Использование шнуров различных видов при изоляции трубопроводов

При монтаже и в процессе эксплуатации теплоизоляционные материалы в конструкции подвергаются температурным, влажностным, механическим, в том числе вибрационным, воздействиям, что определяет перечень предъявляемых к ним требований.

Характеристики теплоизоляционных материалов оказывают непосредственное влияние на энергоэффективность, эксплуатационную надежность и долговечность конструкций промышленной тепловой изоляции, трудоемкость их монтажа, возможность ремонта в процессе их эксплуатации.

Ранее теплоизоляция труб малого диаметра осуществлялась преимущественно только асбестовым шнуром.

Асбестовый шнур по назначению и способу изготовления выпускают различных марок (см. табл. 1).

Марки асбестового шнура в зависимости от способа изготовления и назначения                  

                 Таблица 1.

Обозначение и наименование марок

Температура применения

Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К

ШАОН

(асбестовый шнур общего назначения)

До + 400ºС

0,13

ШАМ

(асбестовый шнур магнезиальный)

До + 425ºС

0,093

ШАП

(асбестовый шнур пуховый)

До + 200ºС

0,093

ШАГ

(асбестовый шнур газогенераторный)

До + 400ºС

Нет данных

Однако, ужесточение энергосберегающей политики и введение новых норм плотности теплового потока, которые на 25-30% ниже, чем принятые до 1997 года, потребовали применения теплоизоляционных материалов нового поколения с улучшенными теплотехническими свойствами.

Высокими эксплуатационными и монтажными свойствами в процессе изоляции трубопроводов обладает базальтовая теплоизоляция. Применение изделий из базальтового супер- и микротонкого волокна особенно эффективно при теплоизоляции оборудования с высокой температурой изолируемой поверхности. 

Высокоэффективной заменой асбестового шнура при теплоизоляции труб малого диаметра является базальтовый шнур. Температура применения базальтового шнура торговой марки «БАТИЗ» составляет до + 1000ºС, а максимальное значение коэффициента теплопроводности 0,054 Вт/м·К.

В соответствии с санитарными нормами и требованиями СНиП 2.04.14-88 температура поверхности расположенных в помещении изолированных трубопроводов при температуре теплоносителя ниже +100ºС не должна превышать +35ºС, а при температуре теплоносителя +100ºС и более не должна превышать +45 ºС. Таким образом, необходимо выполнять теплоизолирующие работы с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Кроме того, тепловая изоляция трубопроводов помогает снизить плотность теплового потока, что ведет к повышению эффективности их эксплуатации.

Расчет толщины теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов производится в зависимости от ее назначения.

1. Тепловая изоляция с целью обеспечения заданной плотности теплового потока с поверхности трубопроводов.

Допустимое значение плотности теплового потока с поверхности изолированного объекта может определяться требованиями технологического процесса, общим тепловым балансом предприятия или нормативными значениями плотности теплового потока по Приложению 4 СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Расчетная толщина изоляции трубопроводов надземной прокладки, определяемая по заданной плотности теплового потока, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха, температуры теплоносителя, наружного диаметра трубопровода и величины заданного или нормального теплового потока.

2. Тепловая изоляция трубопроводов с целью обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции.

Толщина тепловой изоляции трубопроводов определяется по заданной температуре на ее поверхности, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха (t0), температуры теплоносителя (tm), наружного диаметра трубопровода (dн) и коэффициента теплоотдачи от поверхности к окружающему воздуху (αн), Вт/(м2·К).

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов выполняется по формуле:

1_3.jpg

 tk- температура на поверхности изоляционной конструкции, ºС.

Коэффициент теплопередачи (αн) принимают в соответствии с Приложением 9 СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования».

3. Тепловая изоляция трубопроводов с целью предотвращения замерзания содержащихся в них жидкостей.

Теплоизоляция трубопроводов, расположенных на открытом воздухе, осуществляется с целью предотвращения замерзания жидкости при прекращении ее движения. Как правило, это актуально для трубопроводов малого диаметра, имеющих малый запас аккумулированного тепла.

Время, на которое тепловая изоляция может предохранить транспортируемую жидкость от замерзания при остановке ее движения, зависит от температуры жидкости и окружающего воздуха, скорости ветра, внутреннего диаметра, толщины и материала стенки трубопровода, параметров транспортируемой жидкости. Чем больше диаметр трубопровода и выше температура жидкости, тем меньше вероятность замерзания.

4. Теплоизоляция трубопроводов с целью предотвращения конденсации влаги на поверхности изоляции.

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов с целью предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности изоляции выполняют для оборудования и трубопроводов, расположенных в помещении, содержащих вещества с температурой ниже температур окружающего воздуха, в том числе холодную воду. Для объектов, расположенных на открытом воздухе такой расчет не выполняют.

На величину толщины теплоизоляции трубопроводов для предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности теплоизоляционной конструкции влияют относительная влажность окружающего воздуха, температура воздуха в помещении и вид защитного покрытия.