-
Выбор тепловой изоляции и описание теплоизоляционных конструкций.
Для увеличения срока службы теплопроводов и повышения эффективности их работы тепловые сети должны быть обеспечены надёжной гидро-, тепло- и электроизоляцией.
Использование тепловой изоляции на трубопроводах позволяет уменьшить тепловые потери в 10-15 раз при надземной прокладке, а при подземной в 3-5 раз по сравнению с неизолированными трубопроводами.
Основными требованиями, предъявляемыми к теплоизоляционным материалам, являются высокие термоизоляционные свойства при низкой влагопоглощаемости, достаточная механическая прочность, возможность механизации производственных работ и малая стоимость.
Выбор материала и теплоизоляционной конструкции зависит от его физических свойств, способа прокладки, диаметра труб и максимальной температуры теплоносителя.
Перспективными являются теплоизоляционные материалы и изделия, получаемые из синтетических полимерных материалов (полистирола, поливинилхлорида, полиуретана) с искусственно создаваемой пористостью за счёт введения в жидкую массу порообразующих веществ. Такие теплоизоляционные материалы называют пенопластами или поропластами.
По конструкции тепловая изоляция делится на: сегментную, оберточную, набивную, литую и мастичную.
Сегментная изоляция выполняется из заранее изготовленных формованных сегментов различной формы, которые накладываются на покрытую антикоррозийной защитой поверхность трубопровода, обвязываются проволокой, а снаружи покрываются асбоцементной штукатуркой. Сегменты изготавливаются из совелита, пенобетона, газостекла, минеральной ваты на синтетическом связуемом и др.
Оберточная изоляция выполняется из минерального войлока, асбестового термоизоляционного шнура, асбестовых листовых материалов и др. указанными материалами покрывают трубы в один или несколько слоёв и крепят бандажами из полостного материла. Поверхность изоляции покрывают мешковиной и красят. Обёрточные изоляционные материалы применяют главным образом для изоляции арматуры, компенсаторов, фланцевых соединений.
Набивная изоляция применяется в виде матов, чехлов, оболочек, сеток, с заполненным порошкообразным сыпучим и волокнистым материалом. Для набивки применяется: минеральная вата, пенобетонная крошка, асбестотрепальные материалы и др. непригодным считается любой материал, имеющий в своем составе коррозионно-активные вещества (шлак, содержащий сернистые соединения).
Литая изоляция применяется при бесканальной прокладке. В качестве материалов для литой изоляции используется большей частью пенобетон, перлитобетон, асфальтокерамзитобетон. Изготовленный на полигоне, например, пенобетон доставляется к месту укладки на автомашинах и заливается в траншею на уложенные и покрытые антикоррозионным материалом (например, асфальтовой мастикой) трубы.
Мастичная изоляция применяется только при ремонте тепловых сетей, проложенных в помещениях или в проходных каналах. Изоляция из мастик накладывается слоями по 10-15 мм на горячий трубопровод по мере высыхания предшествующих слоёв. Мастичную изоляцию нельзя выполнить индустриальными методами, поэтому её применяют для новых трубопроводов. Для изоляции используют; совелит, асбестотрепел, вулканит.
При бесканальной прокладке тепловых сетей с учетом технико-экономических характеристик следует преимущественно применять предварительно изолированные в заводских условиях трубы с изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке ППУ (ГОСТ 30732) с учетом допустимой температуры применения материалов и температурного графика работы тепловых сетей.
Пенополиуретан
(ППУ) - жесткая газонаполненная
мелкопористая пластмасса, получаемая
в результате реакций между химикатами,
входящими в составленную из них смесь.
В
теплофикационных системах широко
используется пенополиуретановая
теплоизоляция стальных труб, покрытая
полиэтиленовой гидрозащитной оболочкой
.
Срок службы изоляции из ППУ - 25 лет, суммарный годовой эффект от замены старых трубопроводов тепловой сети на трубопроводы с изоляцией - 30 руб/м (по данным ГУП "ТЭКСПб").
При бесканальной прокладке предварительно изолированные трубопроводы с изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке должны быть снабжены системой дистанционного контроля (система ОДК) влажности изоляции.
Особое внимание при бесканальной прокладке следует уделить работе по изоляции сварных стыков труб. До устройства изоляции при отсутствии на концах свариваемых труб заводского антикоррозионного покрытия необходимо выполнить следующие работы:
-
очистить поверхность стыкового соединения (неизолированные концы труб) от грязи, ржавчины, окалины;
-
просушить газовой горелкой, защитив концы изоляции;
-
нанести на стык антикоррозийную мастику.
Для соединения изолированных труб и фасонных изделий могут применяться сварные конструкции стыка «сварка - заливка» или конструкции стыка с мастичной герметизацией зазоров между внутренней поверхностью муфты и полиэтиленовыми оболочками теплоизолированных труб «герметизация - заливка».
Вследствие вышесказанного в предыдущих пунктах выбираем бесканальную прокладку с трубами из теплоизоляционного материала – пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке.
Методика расчета толщины тепловой изоляции, изложенная в своде правил по проектированию тепловой изоляции оборудования и трубопроводов (СП41-103-2000), основана на величине заданной потери тепла или плотности теплового потока.
В таблице приведены принятые в курсовом проекте толщины тепловой изоляции двухтрубных тепловых сетей.
|
Наружный диаметр трубопровода, мм |
Толщина изоляции, мм |
|
|
Подающий |
Обратный |
|
|
38 |
- |
- |
|
45 |
- |
- |
|
57 |
28 |
28 |
|
76 |
30 |
30 |
|
89 |
32 |
32 |
|
108 |
34 |
34 |
|
133 |
37 |
37 |
|
159 |
40 |
40 |
|
219 |
46 |
46 |