Минеральная вата — теплоизоляция для труб
Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей теме поговорим о материалах изоляции для труб. Важное значение для эффективной работы всей тепловой сети имеет тепловая изоляция. Тепловая изоляция предназначена для уменьшения тепловых потерь и повышения долговечности.
Основные требования к теплоизоляционным материалам следующие:
- Низкая теплопроводность, как в сухом, так и в состоянии естественной влажности (не более 0,07 Вт/м для трубопроводов, проложенных надземным и подземным канальным способом; не более 0,13 Вт/м – для подземного бесканального способа).
- Малое водопоглощение.
- Малая коррозионная активность самого изоляционного материала.
- Сам теплоизоляционный материал должен быть щелочным или нейтральным, но не кислым (рН>8,5).
- Теплоизоляционный материал должен иметь высокие прочностные свойства.
Кроме уменьшения тепловых потерь теплоизоляция для труб облегчает обслуживание и уменьшает температуры воздуха в тепловых камерах и каналах, уменьшает или полностью устраняет получение ожогов обслуживающего персонала.
Теплоизоляционная конструкция трубопровода состоит из:
- Теплоизоляционный слой
- Армирующие (крепежные) детали
- Пароизоляционный слой (для ж. с отрицательной температурой)
- Покровный слой (защитный металлический кожух).
Выбор тепловой изоляции и ее размеров зависит от вида трубопроводов, наружного и внутреннего диаметров трубопровода, способа прокладки трубопровода и расчетной температуры транспортирующего вещества.
Технические характеристики теплоизоляционных материалов
| Материал изделия | Диаметр труб. dВГОСТ, мм | Средняя плотность изделия, рИЗ | Средняя теплопроводность изделия, рИЗ | Температура применения, 0С | Группа горючести |
| 1. Маты минераловатные, прошивные в обкладке из металлической сетки | 200÷1400 | 102÷132 | 0,043÷0,049 | -180÷700 | Не горючий |
| 2. Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетических связывающих | 50÷ 400 | 40÷80 | 0,04÷0,042 | -60÷180 | Не горючий |
| 3. Плиты пенополистирольные | 100÷1400 | 120÷40 | 0,032÷0,044 | -180÷700 | Горючий |
| 4. Полуцилиндры из пенопласта марки ФК-204 ФФ | 100÷400 | 170÷200 | 0,052÷0,055 | -6÷150 | Трудно горючие |
| 5. Пенополиуретан ППУ-313/3 (заливочный) | 100÷1400 | 170÷200 | 0,052÷0,055 | -180÷120 | Горючий |
| 6. Пенопласт полиуретановый новый, эластичный ППУ-ЭТ | 100÷1400 | 40÷50 | 0,038÷0,043 | -60÷100 | Горючий |
| 7. Ровинг (жгут) из стеклянный нитей | 25÷ 50 | 200÷250 | 0,062÷0,065 | -180÷150 | Не горючий |
| 8. Теплоизоляционные изделия из вспененного каучука | 25÷ 1400 | 60 | 0,033÷0,054 | -57÷125 | Слабо горючий |
| 9. Пенополимербетон | 25÷ 1400 | 400 | 0,06÷0,07 | -180÷150 | Горючий |
| 10. Армопенобетон | 150÷800 | 350÷450 | 0,105÷0,13 | -180÷150 | Трудно горючий |
Минеральная вата
Что же такое минеральная вата? Минеральная вата – это теплоизоляционный материал, имеющий структуру ваты и изготовленный из расплава горной породы, шлака или стекла. Состоит из тончайших хаотически расположенных волокон с вкраплениями расплава в виде застывших жёстких капель (корольков), не перешедших в волокно. Корольки повышают объемную массу ваты и тем самым ухудшают ее качество. Минеральная вата – самая часто используемый материал при прокладке тепловых сетей, для канальной прокладки.
Технические характеристики минеральной ваты можно посмотреть в актуальном госте на минеральную вату – ГОСТ 4640-2011 Вата минеральная. Технические условия.
Минеральную вату согласно по ГОСТ в зависимости от плотности изготавливают марок: ВМ-35, ВМ-50, ВМ-70.
Пункт. 4.4.3 ГОСТ 4640-2011 гласит, что негорючая минеральная вата относится к группе негорючих материалов (группа НГ). Группу горючести не определяют для ваты, применяемой для изготовления теплоизоляционных материалов.
Для тех кому интересно, напомню, что группу горючести определяют по ГОСТ 30244 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.
Минеральная вата характеристики и свойства
| Наименования показателя | Значение показателя для марки | ||
| ВМ-35 | ВМ-50 | ВМ-70 | |
| Плотность минеральной ваты кг/м3, не более | 35 | 50 | 70 |
| Модуль кислотности, не менее | 2,0 | 1,6 | 1,4 |
| Водостойкость минеральной ваты, pH, не более | 3,5 | 4,0 | 4,0 |
| Средний диаметр волокна, мкм, не более | 3 | 6 | 8 |
| Содержание неволокнистых включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более | 8 | 12 | 16 |
| Теплопроводность минеральной ваты *, Вт/(м*К), Не более, при температуре: 283 К (10 0С) 298 К (250С) 398 К (1250С) 573 К (3000С) ** |
0,038 0,040 0,070 — |
0,037 0,039 0,065 — |
0,036 0,038 0,050 0,120 |
| Влажность минеральной ваты, % по массе, не более | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Содержание органических веществ, % по массе, не более | 2,0 | 1,5 | 1,5 |
| * Определяют для товарной ваты ** Определяют методом экстраполяции | |||
Производители минеральной ваты в России – минеральная вата Технониколь, минеральная вата Rockwool, минеральная вата Isotec, минеральная вата Paroc, минеральная вата Xotpipe. Где купить минеральную вату, какая цена и стоимость минеральной ваты, можете сами узнать на сайте этих производителей.
Пеностекло FOAMGLAS
К негорючей изоляции, применяемой в тепловых сетях можно отнести — Пеностекло FOAMGLAS — это негорючий, кислотостойкий, водо- и паронепроницаемый материал, обладающий высокой прочностью на сжатие и низким коэффициентом линейного расширения. Производит данную изоляцию ООО «ОПИ» (ООО «Объединённая промышленная инициатива»). На сайте у них представлены альбомы технических решений в PDF и в DWG форматах на: теплоизоляционные изделия из пеностекла FOAMGLAS в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Рекомендации по применению с альбомом технических решений ТР 12310-ТИ.2006 (состоит из 2 частей).
Пенополиуретан
Для бесканальной прокладки тепловых сетей используется – пенополиуретан (ППУ), также эту изоляцию можно использовать в канальной прокладке, но в оцинкованной оболочке, т.к. ППУ изоляция для труб горючая. Характеристики ППУ изоляции смотрите в статье: Пенополиуретановая изоляция: Преимущества, недостатки и характеристика пенополиуретана.
Использование тепловой изоляции на тепловых сетях Москвы
В Московских тепловых сетях в 2000 годы использовался Альбом СК 3105-98 Конструкции пересечения теплосети с подземными коммуникациями выпуск 4 (заказ 99-3170) разработанный институтом «МОСИНЖПРОЕКТ» в 200 году. В альбоме представлена конструкция изоляции трубопроводов Ду50-Ду1400 мм минеральной ватой с покровным слоев из асбестоцементной корки по металлической сетке в непроходных каналах, проходных каналах, а также конструкция изоляции трубопроводов Ду50-Ду500 минеральной ватой при надземной прокладке, и Ду50-Ду1400 мм для байпасных линий. Альбом этот есть в интернете, так что найти его не составит труда.
Время шло и в 2006 году ОАО «Московская теплосетевая компания» утвердила и выпустила Раздел I Альбома ТС 794.00.00.00 Таблица справочных данных для труб, покрытий для защиты трубопроводов от наружной коррозии, изоляции трубопроводов матами из минеральной ваты.
- Пояснительная записка из данного альбома
- Чертежи конструкций теплоизоляции трубопроводов, покровного слоя изоляции и расходов материалов составлены на основании СНиП 41-02-2003 Тепловые сети, СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с частичным использованием материалов альбома СК3105- 98 Конструкция пересечения теплосети с подземными коммуникациями института «МОСИНЖПРОЕКТ».
- Толщина тепловой изоляции двухтрубных тепловых сетей при надземной прокладке на открытом воздухе, в помещениях и подвалах зданий, подземной канальной прокладке принята на основании СНиП 41-03-2003 и СП 41- 103-2000г. исходя из расчета норм плотности теплового потока через поверхность изоляции трубопроводов тепловых сетей. Нормы плотности теплового потока для двухтрубной прокладки тепловых сетей в непроходных каналах составлены при одинаковых толщинах тепловой изоляции для подающего и обратного трубопроводов, что обеспечивает индустриальность теплоизоляционных работ.
- Тепловая изоляция подающего и обратного трубопроводов принимается одинаковой толщины и выполняется из минераловатных прошивных матов марки 100, соответствующих ГОСТ 4640-93 Вата минеральная и ГОСТ 21880-94 Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные.
- В зависимости от видов прокладки теплопроводов (подземная канальная, в помещениях, тоннелях и подвалах зданий, надземная) см. чертежи ТС794.01.00.00 лист 1, 2, 3, 4, 5, 6 приведены чертежи конструкции и таблицы расходов материалов на устройство теплоизоляции и защитного слоя изоляции.
- В качестве защитного слоя изоляции при подземной канальной прокладке трубопроводов, при прокладке труб в помещениях, тоннелях и подвалах зданий предусматривается асбестоцементная корка по металлической сетке, при надземной прокладке трубопроводов — оцинкованная сталь б=1 мм. или алюминиевые листы б=1 мм.
- Тепловую изоляцию технологического оборудования, сильфонных и сальниковых компенсаторов выполнять минераловатными рулонами марки 100 в соответствии с СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов приложение Б.
- В случае замены теплоизоляционного и защитного материалов необходимо руководствоваться требованиями СНиП 41-02-2003 Тепловые сети, СНиП Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов и СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.
- Технические требования к трубопроводам.
- Для защиты от наружной коррозии поверхности трубопроводов перед монтажом тепловой изоляции должны быть очищены от механических загрязнений, водорастворимых солей, жиров, масел и покрыты кремнийорганической эмалью КО-8101 по инструкции ЭИ-20 ОАО «Московская теплосетевая компания». Поверхность перед окрашиванием должна быть сухой и чистой. Очистка от ржавчины, окалины, старой краски производится ручным или механическим способом.
Альбом этот тоже легко можно скачать в интернете.
В настоящее время в Москве в тепловых камерах, при надземной прокладке (для байпасов тепловых сетей) используют изоляцию СТУ-Ф. СТУ-Ф – теплогидроизоляционная конструкция, кашированная алюминиевой фольгой толщиной 50 мкм. СТУ – системы теплоизоляционные универсальные. Данная изоляция разработана при участии ОАО «ВТИ» г. Москва и ОАО «ВНИПИЭнергопром» г. Москва. Каталог можно скачать в интернете.
Технические характеристики СТУ
Рабочая температура изоляции СТУ: от -60 до + 4000С (спецзаказ – до + 700 0С);
Коэффициент теплопроводности СТУ:
При Тср = +250С составляет 0,0378 Вт/м*К;
При Тср = +1250С составляет 0,0675 Вт/ м*К;
Плотность изоляции СТУ, р = 30-120 кг/м3;
Горючесть изоляции СТУ – НГ (негорючая).
Расчет теплоизоляции
Поговорим о примерах расчета теплоизоляции без применения всяких калькуляторов изоляции. Надо же самим понимать по каким расчетных формулам проводят расчет объемов изоляции и изоляционных работ.
Расчет теплоизоляционных работ доя плоских поверхностей ведется по формулам:
Объем изоляции, м3:
V =L*b*б
Площадь изоляции, м3:
F = L*б
L – длина изолируемой поверхности, м;
b – ширина изолируемой поверхности, м;
б – толщина изоляционного слоя, м.
Пример 1 – расчет площади и объема изоляции. Ширина изолируемой плоской поверхности 20 м, высота 6 м, толщина изоляционного слоя 60 мм. Необходимо определить площадь и объем изоляции.
Решение.
Площадь изоляции:
F =20 * 6 = 120 м2
Объем изоляции:
V = 120 * 0,06 = 7,2 м3
Расчет теплоизоляционных работ, выполненных на трубопроводах ведется по формулам:
Объем изоляционного слоя, м3, приходящийся на 1 м. длины трубопровода:
V = 3,14 * б * (б + d)
Площадь наружной поверхности изоляции, м2, приходящаяся на 1 м. длины трубопровода:
F = 3,14 * D
б – толщина изоляционного слоя, м;
d – наружный диаметр трубопровода, м;
D – наружный диаметр изоляции, м (D = d + 2*б)
Пример 2. Диаметр изолируемого трубопровода 76 мм, длина 250 м, толщина изоляции 50 мм. Необходимо определить объем и площадь смонтированной изоляции.
Решение. Объем изоляции трубопровода:
V = 3,14 * 0,05 * (0,05 + 0,076) * 250 = 5 м3
Площадь наружной поверхности изоляции:
F = 3,14 * (0,076 + 0,05 * 2) *250 = 138 м3.
Надеюсь, что мне удалось раскрыть тему и детально все пояснить. Думаю, что проблем по тепловой изоляции трубопроводов не должно возникнуть.