СТРОЙЭКСПЕРТ
СТРОЙЭКСПЕРТ
Сегодня 18 января
ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

АРХИВ


ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

Решая задачу сокращения теплопотерь, основное внимание уделяют обычно теплоизоляции ограждающих конструкций. Однако более половины потерь тепла происходит не через стены и крышу, а через трубопроводы отопления и горячего водоснабжения. Таким образом, решив проблему энергосбережения в инженерных сетях, можно добиться двойной экономии средств.

Использование устаревших и дешевых материалов для утепления трубопроводов приводит к преждевременному износу коммуникаций

Чем выше температура теплоносителя, тем более важным становится применение эффективной теплоизоляции. Если для горячего водоснабжения температура часто не превышает 60 градусов, то для квартальных сетей отопления она доходит уже до 95, а в магистрали, ведущей к ЦТП от ТЭЦ, может достигать 150 градусов.
Использование некачественной или недостаточной теплоизоляции, особенно в последних двух случаях, приводит к тому, что буквально на воздух (или в землю) выбрасывается огромное количество тепла и, соответственно, денежных средств. Доля потерь в тепловых сетях достигает сейчас 17% от общего потребления тепловой энергии в стране, отмечает ЦЭНЭФ, что составляет более 170 миллионов Гкал, или минимум 50 миллиардов рублей в год.
Подобное положение вещей обусловлено двумя объективными причинами. Первая – физический износ теплоизоляции. По оценкам Министерства промышленности и энергетики, в среднем по России за год на каждую сотню километров коммуникаций приходится 200 аварий. Износ теплосетей в некоторых регионах достигает порой 75%. Намного раньше стальных труб и технологических аппаратов выходит из строя традиционная теплоизоляция, выполненная из устаревшей стекловаты по ГОСТ 10499-78, при надземной и подземной канальной прокладке, а также из армопенобетона или битумоперлита – при бесканальной прокладке. Средний срок службы этих материалов составляет всего 10 лет. В то же время предусмотренный срок эксплуатации трубопроводов равен 25 годам.
Являясь относительно гидрофильными, старые материалы впитывают влагу и тем самым еще более ускоряют коррозию металла. Немалые дополнительные расходы становятся неизбежны: либо на внеплановую замену теплотрассы, либо на постоянное латание отдельных участков с попутной ликвидацией случившихся наводнений и фонтанов.
Вторая причина заключается в несоответствии теплоизоляции современным требованиям. Покрытия, используемые при бесканальной прокладке, являются по современным меркам скорее просто защитными, чем теплоизоляционными. Теплопроводность армопенобетона и битумоперлита даже в сухом состоянии составляет около 0,1 Вт/м*К, а при неизбежном и быстром увлажнении увеличивается еще в 3–5 раз. В то же время у эффективных материалов этот показатель не превышает 0,05 Вт/м*К.
Правильно подобранная толщина и материал теплоизоляции значительно продлевают срок безаварийной работы трубопроводов.
Всем знакомы бесснежные и сухие дорожки-проталины, «обозначающие» зимой тепловую магистраль. Стекловата, выпускаемая по советскому ГОСТу, не удовлетворяет требованиям не только долговечности, но и безопасности – особенно для монтажников.
При использовании современных видов теплоизоляции возникает другая проблема. Обеспечить необходимую толщину оболочки некоторыми материалами оказывается слишком дорого. Поэтому, несмотря на низкую теплопроводность изоляционного слоя, теплопотери остаются высокими.
Теплоизоляция трубопроводов производится не только для сокращения тепловых потерь, но и для снижения температуры поверхности труб в целях безопасной эксплуатации. В частности, в соответствии с п. 2.1.8 «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» (ПБ-10-573-03), «...все элементы трубопроводов с температурой наружной поверхности стенки выше 55 градусов, расположенные в доступных для обслуживающего персонала местах, должны быть покрыты тепловой изоляцией, температура наружной поверхности которой не должна превышать 55 градусов». Поэтому расчет толщины теплоизоляции при прокладке в помещении может производиться как по нормам плотности теплового потока, так и по заданной температуре на поверхности изоляции.
Понятно, что и в последнем случае теплоизоляция выполняет обе функции, однако практически толщина, рассчитанная по температуре на поверхности, не обеспечивает необходимых энергосберегающих характеристик.
К сожалению, ориентация на безопасную температуру поверхности часто оказывается более привлекательной, поскольку позволяет обойтись более тонким слоем теплоизоляции и таким образом «сэкономить» средства. К тому же многие популярные виды современной изоляции просто не производятся достаточной толщины. Например, изделия из вспененных полимеров (полиэтилена, синтетического каучука) выпускаются толщиной не более 13–25 мм – особенности технологии делают производство продукции большей толщины неоправданно дорогостоящим. Такая теплоизоляция прекрасно справляется с задачей обеспечения безопасной температуры поверхности, однако не удовлетворяет современным понятиям об энергоэффективности.
Современные ТИМ помогают сократить расходы на сооружение и эксплуатацию трубопроводов
Ставя задачу энергосбережения, следует проводить расчет теплоизоляции по регламентированным нормам плотности теплового потока. В качестве примера можно рассмотреть трубопровод отопления диаметром 42 мм, с температурой теплоносителя 90 градусов, проходящий в помещении с температурой воздуха 10 градусов, работающий свыше 5000 часов в год. Теплопроводность изоляции примем за 0,04 Вт/м*К, что приблизительно соответствует значению этого параметра для современных материалов (полимерных и волокнистых) при повышенной температуре. Результат такого приблизительного расчета показывает, что минимальная толщина теплоизоляции в этом случае составляет 38 мм.
Необходимую толщину – от 30 мм – имеют изделия из минеральной ваты. Их применение позволяет обеспечить соответствие тепловых потерь современным требованиям по энергоэффективности. Цилиндры – наиболее удобная форма продукции для монтажа на трубопроводах – выпускаются достаточно больших диаметров. Например, каменная вата производится с внутренним диаметром до 273 мм.
Однако теплоизоляция необходимой толщины – еще не гарантия энергоэффективности. Распространенные ошибки могут привести к значительному увеличению теплопотерь. Среди них выделим две:
1. Применение теплоизоляции без учета монтажного уплотнения волокнистых материалов. Норматив устанавливает, что толщину теплоизоляционного изделия до установки на изолируемую поверхность следует определять с учетом коэффициента уплотнения Kc. Для цилиндрической поверхности используется формула:

            

где δ1 – толщина теплоизоляционного изделия до установки на изолируемую поверхность (без уплотнения), м;
δ – расчетная толщина теплоизоляционного слоя с уплотнением в конструкции, м;
d – наружный диаметр изолируемого оборудования, трубопровода, м;
Kc – коэффициент уплотнения теплоизоляционных изделий.
Например, для каменноватных изделий ROCKWOOL ТЕХ МАТ этот показатель равен 1,35–1,2, а для некоторых матов из стеклянного штапельного волокна доходит до 3,6, что связано с различной ориентацией волокон внутри материала. В первом случае они располагаются хаотично, а во втором – преимущественно вдоль основания мата. Поэтому утеплитель из стекловолокна больше подвержен уплотнению. Если не учитывать этот фактор, реальная толщина теплоизоляции трубопровода вскоре окажется существенно меньше расчетной, что станет причиной непредусмотренных энергопотерь. Соответственно, чтобы обеспечить расчетный показатель, необходимо использовать больший объем теплоизоляции.
2. Неправильный монтаж. При установке стального защитного покрытия следует предусмотреть отсутствие нагрузки на слой теплоизоляции. Для этого используются специальные крепления, принимающие вес покрытия на себя и перераспределяющие его на опоры. Например, система бандажей и подвесок, имеющая варианты для разных диаметров трубопроводов и толщины теплоизоляции. Игнорирование такого подхода приводит к серьезным деформациям утеплителя и еще большему увеличению теплопотерь.
Нельзя не упомянуть и еще одну ошибку, которая часто встречается даже при соблюдении всех проектировочных и технологических правил. При теплоизоляции трубопроводов из всех приемлемых материалов выбираются наиболее дешевые – с очевидной целью сэкономить средства. Но, как это обычно бывает, неоправданная экономия оборачивается дополнительными и значительными затратами. В данном случае – на монтаж. Реальное сбережение ресурсов не только в процессе эксплуатации, но и в процессе монтажа может быть обеспечено применением наиболее качественных материалов. Например, маты минераловатные прошивные, выпускаемые многими предприятиями, имеют теплопроводность, достигающую предельного значения – 0,044 Вт/м*К. Показатель в 0,036 Вт/м*К, которым характеризуется продукция высокого качества, позволяет использовать продукты меньшей толщины и, соответственно, сократить расходы при монтаже.

Таким образом, энергосбережение в ЖКХ вообще и в трубопроводных сетях в частности неразрывно связано с эффективным использованием теплоизоляции. Уже на стадии проектирования необходимо предусмотреть толщину изолирующего слоя, обеспечивающую соответствие нормам плотности теплового потока. Далее, для волокнистых теплоизоляционных материалов следует учитывать коэффициент уплотнения, а при монтаже в обязательном порядке применять элементы, предотвращающие нагрузку на утеплитель со стороны защитного покрытия. Наконец, должны применяться только современные, качественные и долговечные материалы, благодаря которым сокращаются расходы не только на эксплуатацию, но и на сооружение трубопроводов.

АВТОР:
Юрий СИДОРИН, пресс-служба российского подразделения ROCKWOOL

 

Добавить комментарий
Автор  
Сообщение  
 
  Опубликованные сообщения являются частными мнениями лиц, их написавших. Редакция сайта за размещенные сообщения ответственности не несет.

ОПРОС
Каков Ваш статус в строительном бизнесе?
   
руководитель, топ-менеджер
специалист, менеджер среднего звена
индивидуальный предприниматель
не имею отношения к строительному бизнесу

СТРОЙЭКСПЕРТ

Адрес редакции: г. Челябинск, Свердловский пр. 2, офис 213
Телефон: 247-70-46
Cоздание сайта: «Экспресс Дизайн Групп»


Разное