Поетапна ізоляція трубопроводів

Теплоізоляція трубопроводів - це комплекс заходів, спрямованих на те, щоб перешкодити теплообміну носія, що транспортується по них, з навколишнім середовищем. Теплова ізоляція трубопроводів застосовується не тільки в системах опалення та постачання гарячої води, але й там, де за технологією потрібне транспортування речовин з певною температурою, наприклад, холодоагентів.

Сенс теплоізоляції – використання засобів, що надають термічний опір теплообміну будь-якого роду: контактному та здійснюваному за допомогою інфрачервоного випромінювання.

Найбільше застосування, що у числах, має теплова ізоляція трубопроводів теплових мереж. На відміну від Європи централізована система опалення панує на всьому пострадянському просторі. Тільки в одній Росії сумарна довжина тепломереж становить понад 260 тис. кілометрів.

Значно рідше ізоляція для труб опалення знаходить застосування у приватних домоволодінь, що мають автономну систему опалення. Лише у кількох північних регіонах приватні будинки підключаються до центральної теплотраси з розміщенням опалювальних труб на вулиці.

Деяким типам котлів, наприклад, потужним газовим або дизельним, вимогами зведення правил СП 61.13330.2012 «Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів» передбачено окреме від будівлі розміщення – в котельні, що віддаляється від об'єкта, що обігрівається, на кілька метрів. У їхньому випадку фрагмент обв'язки, що проходить через вулицю, обов'язково потребує утеплення.

На вулиці ізоляція трубопроводів опалення потрібна і при відкритому наземному розміщенні, і при прихованій прокладці під землею. Останній спосіб буває канальним – у траншею спершу укладається залізобетонний жолоб, а в ньому вже розміщуються труби. Безканальний спосіб розміщення – безпосередньо у ґрунті. Застосовувані ізоляційні матеріали розрізняються не тільки по теплопровідності, але й паро-, водонепроникності, довговічності та способам монтажу.

Не настільки очевидною є необхідність утеплення труб холодного водопостачання. Однак без неї не обійтися в тому випадку, коли водогін прокладений відкритим наземним способом - труби потрібно захищати від промерзання та пошкодження. Але і всередині будинків ізолювати труби водопроводу теж доводиться - для запобігання конденсації вологи на них.

Скловата, мінеральна вата

Перевірені практикою експлуатації ізоляційні матеріали. Відповідають вимогам СП 61.13330.2012, СНиП 41-03-2003 та нормам пожежної безпеки за будь-якого способу прокладання. Є волокна діаметром 3-15 мкм, за структурою близькі до кристалів.

Скловата виготовляється з відходів скляного виробництва, минвата з кремнійсодержащих шлаків і силікатних відходів металургії. Відмінності їх властивостей незначні. Випускаються у вигляді рулонів, прошивних матів, плит та опресованих циліндрів.

З матеріалами важливо бути обережними і вміти правильно поводитися. Будь-які маніпуляції повинні виконуватись у захисному комбінезоні, рукавичках та респіраторі.

Монтаж

Трубу обертають або обкладають ватою, забезпечуючи рівномірну густину заповнення по всій поверхні. Потім ізоляцію, не надто передавлюючи, фіксують за допомогою в'язального дроту. Матеріал гігроскопічний і легко намокає, тому ізоляція зовнішніх трубопроводів з мінеральної або скляної вати вимагає установки пароізоляційного шару з матеріалу з низькою паропроникністю: руберойду або поліетиленової плівки.

Поверх нього розміщується покривний шар, що перешкоджає проникненню опадів – кожух із покрівельної жерсті, оцинкованого заліза або листового алюмінію.

Базальтова (кам'яна) вата

Більш щільна, ніж скловата. Волокна виготовляються із розплаву габро-базальтових порід. Абсолютно негорюча, короткочасно витримує вплив температур аж до 900° C. Не будь-які ізоляційні матеріали можуть як базальтова вата довго контактувати з поверхнями, нагрітими до 700°С.

Теплопровідність зіставна з полімерами, варіюється від 0,032 до 0,048 Вт/(м·K). Високі експлуатаційні показники дозволяють використовувати теплоізоляційні властивості не тільки для трубопроводів, але і при облаштуванні гарячих димоходів.

Випускається у кількох варіантах:

• як і скловата, рулонами;
• у формі матів (прошитих рулонів);
• у вигляді циліндричних елементів з одним поздовжнім прорізом;
• як пресованих фрагментів циліндра, про шкаралуп.

Останні два виконання мають різні модифікації, що відрізняються щільністю та наявністю тепловідбивної плівки. Проріз циліндра та краю шкаралуп можуть бути виконані у вигляді шипового з'єднання.

СП 61.13330.2012 містить вказівку про те, що теплова ізоляція трубопроводів зобов'язана відповідати вимогам безпеки та захисту навколишнього середовища. Сама собою базальтова вата цій вказівці відповідає повною мірою.

Виробники часто вдаються до хитрощів:щоб покращити споживчі показники – надати їй гідрофобності, великої щільності, паропроникність вони використовують просочення на основі фенолоформальдегідних смол. Тому 100% безпечною для людини її назвати не можна. Перед застосуванням базальтової вати у житловому приміщенні бажано вивчити її гігієнічний сертифікат.

Монтаж

Волокна утеплювача міцніші, ніж у скловати, тому потрапляння його частинок в організм через легені або шкіру майже виключено. Однак при роботах все ж таки рекомендується використовувати рукавички та респіратор.

Монтаж рулонного полотна не відрізняється від того способу, яким здійснюється ізоляція труб опалення скловатою. Теплозахист у вигляді шкаралуп та циліндрів кріпиться на труби за допомогою монтажного скотчу або широкого бандажу. Незважаючи на деяку гідрофобність базальтової вати, на ізольовані з її допомогою труби також потрібна гідрозахисна паропроникна оболонка з поліетилену або руберойду, і додаткова з жерсті або щільної алюмінієвої фольги.

Спінений поліуретан (Пінополіуретан, ППУ)

Більш ніж удвічі скорочує теплові втрати порівняно зі скловатою та мінеральною ватою. До його переваг відносять: низьку теплопровідність, відмінні гідроізоляційні властивості. Заявляється виробниками термін служби – 30 років; Діапазон робочої температури від -40 до +140 °С, максимальна витримана протягом короткого часу - 150 °С.

Основні марки ППУ відносяться до групи горючості Г4 (сильногорючі). При зміні складу за допомогою добавки антипіренів їм присвоюється Г3 (нормально-рючі).

Хоча пінополіуретан відмінно підходить як ізоляційний матеріал для труб опалення, майте на увазі, що СП 61.13330.2012 дозволяє застосування подібної теплоізоляції тільки в одноквартирних житлових будинках, а СП 2.13130.2012 обмежує їхню висоту двома поверхами.

Теплоізоляційне покриття випускається у вигляді шкаралуп – напівкруглих сегментів зі шпунтовими замками на торцях. У продажу є і готові сталеві труби в ізоляції. пінополіуретануіз запобіжною оболонкою з поліетилену.

Монтаж

Шкаралупи закріплюються на опалювальній трубі за допомогою стяжок, хомутів, пластикового або металевого бандажу. Як і багато полімерів, матеріал не переносить тривалого впливу сонячного світла, тому відкритий наземний трубопровід при використанні ППУ-шкаралуп потребує покривного шару, наприклад, з оцинкованої сталі.

Для підземного безканального розміщення теплоізоляційні вироби укладають на водостійких і температурних мастиках або клеях, а зовні ізолюють водонепроникним покриттям. Необхідно також подбати про антикорозійну обробку поверхні металевих труб – навіть проклеєне замкове з'єднання шкаралуп недостатньо щільно, щоб запобігти конденсації водяної пари з повітря.

Пінополістирол (пінопласт, ППС)

Випускається у вигляді шкаралуп, що зовні практично не відрізняються від пінополіуретанових - ті ж розміри, таке ж замкове з'єднання «шип-паз». Але діапазон температури застосування, від -100 до +80 °С, при всій цій зовнішній схожості унеможливлює або обмежене його застосування для теплового ізолювання трубопроводу опалення.

У СНиП 41-01-2003 «Опалення, вентиляція та кондиціювання» зазначено, що у разі двотрубної системи теплопостачання максимальна температура подачі може досягати 95°С. Щодо зворотних стояків опалення, то тут не все так однозначно: вважається, що в них температура не перевищує 50 °С.

Утеплення пінопластом частіше використовується для труб холодного водопроводу та каналізації.Однак він може бути використаний поверх інших утеплювачів з вищою допустимою температурою застосування.

Матеріалу притаманний ряд деяких недоліків: сильногорючий (навіть із добавкою антипіренів), погано переносить хімічні дії (розчиняється в ацетоні), обсипається кульками при тривалому впливі сонячного випромінювання.

Існують інші, не полістирольні пінопласти – формальдегідні, або коротко, фенольні. Насправді це зовсім інший матеріал. Він позбавлений зазначених недоліків, що успішно застосовується як теплоізоляція трубопроводів, але не настільки широко поширений.

Монтаж

Шкаралупи закріплюються на трубі за допомогою бандажу або фольгованим скотчем, допускається приклеювання їх до труби та між собою.

Спінений поліетилен

Діапазон температур, за яких допускається застосування спіненого поліетилену високого тиску, від -70 до +70 °С. Верхня межа не поєднується з максимальною температурою труби опалення, яка зазвичай приймається при розрахунках. Це означає, що як теплова ізоляція трубопроводів матеріал малопридатний, але може використовуватися в ролі ізолюючого шару поверх жаростійкого.

Пінополіетиленова ізоляція знайшла практично безальтернативне застосування як захист від промерзання водопровідних труб. Дуже часто вона використовується як пароізоляція та гідроізоляція.

Випускається матеріал у вигляді листів або у вигляді гнучкої товстостінної труби. Остання форма частіше застосовується, оскільки зручніша для утеплення водопроводу. Стандартна довжина – 2 метри. Колір варіюється від білого до темно-сірого. Можлива наявність покриття з алюмінієвої фольги, що відображає інфрачервоне випромінювання. Відмінності стосуються внутрішніх діаметрів (від 15 до 114 мм), товщини стінок (від 6 до 30 мм).

Застосування забезпечує температуру на трубі вище за точку роси, а значить перешкоджає появі конденсату.

Монтаж

Простий шлях із гіршими пароізоляційними результатами – розрізати пінистий матеріал по невеликому заглибленню вздовж бічної поверхні, розкрити кромки та одягнути на трубу. Потім обмотати по всій довжині скотчем.

Більш складне рішення (і далеко не завжди здійсненне) - перекрити воду, повністю розібрати ділянки водопроводу, що утеплюються, і надіти цілісні відрізки. Потім зібрати все назад. Поліетилен закріпити стяжками. В цьому випадку вразливим місцем стане лише стик відрізків. Його можна склеїти або замотати скотчем.

Спінений каучук

Спінений синтетичний каучук із закритопористою структурою – найбільш універсальний матеріал для збереження тепла та холоду. Розрахований на діапазон температур від –200 до +150 °С. Відповідає всім вимогам екологічної безпеки.

Застосовується як ізоляція трубопроводів холодної води, ізоляція труб опалення, часто зустрічається у холодильних системах та системах вентиляції. Труби для опалення, прокладені всередині будівель та ізольовані каучуком, не вимагають встановлення пароізоляційного шару.

Зовнішньо схожий на спінений поліетилен, випускається також у вигляді листів та гнучких товстостінних труб. Монтаж теж практично не відрізняється, крім того, що така теплова ізоляція труб може кріпитися на клей.

Рідкі утеплювачі

Успішно застосовується технологія, яка дозволяє самостійно напилювати піну з поліуретанового складу вже готові конструкції. Відмінні адгезійні властивості дозволяють використовувати його не тільки для ізоляції трубопроводів, але й наносити на інші елементи, що потребують утеплення: фундамент, стіни, покрівлю. Покриття крім теплозахисту забезпечує гідро, пароізоляцію, забезпечує антикорозійну стійкість.

Висновок

Правильно виконаний монтаж теплової ізоляції – запорука того, що труба не втратить тепло, а споживач не замерзне. А замерзання трубопроводу холодного водопостачання незмінно призводить до його розриву. Аж до останнього часу на прихованих та відкритих теплотрасах звичайним ізоляційним матеріалом була скловата. Її недоліки виникають одна з одної. Таке покриття потребує постійного контролю.

Навіть при незначному пошкодженні захищаючого поверхневого шару паропроникність і гігроскопічність зводять всю економію нанівець. Волога є причиною низького термічного опору та передчасного руйнування. Значно покращити ситуацію допоможуть сучасні ізоляційні матеріали з комірчастою структурою, інертні до впливу пари та води: пінополіуретан, спінений каучук, пінополіетилен.