Теплоизоляция. Теплоизоляционные работы

Теплоизоляционные материалы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Полносборные и комплектные конструкции тепловой изоляции

Наиболее индустриальный вид изоляции — это теплоизоляционные конструкции заводского изготовления. Они разделяются на полносборные (ПТК) и комплектные теплоизоляционные конструкции (КТК). Полносборные теплоизоляционные конструкции состоят из теплоизоляционных изделий (основной теплоизоляционный слой) и покровного слоя, соединенных между собой крепежными деталями, и деталей крепления на трубопроводе

Комплектные теплоизоляционные конструкции состоят из тех же элементов, что и полносборные, но собраны в единую конструкцию без соединения крепежными деталями.

Теплоизоляционные конструкции с металлическим покрытием крепят на трубопроводе с помощью самонарезающих винтов (оцинкованных или кадмированных) или бандажей; теплоизоляционные конструкции с неметаллическим покрытием — с помощью бандажей или пластмассовых кнопок. Для крепления конструкций применяют бандажи из алюминия и алюминиевых сплавов, стальной упаковочной ленты, оцинкованной или покрытой противокоррозионным составом.

Изоляция полносборными теплоизоляционными конструкциями из минераловатных и стекловатных изделий с металлическим покрытием. Для изоляции трубопроводов применяют цилиндры с одним продольным разрезом или полуцилиндры-скорлупы.

Теплоизоляционные изделия крепят к покровному слою. Для крепления используют шплинты, выполняемые из тонколистового металла или алюминиевой проволоки. К покровному слою также шплинтами или заклепками крепят бандажи. Бандажи стягивают ключом. Для закрепления на трубопроводе нижнего полуцилиндра во избежание его провисания может быть предусмотрена специальная подвеска из алюминиевой или оцинкованной проволоки.

При необходимости отделки торцов теплоизоляционной конструкции у фланцевых соединений, арматуры, сварного шва и т. д. у торца устанавливают диафрагму, выполненную из того же металла, что и покрытие.

Изоляция теплоизоляционными конструкциями из минераловатных и стекловатных изделий с неметаллическим покрытием. Основной теплоизоляционный слой крепят к покровному слою шплинтами из алюминиевого листа или наклеивают на основной изоляционный слой (если покровный слой выполнен из рулонных материалов). Для изоляции трубопроводов диаметром до 273 мм применяют минера-ловатные цилиндры, полуцилиндры, маты рулонированные, плиты мягкие минераловатные или стекловатные. Конструкцию на монтаж поставляют в комплекте с рулоном стеклопластика. Ткань разрезают на ленты для проклейки поперечных швов конструкции, если в последней не предусмотрен нахлест покровного слоя по поперечным швам, и отделки торцов изоляции. Торцы изоляции отделывают также диафрагмой, нарезанной из рулонного стеклопластика и наклеенной на покровный слой и торцовое разрезное кольцо из кровельной стали, устанавливаемое на трубопроводе.

Если трубопровод расположен в помещении, металлические бандажи на швах, образуемых соседними конструкциями, не устанавливают. Швы проклеивают полосками стеклопластика.

Для изоляции трубопроводов диаметром более 273 мм могут применяться цилиндры, составленные из теплоизоляционного слоя (минераловатных или стекловатных матов на связках) и покровного слоя из рулонного материала (дублированной фольги, фольгоизола). Теплоизоляционный слой приклеивают к покровному битумом, синтетическими клеями и т. д.

Теплоизоляционные конструкции на монтаж поставляют в свернутом виде скрепленными двумя бандажами из упаковочной ленты с противокоррозионным покрытием. По линии продольного разъема цилиндра и одного его торца покровный слой выступает на 40 мм для образования нахлеста при укладке на трубопроводе. Швы проклеивают тем же клеящим составом, которым приклеен основной теплоизоляционный слой.

Изоляция комплектными конструкциями из минераловатных скорлуп или цилиндров на синтетическом связующем с металлическим покрытием. В этой конструкции основной теплоизоляционный слой не прикреплен к покровному слою, а только вложен в него. Конструкция крепится на трубопроводе только по продольным швам покровного слоя самонарезающими винтами или бандажами.

Конструкции тепловой изоляции трубопроводов на основе теплоизоляционных матов из минерального и стеклянного волокна.

Маты теплоизоляционные из минеральной ваты, прошивные или на синтетическом связующем, гидрофобизированные, предназначены для тепловой изоляции трубопроводов и оборудования с температурой транспортируемых веществ от минус 180 до + 570 "С.

Маты теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна применяются для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с температурой теплоносителя от —60 до +180 "С.

Маты применяются для тепловой изоляции следующих объектов:

-  трубопроводов тепловых сетей при надземной (на открытом

воздухе, в подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тонне

лях) прокладках;

—  технологических трубопроводов с положительными и отрица

тельными температурами всех отраслей промышленности, включая

пищевую, предприятий микробиологии, радиоэлектроники и др.,

где требуется соблюдение условия повышенной чистоты воздуха

в помещении;

-          трубопроводов горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;

-          фланцевых соединений трубопроводов;

-          фланцевой арматуры (задвижки, вентили, клапаны);

-          фланцевых соединений оборудования;

-          промышленного оборудования, включая технологические аппараты, теплообменники, резервуары для хранения холодной и горячей воды (баки-аккумуляторы), нефти и нефтепродуктов, химических веществ;

-          внутренних металлических стволов дымовых труб.

Теплоизоляционные маты применяются в качестве теплоизоляционного слоя в полносборных и комплектных конструкциях, применяемых для изоляции трубопроводов и оборудования и изготавливаемых по ТУ 36-1180-85 «Индустриальные конструкции для промышленной тепловой изоляции трубопроводов, аппаратов и резервуаров».

Для тепловой изоляции трубопроводов с отрицательными температурами, холодного водоснабжения, тепловых сетей подземной канальной прокладки, трубопроводов с переменным режимом работы (охлаждение — нагревание) допускается применение только гидрофобизированных теплоизоляционных матов. Для трубопроводов холодной воды и с отрицательными температурами рекомендуется применять маты, кашированные алюминиевой фольгой.

Теплопроводность волокнистых теплоизоляционных материалов в конструкции зависит от температуры и степени их монтажного уплотнения, что учитывается при проектировании и расчете требуемой толщины тепловой изоляции.

При уплотнении волокнистых теплоизоляционных материалов плотностью 20—60 кг/м3 теплопроводность материала снижается, при этом наибольшее снижение теплопроводности наблюдается при повышенных температурах, что указывает на техническую целесообразность монтажного уплотнения минераловатных и стекловат-ных матов в теплоизоляционных конструкциях высокотемпературных трубопроводов и оборудования.

Рекомендуемый коэффициент уплотнения определяется с учетом деформативных свойств теплоизоляционных матов и может иметь значения в пределах от 1,2 до 4.

Конструктивные решения тепловой изоляции и расчетные характеристики теплоизоляционных конструкций определяются параметрами изолируемого объекта, назначением тепловой изоляции, условиями эксплуатации теплоизоляционных конструкций и характеристиками используемых в конструкции теплоизоляционных и защитно-покровных материалов

Одно-, двух- и трехслойные конструкции изоляции трубопроводов с креплением теплоизоляционного слоя бандажами и подвесками. Минераловатные маты могут применяться для тепловой изоляции трубопроводов наружным диметром от 45 мм и более. Для трубопроводов наружным диаметром от 45 до 159 мм включительно крепление теплоизоляционного слоя предусматривается:

- бандажами из ленты 0,7 х 20 мм при укладке матов в один слой при толщине изоляции 40—100 мм. Рекомендуется устанавливать не менее трех бандажей на 1 метр длины трубопровода (на ширину мата);

— кольцами из проволоки диаметром 2 мм для внутренних сло-евдвух- и трехслойных конструкций толщиной 120 мм и более. Предусмотрена установка трех проволочных колец на 1 метр длины трубопровода. Бандажи из ленты 0,7 х 20 мм устанавливаются по наружному слою так же, как и в однослойной конструкции.

Для трубопроводов наружным диаметром 219 мм и более крепление теплоизоляционного слоя предусматривается:

-          бандажами из ленты 0,7 х 20 мм и подвесками из проволоки 1,2 мм при укладке матов в один слой при толщине изоляции 40—100 мм. Рекомендуется устанавливать не менее трех бандажей на 1 метр длины трубопровода (на ширину мата). Подвески устанавливаются равномерно между бандажами, предусмотренными для крепления каждого мата, и крепятся на трубопроводе. Под подвески устанавливаются подкладки из стеклопластика;

—        кольцами из проволоки диаметром 2 мм для внутренних сло

ев двух- и трехслойных конструкций толщиной 120 мм и более и

подвесками. Подвески второго и третьего слоев крепятся к подвес

кам первого слоя снизу. Бандажи из ленты 0,7 х 20 мм устанавлива

ются по наружному слою также, как и в однослойной конструкции.

Теплоизоляционный слой укладывается с уплотнением по толщине. Коэффициент уплотнения зависит от вида применяемого материала и может иметь значение в диапазоне от 1,2 до 4,0.

В многослойных конструкциях маты второго и последующих слоев должны перекрывать швы предыдущих.

На вертикальные трубопроводы подвески не устанавливаются. Крепление теплоизоляционного слоя осуществляется бандажами и проволочными кольцами до диаметра 476 мм включительно. Для предупреждения сползания колец и бандажей применяются струны из проволоки диаметром 2 мм. При большем диаметре предусматривается крепление на проволочном каркасе. На вертикальные трубопроводы устанавливаются разгружающие устройства с шагом 3—4 м по высоте. Бандажи из черной стальной ленты должны быть окрашены с целью предотвращения коррозии.

В теплоизоляционных конструкциях толщиной до 80 мм на горизонтальных трубопроводах предусмотрена установка опорных скоб высотой, соответствующей толщине изоляции, изготавливаемых из алюминия или оцинкованной стали в зависимости от материала металлического защитного покрытия. Скобы устанавливаются на горизонтальные трубопроводы диаметром от 108 мм с шагом 500 мм по длине трубопровода. На трубопроводы наружным диаметром 530 мм и более устанавливаются три скобы по диаметру в верхней части конструкции и одна снизу.

В горизонтальных теплоизоляционных конструкциях толщиной до 100 мм предусмотрена установка опорных колец из ленты стальной горячекатаной 2 х 30 мм с прокладками из асбестового картона. Опорные кольца устанавливаются на трубопроводы диаметром 108 мм и более при толщине изоляции 100 мм и более. Опорные кольца для трубопроводов диаметром от 530 мм и выше изготавливаются из двух — четырех элементов, которые стягиваются болтами 8 х 50 мм и гайками.

Для предотвращения коррозии элементы разгружающих устройств и опорных колец из черной стали должны быть окрашены лаком БТ-577 или кремнийорганическим лаком в зависимости от температуры изолируемой поверхности. Проюлока, применяемая для крепления теплоизоляционного слоя в рассмотренном случае и приведенных ниже, в зависимости от материала и температуры изолируемой поверхности, агрессивности окружающей среды может быть из черной углеродистой, оцинкованной или нержавеющей стали.

Расход теплоизоляционных материалов на изоляцию зависит от деформативных свойств применяемых изделий в зависимости от коэффициента уплотнения.

Крепление теплоизоляционного слоя с помощью проволочного каркаса предусматривается для горизонтальных трубопроводов наружным диаметром 530 мм и более и вертикальных трубопроводов.

Кольца из проволоки диаметром 2—3 мм устанавливаются с шагом 500 мм по длине трубопровода на его поверхность. К кольцам прикрепляются пучки стяжек из проволоки 1,2 мм с шагом 500 мм по дуге кольца.

Предусматривается четыре стяжки в пучке при изоляции в один слой и шесть — при изоляции в два слоя. Стяжки прокалывают слои матов и закрепляются крест-накрест. Бандажи из ленты 0,7 х 20 мм с пряжками устанавливаются с шагом 500 мм при однослойной изоляции и по наружному слою при двух- и трехслойной изоляции. Вместо бандажей по внутренним слоям многослойной изоляции предусматриваются кольца из проволоки диаметром 2 мм. Скобы, опорные кольца на горизонтальных участках и разгружающие устройства на вертикальных участках трубопроводов устанавливаются, как указано выше.

Конструкция теплоизоляции трубопроводов минерал оватными матами, кашированными алюминиевой фольгой. Такая конструкция может быть рекомендована для изоляции трубопроводов холодной юды и трубопроюдов с отрицательными температурами при тол-щине изоляции не более 100 мм (один слой изоляции) для предотвращения конденсации влаги на поверхности изоляции. При тщательной заделке мест проколов от подвесок и стыков матов конструкция не требует дополнительного пароизоляционного слоя.

Конструкция также может быть использована без защитного покрытия для изоляции трубопроводов и с положительными температурами при их расположении в помещениях при отсутствии требований к эстетике, в тоннелях и каналах. Подвески могут быть заменены на кольца или бандажи. Тщательной герметизации мест проколов и стыков матов в этом случае не требуется. Швы фольги рекомендуется проклеивать различными материалами с липким слоем или накладками из фольги или фольгостеклоткани.

При применении бандажей из неметаллических материалов (стеклопластика, фольгостеклоткани, полиэтиленовых или поливи-нилхлоридных лент, киперной ленты и др.) подкладки из стеклопластика не устанавливаются.

Расход теплоизоляционных, покровных и крепежных материалов на изоляцию матами, каптированными алюминиевой фольгой, такой же, как и для матов без покрытия фольгой. Дополнительно следует учитывать расход герметизирующей ленты (м2), который рекомендуется принимать равным 15 % от поверхности защитного покрытия изоляции.

В конструкциях тепловой изоляции арматуры и фланцевых соединений минераловатные или стекловатные маты используются в виде матрацев в обкладках из стеклоткани, стеклорогожи или кремнеземной ткани в зависимости от температуры изолируемых поверхностей.

Рекомендуется применение минераловатных матов в качестве теплоизоляционного слоя в съемных конструкциях тепловой изоляции:

—        фланцевых соединений трубопроводов с диаметром условного прохода Ду > 50 мм;

—        приварной и фланцевой арматуры Д > 50 мм (задвижек, вентилей, клапанов);

—люков и фланцевых соединений оборудования.

При изоляции арматуры, фланцевых соединений трубопроводов и аппаратов маты применяются в виде матрацев с обкладками из стеклоткани при температуре изолируемой поверхности до 450 °С и с обкладками из кремнеземной ткани при температуре изолируемой поверхности более 450 "С.

В зависимости от вида и размеров арматуры матрацы могут быть с пришитыми крючками или без них. Матрацы к изолируемой поверхности крепятся бандажами с пряжками и перевязываются проволокой по крючкам.

Поверх матрацев устанавливается съемный металлический кожух, крепление которого может осуществляться замками, приваренными непосредственно к кожуху, или бандажами с замками, устанавливаемыми поверх кожуха.

Ширина матраца из минераловатного мата в обкладках при изоляции фланцевой арматуры и фланцевых соединений трубопроводов и аппаратов должна быть равна длине фланцевого соединения или арматуры, включая присоединительные фланцы, плюс две длины болта, соединяющего фланцевый разъем, плюс не менее чем 200 мм для установки на изоляцию трубопровода или аппарата.

При изоляции приварной арматуры матрац устанавливается встык с изоляцией трубопровода под общим покрытием.

Возможно использование матов в составе полносборных теплоизоляционных конструкций для изоляции арматуры и фланцевых соединений (футляров или полуфутляров).

При этом маты могут применяться в качестве вкладыша в футляр или полуфутляр, в виде матрацев, приклеенных к металлической поверхности кожуха или прикрепляемых шплинтами.

Допускается использование матов в полносборных конструкциях с облицовкой с наружной стороны металлической сеткой с мелкой ячейкой, которая также крепится шплинтами. Края сетки заделываются внутрь металлического кожуха.

Маты, каптированные с одной стороны алюминиевой фольгой, могут использоваться в качестве вкладыша в полуфутляры без металлической сетки при температуре изолируемой поверхности, соответствующей температуростойкости клеевого соединения.

Конструкции теплоизоляции трубопроводов на основе цилиндров и полуцилиндров из волокнистых теплоизоляционных материалов ( 4.2.3). Цилиндры теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем (например, по ТУ 5762-010-45757203-01) являются современным эффективным теплоизоляционным материалом, обладающим улучшенными теплотехническими характеристиками по сравнению с материалами, ранее выпускавшимися и применявшимися в России для тепловой изоляции трубопроводов