наибольшее применение преимущественно на низкотемпературных трубопроводах как заливочный, напыляемый материал и в виде фасонных изделий.

Для трубопроводов тепловых сетей подземной безканальной прокладки применяют преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации. При этом в случае использования горючих материалов необходимо в обязательном порядке устраивать противопожарные развязки из минеральной ваты (каменная вата или стекловата).

Вспененный пенополиэтилен применяется на малых и холодных трубопроводах с низкими требованиями по горючести. Чаще, в качестве теплоизоляции для труб замоноличенных в стену или в стяжку, при этом используются трубки с защитным полиэтиленовым покрытием, предотвращающим возможность химической реакции между утеплителем и цементом.

При канальной и надземной прокладке трубопроводов тепловых сетей и сетей водоснабжения используют преимущественно теплоизоляционные маты, мягкие плиты и высокоэффективные цилиндры из минеральной ваты и стеклянного волокна. Решения такого типа долговечны, и при обеспечении качественного монтажа могут служить долгие годы, сохраняя свои технические характеристики. Кроме того сохраняется возможность демонтажа изоляции для проведения инспекционных, плановых технических или ремонтных работ с последующим монтажом обратно. Эти же материалы используются и для изоляции разводки тепловых сетей в подвалах и на чердаках зданий.

Для тепловой изоляции промышленных трубопроводов решения многообразны как по задачам теплоизоляции, так и по конструкции изолирующего слоя. Отличительной особенностью является то, что рабочий температурный диапазон промышленных трубопроводов колеблется от -200°С до + 1000°С.

Так для тепловой изоляции вертикальных и горизонтальных горячих технологических трубопроводов применяются решения на основе матов из каменной ваты покрытых стальной сеткой с применением приварных штырей и проволочного каркаса либо же решения на основе цилиндров из каменной ваты.

На трубопроводах с очень низкими отрицательными температурами применяется пенокаучук. Как правило такие трубопроводы имеют большое количество отводов и изгибов, где очень удачно работает свойство пенокаучука хорошо гнуться и обходить изгибы трубопровода.

Говоря о теплоизоляции трубопровода нельзя обойти стороной и материалы покровного слоя. Сейчас они представлены разнообразными продуктами, вот наиболее используемые:

• Листовые и фасонные изделия из металла, оцинкованного металла, нержавеющей стали
• Листовые и фасонные изделия из ПВХ (простой и фольгированный),
• Стеклопластик рулонный,
• Стеклохолст с различными видами пропиток.

С каждым годом все больше расширяется ассортимент крепежных элементов и специального оборудования.

Прогресс не стоит на месте и все чаще сами производители предлагают на рынке уже готовое системное решение с подробным описанием процесса монтажа, нормами расхода крепежных элементов и материалов, методикой контроля качества работ и шеф монтажом на объекте, что, несомненно, повышает надежность и качество конечного полученного решения. Способствует этому и государство, так в 2010 году начата работа по актуализации СНиП 41-03-2003 с учетом существующих материалов и решений, по многим из которых уже есть действующий опыт применения.

Общая цель государства и производителей качественной надежной технической теплоизоляции направлена на решение проблемы стабильной работы ТЭК, энергосбережения и экономии топливно-энергетических ресурсов в энергетике, промышленности и ЖКХ России, что непременно приведет к достойным результатам.

Автор: Станислав ПОПОВ, Проект-менеджер "Техническая изоляция и Огнезащита" Корпорации ТехноНИКОЛЬ