Обустроенный дом – гарантия комфортной жизни семьи. Это важно в зимний период, когда трубы для водоснабжения и отопления должны быть изолированы от холода и защищены от остывания теплоносителя. Владельцы построек в частном секторе в холодное время года имеют проблемы с теми участками трубопровода, которые проложены в холодном подвале и чердаке, на открытых участках, примыкающих к общим коммуникациям. Вода замерзает в системе из любого материала, если заранее не был выполнен монтаж теплоизоляции трубопроводов.
Способ монтажа теплоизоляции зависит от типа материала и метода прокладки трубопровода
Основные задачи теплоизоляции трубопроводов
На основании строительных нормативов, при монтаже любого трубопровода рекомендуется использование утеплителя, который подходит для определенного вида коммуникаций. Эти документы также регулируют толщину теплоизоляции трубопроводов отопления. Изолирующие материалы выпускаются в готовом виде, удобном для применения:
- цилиндры, полуцилиндры;
- обмотка;
- пленка;
- изолирующая краска;
- напыляемый утеплитель.
Термоизоляционные материалы последнего поколения сводят к минимуму потери тепла в теплоносителе, повышают КПД трубопровода. Удобные формы выпуска утеплителей облегчают монтаж теплоизоляции трубопроводов.
Все коммуникации при монтаже важно грамотно прокладывать и изолировать, исключая «мостики холода» и незащищенные участки. Некоторые фрагменты трубопровода требуют двойной или тройной защиты различными изолирующими материалами, особенно в местах сочленения.
Основные ошибки, ведущие к теплопотерям или перемерзанию трубопровода:
- незнание технологии монтажа;
- неверный расчет слоя теплоизоляции трубопроводов;
- неверный выбор материала для утепления.
При выборе изолирующего материала следует учитывать его свойства, толщину, а также диаметр труб, которые планируется утеплять
У каждого термоизолирующего материала есть свои достоинства и недостатки. Одна трубная изоляция имеет более длительный срок эксплуатации, другая менее защищена от влаги, поэтому нередко их сочетают для больше эффективности. Важнейшие задачи, которые помогает решить грамотный монтаж теплоизоляции трубопроводов:
- механическая защита труб от деформаций и коррозии;
- повышение КПД при транспортировке теплоносителя;
- снижение теплопотерь;
- увеличение срока бесперебойной эксплуатации труб, не требующей ремонта;
- минимизация теплообмена с внешней средой;
- защита от перепадов температур и влаги.
Выбирая материалы для теплоизоляции трубопроводов, важно учитывать их параметры:
- стойкость к химреактивам, механическому воздействию;
- показатели теплопроводности изоляции;
- сопротивляемость повышенным температурным нагрузкам;
- влагостойкость, паропроницаемость;
- сохранение целостности покрытия при сжатии, растяжении, повышенной нагрузке;
- огнеупорные свойства.
Обратите внимание! Если часть трубопровода в зимний период будет находиться на поверхности, вне отапливаемого помещения, толщина теплоизоляции трубопроводов отопления или количество слоёв должны быть максимальным.
Трубы, проложенные в неотапливаемых помещениях и по улице, нужно утеплять самым толстым материалом с влагозащитным слоем
На некоторых участках трубопровода можно использовать альтернативу дорогостоящей «скорлупе». Если остались широкие канализационные или пластиковые трубы, то их можно разрезать вдоль, чтобы оборачивать ими металлические. Промежуточное пространство заполняйте остатками минваты или монтажной пеной (через просветленные отверстия). Наружный слой должен быть хорошо закреплен строительным скотчем или другой надежной обмоткой, лучше фольгированной.
Назвать какой-либо один универсальный утеплитель невозможно, поскольку строительный рынок предлагает разные теплоизоляционные материалы для трубопроводов с массой преимуществ. На российском рынке можно встретить импортные и отечественные термоизолирующие материалы известных брендов:
- Knauf;
- Ursa;
- Isover.
Изоляция этих фирм считается наиболее практичной и эффективной.
Требования к теплоизоляторам
Используемые для теплоизоляции материалы должны удовлетворять следующим условиям:
- Быть экологически чистыми, не наносить ущерб здоровью человека не только в обычном состоянии, но и в случае нагревания их от изолируемых трубопроводов.
- Иметь высокий срок службы при эксплуатации не только внутри помещений, но и снаружи на открытом воздухе или под землей.
- Основное требование к любым материалам для термоизоляции труб — как можно более низкий коэффициент теплопроводности.
- Материал должен быть биологически стоек. Это препятствует образованию на нем плесени и грибка, повреждению насекомыми и грызунами.
- Нередко теплоизоляторы используют на трубопроводах, транспортирующих горячую воду и пар с температурой выше 100 °С. Их материал должен выдерживать весь эксплуатационный срок такие тепловые нагрузки, как и значительные отрицательные температуры.
- Теплоизолятор должен быть коррозионно, химически устойчив при эксплуатации в агрессивной среде, к которой можно отнести прокладку в грунте.
Рис. 3 Теплопроводность тепловых изоляторов в Вт/(м·°С)
Статья по теме:
Какая бывает теплоизоляция для труб отопления – виды материалов и монтаж. В отдельной статье, помимо расширенной информации про все для теплоизоляции труб мы более подробно раскрываем виды теплоизоляции, которая используется для утепления бытовых труб отопления. Почитайте, уверены, будет интересно!
- К теплоизоляционным материалам, эксплуатируемым под землей, предъявляются повышенные требования по жесткости и прочности.
- Желательно, чтобы тепловые изоляторы не впитывали воду и не поглощали влагу из окружающей среды. Это приводит к резкому повышению их тепловой проводимости.
- Некоторые трубопроводы из полимерных материалов горячего водоснабжения и отопления прокладывают в стяжке или штробах под штукатуркой стен. При протекании горячей воды и после охлаждения труб в магистрали возникают деформации от температурного расширения материалов. Для их компенсации используют демпферные теплоизолирующие оболочки, которые сводят к нулю риски растрескивания штукатурки или стяжки при изменении геометрических размеров трубопровода.
- Важно, чтобы теплоизолирующие материалы не были горючими или не поддерживали горение. При эксплуатации внутри жилых помещений большую роль играет отсутствие вредных газов в продуктах горения тепловых изоляторов.
Рис. 4 Физические характеристики разных марок вспененных полиэтиленов
- Теплоизоляторы должны легко монтироваться без образования мостиков холода. Желательно, чтобы материал обладал хорошей ремонтопригодностью и была возможность его простого демонтажа при возникновении аварийных ситуаций на трубопроводе.
- Как и для всех строительных материалов, не последнюю роль играет стоимость тепловых изоляторов, которая должна быть доступна любому потребителю с низкими или средними доходами.
Утеплители на основе базальтовой (минеральной) ваты
Основная форма выпуска – цилиндрическая обертка для труб на основе минерального сырья. Прочный и надежный утеплитель, в котором не заводятся насекомые и мыши, что важно для монтажа в подвалах и чердаках. Несмотря на внешний вид минеральной ваты, теплоизоляция трубопроводов с ее использованием гарантирует длительную и безупречную эксплуатацию. Готовые формованные элементы продаются для труб разного диаметра, поэтому при покупке важно знать параметры водопровода. При вероятных механических воздействиях на наружную часть коммуникаций рулоны базальтовой ваты должны быть защищены слоем светоотражающей фольги. Есть предложения с готовым защитным слоем, например, из фольгоизола или пергамина.
Монтаж: Готовыми фрагментами обкладывают трубы, закрепляют обмоткой из скотча, иногда используют пластиковые стяжки или ленты.
Ремонт трубопровода с заменой наружного изоляционного покрытия
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ: механические; химические; термические. Применение последних двух при выполнении ремонтных работ на действующих трубопроводах запрещено. На практике применяют только механические методы очистки.
ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ:
—срезание старой изоляции с помощью резцов (ножей), цепей, щеток, тросов;
—очистка путем динамического воздействия на изоляцию пескоструйным, дробоструйным и дробометным способом очистки;
—гидродинамический способ (поверхность очищается от изоляции в результате воздействия воды, нагнетаемой под высоким давлением). Изоляционные работы выполняются при капитальном ремонте также, как при строительстве новый трубы. Ремонт изоляционных покрытий выполняется: с подъёмом трубопровода в траншее; с подъемом и укладкой трубопровода на лёжки траншеи; без подъема, сохраняя положение трубопровода.
Выбор видов и участков капитального ремонта трубопроводов.
— обследования (дефектоскопия) стенки трубы и состояния изоляционного покрытия, а также данных за весь период эксплуатации трубопровода, оценка состояния;
—уточнение местоположения дефектного участка, дополнительное обследование обнаруженных дефектов;
—планирование мероприятий по предотвращению возможных нарушений работы нефтепровода;
—выбор вида и способа ремонта зависит от следующих показателей: состояния изоляционного покрытия и стенки трубы; размеров и взаимного расположения коррозионных повреждений стенки трубы; количества и характера распределения опасных и потенциально опасных дефектов стенки трубы; конкретных условий пролегания трубопровода; фактических и прогнозируемых показателей загруженности нефтепровода; технико-экономических показателей по видам и способам ремонта.
—установление сроков проведения ремонта в зависимости от характера дефекта с учетом загруженности нефтепровода на рассматриваемый момент и перспективу;
—составление перспективного и текущего планов капитального ремонта нефтепровода.
Классификация и характеристика аварий на магистральных трубопроводах.
Авария – это внезапный вызлив или истечение нефти в результате полного разрушения или частичного повреждения трубопровода, его элементов, резервуаров, оборудования и устройств сопровождаемые одним или несколькими из следующих событий:
1. Воспламенение нефти или взрыв ее паров;
2. Загрязнение любого водотока сверх пределов установленных стандартом на качество воды, вызвавшее изменение окраски поверхности воды или берегов или преведшая к образованию эмульсии находящейся ниже уровня воды, или к выпадению отложений на дно или берега;
3. Объем утечки составил 10 м³ и более.
4. Смертельный травматизм людей.
5. Травмирование людей с потерей трудоспособности.
ВИДЫ АВАРИЙ
I категория — аварии, характеризующиеся нарушением герметичности трубопровода с потерей перекачиваемого продукта более 100 т или простоем трубопровода более 24 часов;
II категория — аварии с потерей перекачиваемого продукта менее 100 т или простоем трубопровода от 8 до 24 часов.
Нарушение герметичности трубопровода с потерей перекачиваемого продукта до 1 т и простоем в работе трубопровода до 8 часов классифицируются как повреждение.
III категория -аварии этой категории характеризуются нарушением герметичности с потерей нефтепродукта от 1 до 10 тонн или простоем от 0,5 до 8 часов.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ АВАРИЙ:
—визуальный (видимый выход);
—контроль давления (показания манометров): снижение на более, чем на 0,15 Па указывает на утечку или повреждение; —графоаналитический;
—балансовый учет нефти;
—анализ изменения нагрузки электродвигателей.
Методы ремонта дефектов тела трубы.
ДЕФЕКТЫ: вмятины, гофры, задиры, трещины, потери металла, овальность, царапины, риски, коррозия, расслоения и пр.
МЕТОДЫ РЕМОНТА
—шлифовка: [коррозия, риски, расслоения];
—заварка: [коррозионные язвы, риски];
—установка ремонтной конструкции (муфты, патрубки): [коррозии, вмятины, трещины, расслоения, риски и их комбинации];
—вырезка дефекта (замена «катушки» или замена участка); при этом способе ремонта участок трубы с дефектом (катушка) должен быть вырезан из нефтепровода и заменен на бездефектную катушку [протяженная трещина, глубокая вмятина с трещиной или коррозией].
Утеплители из стекловолокна
Наиболее доступный материал, выпускаемый на основе кварцевого песка, но морально устаревшая «стекловата» запрещена во многих странах. Это утепление обходится недорого, но со временем данный утеплитель уплотняется, снижается его эффективность. Снаружи обязательна дополнительная обмотка, например, стеклотканью.
Внимание! Микроскопические стекловидные нити опасны для кожи, поэтому при укладке такого утеплителя важно позаботиться о защите кожи рук, лица, всего тела.
Монтаж: Небольшим слоем стекловаты обкладывают трубы отопления и закрывают негигроскопичным материалом. Снаружи обматывают фольгой, рубероидом.
Использование теплоизоляционных материалов в специфических условиях
Решая задачу по утеплению труб с использованием современных материалов, во внимание необходимо принимать не только их свойства, но также учитывать условия окружающей среды. При утеплении коммуникаций, пролегающих на чердаке, следует принимать во внимание, что в этих помещениях преобладает высокая продуваемость и значительный уровень влажности. При резком похолодании на чердачном этаже могут присутствовать отрицательные температуры. По этой причине важной задачей становится предотвращение появления «мостиков холода».
Использование базальтовой ваты или напыляемого пенополистирола на чердаке является наиболее оптимальным вариантом утепления коммуникаций. Важной задачей является выполнение на чердачном этаже грамотной пароизоляции.
Если говорить про алюминиевую фольгу, то отдельно в качестве теплоизоляции она не используется по причине высокой теплопроводности. Однако часто её применяют как дополнительный слой или используют для обмотки. Такое решение обеспечивает возможность сохранить температурные показатели транспортируемых по трубам теплоносителей.
При монтаже теплоизоляции труб во время обустройства дачных построек лёгкого типа на грунтах, которые отличаются нестабильностью, от материалов требуется, чтобы они обладали небольшим весом. Например, такой популярный теплоизоляционный материал, как базальтовая вата является более тяжелым по сравнению со своими кварцевыми аналогами. По этой причине его нередко называют «каменной» ватой. Пенопласт по сравнению с ней более легкий теплоизолятор. Поэтому для теплоизоляции коммуникаций, проложенных в легких деревянных дачных домиках, следует применять именно его.
Чтобы избежать сложностей при утеплении труб в частном доме, лучше всего при прокладке коммуникаций использовать изолированные трубы и применять самоклеющуюся изоляцию. С целью устранения ошибок, допущенных при выполнении теплоизоляционных работ, можно использовать дополнительную обмотку. Часто специалисты применяют алюминиевый скотч.
На рынке в большом ассортименте предлагаются жёсткие полуцилиндрические утеплители. Их особенность заключается в том, что их можно использовать для труб определенной формы. Поэтому применять их для широких и узких труб довольно проблематично.
Выбирая материал для теплоизоляции труб, которые располагаются на смежных участках, например, между системами отопления, водопровода и дымоотводами, специалисты в сфере теплоизоляции рекомендуют использовать такой утеплитель, как минеральная вата. Этот материал следует применять в наиболее удобной для владельца объекта форме.
Скорлупа из пенополистирола
Это усовершенствованная разновидность пенопласта, применяемая для предизолированных труб или утеплителей в виде цилиндров и полуцилиндров. Возможно повторное использование, если приходится раскрывать трубопровод для устранения течи или демонтажа. Выпускается с внешним защитным слоем или без такового.
Монтаж: Укладку скорлупы делать проще всего, благодаря хорошо продуманной форме выпуска. Пенополистироловые цилиндры подходят для наземных коммуникаций и подземной (канальной) укладки труб. Они охватываются половинками скорлупы, подходящей по ширине трубы и закрепляются. Фольгированный скотч накладывается по спирали плотно прилегающими слоями.
Чтобы обеспечить «перехлест» фрагментов скорлупы при монтаже теплоизоляции трубопроводов, половинки лучше сдвигать относительно второй части. После обмотки фольгированным скотчем утепление можно считать завершенным.
Важно знать! Подобно половинкам скорлупы из пенополистирола, укладывают формованные полуцилиндры из других материалов, таких как вспененный каучук или пенопласт. Вспененный полиэтилен выпускается в виде многокомпонентной основы для фольгированных утеплителей. А без дополнительного слоя постепенно деформируется, слеживается и расползается на стыке.
Фабричная «скорлупа» из пенополистирола монтируется легко, благодаря специальным пазам на каждом сегменте
Все для теплоизоляции труб и ее применение
Для термоизоляции трубопроводов применяют широкий ряд синтетических и натуральных материалов, выпускаемых многими отечественными и зарубежными промышленными предприятиями. Основной принцип действия подавляющего большинства теплоизоляторов заключается в том, что близкий к вакууму и в меньшей степени атмосферный воздух являются очень плохими проводниками тепла. То есть, если материал имеет в своей структуре большое количество воздушных камер, его тепловая проводимость намного меньше, чем при их отсутствии.
Рис. 5 Трубки из вспененного полиэтилена обычные и с защитной ПЭ-оболочкой
Внутри помещений
Так как материалы внутри помещений не подвергаются воздействию атмосферных осадков, то их водонепроницаемость не играет важной роли. Также из-за отсутствия давления на наружную оболочку не предъявляются какие-либо требования по их жесткости и прочности. И наконец большое значение играет экологичность, если теплоизоляторы эксплуатируются в жилых домах и квартирах. Чаще других для внутренней термоизоляции труб используют следующие виды изоляторов:
Из вспененного полиэтилена. Полиэтилен (ПЭ) относят к экологически чистым и безопасным самозатухающим материалам. Для температурной изоляции трубопроводов выпускают трубки длиной 2 м с продольной или намеченной линией для прорезания на наружные диаметры труб от 15 до 160 мм. Толщина оболочки трубок лежит в диапазоне от 6 до 25 мм.
Эксплуатационные параметры вспененного полиэтилена:
- температурный диапазон: от — 60 до + 75 °С;
- теплопроводность: 0,35 — 0,5 Вт/(м·°С);
- водопоглощение: около 0,8% от объема;
- паропроницаемость: 0,001 мг/м·ч·Па;
- горючесть: группы Г-1 и Г-2 (слабо или умеренно горючие).
Трубную ПЭ-изоляцию выпускают широкий ряд производителей с брендами Energoflex, Изоком, Isodom. Иногда для покрытия трубопроводов используется и рулонная теплоизоляция торговых марок Пенофол, Изолон, Экофол, Изофлекс. Ее преимущества — наличие фольгированного слоя, который позволяет снизить потери от инфракрасного излучения.
Рис. 6 Все для теплоизоляции труб из вспененного каучука
Вспененный каучук. Данный теплоизолятор в виде трубок длиной 2 м с различным диаметром и толщиной стенки (аналогичны трубкам из вспененного ПЭ) выпускают под торговыми марками Energoflex и K-Flex. Основные физические и эксплуатационные характеристики вспененного каучука:
- теплопроводность: 0,036 — 0,045 Вт/(м·°С);
- группа горючести: Г-1 (слабо горючие);
- диапазон рабочих температур: от -200 до +150 °C;
- водопоглощение: 0,15% от объема;
- паропроницаемость: 0,00012 мг/м·ч·Па.
Напыляемый пенополиуретан
Удобная форма выпуска – двухкомпонентная смесь распыляется из специального прибора через насадку. Применяется на любой наклонной поверхности или в труднодоступных местах складских, чердачных и других вспомогательных помещений. Использование вспененных материалов типа напыляемого пенополиуретана при прокладывании подземных коммуникации не целесообразно. Пористый материал под давлением грунта уплотняется, поэтому теряет свои свойства и становится неэффективным
Монтаж: Термоизоляция напылением в виде снежной пены может производиться не только на поверхности труб, но и на любой промерзающей поверхности. Плотная бела пена образует превосходное сцепление с металлическими (стальными) трубами.
Совет! Такую работу можно выполнить самостоятельно (если есть начальные навыки) или доверить профильной фирме. При отсутствии опыта будет большой расход пены и неравномерный слой при нанесении. Желательно потренироваться на нескольких квадратных метрах площади перед полноценной термоизоляцией трубопровода.
Теплоизоляционная краска
Инновация на отечественном строительном рынке – белая или серая паста на основе многокомпонентной смеси из акрила и синтетических наполнителей. Хорошо переносит температурные скачки, отлично защищает металл от коррозии и образования конденсата.
Монтаж: Наносят специальным пульверизатором в несколько слоёв, чтобы обеспечить более качественную изоляцию. Желательно хорошо очищенные трубы обработать грунтовкой для покраски металла.
При любом способе обработки труб важно проверить герметичность коммуникаций, очистить трубы от ржавчины, можно нанести грунтовку и обработать утеплителем по всем правила монтажа. Утепление трубопровода высокотехнологичными материалами гарантирует обеспечение частного дома бесперебойными поставками холодной воды и эффективным отоплением.
