Навигация
Главная
Публикации
 
Рекомендуем
Что такое жидкое стекло
Надувная индустрия
Термодревесина
Композитное топливо
Что такое электромобиль
Принцип инверсии
Швейная промышленность
Промышленный шум
Стекло вручную
Вакуумная упаковка
Увлажнитель воздуха
 
Калькулятор НДС онлайн: nds.com.ru

Главная  Публикации 


Тепловая изоляция систем теплоснабжения и инженерных коммуникаций


Реализация программы энергосбережения в РФ в значительной степени определяется надежным и экономичным функционированием систем теплоснабжения и инженерных коммуникаций в ЖКХ. Объектами тепловой изоляции в ЖКХ являются трубопроводы тепловых сетей, инженерные коммуникации и оборудование зданий включая трубопроводы систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, канализации, воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования воздуха.


Проектирование тепловых сетей выполняется по СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети" (введен в действие взамен СНиП 2.04.07-86 с 01.09.2003 г.).


Проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха осуществляется по СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" (введен в действие взамен СНиП 2.04.05-91).


Проектирование тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей и инженерных коммуникаций зданий, требования к конструкциям и нормы плотности теплового потока в зависимости от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) регламентируются СНиП 41-03-2003 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (введен в действие взамен СНиП 2.04.14-88 с 01.11.2003 г.).


При проектирование трубопроводов, прокладываемых в жилых, общественных, производственных зданиях, проходных каналах и тоннелях, учитываются требования норм проектирования этих объектов в части пожарной безопасности используемых теплоизоляционных и покровных материалов (горючесть, воспламеняемость, дымообразующая способность, токсичность выделяемых при горении компонентов), а также требования санитарных норм.


Тепловая изоляция трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения применяется с целью экономии тепла (при прокладке их в неотапливаемых и искусственно охлаждаемых помещениях, на участках, где возможно замерзание теплоносителя при его остановке), а также с целью предотвращения ожогов.


Тепловая изоляция трубопроводов холодного водоснабжения предусматривается для предотвращения замерзания воды при кратковременной остановке ее подачи в трубопроводах, расположенных на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях, и конденсации влаги на трубопроводах, расположенных в помещении.


Тепловая изоляция воздуховодов, расположенных в помещениях, применяется с целью экономии тепла и для предотвращения конденсации влаги на их поверхности.


Традиционные в отечественной практике конструкции тепловой изоляции инженерных коммуникаций зданий предусматривают использование теплоизоляционных изделий на основе минеральных и стеклянных волокон, выпускаемых по ГОСТ 21880-94, ГОСТ 9573-96, ГОСТ 10499-95, с металлическим или армопластмассовым защитным покрытием. В конструкциях низкотемпературной изоляции предусматривается пароизоляционный слой из полиэтиленовой пленки с герметизацией швов нетвердеющими герметиками или лентами с липким слоем.


В современных конструкциях теплоизоляции инженерных коммуникаций используются импортные и отечественные волокнистые теплоизоляционные материалы, кашированные алюминиевой фольгой или армированными полимерными пленками, которые в этих конструкциях могут выполнять функции как защитно-покровного, так и пароизоляционного слоев. Особенно эффективны в этих конструкциях теплоизоляционные цилиндры, которые дополнительно к высоким теплозащитным свойствам характеризуются высокой формостабильностью и технологичностью в монтаже. Российскими производителями этой продукции являются ЗАО "Минеральная Вата" и Назаровский ЗТИ. Импортная продукция представлена цилиндрами фирм "Изовер", "Роквул", "УРСА Евразия" ("Флайдерер-Чудово"), "Парок".


Перспективным теплоизоляционным материалом для систем отопления, систем горячего и холодного водоснабжения, прокладываемых в технических подпольях и подвалах зданий, воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования, трубопроводов тепловых сетей с температурным графиком 95-70 оС, в проходных и непроходных каналах являются изделия из вспененного каучука, поставляемые на отечественный рынок фирмами LISOLANTE K-FLEX (Италия) и Armacell(Германия).


Изделия К-FLEX марок ЕС, ЕСО и ST имеют коэффициент теплопроводности 0,038-0,04 т/(мoК) при 25 оС, предельную температуру применения до 105-135 оС, а при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относятся к группам Г1-Г3.


Учитывая невысокие температуры теплоносителя в инженерных коммуникациях зданий в последние годы все большее применение находят теплоизоляционные изделия на основе вспененных полимеров (пенополиэтилен, пенополипропилен). Так, для трубопроводов систем холодного водоснабжения, воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования применяются теплоизоляционные изделия из вспененного полиэтилена, выпускаемые в России предприятиями "Завод ЛИТ" (г. Переславль-Залесский), "Тверьстеклопластик" и др. под различными фирменными марками, а именно: "Пенофол", "Энергофлекс", "Фольма-пена" и др. Импортные аналоги этой продукции поставляются на отечественный рынок компанией "Армаселл". Эти изделия характеризуются закрытой пористостью и, соответственно, низким водопоглощением и паропроницаемостью, что является важным для материалов, применяемых в конструкциях низкотемпературной изоляции. Изделия имеют низкий коэффициент теплопроводности и высокотехнологичны в монтаже. Некоторые марки этих изделий ("Пенофол", "Фольмапена") выпускаются с покрытием из алюминиевой фольги, которое повышает их теплозащитные и эксплуатационные характеристики. Ограничения в их применении в инженерных коммуникациях зданий могут быть связаны с их горючестью (группа Г4 при испытаниях по ГОСТ 30244).


Тепловая изоляция предусматривается для линейных участков трубопроводов тепловых сетей, арматуры, фланцевых соединений, компенсаторов и опор трубопроводов при надземной, подземной канальной и бесканальной прокладки.


Для изоляции арматуры, сальниковых компенсаторов и фланцевых соединений применяются преимущественно съемные теплоизоляционные конструкции.


В качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов канальной прокладки наибольшее применение в практике находят теплоизоляционные изделия на основе минерального и стеклянного волокна, выпускаемые различными предприятиями по ГОСТ 21880-94, ГОСТ 9573-96, ГОСТ 10499-95 и Техническим условиям (ТУ) производителей.


Эффективными теплоизоляционными изделиями для прокладываемых в каналах трубопроводов тепловых сетей являются указанные выше цилиндры из минеральной ваты и стекловолокна. Применение формостабильных теплоизоляционных изделий обеспечивает снижение трудозатрат при монтаже теплоизоляции трубопроводов.


В конструкциях теплоизоляции подземных трубопроводов канальной прокладки, с учетом возможного попадания в конструкцию капельной влаги, рекомендуется применять только гидрофобизированные теплоизоляционные материалы. Для ограничения увлажнения волокнистой теплоизоляции при надземной и подземной канальной прокладке по теплоизоляционному слою устанавливается защитное покрытие из гидроизоляционных материалов. В отечественной практике в конструкциях с минераловатными и стекловатными утеплителями при прокладке в каналах используются стекопластики (по ТУ 6-48-87-92, ТУ 36.16.22-68-95, ТУ 6-48-00204961-14-90), изол, гидроизол, полимерные пленки и штукатурные покрытия. При надземной прокладке применяются преимущественно металлические покрытия из оцинкованной стали и алюминиевых сплавов.


Для трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяются преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации. В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки по СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети" и СНиП 41-03-2003 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополиуретан (ППУ), пенополимерминерал (ППМ).


Применявшиеся ранее конструкции на основе битумоперлита, битумовермикулита, битумокерамзита, фенольных пенопластов (ФРП-1, ФЛ) по физико-техническим и эксплуатационным характеристикам уже не отвечают современным требованиям, в частности, нормам плотности теплового потока по СНиП 41-03-2003. Эти материалы могут использоваться при соответствующем технико-экономическом обосновании в условиях, когда отсутствуют указанные выше эффективные теплоизоляционные материалы.


Трубы с армопенобетонной изоляцией диаметром от 57 мм до 1420 мм выпускаются ЗАО "Изоляционный завод" (Санкт-Петербург) по ТУ 4859-002-03984155-99. Современный армопенобетон характеризуется низкой плотностью (200-250 кг/куб. м) и теплопроводностью (0,05 Вт/(мoК)) при высокой прочности на сжатие (не менее 0,7 МПа). К преимуществам АПБ относятся: негорючесть, высокая температура применения (до 300 оС), отсутствие коррозионного воздействия на стальные трубы, паропроницаемость гидрозащитного покрытия и, как следствие, долговечность. Предварительно изолированные трубы с изоляцией из армопенобетона могут применяться во всем диапазоне температур теплоносителя как в водяных, так и в паровых тепловых сетях всех видов прокладки включая подземную бесканальную, подземную в проходных и непроходных каналах и надземную.


Предварительно изолированные в заводских условиях трубы с тепловой изоляцией на основе пенополиуретана и защитным покрытием из полиэтилена высокой плотности по ГОСТ 30732-2001 применяются для тепловых сетей подземной бесканальной прокладки с температурой теплоносителя до 130 оС. Теплопроводы оборудованы системой оперативного дистанционного контроля технического состояния теплоизоляции (СОДК), позволяющей своевременно обнаруживать и устранять возникающие дефекты.


К преимуществам теплопроводов с ППУ-изоляцией относят низкий коэффициент теплопроводности (ППУ 0,032-0,035 Вт/(мoК)), технологичность при изготовлении и при монтаже теплопроводов, долговечность (при соблюдении требований монтажа и эксплуатации).


Ограничения в применении ППУ-изоляции в тепловых сетях бесканальной прокладки определяются допустимой температурой применения (130 оС), а при канальной и надземной прокладке - горючестью (в зависимости от рецептуры относится к группам Г3 и Г4 при испытаниях по ГОСТ 30244) и токсичностью выделяемых при горении компонентов.


Предельная максимальная температура применения 130 оС не позволяет использовать ППУ для изоляции трубопроводов водяных тепловых сетей, работающих по температурным графикам 150-70 оС и 180-70 оС, и паропроводов. Следует отметить, что ГОСТ 30732-2001 допускает применение ППУ при кратковременном повышении температуры до 150 оС.


Пенополимерминерал (полимербетон) разработан ВНИПИЭнергопром и более 20-ти лет применяется в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов диаметром до 500 мм, изготавливаемых по ТУ 5768-006-00113537-2001. Он характеризуется интегральной структурой, совмещающей функции теплоизоляционного слоя и гидроизоляционного покрытия, имеет температуру применения до 150 оС, при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относится к группе Г1.


Технические характеристики материалов, рекомендуемых к применению в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов бесканальной прокладки, приведены в табл.


Наименование материала


Условный проход трубопровода (мм)


Средняя плотность (кг/куб. м)


Теплопроводность сухого материала (Вт/(мo°С)


Максимальная температура применения (°С)


Предел прочности при сжатии (МПа)


Армопенобетон (АПБ)


50-100


200+50


0,05


300


0,5


Пенополимерминерал


50-500


200-250


0,047


150


1,2


Пенополиуретан (ППУ)


50-1000


60-80


0,032


130


0,3


При бесканальной прокладке трубопроводов расчетный коэффициент теплопроводности основного теплоизоляционного слоя в конструкции (-k) определяется с учетом возможного увлажнения при эксплуатации. Коэффициент, учитывающий увеличение теплопроводности теплоизоляционного материала при увлажнении, принимается по СНиП 41-03-2003 в зависимости от вида теплоизоляционного материала и влажности грунта по ГОСТ 25100. Так, для труб с ППУ-изоляцией в оболочке из полиэтилена высокой плотности и системой контроля влажности этот коэффициент принят равным 1 независимо от влажности грунта. Для труб с АПБ-изоляцией и паропроницаемым гидроизоляционным покрытием, а также труб с пенополимерминеральной изоляцией с интегральной структурой, допускающими возможность высыхания теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации, коэффициент увлажнения имеет значение 1,05 в маловлажных и влажных грунтах и 1,1 - в насыщенных водой грунтах (по ГОСТ 25100).


При бесканальной прокладке трубопроводов тепловых сетей не рекомендуется применение теплоизоляционных конструкций на основе штучных теплоизоляционных изделий с устройством гидроизоляционного покрытия на месте монтажа для линейных участков трубопроводов.


Практические расчеты тепловой изоляции трубопроводов в канале и при бесканальной прокладке выполняются по инженерным методикам, учитывающим термическое сопротивление теплоизоляционного слоя,термическое сопротивление стенок канала и грунта, сопротивление теплоотдаче на границе теплоизоляции и стенок канала с воздухом в канале. Термическое сопротивление грунта рассчитывается по известной формуле Форхгеймера, учитывающей теплопроводность грунта в условиях эксплуатации, диаметр теплопровода и глубину его заложения. При двухтрубной прокладке учитывается взаимное тепловое влияние подающего и обратного теплопровода.


В практике проектирования тепловых сетей при двухтрубной прокладке трубопроводов одного диаметра толщина теплоизоляционного слоя обратного трубопровода с учетом монтажных требований принимается равной толщине теплоизоляции подающего трубопровода.


Экономически оптимальная толщина теплоизоляционного слоя для заданного типа прокладки определяется по минимуму суммы капитальных затрат на устройство изоляции и эксплуатационных расходов с учетом стоимости используемых материалов и тепловой энергии в конкретном регионе. Стоимостные показатели рекомендуемых к применению теплоизоляционных материалов являются одним из определяющих факторов при оценке их сравнительной технико-экономической эффективности.


Для проведения расчетов экономически оптимальных толщин теплоизоляционного слоя и норм плотности теплового потока институтом "Теплопроект" разработана компъютерная программа на базе программного пакета Excel c использованием элементов языка программирования Visual Basic. Программа расчета использована при разработке СНиП 41-03-2003 для определения норм плотности теплового потока с учетом современной номенклатуры и стоимости теплоизоляционных материалов и изделий.


Введение в действие новых нормативных документов направлено на решение проблемы рационального использования энергетических ресурсов в промышленности и ЖКХ и экономию средств потребителей тепловой энергии путем оптимизации тепловых потерь и повышения энергоэффективности, надежности и долговечности конструкций тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Совершенствование нормативной базы и методов расчета тепловой изоляции инженерных коммуникаций, расширение номенклатуры и повышение эксплуатационных характеристик применяемых теплоизоляционных материалов является реальным вкладом в реализацию программы энергосбережения в ЖКХ.


 

Замена трубопроводов в старом фонде — реформа ЖКХ «снизу». «РЕСО-Гарантия» — надежная защита. Что ожидает рынок недвижимости?. О проекте Генерального плана развития Санкт-Петербурга. Время объединить усилия. Дом за три месяца. Кровельные системы от Sarnafil.


Главная  Публикации 

Яндекс.Метрика
Copyright © 2006 - 2024 All Rights Reserved