Розділ 14. Ізолювальні роботи
14.1.Монтаж теплової ізоляції трубопроводів
Умови роботи теплоізоляційних конструкцій підземних теплопроводів, що змонтовані в непрохідних каналах, і особливо безканальним способом, дуже несприятливі. Тому теплоізоляційні матеріали і конструкції повинні задовольняти ряд вимог: мати низьку щільність і високі теплоізоляційні властивості; їх теплопровідність не повинна різко змінюватись в процесі експлуатації і не може перевищувати 0,07 Вт/(м °С), (якщо середня густина до 400 кг/м3> для безканального прокладання середня густина і теплопровідність не нормуються); мати високу температуростійкість і не втрачати властивостей упродовж тривалої експлуатації; мати малі водопоглинання і гідрофобність (поверхневе водовідштовхування), малу корозійну здатність, високий омічний опір; бути вогне- і біостійкими, недефіцитними, транспортабельними; допускати проведення монтажу індустріальним методом.
Для надземного прокладання водяних тепломереж і розташування їх в тунелях та прохідних колекторах граничну товщину теплової ізоляції, залежно від умовного проходу трубопроводу (25...1400мм), приймають 70...200мм; для змонтованих у непрохідних каналах 60...120мм. Гранична товщина теплової ізоляції для безканального прокладання не нормується.
Конструкція теплової ізоляції складається з основного теплоізоляційного шару, зовнішнього захисного покриття і кріплень. Основний теплоізоляційний шар забезпечує захист поверхні від втрат тепла. Зовнішнє захисне покриття оберігає основний теплоізоляційний шар від механічних пошкоджень, зволоження, впливу агресивних середовищ тощо (воно повинно бути міцним, монолітним і без тріщин). Залежно від способу і місця прокладання тепломереж це покриття виконують з різних матеріалів.
Конструкції теплової ізоляції можна розділити на декілька видів: насипні, набивні, мастичні, підвісні, обгорткові, монолітні.
Насипні конструкції - це сипкі, волокнисті чи порошкові ізоляційні матеріали, які засипаються в простір між поверхнею, що ізолюється, і захисною стінкою.
Набивну ізоляцію монтують в такій послідовності. Опорні кільця 2 розташовують через кожні 500 мм. На них встановлюють і попередньо закріпляють дротяними кільцями 3 або хомутами металеву сітку 4 так, щоб зверху залишалася відкритою широка щілина для набивання мінеральної вати 5. Мінеральну вату набивають в простір між сіткою і трубопроводом, постукуючи по ній дерев'яною рейкою.
Після заповнення ватою нижньої частини простору, знизу через сітку і шар ізоляції пропускають дротяні підвіски 1 і закріпляють їх на верхній частині трубопроводу. Після заповнення ватою всього простору навколо трубопроводу краї сітки з'єднують на верхній частині і по стику прошивають м'яким дротом 7.
Потім ззовні сітку стягують хомутами 6 по опорних кільцях і між ними. Набивну ізоляцію вертикальних трубопроводів виконують в аналогічній послідовності, тільки вату набивають збоку.
Для мастичної теплоізоляції використовуються мастики, які виготовляються з порошкових або волокнистих матеріалів. Теплоізоляційну мастику наносять шарами завтовшки Ю...І5мм на гарячий трубопровід у міру висихання попереднього шару. Мастична ізоляція використовується обмежено, наприклад, під час ремонтних робіт у приміщенні або в прохідних каналах, на коротких вібраційних ділянках труб малого діаметра та на ділянках з великою кількістю фасонних деталей і арматури.
Мастичну ізоляцію виконують, наносячи мастику руками або напилюючи її за допомогою спеціальних пристроїв.
Обгорткова ізоляція виконується з прошивних килимів або з м'яких плит на синтетичному в'яжучому матеріалі. На трубопроводах килими закріпляють дротяною скруткою і додатково зшивають поздовжніми і поперечними швами по зовнішній обгортці. Обгорткова ізоляція широко застосовується для арматури і фасонних деталей теплопроводів; вона зручна як знімна ізоляція фланцевих з'єднань.
Обгорткову ізоляцію (рис. 14.1) монтують так: на висушену, очищену від бруду та іржі, покриту антикорозійною речовиною поверхню труби вкладають килим, плиту чи заготовку з рулонного виробу, прикріпляючи їх (за необхідності) до трубопроводу підвіскою 2. Два ізолювальника притискають виріб до трубопроводу, а третій встановлює на поверхні ізоляції хомути чи дротяні кільця 3 через кожні 250мм, підтягуючи їх ключем. Після вкладання і закріплення виробів вирівнюють поверхню ізоляції, конопатять шви мінеральною або скляною ватою.
Монолітні конструкції теплової ізоляції найпрогресивніші, тобто найіндустріальніші у виготовленні і монтажі. Монолітні конструкції наносять на труби здебільшого у заводських умовах. Для ізоляції трубопроводів тепломереж, як правило, доцільно використовувати повнозбірні й комплектні теплоізоляційні конструкції заводського виготовлення, а також труби з тепловою ізоляцією повної заводської готовності.
Рис. 14.1.Обгорткова теплоізоляція: 1 - мінераловатні килими; 2-петлі для підвішування килимів; 3-стягувальні дротяні кільця; 4-зшивання килимів на торцях; 5-вирівнюючий шар; 6 -зовнішнє захисне покриття
Підвісні теплоізоляційні конструкції виготовляються з жорстких чи м'яких формованих виробів заводського виготовлення -півциліндрів, сегментів, килимів тощо. Ці елементи закріпляються на трубах по шару мастики або по сухій поверхні за допомогою дротяних стягувальних кілець.
Ізоляцію з формованих виробів (півциліндрів, сегментів) монтують в такій послідовності (рис. 14.2.)- Півциліндри опускають на деякий час в ящик з мастикою або наносять на них мастику шпателем (мастику готують з подрібнених уламків формованих виробів). Мастикою покривають вироби в місцях поздовжніх та поперечних швів і поверхонь, що прилягають до трубопроводу. Півциліндри вкладають на трубопровід і щільно притискають до його поверхні і раніше вкладених виробів так, щоб шви між виробами заповнились мастикою без зазорів і повітряних прошарків. Промащувати шви після вкладання виробів не допускається. Товщина швів не повинна перевищувати 5мм; поздовжні шви повинні бути паралельними до осі трубопроводу. Вироби розташовують на трубі попарно або врозгін. Спочатку вкладають півциліндри 2 на верхню частину трубопроводу, потім на нижню і одночасно закріпляють їх хомутовими пасами 3 або дротяними кільцями, діаметр яких 2мм. На довжині однієї шкаралупи встановлюють не менше від двох кріпильних кілець.
Рис. 14.2. Ізоляція трубопроводу півциліндрами: 1-трубопровід; 2 -півциліндр; 3-хомутовий пас; 4-пряжка; 5-натягувальний ключ
Схема ізоляції трубопроводу сегментами зображена на рис. 14.3. Сегменти 1 вкладають на мастиці під гумовий шнур 2 спочатку на нижній частині трубопроводу, потім з боків і зверху, розташовуючи їх врозгін. У міру вкладання сегменти закріпляють хомутами або дротяними кільцями, а гумовий шнур переміщають далі по трубі.
Рис. 14.3. Ізоляція трубопроводу сегментами за допомогою гумового шнура у вигляді кільця: 1-сегменти; 2-гумовий шнур; 3-дротяні кільця
Вертикальні трубопроводи ізолюють шкаралупами і сегментами, починаючи з нижньої частини трубопроводу. Щоб ізоляція не сповзала, на трубопроводі передбачають опорні полиці або кутники.
Найіндустріальнішими є конструкції заводського виготовлення, які поділяються на повнозбірні (ПТК) і комплектні (КТК). ПТК складаються з теплоізоляційних виробів і покривного шару, що з'єднуються кріпильними пристроями, і деталей кріплення на трубопроводі. КТК складається з таких самих елементів, що і ПТК, але зібраних в єдину конструкцію без з'єднання кріпильними деталями. Для кріплення конструкцій використовують хомути з алюмінієвих сплавів, оцинковані сталеві стрічки, пластмасові кнопки і самонарізні шурупи 7.
Ізоляційні роботи взимку дозволяється проводити за відсутності зволоження штукатурки, Якщо температура до -20 °С.
Теплоізоляційні матеріали для мастик і розчинів перед приготуванням розморожують і нагрівають до 15 °С. Розчини і мастики готують у воді, що нагріта до 80 °С, зберігають і доставляють до місць роботи в утепленій закритій тарі. Рулонні матеріали зберігають за температури, не нижчої, ніж 5 °С; перед використанням їх тримають в опалюваному приміщенні, потім ріжуть на шматки потрібних розмірів і доставляють до місць робіт в утепленій тарі.
Формовані вироби монтують як по гарячих, так і по холодних поверхнях насухо чи на гарячій мастиці, що підігріта до 40°С. Мастичні конструкції виконують тільки по гарячих поверхнях за температури
зовнішнього повітря, не нижчої, ніж -5 °С (або влаштовують тепляки).
Ізоляцію зі збірних конструкцій взимку виконують аналогічно, як і за додатних зовнішніх температур.
Тканинами обклеюють тільки сухі поверхні з температурою, не нижчою за +5 °С.
Якість ізогяціїтрубопроводу оцінюють візуально і за допомогою приладів. Товщину покриття заміряють індукційним товщиноміром; його суцільність і діелектричні властивості перевіряють іскровим дефектоскопом (у дефектних місцях між щупом і покриттям проскакують іскри).
Теплотехнічні випробування ізоляційних конструкцій проводять після закінчення всіх робіт у міру здавання в експлуатацію окремих ділянок. Під час випробувань визначають фактичні тепловтрати їм2 поверхні ізоляції, її температуру і коефіцієнт теплопровідності. Роботи виконують спеціалізовані лабораторії.
Здають теплоізоляційні роботи замовнику по окремих конструктивних елементах (проміжне здавання) і по всій конструкції в цілому. Кінцеве здавання оформляють актом після повного закінчення теплоізоляційних робіт на об'єкті.