Izolacja termiczna rur: walka z zamarzaniem i oszczędność

Izolacja termiczna rurociągów sieci cieplnych, a także wodociągów i kanalizacji jest praktycznie obowiązkowa. Wynika to z faktu, że podczas przemieszczania się przez rury ich zawartość może być narażona na niskie temperatury (istnieje ryzyko zamarznięcia) lub tracić energię cieplną.

Aby tego uniknąć, eksperci stosują różne metody, z których najpopularniejsze zostaną omówione w naszym artykule.

Podstawy izolacji

Potrzeba wykonywania pracy

Wszystkie środki mające na celu izolację rurociągów są realizowane z jednym konkretnym celem - w celu zmniejszenia wpływu czynników zewnętrznych na zawartość rur.

Jednak w zależności od sytuacji niuanse mogą się różnić:

• Jeśli mówimy o ogrzewaniu i zaopatrywaniu w ciepłą wodę, konieczne jest zminimalizowanie strat energii podczas transportu chłodziwa.. Podczas gdy gorąca woda dociera do rurociągu z kotłowni do domu (szczególnie zimą), ochładza się ona o około 10-15⁰C. W związku z tym straty finansowe również będą znaczne.

• Ponadto ważna jest izolacja cieplna rur ciepłej wody w pomieszczeniach mieszkalnych i przemysłowych.. Jest on montowany w celu ochrony ludzi przed poparzeniem w kontakcie z rozgrzanymi ścianami obwodów komunikacyjnych.
• W przypadku zimnej wody i kanalizacji mamy nieco inny problem.. Gdy temperatura powietrza atmosferycznego zmniejsza się, wzrasta ryzyko zamarznięcia cieczy w rurach, co na wczesnym etapie prowadzi do osłabienia ciśnienia, a następnie do całkowitego zablokowania.
• Jeśli spróbujesz użyć systemu, w którym utworzył się blok lodowy, rura może pęknąć. z wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami (w dosłownym i przenośnym sensie).

W rzeczywistości metody opisane poniżej są wykorzystywane do rozwiązania tych trzech problemów.

Podejścia do rozwiązania problemu

Chroń rurociągi przed skrajnymi temperaturami i wpływami zewnętrznymi na kilka sposobów:

• Po pierwsze, rurociągi kanalizacyjne (kanalizacyjne i kanalizacyjne), a także system wodociągowy mogą być wyposażone w aktywne systemy grzewcze. Takie systemy to kable grzejne, które są albo montowane na górze rury, albo włożone do jej światła i połączone z siecią elektryczną.

Zwróć uwagę! W przypadku ciągłego używania instrukcja zaleca stosowanie samoregulujących się przewodów, które nie przegrzewają się i nie spalają się, ponieważ są automatycznie odłączane, gdy występuje nadmierne nagrzewanie.

• Po drugie, rury można układać w taki sposób, aby miały minimalny kontakt z niskimi temperaturami. Zwykle w tym celu cała komunikacja jest pochowana w ziemi poniżej poziomu jej zamrożenia.

• Ta grupa metod obejmuje również układanie rurociągów w podziemnych zamkniętych tacach: układ znajduje się w stosunkowo odizolowanej komorze powietrznej, w której powietrze jest znacznie wolniejsze.
• Jednak zdolność do "ukrywania" rury pod ziemią nie zawsze jest taka. Dlatego w większości przypadków stosuje się obwód termoizolacyjny z porowatych materiałów. Obwód ten działa jako strefa buforowa, zapobiegając utracie ciepła przez gorącą ciecz i zabezpieczając zimną wodę oraz drenując przed zamarzaniem.

Właśnie tej metodologii poświęcamy naszą szczegółową analizę.

Uregulowanie prawne

Podstawowym dokumentem regulującym materiały i metody stosowane w izolacji termicznej różnych urządzeń komunikacyjnych jest SNiP 2.04.14-88. W tej normie gromadzone są informacje na temat technologii izolacji, a także podstawowych wymagań, które są przekazywane do obwodów ochronnych.

Jeśli przeanalizujemy główne postanowienia tego dokumentu, SNiP dotyczący izolacji termicznej urządzeń i rurociągów zawiera następujące zalecenia:

• Ocieplenie powinno być obowiązkowym elementem każdego systemu, niezależnie od temperatury płynu chłodzącego.
• W przypadku wyposażenia warstwy termoizolacyjnej, zarówno gotowych (poniżej opowiem o cechach systemów "rura w rurze"), jak i prefabrykowanych konstrukcji.
• Podczas układania izolacji konieczne jest zabezpieczenie części metalowych przed korozją, ponieważ w tym przypadku rdza rozprzestrzenia się znacznie szybciej.

• Optymalna jest wielowarstwowa konstrukcja obwodu, która obejmuje samą izolację, zamocowaną za pomocą łączników, paroizolacji i warstwy ochronnej z metalu, gęstego polimeru lub włókniny. Również w niektórych przypadkach przewiduje się montaż konturu wzmacniającego, którego głównym zadaniem jest ochrona materiałów porowatych przed zmiażdżeniem i zapobieganie deformacji samej rury.

Również w dokumencie są formuły, według których obliczana jest grubość każdej warstwy. Dane na temat minimalnej dopuszczalnej mocy (dla SNiP) obwodu termoizolacyjnego, zebrano w poniższej tabeli:

Należy zauważyć, że główna część wymagań określonych w normie dotyczy rozmieszczenia sieci ciepłowniczych o dużej przepustowości, a także głównych instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych. Ale nawet jeśli robisz budowę systemu zaopatrzenia w wodę lub kanalizacji własnymi rękami, powinieneś zapoznać się z tym dokumentem i, jeśli to możliwe, użyć danych zawartych w nim podczas projektowania i instalacji.

Przegląd materiałów

Materiały polimerowe

Mówiąc o materiałach używanych do ograniczania strat ciepła, przede wszystkim myślimy o spienionych polimerach. Jest to całkiem rozsądne, ponieważ asortyment takich produktów jest bardzo szeroki i dlatego nie będzie trudno wybrać odmianę najbardziej odpowiednią do naszej sytuacji.

Przede wszystkim takie kompozycje zasługują na uwagę:

• Pianka PE. Ta izolacja charakteryzuje się wysoką porowatością, niską gęstością i stosunkowo niską wytrzymałością mechaniczną. Zwykle izolacja rur z pianki PE jest wykonywana w postaci podłużnych cylindrów ze szczeliną, co pozwala na szybki montaż nawet bez specjalnych umiejętności. Wady izolacji z PPE zwykle obejmują szybkie zużycie z powodu uszkodzeń mechanicznych i niskiej odporności na ciepło.

Zwróć uwagę! Aby ułatwić montaż pokryw i zapobiec usunięciu materiału, należy wybrać model, którego średnica odpowiada średnicy rury.

• Styropian. Ma niską elastyczność i dużą wytrzymałość, ponieważ jest wytwarzany w postaci "skorupy" kilku segmentów. Aby połączyć części ze sobą na ich krawędziach, wykonano zamki za pomocą kolców i rowków, co pozwala obejść się bez elementów złącznych i pozbyć się "zimnych mostów". Jest to droższa pianka, ale służy również czasami dłużej.
• Pianka poliuretanowa. Zwykle używany do produkcji preinstalowanej izolacji, ale może być stosowany w życiu codziennym. Dostępne w formie "skorup" z dwóch lub czterech segmentów, a także w postaci pianki izolacyjnej. Rozpylanie poliuretanu pozwala zapewnić skuteczną izolację komunikacji o najbardziej złożonym kształcie, a uzyskana powłoka jest uszczelniona.

Wskazówka! Pianka poliuretanowa po polimeryzacji nie ulega zniszczeniu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, jest pokryta farbą lub włókniną. Przy wyborze materiału bardzo ważne jest, aby miał on wystarczającą przepuszczalność pary wodnej.

Materiały włókniste

Nie mniej (aw niektórych przypadkach więcej) popularnymi niż polimerowymi materiałami izolacyjnymi są materiały izolacyjne na bazie wełny mineralnej i jej pochodnych.

Mają takie zalety:

• Niski współczynnik przewodzenia ciepła, który zapewnia unikalna struktura wewnętrzna utworzona z wielu włókien.
• Znaczna odporność na czynniki zewnętrzne, a mianowicie ciepło, wnikanie kwasów, zasad, olejów itp.

Zwróć uwagę! Dodatkowym plusem jest to, że skorupa z wełny mineralnej nie uszkadza gryzoni.

• Możliwość utrzymania kształtu bez instalowania dodatkowej ramki.
• Rozsądna cena.

Jednocześnie należy zauważyć, że podczas instalacji takich obwodów termoizolacyjnych konieczne jest zapewnienie, że materiał nie kurczy się i jest niezawodnie chroniony przed zwilżaniem, ponieważ skutki te mogą znacznie zmniejszyć efektywność jego pracy.

Zarówno wełna mineralna, jak i powłoki z izolacji polimerowej często zapewniają metalizowaną powłokę z folii aluminiowej lub stalowej o różnej grubości. Powłoka działa jak osłona termiczna, odbijając promieniowanie podczerwone i redukując rozpraszanie ciepła do atmosfery.

Konstrukcje o dużej gęstości

Wreszcie oddzielna grupa składa się z wstępnie izolowanych rur do sieci cieplnych (system "rura w rurze"). Wyposażone są w już zamontowaną, oszczędzającą ciepło obudowę, a zadaniem mistrza jest tylko połączenie wszystkich szczegółów w jeden system.

Główne elementy budowy takich rurociągów to:

• Podstawą jest metalowa lub polimerowa rura. Działa jako element nośny dla całego systemu, może być wytwarzany przy użyciu technologii bezszwowej lub poprzez spawanie.
• Warstwa izolacyjna, najczęściej wykonana ze spienionego poliuretanu (PUF). Z reguły jest on nakładany na rurę zgodnie z technologią napełniania poprzez wypełnienie specjalnego szalunku stopioną masą.
• Pokrywa ochronna Przeprowadza się go z polietylenu (rury PPU PE) lub stali ocynkowanej (PPU OTs). Pierwsza odmiana przeznaczona jest do układania w gruncie za pomocą technologii niekanałowej, a druga do umieszczania na otwartym powietrzu.
• Ponadto, przewody zdalnego sterowania - miedziane przewodniki, które pozwalają na określenie stanu całej rury i precyzyjnie lokalizują obszary, w których izolacja lub konstrukcja nośna zostały uszkodzone, są często układane w grubości izolacji z pianki poliuretanowej.

Rury są wysyłane z fabryki w pełni zmontowane i spawane. Obwody termoizolacyjne łączy się za pomocą specjalnych tulei termokurczliwych lub za pomocą łączników wykładzinowych z wełny mineralnej z warstwą folii.

Porady dotyczące samodzielnego montażu

Złożoność procesu układania izolacji zależy w dużej mierze od skali pracy. Jeśli w prywatnym domu możesz poradzić sobie w ciągu zaledwie kilku godzin, będziesz musiał ciężko pracować, układając autostradę.

Poniżej podajemy instrukcje, w których postaramy się wziąć pod uwagę wszystkie kluczowe punkty.

Rozpoczynamy opis od technologii izolacji rur układanych na zewnątrz.

Obsługujemy podziemną część w następujący sposób:

• Na dnie wykopu układano tace kanalizacyjne z betonu o wysokiej odporności na wodę.
• Umieszczamy rury w tacy, dokładnie uszczelniając połączenia.
• Od góry zakładamy pokrowce termoizolacyjne, a następnie owijamy produkty paroprzepuszczalnymi włóknami szklanymi. Do mocowania użyj specjalnych zacisków polimerowych.
• Zamykamy pokrywę tacką, po czym pokrywamy ją ziemią, która została usunięta z rowu. Pożądane jest ułożenie mieszaniny glinki i piasku w szczelinie między ściankami tacy a krawędzią rowu, a następnie zagęszczenie.
• Jeśli taca nie jest używana, rury układane są na warstwie ubitej ziemi wypełnionej piaskiem i żwirem.

Prace nad izolacją termiczną zewnętrznego rurociągu wyglądają nieco inaczej:

• Aby rozpocząć, oczyść wszystkie części rdzy, usuwając ją za pomocą metalowej szczotki.
• Następnie traktujemy rury środkiem antykorozyjnym.
• W następnym etapie montujemy polimerową "powłokę", lub owijamy każdą rurę izolacją z wełny mineralnej.

Zwróć uwagę! Można również nałożyć warstwę pianki poliuretanowej lub kilka warstw ceramicznej farby izolacyjnej. W przypadku izolacji malarskiej istnieje możliwość zaoszczędzenia na obróbce antykorozyjnej.

• W ten sam sposób, jak w poprzednim przypadku, stworzyliśmy warstwę ochronną, tylko tutaj można również użyć folii powlekanej folią ze wzmocnieniem polimerowym.
• Do mocowania całej konstrukcji używamy zacisków stalowych lub plastikowych.

Najłatwiej jest ogrzać wewnętrzne rurociągi: nakładamy na nie skorupy z pianki polietylenowej o odpowiedniej średnicy i mocujemy je taśmą z folii lub plastikowymi zapięciami.

Wniosek

Izolację cieplną urządzeń i rurociągów należy przeprowadzać według standardowego schematu przy użyciu odpowiednich materiałów. Tylko w tym przypadku gorąca woda pozostanie gorąca przez całą drogę z kotłowni do domu, a zimna woda nie zamarznie nawet w bardzo niskich temperaturach. Bardziej szczegółowo, zagadnienia związane z izolacją komunikacyjną omówiono na wideo w tym artykule.