Утепление трубопроводов: Теплоизоляция трубопроводов и водопроводов. Защита трубопроводов от повреждений и утепление труб.

Разное

Содержание

плюсы и минусы, виды теплоизоляции и монтажа

Современные люди хотят жить с полным комфортом и в городе, и в сельской местности. А для этого требуется тепло, холодная, горячая вода и система канализации. В большей части регионов нашей страны подобные коммуникации нуждаются в обязательном утеплении. Сегодня рынок строительных материалов предлагает широкий спектр различных утеплителей, среди которых есть специальные изделия, монтируемые на трубы.

Материалы, пригодные для утепления труб

Всегда ли требуется теплоизоляция для труб

Когда нужна теплоизоляция труб

В регионах, где в зимнее время грунт промерзает, утеплитель для труб должен использоваться в обязательном порядке. В противном случае разрыв трубопровода гарантирован. А исправлять подобную ошибку, когда на улице минусовая температура – дело нелегкое, и не быстрое. Кроме этого эффективная теплоизоляция труб отопления или горячего водоснабжения снижает теплопотери. Тепло не будет расходоваться на обогрев грунта, и температура воды не будет снижаться при поступлении в дома.

Случается, что системы горячего водоснабжения или отопления в загородных домах проходят по неотапливаемым помещениям, чердакам, подвалам, если автономная котельная находится вне дома. В этом случае эффективное утепление трубопроводов снизит теплопотери, не придется включать дополнительные обогреватели и платить за лишние киловатты, а отопительный агрегат прослужит дольше, не используясь по максимуму.
*
Канализационные системы также требуют утепления, даже несмотря на то, что в таких сооружениях, как правило, жидкость не застаивается, если при монтаже труб сделан правильный уклон. Но случается, что внутри труб накапливаются различные отложения, которые могут стать причиной засора и тогда канализационные стоки при низкой температуре могут замерзнуть, что приведет к разрыву трубы. Также к подобной неприятности может привести несвоевременная откачка септика в автономной канализационной системе.

Утепление производится не только для сохранения температуры теплоносителя и в качестве защиты от перемерзания в холодное время года. Иногда требуется защита труб от воздействия на них высокой температуры окружающего воздуха. Например, в холодильных устройствах, различных промышленных системах, по которым перекачиваются химические жидкости, газы.

Какими свойствами должен обладать утепляющий материал

Утеплитель для труб, в зависимости от сферы применения (прокладки подземных или наружных коммуникаций) должен отвечать следующим требованиям:

  • Низким уровнем теплопроводности, что поможет сохранить температуру теплоносителя в трубопроводах отопления и горячего водоснабжения, а также не дать теплому окружающему воздуху нагреть трубопровод в охлаждающих устройствах и приборах.
  • Материалы, используемые для утепления должны отвечать санитарным нормам и пожаробезопасности, обладать самозатухающими свойствами.
  • Утеплитель не может быть излишне гигроскопичным, поскольку в структуре намокшего материала снижается количество воздуха, от количества которого зависят его теплоизоляционные свойства.
  • Теплоизоляция должна монтироваться легко на трубы любого диаметра и конфигурации, с образованием минимального количества стыков, что исключает наличие мостиков холода.
  • Материал обязан быть долговечным и обладать ремонтопригодностью, а также возможностью его неоднократного использования.
  • Обладать высокой устойчивостью к воздействию агрессивной среды, механической прочностью, переносить резкие перепады температуры.
  • Материалом, доступным по стоимости.

Но и приобретать дешевый утеплитель не стоит, так как это может привести к еще большим затратам, если случится перемерзание трубы зимой.

Виды теплоизоляции для трубопроводов

*

Вышеозначенные требования могут иметь следующие виды утеплителей:

  • разновидности минеральных ват – стекловата, базальтовая и другие;
  • пенопласт;
  • пенополистирол;
  • вспененный полиэтилен простой и с фольгированым покрытием;
  • пенополиуретан;
  • керамзит.

Минеральные ваты

Цилиндры из минеральной ваты

Все разновидности утепляющего материала на основе стекловолокна или натурального камня горных пород отличаются высокой степенью теплоизоляции и оптимальной стоимостью. Правда стекловата по своим свойствам сохранять тепло стоит на порядок ниже такого материала как базальтовый утеплитель. К достоинствам этого типа утеплителя можно отнести:

  • стойкость к высокой температуре, когда материал выдерживает до 700 градусов;
  • достаточную механическую прочность, когда после деформирования минеральная вата почти полностью восстанавливает свою форму;
  • устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ – щелочных, кислотных растворов, масел, и прочему;
  • экологическую безопасность, как производному из натурального исходного сырья.
  • доступную стоимость.

К недостаткам минеральных ват можно отнести их чувствительность к влаге. Поэтому дополнительно требуется устройство гидроизоляционного слоя. Кроме этого гидроизоляция поможет не только защитить утеплитель от воздействия воды, но и не даст мельчайшим волокнам камня или стекла засорять воздух помещения. Подобные работы приводят к удорожанию строительства и удлиняют его срок.

Производятся минеральные ваты рулонами, матами плитами и скорлупами с наклеенной сверху фольгой. Именно такие изделия наиболее удобны для производства теплоизоляционных работ на трубопроводах, при устройстве защиты деревянных конструкций крыши от возгорания в месте прохождения дымоходов печей и каминов.

Пенопласт и пенополистирол

Скорлупы из пенопласта для утепления труб

*

Этот материал, в составе которого больше половины воздуха, является одним из самых эффективных теплоизоляторов. Не прессованный пенопласт плох лишь тем, что имеет низкую механическую прочность. Для утепления труб промышленность выпускает пенопластовые полуцилиндры, называемые скорлупами. Эти изделия обладают массой достоинств:

  • простой и быстрый монтаж;
  • длительная эксплуатация;
  • отсутствие мостиков холода, поскольку соединение отдельных сегментов производится по принципу «паз-гребень»;
  • изделия могут эксплуатироваться в температурном режиме от +80 до -110 градусов по Цельсию. При более высокой температуре трубопроовда прокладывается дополнительный слой из натуральной пробки или базальтового волокна;
  • возможность проложить греющий кабель в специально устроенных пазах по всей длине изделий;
  • пожаробезопасные, не поддерживают открытый огонь;
  • пенопластовые скорлупы могут использоваться неоднократно.

Скорлупы могут быть покрыты слоем фольги, которая работает как отражатель потолков воздуха – горячих или холодных.

Утеплитель из экструдированного полистирола

Точно такие же полуцилиндры производятся из прессованного (экструдированного) пенопласта, который называется уже пенополистиролом или пеноплексом. Он обладает аналогичными техническими характеристиками, но при одинаковой степени теплопроводности с пенопластом имеет меньшую толщину, что удобно при утеплении труб, проходящих рядом со стенами или другими конструкциями. Пеноплекс имеет более жесткую структуру и большую пластичность, нежели пенопласт, поэтому его можно изгибать до определенного предела.

Изоляционные материалы из вспененного полиэтилена

Изоляция вспененным полиэтиленом, имеющим защитное фольгированное покрытие

*

По сравнению с прочими видами утеплителей вспененный полиэтилен обладает лучшими свойствами:

  • Материал более прочный, выдерживает нагрузку на разрыв, равную 0,3 МПа, после воздействия давлением, несколько деформируется, но быстро принимает изначальную форму.
  • Практически не впитывает воду. Может использоваться во влажной среде, не допуская возникновении коррозии на трубах.
  • Стойко переносит воздействие таких материалов, как цемент и известь, бетон и другие контакты.
  • Выдерживает перепад температуры от +90 до -60 градусов. При более высокой температуре изделия теряют свою форму.
  • Материал достаточно огнеупорный. Загореться вспененный полиэтилен может лишь при температуре открытого огня в 300 градусов. При этом во время горения материал не выделяет в окружающую среду вредных токсичных веществ.
  • Удобный в монтаже, может служить теплоизоляцией для труб любой конфигурации, диаметром до 150-200 мм.
  • Низкая стоимость по сравнению с пенополистирольными изделиями или полиуретановыми.

Производится полыми цилиндрами длиной до двух метров с толщиной стенки от 6 до 20 мм или рулонами.

Так монтируется вспененный полиэтилен на трубы

Изделие из вспененного полиэтилена разрезается по длине и одевается на трубу, место разреза скрепляется специальным бандажом или обычным скотчем. Некоторые марки утеплителя из вспененного полиэтилена имеют защитное покрытие из алюминиевой фольги, которое выполняет функцию отражателя. В случае использования рулонного материала, его режут на ленты, которыми обматывают трубы. Такой метод лучше подходит, если трубопровод имеет множество изгибов и разный диаметр на отдельных участках.

Пенополиуретан

Напыление пенополиуретана на трубы

Этот материал набирает все большую популярность в строительстве вследствие своих высоких технических характеристик. Он:

  • не гниет и не ржавеет;
  • может монтироваться на трубы, лежащие в земле без каких либо лотков или каналов;
  • создает абсолютно герметичную оболочку на утепляемых конструкциях;
  • обладает малым удельным весом и низкой теплопроводностью; срок эксплуатации исчисляется пятьюдесятью, и более, годами;
  • устойчив к воздействию слабых растворов кислот и щелочи;
  • обладает отличной адгезией практически ко всем материалам.

Теплоизоляция пенополиуретаном может наноситься на трубы различными методами – напылением жидкого материала и жесткими изделиями типа «скорлупа». Напыление производится с использованием специального оборудования, и требует определенных навыков и знаний. Скорлупа, имеющая вид двух полых полуцилиндров, монтируется на трубы просто, за счет имеющейся соединительной конструкции «паз-гребень», а те изделия, которые имеют гладкий торец, закрепляются на трубопроводе специальными хомутами, бандажами, или обычной вязальной проволокой.

Полиуретановое покрытие, нанесенное в заводских условиях

*

Но кроме этого сегодня широкую популярность приобретают готовые трубы, на которые в заводских условиях нанесено теплоизоляционное покрытие из пенополиуретана и защитный слой. При использовании подобных изделий на открытом воздухе защитная оболочка выполняется из оцинкованной стали, при прокладке подземных коммуникаций защита изготавливается из полиэтилена. Преимущества таких предизолированных труб налицо: снижение сроков строительства коммуникаций, поскольку прокладка инженерных сетей уже не требует проведения изоляционных работ, а качество изоляции проверяется заводским ОТК.

Керамзит

Еще один традиционный представитель утеплителей для трубопроводов – керамзитовый гравий. Используется он преимущественно для утепления наружных сетей водоснабжения, канализации. Так как материал сыпучий, для его укладки требуется сооружать лотки из деревянных досок или использовать специальные бетонные конструкции.

Кроме всех вышеперечисленных видов утеплителей не так давно появился новый материал для утепления труб – термокраска, которая наносится обычным способом – кистью, валиком или распылителем. При минимальной толщине изолирующего слоя качество теплоизоляции достаточно высокое. Но и стоимость данного материала тоже не маленькая.

Монтаж теплоизоляции

Наиболее востребованный материал для утепления труб – это изделия в виде полых цилиндров. Монтируются они достаточно легко и не требуют особых знаний или высокой квалификации работающего.

В первую очередь проверяется состояние трубы. Она не должна иметь протечек, быть очищенной от ржавчины и грязи и обработана антикоррозийным средством.

Если изоляционные изделия не оснащены выступами и пазами, следует скреплять их с помощью двухстороннего скотча.

Смещение отдельных элементов скорлупы по длине

При этом делается смещение отдельных элементов полого цилиндра по длине на 10-20 см, так чтобы соединительные швы не сходились в одном месте. Скорлупу из пенопласта после ее закрепления на трубопроводе необходимо защитить от воздействия ультрафиолета. Материалом для подобной защиты может служить – рубероид, пергамин, толь, фольгоизол и прочие непрозрачные полотнища. Для утепления сложных участков трубопровода можно использовать готовые фасонные изделия или воспользоваться рулонными теплоизоляционными материалами.

Цилиндры, изготовленные из вспененного полиэтилена и имеющие фольгированный слой, в такой защите не нуждаются.

Основная суть статьи

При утеплении труб используется любой доступный материал, отвечающий требованиям к теплоизоляции, регламентируемым строительными нормами и правилами. А правильный монтаж выбранного утеплителя продлит срок службы инженерных сетей и сократит, а может быть, и совсем исключит, количество ремонтов, связанных с разрывом труб вследствие отрицательных температур.

Теплоизоляция наружного трубопровода — о применяемых материалах

 

Утепление наружного трубопровода, на сегодняшний день необходимость, особенно для регионов с критическими температурными показателями в зимнее время. Вопрос теплоизоляции волнует многих, так как она обеспечивает сохранность тепла наружных труб, и уменьшает тепловые потери.

Трубы необходимо утеплять, для того, что бы было тепло внутри помещения, для сохранности энергии и предотвращения потери тепла. Чтобы избежать промерзания труб, они утепляются в месте расположения. Для сохранения необходимой температуры воды внутри трубопровода, теплоизоляция проводится при помощи распыления на поверхности труб пенополиуритана. Это самый доступный и эффективный способ. Метод заливки бесшовный, позволяет максимально утеплить трубы, в основе заложен принцип работы термоса. Стоимость изоляции такого плана невысока и оправдана своей эффективностью при эксплуатации.

Многие материалы, которые применяются для теплоизоляции, под воздействием многих факторов становятся непригодны и быстро изнашиваются. Главным вопросом при утеплении трубопровода является вид используемого материала.

Основными задачами при теплоизоляции труб являются: зимой или при аварии сохранить сохранность труб, уменьшить потерю тепла, снизить процесс коррозии в самих трубах и запорном механизме, сохранить трубы от отрицательного действия конденсата.

Обеспечивая только наружную теплоизоляцию, эффективность будет недостаточной. Утепление трубопроводов необходимо проводить и внутри, только в этом случае можно сберечь тепло. Выполняя эту работу необходимо учитывать, что материал для внутреннего и наружного утепления будет отличаться.

Перед началом работы желательно все просчитать, учитывая температуру, вибрацию, вероятность механического повреждения, возможные изгибы или деформации, которые могут повлиять на трубы и изоляцию. При невозможности самостоятельных просчетов, лучше обратиться к профессионалам.

Не существует универсального утеплителя для изоляции трубопровода. Оно может быть произведено посредством плит, цилиндров, матов, шнура, скорлупы. Каждый материал имеет свои недостатки и достоинства.

К распространенному материалу, который чаще применяют, относятся: минеральная вата, минераловатные цилиндры, плиты. При использовании этого материала, затраты труда и времени снижаются, качество не страдает. Минераловатные материалы имеют теплотехнические характеристики, производится он из минеральной ваты, которую выплавляют из горных пород. Дальше производится контроль сырья по безопасности, в результате чего маркируется материалом первого класса. Этот материал не выделяет вредных веществ, устойчив к возгоранию и взрыву. Применяется практически без ограничений, так как имеет такие сертификаты как пожарный и гигиенический.

Минераловатные материалы используют при надземной или подземной установке теплоизоляции трубопровода. Его можно нарезать необходимой длины, закрепить при помощи скотча специального или клипс.

Еще используют вспененный полиэтилен, например, теплоизоляционные трубки Энергофлекс которые имеют легкий вес, высокую теплозащиту, легкий и быстрый монтаж, не вызывающий затруднений у новичка.

Применяется для теплоизоляции и вспененный каучук. К его достоинствам можно отнести, надежность, хорошие теплоизолирующие свойства, способность сохранять герметичность слоя изоляции. После окончания монтажных работ, швы склеиваются, получая высокую прочность, которая превышает прочность материала. Недостатком этого материала будет его далеко недешевая цена.

Материал на основе пеностекла применяется в основном для утепления труб средних и больших диаметров. В основном такая теплоизоляция применяется в хозяйственной деятельности, а также в химической и нефтегазовой промышленности, за счет своих свойств. Материал не горючий, способен выдерживать большие нагрузки, экологически чистый, обладает химической и биологической стойкостью, выдерживает широкий диапазон температур.

Единственный вид теплоизоляции, разрешенный на атомных электростанциях – теплоизоляция на основе пеностекла. Применяется этот материал, когда ни один из материалов не может соответствовать техническим требованиям и норме безопасности.

Предохранит от замерзания и поможет снизить потерю тепла в отопительных трубопроводах теплоизоляция наружной системы. Могут возникнуть и аварийные ситуации при некачественно сделанной теплоизоляции. Надежная и качественная изоляция системы трубопровода защитит его от температурных потерь и неблагоприятных условий внешней среды.

Эксплуатация трубопроводов по технологическим параметрам, должна быть надежной, безопасной, экологичной и долговечной.

Утепление труб водоснабжения в частном доме. Требования к утеплителям и их виды

Система водоснабжения входит в число обязательных компонентов современного частного дома. Создать комфортные условия проживания без неё невозможно. Очень важным моментом является предотвращение выхода из строя трубопровода по причине воздействия негативных факторов окружающей среды. Зимой мороз может повредить как прочные стальные трубы, так и металлопластиковые. Но выход есть! Заключается он в организации утепления труб водоснабжения в частном доме.

Утеплять трубы необходимо и делать это можно самыми разными материалами

Требования к утеплителям и типы материалов

Если говорить о трубах, проложенных на улице, то особое внимание необходимо уделить местам их выхода к счётчикам и насосам. В число общепринятых требований к утеплительным материалам входят следующие аспекты:

  • низкая теплопроводность, высокие теплосберегающие свойства;
  • хорошие водоотталкивающие характеристики;
  • устойчивость к биологическим, химическим воздействиям окружающей среды;
  • долговечность. Материал должен служить много лет;
  • удобство монтажа;
  • приемлемая стоимость.

Сегодня на рынке стройматериалов можно увидеть широкое разнообразие утеплителей. Рассмотрим лишь те из них, которые применяются наиболее часто.

Стекловата. Другое её название — стекловолоконный утеплитель. Используется, преимущественно, для утепления труб из металлопластика. Наиболее эффективно работает продукция таких брендов, как Ursa, Isover, Knauf. Однако, привлекательное свойство стекловаты — низкая плотность (читай, небольшой вес), нивелируется повышенной гигроскопичностью.

Полезно знать! При её использовании в качестве утеплителя, необходимо будет применять дополнительно такие внешние изоляторы, как рубероид или стеклоткань.

Базальтовые утеплители. Выпускаются они в виде скорлупы цилиндрической формы. Лёгкость монтажа – вот основное достоинство данного стройматериала. Чтобы обеспечить дополнительную защиту, базальтовое волокно покрывается слоем фольгоизола, пергамина или того же рубероида. Недостаток таких скорлуп только один – высокая стоимость.

Утеплители с волокнистой структурой должны иметь влагозащитное покрытие

Пенопласт (он же пенополистирол). Пожалуй, это наиболее часто используемый материал при утеплении водопровода на даче своими руками. Укладка лотков для пенопластовых теплоизоляционных скорлуп не обязательна. На прилавках магазинов стройматериалов присутствует два варианта данного утеплителя: с дополнительным покрытием либо без такового.

Помимо всего прочего, многие владельцы частных домов останавливают свой выбор на подобной продукции ещё и с целью экономии: теплоизоляцию из пенополистирола можно монтировать неоднократно. Причём не только внутри помещения, но снаружи и даже в земле.

Специальная теплоизоляция

Принцип действия применяемых сегодня всех видов теплоизоляционных материалов одинаков. Роль теплоизолятора в каждом из них играет воздух, которым заполнено всё внутреннее пространство утеплителя. Поэтому выбор его конкретного типа зависит лишь от удобства монтажа и месторасположения магистрали водоснабжения.

Многофункциональным считается утепление водопровода частного дома и дачи с использованием пакли или минеральной ваты. Эти материалы, впитывая из воздуха определённое количество влаги, значительно разбухают и приобретают способность герметизировать появившиеся в трубах разрывы. Чтобы трубопровод функционировал зимой в оптимальных условиях, достаточно будет пятисантиметрового слоя утеплителя такого типа.

Чтобы утепление минеральной ватой было качественным, толщина материала должна быть не меньше 5 см

Срок эксплуатации пакли такой: 8-12 лет. Но применение натуральной масляной краски способствует увеличению этого промежутка времени в 2 раза. Паклю и минеральную вату необходимо покрывать гидроизолирующими составами или дополнительным слоем гидроизоляции.  В последнем случае подойдёт всё тот же рубероид. Из недостатков такого способа эксперты выделяют высокую трудоёмкость работ. Как следствие — высокая стоимость созданной системы утепления.

Относительно недавно был разработан способ утепления водопровода частного дома или дачи с использованием вспененного полиэтилена. На сегодняшний день это один из лучших теплоизоляторов. Радует не только удобство использования, но и невысокая цена. Из других достоинств такого утеплителя можно выделить:

  • хорошо переносит температурные перепады;
  • не подвержен гниению;
  • устойчив к воздействию влаги;
  • продолжительный срок эксплуатации: 25…50 лет.

Выпускается такой утеплитель в виде двух полуцилиндров, тоже называемых скорлупами.

Важно! После того, как наденете их на трубу, не забудьте заделать швы скотчем.

Использование высокого давления и утепление воздухом

Для исключения возможности замерзания системы водоснабжения можно обойтись и без утеплителя.

Обойтись без утепления труб и не допустить замерзания воды можно путем поддержания постоянного давления в системе

Как известно, водопровод на даче или в загородном доме лопается по той причине, что образовавшийся внутри лёд просто разрывает трубы. Из курса физики средней школы известно, что агрегатное состояние находящейся под давлением воды не меняется, и она не превращается в лёд. Если владелец сооружения не планирует пребывать там зимой, он может использовать действие вышеприведённого постулата и сэкономить денежные средства, не приобретая теплоизоляционный материал. Но как только в трубах будет создано необходимое давление, использовать их по прямому назначению не представляется возможным.

Для реализации данного способа систему необходимо будет дополнить ресивером. Этот прибор поддерживает в трубах водопровода постоянное давление.

Порядок выполнения работ выглядит следующим образом:

  1. Сначала необходимо осуществить проверку системы на предмет её способности выдержать давление 5 атмосфер. Необходимую информацию можно найти, изучив паспорт на установленные трубы. Также предстоит изучить конструкцию на наличие механических повреждений (конкретно — трещин), поскольку они могут вызвать постепенное стравливание давления, из-за чего трубопровод замёрзнет.
  2. Далее в систему необходимо врезать погружной насос. Именно он будет создавать давление требуемого уровня – порядка 5-7 атмосфер. Сразу после насоса устанавливается обратный клапан.
  3. Выполнив эти действия, закройте кран на ресивере и включите насос. После того, как давление достигнет заданной отметки, отключите насос.

В результате этих несложных операций будет обеспечена надёжная защита магистрали от замерзания. Приведение системы в рабочее состояние осуществляется простым стравливанием давления.

Система, работающая под давлением, предполагает наличие ресивера и насоса

Суть способа утепления воздухом очень проста: трубы водопровода не закапываются непосредственно в землю, а проходят внутри труб с большим диаметром. Воздействие холода уменьшается за счёт воздушной прослойки, расположенной между основным трубопроводом и промёрзшим сверху грунтом. Обогрев такой системы также выполняется идущим из недр земли естественным теплом. Следует знать, что утепление подобного типа будет наиболее полно выполнять свою функцию при прокладке трубопровода на глубине порядка 1 метра. Иначе его эффективность снизится.

Обратить внимание следует ещё на один момент. Из всех способов утепления труб водоснабжения на улице этот метод предполагает полную или частичную реконструкцию системы. Поэтому применять его наиболее рационально на этапе прокладки ветки инженерной коммуникации.

Советы профессионалов по правильному утеплению водопровода:

  • утеплять необходимо все сегменты трубопровода, находящиеся при отрицательной температуре. Это требование актуально для мест, где трубы входят в дом, и неотапливаемых помещений, например, подвалов;
  • в обязательном порядке составьте подробную схему подземных коммуникаций водоснабжения на земельном участке и в доме. Соединительные элементы подбираются с особой тщательностью;
  • проводить утепление необходимо по всей длине магистрали, не делая пропуски ни на один метр;
  • если структура грунта на приусадебном участке не позволяет закапывать трубы на глубину больше 1 метр, для их надёжного утепления рекомендуется использовать специальный электрокабель. Подавать на него напряжение можно только при минусовой температуре;
  • если обогрев водопровода осуществляется автономной системой отопления, отключать котёл допускается лишь в экстренных случаях. Такой способ утепления предполагает, что обе трубы должны находиться внутри теплоизоляции и при этом соприкасаться;
  • в зимнюю пору тёплые водопроводные трубы становятся объектами повышенного внимания со стороны крыс, кротов и прочей «грызущей» живности. Они могут перегрызть не только утеплитель, но даже сами пластиковые и асбестовые трубы, рассчитывая погреться. Защитить от них магистраль водоснабжения можно, оштукатурив трубы раствором, добавив в него битое стекло, с помощью металлического рукава или обернуть металлической сеткой.

Полезно знать! Всего лишь одна замёрзшая на резьбе капелька воды способна вывести из строя даже стальной фитинг.

Использование современных материалов и технологий утепления труб водоснабжения позволяет владельцам домов предотвратить замерзание магистрали водопровода, и обеспечить, таким образом, поступление воды даже когда за окном лютая стужа. Но помните: проводить эти работы следует заблаговременно, не дожидаясь, пока трубы разорвутся из-за замерзания присутствующей в них жидкости.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500

{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}

{{l10n_strings.PRODUCTS}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

 

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

 

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}}

{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

требования к материалам, монтаж утеплителя

Одним из самых эффективных способов защиты трубопроводов от воздействия отрицательных температур в наших климатических условиях считается утепление. То, как утеплить трубы на улице и в помещении, сегодня и рассмотрим.

Стоит помнить о том, что любая небрежность при выполнении данного процесса может привести к тому, что утеплитель не будет работать, а все ваши труды окажутся бесполезными. Поэтому соблюдайте правила монтажа, только это может гарантировать положительный результат.

Каким должен быть утеплитель?

Мы не будем рассматривать высокотехнологичные способы утепления, требующие применения специальной техники и дорогостоящих компонентов. Задача состоит в том, как самостоятельно выполнить утепления всех коммуникаций, имеющихся в своем доме.

Требования к утепляющим материалам, применяемым в быту, можно выразить в нескольких пунктах:

  • Материал должен обладать невысокой теплопроводностью, кроме того, он должен иметь водоотталкивающие качества, коэффициент его влагопоглощения должен быть минимальным.
  • Утеплитель должен соответствовать всем санитарным нормам, кроме этого, его применение не должно повышать пожароопасность конструкции.
  • Монтаж утеплителя должен быть как можно более прост, при этом должна существовать возможность его повторного использования.
  • Материалы, особенно применяемые для наружного утепления или для прокладки коммуникаций в земле, должны быть устойчивы к гниению, коррозии, химическим воздействиям.
  • Немаловажным фактором является также и то, сколько стоят материалы для утепления труб, ведь у большинства застройщиков финансовые возможности ограничены.

Именно на эти характеристики стоит обращать внимания при выборе утеплителя.

Наиболее популярные материалы для утепления труб

Утеплители на основе стекловолокна — самый демократичный по стоимости вид материала. Чаще всего выпускается в рулонах. Наиболее известные компании производители — Урса, Изовер, Кнауф. Монтаж такого утеплителя выполняется простой обмоткой с последующим креплением проволокой или бечевой.

Выполнение утепления с помощью таких материалов нуждается в устройстве дополнительной гидроизоляции.

Следующий востребованный тип утеплителя — базальтовая вата. Отличается от стекловолокна более высокой плотностью, лучшими теплотехническими характеристиками. Монтаж базальтового утеплителя практически не имеет отличий. Сейчас все чаще стали применяться при укладке коммуникаций трубы, тепло- и гидроизоляция которых выполнена в заводских условиях. После их монтажа остается только дополнительно утеплить места стыков.

К преимуществам двух данных  утеплителей можно отнести тот факт, что с их помощью можно утеплить трубопроводы любого диаметра. Большинство других материалов выпускается под конкретный размер трубопровода.

Полиэтиленовая теплоизоляция чаще всего применяется в помещениях. Она будет идеальным решением вопроса — как и чем утеплить трубы в подвале. Чаще всего выпускается в виде разрезанной трубы определенного диаметра, что существенно упрощает монтаж, но существуют и листовые утеплители из такого материала. Основой является вспененный или экструдированный полиэтилен, который имеет структуры с закрытыми ячейками, что снижает его влагопоглощение.

Следующий материал, который обладает такими же отличными характеристиками — пенополистирол, в просторечии пенопласт. С его помощью можно выполнить утепление труб водопровода в земле и помещении.  Производится в виде разрезанной пополам пенопластовой трубы, кромки который имеют замковую форму, благодаря этому установка осуществляется простым совмещением элементов (до щелчка).

В качестве примера рассмотрим утепление труб рулонными материалами.

Монтаж утеплителя Урса

Наиболее уязвимые места трубопроводов — распределительные колодцы, кессоны, в которых осуществляется подсоединение трубопроводов к насосам, переключающим устройствам. Перемерзание труб в земле случается реже, в основном, это бывает связано с несоблюдением глубины заложения линии.

Труба очищается, проверяется ее исправность, особое внимание уделяйте сварным стыкам и резьбовым соединениям.

Отрезанный по размеру утеплитель наматывается на линию. Крепление осуществляется нержавеющей проволокой или синтетическим шпагатом, это даст гарантию, что крепеж не сгниет.

Перед тем, как утеплить трубу на улице, позаботьтесь о приобретении гидроизолирующих материалов. В этом качестве может выступить и обычный рубероид. Он также наматывается на утепленный трубопровод и крепиться.

Толщина утепляющего слоя должна быть не меньше 5 см, этого вполне достаточно для средних климатических условий.

Альтернативный метод защиты труб

Сейчас все чаще стали применяться средства активной защиты трубопроводов от замерзания. Чаще всего прибегают к монтажу по поверхности трубы греющего кабеля или ленты. О том, как правильно утеплить трубы таким способом и поговорим.

В первую очередь, на поверхность пластиковой трубы наматывается фольгированный скотч. Намотка не должна быть плотной, ее роль заключается в равномерном распределении тепла от греющего элемента по поверхности трубы. Металлические трубы в такой обмотке не нуждаются.

Монтируется электрический кабель ровно, в одну или несколько ниток, можно также выполнить его намотку по спирали.

При этом не допускайте пересечения витков, это может привести к перегреву и выходу конструкции из строя.

Различные модели кабеля или ленты крепятся по-разному. Есть модели на самоклеющейся основе, а есть такие, фиксация которых осуществляется при помощи того же фольгированного скотча.

Обязательным условием применения электрообогрева труб является последующее утепление всей системы, в противном случае вы будете подогревать грунт.

Слой утеплителя и гидроизоляции накладывается также, как и при обычном утеплении.

Если вы решили выполнить утепление труб своими руками с применением активной защиты, тщательно подойдите к вопросу выбора греющего кабеля:

  • Резистивные системы стоят несколько дешевле, но они отличаются фиксированной длиной и большим расходом электроэнергии.
  • Более дорогостоящие саморегулируемые ленты могут монтироваться любыми кусками, при этом они позволят сократить расход электричества.

Утепление выхода труб на поверхность

Еще одним опасным местом, подверженным воздействию отрицательных температур, является выход труб для ввода в дом или колодец. Глубина заложения в этом случае может быть минимальной.

Лучшим решением станет устройство специального короба, наполненного утеплителем, причем в этом качестве можно будет применять и дешевые местные насыпные утеплители. Дополнительная гидроизоляция конструкции значительно повысит ее защитные свойства.

Экономическая целесообразность утепления труб определяется стоимостью возможных аварийных работ при замерзании. Лучше один раз вложиться в надежную систему защиты, чем несколько раз в год долбать замерзшую землю.

Как утеплить трубы на улице

Водопровод стал неотъемлемой частью нашего быта. Без такой коммуникации комфорт просто немыслим. Но для многих жителей частных домов существует одна проблема – это замерзание воды в водопроводных трубах в зимний период. А холода во многих регионах нашей страны бывают весьма существенными. Для того чтобы такая неприятность не случилась, трубы необходимо защитить от мороза или утеплить. В этой статье мы расскажем, как утеплить трубы на улице.

Укладка в земле

Утепление трубы в земле

Если ваш водопровод периодически замерзает в зимние холода, то, скорее всего, его неправильно проложили. Как правило, трубы необходимо укладывать ниже уровня промерзания грунта. Какова эта величина, можно поинтересоваться, например, у соседей. Чтобы трубы не замерзали, их стоит уложить сантиметров на 20‒30 ниже уровня промерзания грунта.

Конечно, делать это в зимних условиях (когда и возникла проблема) практически невозможно. Лучше дождаться весны, когда грунт растает, и провести реконструкцию. Если вы прокладываете водопровод заново, то стоит учитывать вышеизложенный факт.

Даже проложив трубопровод на нужной глубине, желательно утеплить его. Ведь морозы могут случиться сильные, да и высота снежного покрова может быть небольшой. В этих случаях грунт промерзнет глубже.

Материалы

Базальтовый цилиндр

Прежде всего, стоит поговорить об используемых материалах, которых в продаже можно найти множество вариантов. Они будут отличаться как по стоимости, так и по эффективности.

Первый кандидат – это минеральная вата. У такого материала есть главное преимущество – с ним удобно и просто работать. Ватой обтягивается труба и закрепляется строительным скотчем.

при помощи такого материала удобно утеплять любые конструкции.

  • Минеральная вата принимает любую форму, заполняя плотной массой все пространство.
  • Теплопроводность очень низкая, значит, изоляция будет хорошо держать тепло.
  • Еще один важный факт – это устойчивость к гниению. Слой утеплителя будет лежать в земле, а значит, не должен гнить или портиться от влаги.
  • Также минеральную вату легко найти и приобрести, цена на нее довольно демократичная.

Довольно часто используют пенопласт. Этот материал дешевый, легок в монтаже и не подвержен гниению. Единственное, что следует учитывать, пенопласт – непрочный материал. Поэтому такая теплоизоляция требует дополнительной защиты.

Производители выпускают и более современный материал. Так, например, экологически чистый базальтовый утеплитель производится уже в форме цилиндров. Они надеваются на трубы соответствующего диаметра и укладываются в грунт.

Еще один современный материал, который также можно найти в виде трубок, ‒ это вспененный полиэтилен. Его легко монтировать, а качество утепления будет на высоком уровне.

Более легкий и современный способ разработан российскими учеными. Тут утепление производится при помощи теплоизоляционной краски, имеющей пастообразный вид. Нанесение одного слоя такого материала позволяет заменить несколько сантиметров любого теплоизолятора. Краску легко наносить на любую поверхность, да и сами трубы останутся небольшого диаметра, поэтому уложить их в грунт будет легче.

Подогрев электрокабелем

Нельзя не рассказать и о новом техническом способе. Для этого используется специальный кабель. Сегодня в продаже можно найти различные варианты такого устройства. Применение кабеля дает некоторые преимущества:

  • сам трубопровод не нужно укладывать на значительную глубину;
  • можно самостоятельно включать и отключать подогрев.

Сегодня такие системы выпускаются в двух вариантах. Кабель можно поместить внутрь трубы или обмотать им наружную поверхность. В любом случае результат будет неизменным, ваш водопровод не замерзнет даже в самые сильные морозы.

Тут есть одна особенность. Кабель будет работать от электричества. Это значит, что счет за электроэнергию немного возрастет. Все будет зависеть от того, насколько правильно вы будете пользоваться такой системой. Кабель не должен быть включен постоянно. Если на улице небольшой минус, то трубы не замерзнут, значит, систему подогрева можно выключить.

Когда на улице сильный мороз, то и кабель нужно подключить к питанию. Особенно это важно в ночное время. В этот период водой пользуются мало, а значит, и ее замерзание наиболее вероятно.

Работы по утеплению

Утепление водопроводной трубы

Если вы выбрали утепление с помощью обычных материалов (минеральная вата, пенопласт или вспененный полиэтилен), то укладку труб нужно выполнить ниже уровня промерзания грунта. Сам теплоизоляционный слой укладывается толщиной, которую рекомендует производитель.

Не стоит забывать, что трубопровод желательно уложить в короб. Так, вы получите дополнительную защиту, и теплоизоляционный материал прослужит дольше.

Особое внимание стоит уделять входу водопровода в дом. В этом месте трубы близко подходят к поверхности, поэтому и защита от холода здесь должна быть наиболее эффективной. Лучше уложить теплоизоляцию в несколько слоев.

Утепляем выход труб на поверхность

Наиболее опасным участком (в плане промерзания), является выход труб на поверхность. Такие участки находятся непосредственно перед входом водопровода в дом (если коммуникации не заходят в подвальное помещение). Так как они не защищены толстым слоем грунта, то легко подвергаются замерзанию.

При утеплении труб на поверхности используются такие же материалы, как и при теплоизоляции коммуникаций в грунте.  Главное необходимо учесть, чтобы такой слой был более надежным. Лучше устанавливать более толстый теплоизоляционный материал.

Но кроме защиты от холода, такие участки нуждаются и в дополнительно гидроизоляционном слое. Если не сделать такую защиту, то утеплитель быстро прейдет в негодность и промерзания вам не избежать.

Для гидроизоляции можно использовать различный материал. Это может быть пленка, рубероид или короб из пластика. Также выход можно дополнительно защитить кладкой из кирпича или слоем бетона. В этом случае кроме защиты от лишней влаги и механических воздействий, увеличится и теплоизоляция.

Если вы используете для утепления нагревательный кабель, то выход труб из земли нужно более тщательно обмотать. Да и гидроизоляция должна быть также более надежной.

Видео

Утепление водопровода с помощью греющего кабеля ‒ видеоурок:

В этом видео рассказывается о том, как отличить дешевую теплоизоляцию от качественной:

Изоляция трубопроводов и теплотрасс пенополиуретаном (ППУ)


В коммунальном хозяйстве львиная доля потерь тепла приходится на трубопроводы. Ежегодно на отопление зданий и сохранение в них тепла тратятся огромные средства. Согласно экспертным оценкам ежегодно от 20 до 40% выработанной тепловой энергии уходит на обогрев окружающей среды, теряясь во время транспортировки. Вот почему с ростом цен на основные энергоносители вопрос энергосбережения стал особенно остро. Одним из вариантов решения проблемы сохранения тепла является эффективная и качественная теплоизоляция трубопроводов. Современная изоляция труб помогает эффективно сохранить температуру энергоносителя, и предупредить замерзание холодных трубопроводов.


На правильный выбор оптимальных изоляционных материалов влияют следующие требования:

  • плотность;
  • сжимаемость;
  • теплопроводность;
  • паронепроницаемость;
  • негорючесть;
  • способность водоотталкивания;
  • водопоглощающие свойства;
  • звукоизоляционные характеристики.


Всем этим требованиям удовлетворяет пенополиуретан (ППУ) — разновидность газонаполненных пластмасс (пенопластов), структура которых представляет собой ячейки, наполненные воздухом. Более 90 % ячеек ППУ замкнуты, то есть представляют собой пластиковые капсюли, заполненные углекислым газом. Это является одним из главных секретов уникальных теплоизоляционных свойств ППУ.При нанесении на поверхность данное вещество вспенивается, образуя однородный слой теплоизолирующего материала.


Обладая непревзойденными теплоизоляционными качествами изоляция из ППУ создает монолитное и абсолютно гидроизолирующее покрытие трубы. Высокий показатель адгезии жидкого пенополиуретана к металлу делает его идеальным для теплоизоляции труб и теплотрасс. Широкий диапазон рабочих температур позволяет применять изоляцию из ППУ при экстремально низких температурах до -190°С в криогенной промышленности, а также выдерживать интенсивный нагрев до +150°С.


Существует несколько способов теплоизоляции труб пенополиуретаном (ППУ):


Жидкий пенополиуретан напыляется на трубопровод, затем происходит его активное вспенивание, при этом полимер прочно сцепляется с поверхностью трубы, образуя монолитное герметичное покрытие (см. Рис.1.)


Монтаж заранее изготовленных, так называемых, теплоизоляционных «скорлуп».


Теплоизоляционные скорлупы  (см. Рис.2) различной толщины виде полуцилиндров для труб и более сложных форм для отводов монтируются на трубопроводе и крепятся с помощью специального клея или хомутов.


Предизоляция труб («труба в трубе»).


По своей конструкции такая труба состоит из трёх слоев: стальной трубы, теплоизоляции из пенополиуретана и защитной оболочки из полиэтилена (для подземной прокладки) или оцинкованной стали (для надземных труб отопления) (см. Рис.3).


Компания «ТеплоГидроМонтаж» выполняет работы по изоляции трубопроводов и теплотрасс методом напыления пенополиуретана (ППУ) в Новосибирской области и СФО.


В зависимости от необходимости мы напыляем пенополиуретан на трубы различного диаметра от 10 мм — водопроводных труб до 2000 мм — труб тепловых сетей. Толщина изоляции может варьироваться в зависимости от технического задания заказчика и достигать 100-150 мм в отдельных случаях.



Низкий коэффициент теплопроводности, способность вспениваться непосредственно на изолируемой поверхности, заполнение всевозможных трещин и зазоров, создание прочного монолитного бесшовного покрытия, вкупе с высоким показателем адгезии к любому основанию, а также высокие гидроизоляционные свойства и стойкость к влиянию агрессивных сред обусловило широкий спектр применения пенополиуретана (ППУ) в различных сферах: утепление емкостей и резервуаров, утепление кровли, изоляция резервуаров и цистерн, утепление балконов и лоджий, утепление домов и др. 


Вам необходимо изолировать трубопровод или теплотрассу, трубу малого диаметра или большого, несколько или много труб? Без колебаний обращайтесь в компанию «ТеплоГидроМонтаж», и мы поможем Вам решить эту задачу!


Более подробную консультацию можно получить у наших специалистов в Вашем регионе

или позвонить в call-центр:
+7 923 775-13-44 / +7 923 775-13-22

Изоляция трубопроводов, изоляционные трубы, изоляционные материалы для труб

Изоляция трубопровода выполняется для сохранения температуры внутри трубопровода. Изолированные трубы могут быть вертикальными или горизонтальными, протянутыми по всей установке, по которым проходят различные жидкости.

Для изоляции без пустот и во избежание запотевания поверхностей необходима надлежащая изоляция. Соответствующая температура может поддерживаться с минимальными потерями тепла за счет надлежащей изоляции.

Изоляционные свойства пенополиуретана намного лучше, чем у других изоляционных материалов, поэтому он предпочтительнее других изоляционных материалов.

Облицовка трубопровода может производиться с использованием различных поверхностей, например

.

• GI с предварительно нанесенным покрытием
• Алюминий
• SS

Все стыки облицовки должны быть перекрыты и расположены так, чтобы отводить воду, расширяться и сжиматься, прежде чем они будут заделаны водонепроницаемым герметиком. Обычно трубопроводы покрывают металлом для обеспечения долговечности изоляции и общего эстетического вида.
В тех случаях, когда клапаны, фланцы или другие фитинги должны оставаться открытыми по эксплуатационным причинам, изоляция будет стыкована с этими фитингами и обработана предварительно формованными алюминиевыми торцевыми крышками, изготовленными на месте в соответствии с диаметром трубы и толщиной изоляции.
Толщина изоляции варьируется в зависимости от температуры окружающей среды и внутренней температуры трубопровода, который необходимо поддерживать. Изгибы и изгибы по всему трубопроводу можно заполнить вместе, чтобы не осталось пустот.

Плотность пенополиуретановой изоляции составляет около 40 кг / м3.

Более высокие плотности также достигаются в соответствии с требованиями заказчика.

PIR также может использоваться в качестве изоляционного материала.

Двойная изоляция также может быть выполнена по требованию заказчика.

Преимущества вспенивания на месте в трубопроводах

• Риск образования пустот в изоляции устраняется методом распыления.
• Отсутствие стыков в пенопласте.
• Однородная изоляция.
• Повышенная эффективность изоляции.
• Повышенная герметичность.
• Неагрессивное и водонепроницаемое покрытие.
• Полное приклеивание ко всем поверхностям.
• Отсутствие проникновения или места для скопления влаги.
• Отличная защита от коррозии.
• Хорошие противопожарные свойства.
• Легко изолировать неровные поверхности, углы, опоры и нестандартные геометрические формы.

«МЫ СЛЕДУЕМ: 12436-1988 ДЛЯ ПРЕФОРМОВАННЫХ ЖЕСТКИХ ПОЛИУРЕТАНОВ (PUR) И ПОЛИИЗОЦИАНУРАТОВ (PIR) ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ».

Поиск идеальной толщины для изоляции трубопровода

Трубопроводы используются для транспортировки нефтепродуктов и природного газа на большие расстояния в холодных условиях.Из-за этого может потребоваться предварительный нагрев нефтяных смесей после транспортировки по трубопроводам, прежде чем можно будет начать процесс очистки. Однако, когда нефть перекачивается по трубопроводу, тепло выделяется самой текучей средой, когда она течет. Чтобы снизить затраты и снизить тепло внутри трубы, изоляцию трубопровода можно оптимизировать с помощью моделей и моделирования.

Важность изоляции трубопроводов

Трубопроводы — это экономичный подход к транспортировке жидкостей, таких как нефть, природный газ и вода, по суше и морю, хотя их строительство дорого.Эти конструкции состоят из стальных или пластиковых труб, которые обычно закапываются или проложены на дне моря, с насосными станциями, распределенными по всей системе, чтобы поддерживать движение жидкости.

Когда нефтяная смесь перекачивается по трубопроводу, она выделяет тепло в результате сил внутреннего трения. Источником этого тепла является энергия, подаваемая насосом. Это тепло быстро рассеивается, если трубопровод проходит через холодную среду. В конце концов, температура смеси достигает той же температуры, что и температура окружающей среды, если трубопровод не изолирован.При более низких температурах масло становится более вязким, что увеличивает потребление энергии насосами. Кроме того, холодные нефтяные смеси требуют предварительного нагрева перед использованием на нефтеперерабатывающем заводе. Процесс предварительного нагрева потребляет энергию и требует инвестиций для строительства и обслуживания.

Трубопроводы используются для транспортировки жидкостей по всему миру.

Легко и очевидно изолировать трубопровод, чтобы избежать понижения температуры масла, сохраняя энергию, подаваемую насосами, внутри трубы.Хитрость заключается в том, чтобы изолировать трубопровод достаточно хорошо, но не более того, чтобы рентабельность инвестиций определяла стоимость изоляции. Если температуру нефтяной смеси можно поддерживать на достаточно высоком уровне, можно исключить стоимость процесса предварительного нагрева и существенно снизить потребление энергии насосом. Снижение этих затрат должно мотивировать инвестиции в изоляцию.

Поток жидкости и процессы теплопередачи в трубопроводе можно смоделировать и точно смоделировать с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics®.Эти модели могут быть использованы для создания как можно более дешевой изоляции, но при этом столь же эффективной, насколько это необходимо для поддержания желаемой температуры масла.

Проектирование и оптимизация изоляции трубопровода с помощью COMSOL Multiphysics®

Наша учебная модель «Изоляция участка трубопровода» представляет собой участок трубопровода протяженностью 150 км с температурой на входе 25 ° C. Дебит нефти, поступающей в трубопровод, составляет 2500 м 3 / час. Чтобы создать и решить уравнения энергии и потока, которые описывают перенос жидкости в трубопроводе, мы используем интерфейс Nonisothermal Pipe Flow .

В данном конкретном случае анализируется одна стенка трубы и один слой изоляции, как показано на схеме ниже. Здесь темный и светло-серый слои представляют собой двухслойную стену, а голубой — сопротивление пленки внутри и снаружи стен. Обратите внимание, что в этом примере толщина стенки трубы составляет 2 см.

Схема поперечного сечения трубопровода, где h int и h ext — коэффициенты теплопередачи пленки внутри и снаружи трубы, а k ins и k wall — теплопроводность изоляции и стена соответственно.

В первом исследовании мы вычисляем температуру вдоль трубопровода для двух разных случаев: в одном случае предполагается идеальная изоляция, а во втором — при отсутствии изоляции в трубопроводе. График ниже показывает, что тепло, возникающее в результате сил трения в жидкости, вызывает повышение ее температуры примерно на 3 ° C на протяжении 150 км. Когда в трубопровод не добавляется изоляция, температура на выходе аналогична температуре окружающей среды.

График сравнения температуры жидкости при идеальной изоляции на трубопроводе (зеленый) и без изоляции (синий).

Понимая поток жидкости и процессы теплопередачи, мы можем выполнить оптимизационные расчеты, чтобы определить минимальную толщину изоляции, необходимую для поддержания постоянной температуры масла по всему трубопроводу. Результаты этого конкретного исследования оптимизации показывают, что минимальная толщина изоляции составляет около 8,9 см. Мы также могли бы провести аналогичное исследование по оптимизации, но для минимально допустимого уровня температуры масла в конце трубопровода, что потенциально могло бы еще больше снизить толщину изоляции (и стоимость).

Улучшение изоляции трубопровода с помощью моделирования на основе моделирования

Основываясь на расчетной минимальной толщине изоляции, мы можем оценить инвестиционные затраты и решить, вызваны ли эти затраты снижением затрат на насос и предварительный нагрев. Мы потенциально можем снизить потребление энергии в процессе перекачки и исключить ее для предварительного нагрева, что сделает процесс более эффективным и экологически безопасным.

ИЗОЛЯЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ: Полипропиленовое покрытие, разработанное для глубоководных трубопроводов

По мере того, как морская промышленность перемещается на более глубокие воды, эффективный радиус действия трубопроводов для транспортировки сырой нефти к перегрузочным сооружениям или берегу ограничивается изолирующей способностью внешних покрытий.Это та изоляция, которая удерживает тепло добываемой нефти выше точки помутнения, предотвращая образование гидратов, парафинов и асфальтенов, которые уменьшили бы эффективный поток через трубопровод или полностью остановили бы поток из-за закупорки трубопровода.

Borealis Group разработала новую форму полипропилена BA212E — жесткий полипропилен, чтобы устранить некоторые ограничения стандартных полипропиленовых покрытий.

Твердый полипропилен имеет плотность 900 кг / м 3 и коэффициент изоляции 0.22 Вт / мК, в то время как стандартный или эталонный вспененный полипропилен имеет плотность 700 кг / куб.м и коэффициент теплоизоляции 0,17 Вт / мК. Жесткий вспененный полипропилен значительно улучшает как плотность, так и изоляционные свойства по сравнению с этими стандартными продуктами с плотностью 600 кг / м 3 и показателем изоляции 0,15 Вт / мК.

Это на 31% лучше стандартных материалов. Это достигается за счет создания улучшенной структуры пены за счет лучшего распределения более мелких пузырьков внутри полипропиленового материала, что приводит к улучшенным механическим свойствам.Жесткая полипропиленовая пена BA212E обеспечивает несколько улучшений по сравнению со стандартным вспененным полипропиленом:

  • Изолирует лучше, позволяя использовать меньшую толщину полипропилена для достижения того же изоляционного значения
  • Позволяет наматывать больше труб на катушку из-за меньшего диаметра покрытия
  • Сохраняет материал в многослойном покрытии также за счет меньшего диаметра, что экономит деньги
  • Меньший диаметр снижает вес, что снижает транспортные расходы для трубы той же длины
  • Позволяет прокладывать трубу на более глубокой воде из-за лучшая прочность покрытия на сжатие.

Эти преимущества стимулируют переход от стандартных полипропиленовых и вспененных полипропиленовых покрытий к покрытиям с высокой пузырьковой плотностью, таким как жесткий полипропилен.

Каждый трубопровод, наносящий покрытие, должен быть спроектирован с учетом морского месторождения и его глубины воды. Чтобы разработать правильную комбинацию покрытий и толщины, основными необходимыми значениями являются температура сырой нефти, внешняя температура воды, глубина воды и допустимые периоды простоя.

Используя эти значения, можно спрогнозировать потери тепла вдоль трубопровода, чтобы температура сырой нефти могла поддерживаться выше точки помутнения добытой сырой нефти.Например, на глубине 1000 метров такая же длина трубопровода может быть изолирована 60-миллиметровым покрытием из твердого стандартного полипропилена или 35-миллиметровым вспененным жестким полипропиленом. Уменьшение толщины на 40% при том же уровне теплоизоляции является очевидным преимуществом.

Ringhorne для первого использования

Первая прокладка трубопровода с использованием жесткого полипропиленового пенопласта BA212E в качестве покрытия находится в Ringhorne в норвежском Северном море. Труба для этого проекта была запущена в эксплуатацию в мае 2001 года и будет готова к началу добычи на нефтяном месторождении в третьем квартале этого года.

Группа Borealis производит полипропилен для морского использования в течение 15 лет и является вторым по величине производителем полиолефинов в Европе и четвертым по величине в мире.

За дополнительной информацией обращайтесь к Сесилии Райдин, Borealis: тел .: +46 303 860 00, факс: +46 303 812 27, эл. Почта: [email protected]

Теплоизоляция подводных трубопроводов для различных материалов

Основные моменты

Спроектированное вручную распределение изоляции для подводной системы добычи может быть малоэффективным.

Предлагаемый метод оптимизации может снизить стоимость изоляции при соблюдении тепловых требований.

Алгоритм линейной регрессии может предсказать минимальную температуру подводной системы добычи с приемлемой небольшой ошибкой.

Изоляционный материал, для которого требуется минимальный объем изоляции, может не соответствовать минимальным затратам.

Реферат

Теплоизоляция широко используется в морской нефтедобыче для проектирования обеспечения потока.Исследовательские усилия были сосредоточены на тепловых и механических свойствах изоляционного материала, но несколько публикаций были сосредоточены на оптимизации изоляции. Для некоторых систем подводной добычи доступны несколько дополнительных изоляционных материалов. Распределение изоляции вдоль подводной системы для удовлетворения тепловых требований не является уникальным для каждого изоляционного материала. Определенные вручную конструкции изоляции часто приводят к консервативному подходу, при котором расходуется больше материала, чем необходимо.Чтобы найти наиболее экономичный дизайн, представлен метод оптимизации в сочетании с методами машинного обучения. В тематическом исследовании оценивается система подводной добычи с использованием различных изоляционных материалов и обсуждаются результаты оптимизации. Используются четыре различных изоляционных материала, и для каждого материала моделируется 2000 моделей, чтобы подготовить обучающие данные для алгоритма машинного обучения. Обученный алгоритм способен предсказывать минимальную температуру системы с погрешностью менее 5.5%. Генетический алгоритм и оптимизация роя частиц используются для нахождения наиболее эффективного распределения изоляции для каждого материала. Затем сравниваются оптимизированные затраты, связанные с каждым изоляционным материалом. Результаты показывают, что предлагаемый метод позволяет определять вариации материала и толщины по всей подводной системе с целью снижения затрат.

Ключевые слова

Система подводной добычи

Распределение изоляции

Оптимизация

Техника машинного обучения

Генетический алгоритм

Оптимизация роя частиц

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2018 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые артикулы

Цитирующие статьи

ROCKWOOL Техническая изоляция — теплоизоляция

Чтобы гарантировать правильный технологический цикл, состояние среды внутри труб должно оставаться в пределах установленных ограничений (например, температуры, вязкости, давления и т. Д.). Помимо правильной изометрической конструкции и крепления трубопровода, изоляция трубопровода также выполняет важную функцию. Он должен гарантировать эффективное снижение тепловых потерь и постоянную экономичную и функциональную работу установки.Это единственный способ гарантировать максимальную эффективность технологического цикла на протяжении расчетного срока службы без потерь в результате неисправностей.

В основном теплоизоляционная конструкция для трубопроводов состоит из соответствующего изоляционного материала, обычно покрытого оболочкой из листового металла. Это защищает трубу и изоляцию от внешних воздействий, таких как погодные условия или механические нагрузки.

Прокладки также необходимы для изоляционных материалов, таких как проволочные маты, которые не обладают достаточной устойчивостью к давлению, чтобы выдерживать вес облицовки и другие внешние нагрузки.Эти распорки переносят нагрузки от облицовки непосредственно на изолируемую трубу. в случае вертикального трубопровода устанавливаются опорные конструкции, способные выдерживать нагрузки изоляции и облицовки. Как правило, опорные конструкции и распорки образуют мосты холода.

Изоляция систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — трубы

Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на борту судна чаще всего используются секции труб или маты из морских ламелей для изоляции труб. Целью является предотвращение потерь тепла в системах отопления и горячего водоснабжения.Также необходимо подвести отопление и теплую воду в последнюю кабину вдали от источника.

Преимущества правильной теплоизоляции трубопроводов включают:

  • Снижение тепловых потерь
  • Экономия затрат
  • Снижение выбросов CO2
  • Защита от замерзания
  • Управление процессом: обеспечение стабильности температуры процесса
  • Снижение шума
  • Предотвращение образования конденсата
  • (Персонал) Защита от высоких температур
Воздуховоды

Сегодня к воздуховодам предъявляется много требований.Важнее всего то, что учитывается комфорт на борту судов или жилых помещений на платформах и не делается никаких компромиссов с требованиями пожарной безопасности. В связи с вентиляцией кают и других помещений необходимо, кроме того, обеспечить отсутствие конденсации и постоянное поддержание необходимой температуры. Это достигается за счет использования одного из материалов ROCKWOOL SeaRox правильной толщины.

Преимущества инструментальных полномасштабных испытаний для прогнозирования долгосрочного термомеханического поведения

6 OTC 18679

температуры, тепловые потоки,…).Эти тесты позволяют получить соответствующие результаты

.

Когда нет доступного внешнего датчика теплового потока, один эффективный способ определения OHTC и теплоизоляционных свойств материала

заключается в выполнении численного моделирования

и согласовании температурных распределений как в установившемся

, так и в переходном состоянии. Удовлетворительное согласие между двумя результатами численного моделирования

, включая термическое

и механическое соединение, и результатами испытаний, полученными с помощью обычных приборов

, были получены при давлении 1 бар.

Численное моделирование, с другой стороны, может использоваться для

при проектировании испытательных систем изолированного выкидного трубопровода.

В ближайшем будущем диффузия воды в изоляционный материал

будет приниматься во внимание для прогнозирования долгосрочного поведения изоляции

.

Номенклатура

U = коэффициент теплопередачи конструкции относительно эталонной поверхности

[Вт.м

-2

.K

-1

].

S = площадь внутренней поверхности, выраженная как S = πLD

1

[м²].

S

ext

= площадь внешней поверхности [м²].

T

ext

= температура внешней поверхности в установившемся режиме

условия [° C].

T

int

= температура внутренней поверхности в установившемся режиме

условиях [° C].

D

i

= внутренний диаметр i-го слоя конструкции [м].

D

i + 1

= внешний диаметр i-го слоя конструкции [м].

D

1

= внутренний диаметр стальной трубы [м].

L = длина стальной трубы [м].

λ

i

= теплопроводность слоя i [Вт.м

-1

.K

-1

].

h

ext

= коэффициент конвективной теплопередачи на границе раздела

между изоляционным покрытием и водой [W.м

-2

.K

-1

].

a = коэффициент температуропроводности [м

2

.s

-1

].

T

0

= начальная температура [° C].

T = температура [K].

Благодарности

Авторы выражают благодарность Socotherm за предоставленные трубы с изоляцией

с покрытием, в частности, G.P. Guidetti за его

интерес к этой работе, а также Н. Лакотту и А.Деафф для проведения

гипербарических проб.

Ссылки

1. МАТЬЕ, Ю., Техническая записка IFP, октябрь 2006 г.

2. РОБЕРТСОН, С., МАКФАРЛАН, Г., и СМИТ, М., «Глубокие

расходы на воду для достижения 20 миллиардов долларов». год к 2010 году », Offshore

Magazine, 2005.

3. McMULLEN ND,« Flow-Assurance Field Solutions », Offshore

Technology Conference — OTC 18381, Хьюстон, Техас, США,

1-4 мая 2006 года.

4. БОЙ ХАНСЕН А., ДЖЕКСОН А., «Высокопроизводительная полипропиленовая теплоизоляция

для высоких температур и глубоких

водных применений», 16-я Международная конференция по защите трубопроводов

, Пафос, Кипр, 2-4 ноября 2005 г.

5. БЕРТИ, Э., «Синтаксическое полипропиленовое покрытие обеспечивает теплоизоляцию

для стояков Бонга», Offshore Magazine, 2004.

6. ХАЛДЕЙН Д., GRAAF Fvd et LANKHORST AM, «Система прямого измерения

для получения теплопроводности систем покрытия изоляции трубопроводов

в смоделированных условиях эксплуатации

», Offshore Technology Conference — OTC 11040,

Хьюстон, Техас, США, 3-6 мая 1999 г.

7. MELVE B., RYDIN C. и BOYE HANSEN A., «Долгосрочное испытание высокотемпературной теплоизоляции

для подводных трубопроводов

в смоделированных условиях морского дна», 15-я Международная конференция

по защите трубопроводов, Ахен, Германия, 29-31

октября 2003 г.

8. ДАВАЛАТ Дж., «Тепловые характеристики охлаждения подводных систем

на основе полевого опыта Мексиканского залива», Offshore

Technology Conference — OTC 17972, Хьюстон, Техас, США,

, 1-4 мая 2006 г.

9. ШАЛЮМЕУ А., ФЕЛИКС-ГЕНРИ А., «Эффект водопоглощения

на синтаксической пенной теплоизоляции гибкой трубы», 25-я Международная конференция

по морской механике и арктике

Engineering (OMAE), Гамбург, Германия, 4-9 июня 2006 г.

10. CHOQUEUSE D., CHOMARD A. et BUCHERIE C.,

«Изоляционные материалы для обеспечения сверхглубокого морского потока:

Оценка свойств материала», Конференция Offshore Technology

— OTC 14115, Хьюстон, Техас ( USA), 6-9 мая

2002.

11. CHOQUEUSE D., CHOMARD A. et CHAUCHOT P., «Как

предоставить соответствующие данные для прогнозирования долгосрочного поведения изоляционных материалов

при горячих температурах». влажные условия? », Offshore

Technology Conference — OTC 16503, Houston, Texas U.SA, 3-

6 мая 2004 г.

12. ГИМЕНЕЗ Н., САУВАНТ-МОЙНОТ В. и Заутеро Х.,

«Мокрое старение синтаксических пен под высоким давлением / высокой температурой

в деионизированной и искусственной морской воде. «, 24

th

Международная конференция по морской механике и арктике

Engineering, Халкидики, Греция, 12-17 июня 2005 г.

13. ХАЛДЕЙН Д., СКРИМШОУ KH,» Разработка альтернативного подхода

к испытания теплоизоляции

материалов для подводного применения «, 14-я Международная конференция

по защите трубопроводов, Барселона, Испания, 29-31 октября 2001 г.

14. САУВАНТ-МОЙНОТ В., ГИМЕНЕЗ Н. и Заутеро Х.,

«Гидролитическое старение синтаксических пен для теплоизоляции на глубине

: механизмы разложения и модель поглощения воды»,

Журнал материаловедения, 2006, 41 (13), стр. 4047-4054.

15. LEFÈBVRE X., SAUVANT-MOYNOT V., CHOQUEUSE D. et

CHAUCHOT P., «Durabilité des matériaux syntactiques

d’isolation thermique et de flottabilité: de mécanismes de modégradation de

long terme «,

Matériaux 2006, Дижон, Франция, 13-17 ноября 2006 г.

16. Бушонно Н. и др., «Многослойные системы для теплоизоляции

: термомеханическое поведение прототипов для глубоководных

морских применений», Oilfield Engineering with Polymers, 29-31

марта 2006 г.

17. EYGLUNENT Б., «Мануэль термический — Теория и практика»;

HERMES Science Publications, Paris, 1997.

18. МАЙЛЕТ Д., АНДРЕ С., БАТСЕЙЛ Ж.-К., ДЕГИОВАННИ А.

и МОЙН К., «Термические квадруполи: решение уравнения тепла

через интегральные преобразования »; John Wiley & Sons, Inc.,

2000.

Теплоизоляционное покрытие | Shawcor

Обеспечивает простую установку и отличные долгосрочные теплоизоляционные характеристики

Системы теплоизоляционных покрытий Shawcor обеспечивают превосходную теплоизоляцию и непревзойденные механические свойства. Для использования в подводных и суровых условиях — без ограничений по глубине, эти системы могут применяться на суше на катушечных основаниях для последующей установки с катушкой. Наше оборудование и бригады для нанесения покрытий на стыки могут быть быстро мобилизованы в любое место, требуемое заказчиком.Кроме того, наши системы теплоизоляционного покрытия совместимы с трубопроводами, снижают риск растрескивания и позволяют реализовать широкий спектр технических характеристик, основанных на конкретных требованиях каждого проекта.

IMPP TF

IMPP TF — это инновационная и технологически совершенная система антикоррозионного покрытия из полипропилена, разработанная для участков стыков трубопроводов с покрытием 3LPP. Эта трехслойная антикоррозионная система состоит из высокоэффективной эпоксидной смолы, склеенной плавлением (FBE), за которой следует сополимерный клей и внешний слой твердого полипропилена, полученного литьем под давлением.IMPP TF может быть спроектирован и установлен в широком диапазоне толщин и конфигураций для удовлетворения конкретных требований к характеристикам и подводной установке как для мелководных, так и для глубоководных применений.

Nemo Гибридное покрытие для полевых стыков

Nemo Hybrid — это двухслойная система подводных изоляционных стыков, предназначенная для обеспечения потока и наматывания изоляционного покрытия толстых трубопроводов.

НЕМО 1.1

Nemo 1.1 — это эпоксидно-уретановая подводная изоляция для полевых стыков и система индивидуального покрытия, предназначенная для обеспечения потока.

НЕМО 2,1

Nemo 2.1 — это система подводных изоляционных соединений на основе эпокси-олефинов и специального покрытия, предназначенная для обеспечения потока.

Немо Гибрид

Nemo Hybrid — это двухслойная система подводных изоляционных стыков, разработанная для обеспечения потока и наматывания изоляционного покрытия толстых трубопроводов.

ThermoFlo® Joint

ThermoFlo® — это полиуретановая подводная изоляция для полевых стыков и система индивидуального покрытия, разработанная для обеспечения потока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.