Izolace potrubí a zařízení: typy materiálů a technologických prvků

Ochrana kritických komunikačních sítí a funkčních jednotek často vyžaduje izolační práce. Na jedné straně by zařízení vnějšího pláště mělo zabránit vlivu negativních faktorů prostředí a na druhou stranu by mělo zachovat optimální teplotu a vlhkost chráněných povrchů. Konkrétně izolace potrubí topných systémů v obytných a průmyslových budovách umožňuje zachování přijatelných indikátorů mikroklimatu bez ohledu na sezónní podmínky. Ale to není jediný úkol, který je prováděn vnější ochranou tenkou stěnou.

Základní izolační požadavky

Vedle potrubí je cílem technologické izolace inženýrské, klimatické systémy, vzduchové kanály a různé funkční zařízení. Tepelný plášť je obvykle vyroben z prefabrikovaných kompletních nebo prefabrikovaných konstrukcí. Ve vytápěcích sítích izolace potrubí armatury, dilatační spoje a přírubové spoje jsou vyrobeny z krytů s ochrannými povlaky. Povrch izolačního materiálu může mít vrstvené vrstvy nebo jiné povlaky - hlavní věc je, že jsou odolné proti korozi.

Zvláštní požadavky jsou kladeny na sítě, které jsou umístěny bez kanálů. V tomto případě musíme mít na paměti, že linky potrubí budou zahrnovat zvýšenou fyzickou ochranu ve formě ocelových nebo obrněných pouzder. Izolační materiál by měl být uspořádán ve dvou vrstvách, obklopující kovový plášť na obou stranách. V procesu rozvoje projektu pro pokládku dálkových vedení v infrastruktuře inženýrských komplexů a podniků se vypočítá možnost oddělení hořlavých, výbušných a ekologicky škodlivých látek pomocí speciálních trysek. V izolaci potrubí pro tento účel by měl nejen poskytovat technologické výstupní kanály. Musí zajistit optimální výkonnost v souladu s regulačními požadavky.

Zvláštnosti izolace potrubních sítí

Rozdíly izolace potrubí od ostatních inženýrských a komunikačních sítí a souvisejících zařízení spočívají v provozních podmínkách, požadavcích na instalaci a údržbu médií. Například vysokotlaké podmínky cirkulace plynu vylučují nejmenší vibrace nebo nárazy. Proto by měl izolační materiál působit jako druh tlumícího těsnění - tato funkce se nejlépe provádí pomocí desek z minerální vlny, avšak pouze v případě, že jsou zapnuty napájecí rámy. Plnění izolačních konstrukcí v tomto případě však není vhodné.

Zvláštní požadavky kladou na izolaci sítí provozovaných v dílnách v chemickém a farmaceutickém průmyslu. Takové podniky obvykle vyrábějí léčivé a potravinářské produkty, které neumožňují kontakt s kontaminovanými médii. Z tohoto důvodu musí být tepelná izolace potrubí sama o sobě šetrná k životnímu prostředí (založená na přírodních materiálech) a také poskytuje ochranu před únikem škodlivých výparů z okruhu. K těmto účelům lze použít prostředky z minerální vlny, superhrdiny nebo čedičového skleněného vlákna, ale pouze pod kovovým krytem a podšívkou na bázi křemíku nebo skleněné tkaniny.

Struktura izolačního materiálu

Tradičně se izolace provádí jako vícevrstvý materiál, ve kterém každá vrstva provádí specifický úkol. Nejjednodušší struktura tvoří tři úrovně:

• Základní vrstva. Pevná základna, která zapadá na cílovou plochu. Tento substrát by měl být odolný vůči teplu, vlhkosti a chemickým účinkům.
• Středová funkční vrstva. Obvykle je tvořena přímo těsněním materiálu, který může provádět funkce tepla, hluku a hydroizolace.
• Ochranná překryv. V centrálních potrubích je to povinné, protože umožňuje dostatečnou ochranu před vnějšími mechanickými vlivy.

Sada pravidel (SP) pro tepelnou izolaci zařízení a potrubí číslo 61.13330 naznačuje potřebu dodatečných vrstev - bezpečnost a vyrovnání. Pokud teplota povrchu, která má být chráněna při běžném provozním procesu, překročí 12 ° C, je zapotřebí parní bariéra s optimálním průchodem pro uvolnění vodní páry.

Co se týče tvarového faktoru výroby izolačních materiálů, jsou pro potrubí častěji používány lamelové rohože, filmy a tuhé válcové výrobky. Forma uvolňování závisí převážně na struktuře použitých surovin. Obvykle se vyrábí tvrdá izolace pěnová pěna z pěnového polystyrenu a minerální vlna je položena v rohožích nebo ohebných deskách.

Vlastnosti izolace potrubí

Technické a fyzikální a provozní parametry jsou určeny podmínkami použití materiálu. Schopnost odolat vysokým teplotám je například hlavní funkční kvalita většiny izolátorů trubek. Proto při ochraně povrchů s teplotním zatížením kolem 400-600 ° C se používají materiály, jejichž tepelná vodivost není menší než 0,07 W / (m · ° C). Přinejmenším by takové ukazatele měly charakterizovat první vrstvu. Když mluvíme o izolaci potrubí nebo zařízení s negativním teplotním režimem, pak normy budou vyžadovat použití materiálů s tepelnou vodivostí nižší než 0,07 W / (m · ° C) a průměrnou hustotou 200 kg / m3.

Jak je uvedeno v SNiP o izolaci potrubí pod číslem 2.04.14-88, rozsah indikátorů hustoty se může pohybovat od 40 do 750 kg / m3. Nižší úroveň tvoří rohože na bázi skelných vláken a horní úroveň je vyrobena z minerální vlny nebo azbestové šňůry. Při použití tepelných sítí s pozitivní provozní teplotou (až do 20 ° C) by se měly používat izolátory s průměrnou hustotou asi 600 kg / m3 a tepelná vodivost by měla být 0,13 W / (m · ° C). Pokud jde o poměry vlhkosti, jedná se o individuální hodnotu pro každý materiál. Hlavní požadavek je, aby izolační struktura neztratila svou integritu a funkční vlastnosti při skutečné úrovni vlhkosti za určitých podmínek.

Návrh tepelné izolace potrubí

Specifické technické vlastnosti pro konkrétní aplikační podmínky budou určeny konstrukčním řešením. Umělci hodnotí rozměrové parametry a fyzikálně-chemické vlastnosti materiálu vhodného pro cílové potrubí nebo zařízení. Operace vypořádání se zpravidla provádějí v následujících parametrech:

• Výpočet povrchové teploty. Postupujte od teploty okolí (v průměru 5 - 20 ° C), která bude muset odolat vnější ochranné vrstvě.
• Výpočet pro zabránění kondenzace. Stanoví se vlastnosti hygroskopicity a paropropustnosti. Membránové fólie izolátorů například v průměru procházejí 0,5 g / m2 za den, což odpovídá koeficientu vlhkosti na místě asi 60%.
• Výpočet podle normy hustoty tepelného toku. Uvedený index tepelné vodivosti, který závisí na teplotě opravovaného objektu (potrubí, sanitární armatury nebo zařízení).
• Výpočet izolace potrubí pro přepravovanou látku. Když hovoříme o vytápění, pak budou maximální hodnoty 90-95 ° C. U takových médií zvolte izolátor o tloušťce 30 mm, kde má těsnění 5 mm.

Parametry tepelně izolačních konstrukcí

Materiál, připraven k použití, kompletní s funkčními a upevňovacími prvky. V souladu s normami společného podniku pro izolaci potrubí je minimální tloušťka těchto konstrukcí 30 až 40 mm. Tenké vrstvy se provádějí v případě použití materiálů z tkanin, plátna a šňůr. Je-li plánováno použití izolátorů s pevným tvarem, pak by měla být tloušťka konstrukce minimálně 40 mm. V případě použití dodatečně zhutněných materiálů se do ochranného rámu přidá další 5-10 mm.

Izolační konstrukce mohou být také vyztuženy kovovým pláštěm s vysokou pevností. Pro tyto účely se použije páska nebo hliníkový plech, jehož tloušťka je 0,25-0,3 mm. Pro větší ochranný účinek se doporučuje uchytit vlnité výrobky. Samotná izolace potrubí může mít v jádru několik funkčních těsnicích vrstev. Takže pro ochranu povrchů s teplotou od -60 ° C do 250 ° C a použití jednovrstvých konstrukcí není vůbec povoleno. Tato podmínka je nezbytná minimálně proto, že přídavná vrstva musí překrývat spoje a švy izolátorů. Proto častěji používají dvouvrstvý systém a někdy i třívrstvý.

Přirozené izolátory

Většinou se jedná o skupinu materiálů, odrůdy střešního materiálu. To znamená, že základem jsou lepenkové a asfaltové viskózní prvky s talkem, azbestovým a pískovým obvazem. Skleněný ruberoid a sklo jsou obzvláště oblíbené. První je vyráběna v rolích až do šířky 100 cm. Existují různé modifikace skleněného ruberoidu - včetně těch, které mají zvýšenou funkci páry a ochrany proti vlhkosti. Modifikované pláty na obou stranách mají prachový obklad s částicami 0,6 mm. Tato izolace však může být použita pouze pro potrubí a zařízení, pokud povrchová teplota nepřekročí 80 ° C. Jedná se o maximální bod tání bitumenu, při kterém se skleněný ruberoid stává nepoužitelným.

Docela populární v segmentu přírodních izolátorů a asfaltu. Obvykle se používá jako střešní krytina, ale v některých verzích je optimálně vhodná pro zařízení pláště potrubí. Základem struktury jsou také vrstvy z odolné lepenky s viskózní hmotou, ale kromě nich je použita také vícevrstvá (až 40 vrstev) konstrukce na bázi bavlny, lnu, slámy a dřeva.

Kovové izolátory

Jedná se o mechanické ochranné kryty, které pokrývají střední vrstvy izolace tepla a páry. Zejména se používají jako prostředek ochrany před srážením, kyselými dopady, nárazy a dalšími ničivými faktory. Průměrná tloušťka izolace kovových potrubí se pohybuje od 0,2 do 1,5 mm. Nejtenčími produkty jsou hliníkové pásky a nejsilnější jsou oceli za studena válcované oceli, které rovněž obdrží přídavné polymerní povlaky.

Je důležité vzít v úvahu širokou funkčnost takových krytek z pohledu konstrukčního zařízení. Plášť může být vyroben pod možnostmi montáže různých typů tvarových prvků, včetně zátek, odpalů, loktů a kuželů. U kovové izolace topných potrubí jsou k dispozici speciální výstupy pro měřicí přístroje a připojení tlakových zařízení v případě kontroly těsnosti okruhu. Montáž pouzdra je provedena pomocí nýtů a samořezných šroubů. Méně častým používáním je bodové svařování, i když poskytuje také nejspolehlivější spoje.

Izolátory na bázi polymerů

Různá syntetická izolace, která může sloužit jako pomocná vrstva a jako samostatný povlak. Vnější průměr těchto plášťů je od 5 do 100 cm a tloušťka se pohybuje od 3 do 10 mm. Navzdory umělému původu mohou být produkty tohoto druhu ekologicky šetrné. Alespoň vhodné pro použití v každodenním životě. Neztrácí konkurenčnímu polymernímu materiálu a technickým a provozním ukazatelům. Například podle požadavků společného podniku musí tepelná izolace potrubí značky Izol odolávat teplotnímu zatížení až do 400 ° C. Během 2 hodin by se materiál neměl zvětšovat a napínat. Jedinou vážnou nevýhodou polymerního izolátoru není nejvyšší mechanická odolnost, takže by nebylo nadbytečné doplňovat tyto pláště hliníkovými plechy.

Závěr

Moderní izolační technologie umožňují vytvoření multifunkčního ochranného pláště pro inženýrské konstrukce a tepelné sítě bez zhoršení výkonu cílového objektu. Současně by špatná kalkulace při výběru určitého materiálu snížila odolnost systému vůči negativním faktorům vnitřního i vnějšího vlivu. Hlavní chybou je, že mnozí jsou vedeni pouze jednou funkcí shellu. Současně ani mnohostranná tepelná izolace zařízení a potrubí nemůže vždy účinně provádět úkony ochrany parní a hydraulické ochrany. Pro ně bude zařízení vyžadovat pomocné povlaky příslušného místa určení. Další věc je, že zahrnutí dodatečných úrovní izolace nevyhnutelně zvyšuje tloušťku vnějšího povlaku, což může způsobit omezení použití určitých materiálů.