2.31.5Материалы для изоляции трубопроводов

Теплоизоляционные материалы на основе минеральных и базальтовых ват, покрытых оцинкованными лентами и листами, или с защитным покрытием из асбестоцементных составов, наименее предпочтительны для использования. Монтируемые на теплопровод в виде матов и скорлуп, они не обеспечивают необходимый уровень тепло- и влагоизоляции. При длительной эксплуатации негативная среда воздействует на них разрушающе, и сам трубопровод своим большим весом провоцирует механические повреждения.

Если применение этих материалов представляется единственной возможностью, рекомендуется под теплоизоляционный слой дополнительно наносить антикоррозийное покрытие.

Вышеупомянутые материалы неудобны также из-за невозможности реализации подземной бесканальной прокладки, низкого технического уровня решения задачи, приводящего к большим технологическим затратам и увеличенным срокам выполнения работ.

Надежность гарантируют трубы с нанесением теплоизоляции в заводских условиях, хотя их цена существенно выше. Но долговечность и стабильная работа влечет за собой значительное снижение издержек при строительно-монтажных работах.

Вывод: суммарный анализ всех критериев показал, что наиболее предпочтительным является применение пенополиуретановой (ППУ) и пенополимерминеральной (ПММ) теплоизоляции.

Рассмотрим свойства этих материалов более подробно.

Пенополиуретановая изоляция.

Принцип действия ППУ изоляции заключается в следующем. На стальную трубу наносится слой пенополиуретана, представляющий собой полимерную ячеистую конструкцию с высоким сорбционным увлажнением. Поэтому необходима сплошная полиэтиленовая труба, которая будет защищать материал от влаги. Таким образом, предварительная изоляция в виде пенополиуретана состоит собственно из стальной трубы, слоя теплоизоляции и внешней оболочки из плотного полиэтилена.

Так как проблема увлажнения материала достаточно серьезно, рекомендуется установить постоянный контроль. Для этого в слое теплоизоляции устанавливают провода системы оперативно-дистанционного контроля (ОДК). По изменению электрического сопротивления между ними и стальной трубой можно контролировать степень увлажнённости материала теплоизоляции, отслеживать места повреждений и принимать своевременные меры.

Пенополимерминеральная изоляция.

Основой ППМ-изоляции служат органоминеральные композиции, включающие различные вариации химических веществ и минеральных наполнителей с учётом местных сырьевых возможностей. Наиболее распространенным наполнителем является кварцевый песок.

Особенности ППМ-изоляции

- паропроницаемость (в случае намокания теплоизоляционного слоя, влага, нагреваясь от работающего теплопровода, превращается в пар, который вытесняется из изоляционного слоя;

- отсутствие внешней гидрозащитной оболочки.

Преимущества

Недостатки

1. Лучшие теплоизоляционные свойства - самая низкая теплопроводность из представленных материалов (0,028-0,04 Вт/м.град.) 2. Длительный расчётный срок службы. 3. Отсутствие необходимости нанесения антикоррозионного покрытия на стальную трубу под изоляцию. 4. Низкие показатели по скорости коррозии и водопоглощению. 5. Большой опыт применения в стране и за рубежом. 6. Гарантийный срок обслуживания до 5 лет. 7. Наличие системы оперативно-дистанционного контроля (ОДК).

1. Термостойкость изоляции не превышает 130оС (допустима только кратковременная работа при 150оС), что условиях российского климата может привести к повреждениям при больших тепловых нагрузках. 2. Высокая стоимость изделия и монтажных работ. 3. Низкая прочность, слабая стойкость изоляции к механическим воздействиям. 4. Низкая адгезия к стальной трубе, особенно, по сравнению с другими теплоизоляционными материалами. 5. Высокий уровень сорбционного увлажнения, приводящий к коррозийному воздействию на металл трубы. Как следствие – дополнительные затраты на гидрозащиту. 6. Высокие требования к технологической дисциплине при производстве работ и необходимость высококвалифицированных работников при монтаже трубопровода, особенно, при монтажных работах по заделке стыков изоляции трубопровода. 7. Необходимость постоянного оперативно-дистанционного контроля из-за резкого снижения изоляционных свойств материала при попадании влаги. 8. Полная паронепроницаемость конструкции и невозможность удаления влаги в случае повреждения гидрозащитной оболочки.

ППМ-изоляция представляет собой монолитную тепло- и гидроизоляционную конструкцию с переменной по сечению плотностью. За один цикл формования ППМ-изоляции в заводских условиях на трубе образуются одновременно три слоя:

внутренний - антикоррозионный слой толщиной 3-8 мм, с высокой адгезией плотно прилегающий к трубе с объёмной массой 400-600 кг/м3;

средний - теплоизоляционный слой, толщина которого определяется в соответствии с тепловыми расчётами, с объёмной массой 80-100 кг/м3;

наружный - механо-гидрозащитный слой толщиной 5-10 мм с объёмной массой 400-600 кг/м³.

Преимущества

1. Высокая термостойкость (до 150^оС)

2. Высокая механическая прочность, долговечность и надёжность в эксплуатации.

3. Сохранение свойств и целостности при длительной эксплуатации в различных гидрогеологических условиях.

4. Отличные адгезионные свойства полностью герметизируют металл трубы и не требуют нанесения антикоррозионной защиты.

5. Не требуется дополнительного гидроизоляционного покрытия изоляции.

6. Залитый в полевых условиях стык теплоизоляции не уступает по свойствам и качеству теплоизоляции нанесённой в заводских условиях

7. Суммарная стоимость теплопровода для труб небольшого диаметра вдвое, а для больших диаметров в полтора раза ниже, чем для трубопроводов с ППУ изоляцией.

8. ППМ изоляция позволяет проводить ремонтные работы по восстановлению изоляционного слоя в месте повреждения без замены трубы.

Таким образом, проведённый анализ и выбор на его основе лучших теплоизоляционных конструкций позволяет рекомендовать при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте тепловых сетей для использования в качестве теплоизоляционных конструкций трубы и элементы трубопроводов в ППУ- и ППМ изоляции.