Изолация на тръбопроводи и оборудване: видове материали и технологични характеристики

Защитата на критични комуникационни мрежи и функционални звена често изисква изолационни работи. От една страна, устройството на външната обвивка трябва да предотвратява влиянието на отрицателните фактори на околната среда, а от друга страна, да поддържа оптималните условия на температура и влажност на защитените повърхности. По-специално, изолацията на тръбопроводите на отоплителните системи в жилищни и промишлени сгради позволява поддържането на приемливи микроклиматични показатели, независимо от сезонните условия. Но това не е единствената задача, която се изпълнява от външна тънкостенна защита.

Основни изисквания за изолация

Освен тръбопроводи, целевото оборудване за технологична изолация може да бъде инженерингова, климатична система, въздуховоди и различни функционални устройства. Топлинният кожух обикновено е изработен от сглобяеми или сглобяеми конструкции. В отоплителните мрежи тръбна изолация фитинги, компенсатори и фланцови съединения са изработени от капаци със защитни покрития. Повърхността на изолационния материал може да има фолирани слоеве или други покрития - най-важното е, че те са устойчиви на корозия.

Специални изисквания се налагат на мрежите, които не са подложени на преодоляване. В този случай трябва да се има предвид, че тръбопроводите ще включват засилена физическа защита под формата на стоманени или бронирани корпуси. Изолационният материал трябва да бъде разположен в два слоя, обхващащи металната обвивка от двете страни. В процеса на разработване на проект за полагане на магистрални линии в инфраструктурата на инженерни комплекси и предприятия, се изчислява възможността за отделяне на запалими, взривоопасни и вредни за околната среда вещества чрез специални дюзи. При изолацията на тръбопроводи за тази цел не трябва да се осигуряват само технологични изходни канали. Те трябва да осигуряват оптимална пропускателна способност в съответствие с нормативните изисквания.

Особености на изолацията на тръбните мрежи

разлики тръбна изолация от други инженерни и комуникационни мрежи и свързаното с тях оборудване се състоят в експлоатационните условия, изискванията за монтаж и поддръжка на медиите. Например, условията за циркулация на газ под високо налягане изключват най-малките вибрационни или ударни ефекти. Съответно, изолационният материал трябва да действа и като вид амортизиращо уплътнение - тази функция се изпълнява най-добре от плочи от минерална вата, но само ако са включени силовите рамки. Но запълването изолационни структури в този случай не са подходящи.

Налагат се специални изисквания за изолирането на мрежите, работещи в работилници в химическата и фармацевтичната промишленост. Такива предприятия обикновено произвеждат лекарствени и хранителни продукти, които не позволяват контакт със замърсени среди. Следователно, топлоизолацията на тръбопроводите трябва да бъде екологично чиста (на базата на естествени материали), както и да осигурява защита срещу изпускане на вредни изпарения от веригата. За такива цели могат да се използват средства от минерална вата, супер тънък или базалтов фибростъкло, но само под металната обвивка и в облицовка на базата на силициев двуокис или стъклена тъкан.

Структура на изолационния материал

Традиционно, изолацията се извършва като многослоен материал, в който всеки слой изпълнява определена задача. Най-простата структура се формира от три нива:

• Основен слой. Твърда основа, която се побира на повърхността на целта. Този субстрат трябва да бъде устойчив на топлина, влага и химически ефекти.
• Средният функционален слой. Обикновено тя се формира от директно запечатващ материал, който може да изпълнява функциите на топлина, шум и хидроизолация.
• Защитно покритие. В централните тръбопроводи е задължително, тъй като позволява адекватна защита от външни механични въздействия.

Също така, набор от правила (SP) за топлоизолация на оборудване и тръбопроводи номер 61.13330 показва необходимостта от допълнителни слоеве - безопасност и изравняване. Ако температурата на повърхността, която трябва да бъде защитена при нормален работен процес, надвиши 12 ° C, тогава се изисква пароизолация с оптимална пропускателна способност, за да се освободи водната пара.

Що се отнася до форм-фактора на производството на изолационни материали, ламелни подложки, филми и твърди цилиндрични изделия се използват по-често за тръбопроводи. Формата на освобождаване до голяма степен зависи от структурата на използваните суровини. Обикновено се прави твърда изолация експандиран пенополистирол и минералната вата се полага в подложки или гъвкави плочи.

Характеристики на изолацията на тръбопровода

Техническите и физическите и експлоатационните параметри се определят от условията за използване на материала. Способността да издържат на високи температури, например, е основното функционално качество за повечето тръбни изолатори. Така, за да се защитят повърхности с термично натоварване от около 400-600 ° С, се използват материали, чиято топлопроводимост е не по-малка от 0,07 W / (m · ° C). Поне такива индикатори трябва да характеризират първия слой. Ако говорим за изолация на тръби или оборудване с отрицателен температурен режим, тогава стандартите ще изискват използването на материали с топлопроводимост под 0.07 W / (m · ° C) и средна плътност от 200 kg / m3.

Както е отбелязано в SNiP на изолацията на тръбите под номер 2.04.14-88, диапазонът на показателите за плътност може да варира от 40 до 750 kg / m3. По-ниското ниво е представено от изтривалки на основата на стъклени нишки, а горното ниво - с кабел от минерална вата или азбест. Когато се използват канализиращи топлинни мрежи с положителна работна температура (до 20 ° C), трябва да се използват изолатори със средна плътност от около 600 kg / m3, а топлопроводимостта трябва да бъде 0,13 W / (m · ° C). Що се отнася до съотношенията на влажност, това е индивидуална стойност за всеки материал. Основното изискване е изолационната структура да не губи своята цялост и функционални свойства при действителното ниво на влага в специфични условия.

Проектиране на топлоизолация на тръбопроводи

Специфичните технически характеристики за конкретните условия на приложение ще се определят от проектното решение. Артистите оценяват параметрите на размерите и физико-химичните характеристики на материала, подходящ за целевата тръба или оборудване. По правило сетълмент операциите се извършват по следните параметри:

• Изчисляване на повърхностната температура. Продължете от температурата на околната среда (средно 5-20 ° C), която трябва да издържи външния защитен слой.
• Изчисление за предотвратяване на кондензация. Оценяват се свойствата на хигроскопичност и паропропускливост. Например, мембранните филми на изолатори, средно, преминават 0.5 g / m2 на ден, което съответства на коефициент на влажност на място от около 60%.
• Изчисляване според стандарта за плътност на топлинния поток. Вече споменатия индекс на топлопроводимост, който зависи от температурата на обслужвания обект (тръби, санитарна арматура или оборудване).
• Изчисляване на изолацията на тръбопровода за транспортираното вещество. Ако говорим за отопление, тогава максималните стойности ще бъдат 90-95 ° C. За такива носители изберете изолатор с дебелина 30 мм, където уплътнението е 5 мм.

Параметри на топлоизолационни конструкции

Готов за употреба материал, с функционални и фиксиращи доборни елементи. В съответствие със стандартите на съвместното предприятие за изолация на тръбопроводи, минималната дебелина на такива конструкции е от 30 до 40 мм. Тънки слоеве се изпълняват в случай на използване на тъкани, платна и материали от корда. Ако се планира да се използват твърди изолатори, дебелината на конструкцията трябва да бъде най-малко 40 mm. При използване на допълнително уплътнени материали към защитната рамка се добавят още 5-10 mm.

Изолационните конструкции могат също да бъдат подсилени с метална обвивка с висока якост. За тази цел се използва лента или алуминий, чиято дебелина е 0.25-0.3 мм. За по-голям защитен ефект се препоръчва закрепване на велпапе. Само по себе си, тръбната изолация може да има няколко функционални уплътнителни слоя в сърцевината. Така че, за защита на повърхности с температура от -60 ° C до 250 ° C и използването на еднослойни структури изобщо не е позволено. Това условие е необходимо поне поради това, че допълнителният слой трябва да припокрива фугите и шевовете на изолаторите. Затова по-често се използва двуслойна система, а понякога и трислойна.

Естествени изолатори

Най-често това е група материали, разновидности на покривен материал. Това означава, че основата е картон и битумни вискозни елементи с талк, азбест и пясък. Стъкленият руберойд и стъкловина са особено популярни. Първият е произведен в ролки с ширина до 100 см. Има различни модификации на стъкло-рубероид - включително и такива с повишена защита от пара и влага. Модифицираните платна от двете страни имат прахообразна превръзка с частици от 0,6 mm. Въпреки това, тази изолация може да се използва за тръбопроводи и оборудване само в тези случаи, ако температурата на повърхността не надвишава 80 ° C. Това е връхната точка на топене на битума, при която стъклото-рубероид става неизползваемо.

Доста популярен в сегмента на естествените изолатори и асфалт. Обикновено се използва като покривна площадка, но в някои версии е оптимално подходящ за устройството на корпуса от тръби. Основата на конструкцията също е съставена от слоеве от здрав картон с вискозно вещество, но освен тях се използва и многослойна (до 40 слоя) конструкция на базата на памук, лен, слама и дърво.

Метални изолатори

Това са механични защитни капаци, които покриват средните слоеве на топло и пароизолация. По-специално, те се използват като средство за защита от валежи, киселинни въздействия, удари и други разрушителни фактори. Средната дебелина на изолацията на металните тръбопроводи варира от 0.2 до 1.5 мм. Най-тънките продукти са алуминиеви ленти, а най-дебелите са студено валцуваната стомана, която също получава допълнителни полимерни покрития.

Важно е да се отбележи широката функционалност на такива покрития от гледна точка на структурното устройство. Корпусът може да бъде изработен при възможност за монтиране на различни видове профилни елементи, включително тапи, тройници, кранове и конуси. В металната изолация на отоплителните тръбопроводи са предвидени и специални изходи за измервателни уреди и свързване на оборудване за изпитване под налягане в случай на проверка на херметичността на веригата. Монтажът на корпуса е нитове и самонарезни винтове. По-рядко се използва точково заваряване, въпреки че осигурява и най-надеждните съединения.

Изолатори на полимерна основа

Разнообразие от синтетична изолация, която може да действа като спомагателен слой и като самостоятелно покритие. Външният диаметър на тези черупки е от 5 до 100 cm, а дебелината варира от 3 до 10 mm. Въпреки изкуствения произход, продуктите от този вид могат да бъдат екологично чисти. Поне подходящ за употреба в ежедневието. Не губи на конкурентите полимерни материали и технически и оперативни показатели. Например, съгласно изискванията на съвместното предприятие, топлоизолацията на тръбопроводите на марката „Изол“ трябва да издържа на температурни натоварвания до 400 ° С. В рамките на 2 часа материалът не трябва да набъбва и да се разтяга. Единственият сериозен недостатък на полимерния изолатор не е най-високата механична устойчивост, така че не би било излишно да се допълват такива черупки с алуминиеви листове.

заключение

Съвременните изолационни технологии правят възможно формирането на мултифункционална защитна обвивка за инженерни конструкции и топлинни мрежи, без да се влошава работата на целевия обект. В същото време една грешна преценка при избора на конкретен материал ще намали съпротивата на системата към негативни фактори на вътрешно и външно влияние. Основната грешка е, че много от тях се ръководят само от една черупка. В същото време дори многофункционалната топлоизолация на оборудването и тръбопроводите не винаги може ефективно да изпълнява задачите по пара и хидравлична защита. За тях устройството ще изисква допълнителни покрития на съответната дестинация. Друго нещо е, че включването на допълнителни нива на изолация неизбежно увеличава дебелината на външното покритие и това може да доведе до ограничения върху използването на определени материали.