Теплоизоляционные конструкции при воздушной прокладке тепловых сетей

При всех видах воздушной прокладки теплоизоляционные конструкции выпол­няются как подвесные на соответствующих трубопроводах, а потому связанные с массой изоляции нагрузки передаются на опоры этих трубопроводов. Такие изоляционные конструкции являются, как правило, обособ­ленными для каждой трубы и имеют круглое сечение, концентричное этой трубе.

Основным способом изготовления подвесных изоляционных конструкций является их сборка на изолируемых поверхностях из штучных изделий. В таких конструкциях могут использоваться жесткие, полужесткие и мягкие изделия. Преимуще­ством изоляции из жестких изделий является их значительная механическая прочность, ис­ключающая уплотнение при монтаже и облегчающая последующее нанесение по­кровного слоя. Вместе с тем крепление жест­ких изделий малых размеров по длине и ширине, особенно на трубопроводах боль­шого диаметра и при использовании сегмен­тов в количестве 3 — 8 шт. по окружности, значительно усложняет монтаж, а также тре­бует применения различных металлических деталей (колец, бандажей, стяжек, крючков, штырей и т. п.). Так как в условиях увлажне­ния изоляции эти крепежные детали при их изготовлении из обычной стали подвержены коррозии, в результате чего возможно обвисание и даже выпадение штучных изделий, то по нормам такие детали должны либо иметь антикоррозионное покрытие, на­пример за счет оцинкования, либо изгото­вляться из коррозионно-стойких материалов (латуни, жаростойкой стали).

Применение мягких штучных изоляци­онных изделий вместо жестких и полужест­ких позволяет значительно упростить их мон­таж и крепление на изолируемых поверхнос­тях, особенно на трубах небольшого диаметра.

В сочетании с использованием матов большой ширины и длины при этом по­является возможность обертывания трубо­проводов по окружности одним штучным изделием с одним продольным швом (обер­точная изоляция). Эластичность мягких изде­лий позволяет также изготовлять их в виде полых цилиндров с одним продольным раз­резом,

монтируемых с растяжкой и после­дующим насаживанием на трубу.

Основным недостатком, ограничиваю­щим применение мягких изоляционных изде­лий, является их малая прочность, в связи с чем при креплении стяжками (бандажами) по их наружной поверхности они подвер­жены значительному уплотнению, снижаю­щему толщину изоляции, что должно учиты­ваться при выборе таких изделий.

При малых диаметрах изолируемых труб (до 50—100 мм) для их оберточной изоляции могут быть использованы шнуры из минеральной ваты или асбеста, а также жгуты длиной 8—10 м из стеклянных нитей, навиваемые спирально на трубы в один или несколько слоев.

Нормами для воздушной проклад­ки тепловых сетей при температурах тепло­носителя до 400 °С рекомендуются или допу­скаются к применению изделия, характери­стика которых по данным приве­дена в Приложении 1. Следует иметь в виду, что указанные в приложении значения теплопро­водности в зависимости от температуры, а также плотности относятся к изделиям, смонтированным в качестве основного слоя теплоизоляционной конструкции, с учетом влияния на теплопроводность и плотность шовности конструкции и наличия крепежных деталей. В связи с этим такие значения не­сколько больше приведенных в ГОСТ или ТУ для соответствующих изделий.

Специальные требования к штучным из­делиям предъявляются в случае выполнения изоляции на объектах сложной конфигура­ции, а также если такая изоляция должна быть съемной или разъемной. Согласно нор­мам полностью или частично съемные конструкции обязательны при теплоизоля­ции арматуры, сальниковых компенсаторов и фланцевых соединений в тепловых сетях. Кроме того, сложная конфигурация арма­туры сама по себе требует применения спе­циальных изоляционных изделий.

Аналогичная конфигурация часто встре­чается также у отдельных элементов обору­дования тепловых сетей и тепловых пунктов. В подобных случаях могут быть использо­ваны два типа изоляционных конструкций, а именно: либо из мягких изоляционных из­делий в виде матрацев с набивной изоля­цией, либо из штучных изделий в съемных полуфутлярах.

Более универсальными являются кон­струкции набивной изоляции в матрацах, пригодные для любой конфигурации изоли­руемых объектов. В качестве набивки при этом могут быть использованы минеральная или стеклянная вата, а также порошкообраз­ные материалы (совелит, перлит, обожжен­ный вермикулит, асбест, асбозурит и т. п.).

В качестве материала для оболочки при­меняется асбестовая ткань или ткань из стекловолокна.

При съемной изоляции в цилиндриче­ских полуфутлярах, изготовляемых из оцин­кованной стали или листов алюминиевых сплавов толщиной 0,5 — 1 мм, эти полуфут­ляры могут заполняться либо теми же засы­пными материалами, что и матрацы, либо штучными изделиями из волокнистых мате­риалов, в основном матами из минеральной ваты.

Нормами при воздушной прокладке тепловых сетей не предусматривается воз­можность применения для арматуры и саль­никовых компенсаторов несъемной изоля­ции, изготовляемой непосредственно при монтаже. Однако такие конструкции иногда используются для изоляции небольших объектов сложной конфигурации, а также при ремонтных работах в труднодоступных местах и т. п. В подобных случаях находит

применение мастичный способ изготовления изоляционных конструкций, при котором за­творяемые на воде порошкообразные мате­риалы (асбозурит, совелит, ньювель) на­брасываются вручную на изолируемую по­верхность, обязательно нагретую до темпе­ратуры не ниже 50 и не выше 150 °С.

Мастичный способ изготовления изоля­ции является наиболее трудоемким и требует нагрева изолируемых поверхностей, а полу­чаемые таким способом конструкции харак­теризуются высокой теплопроводностью. По этим причинам такой способ, ранее широко применявшийся при изоляции оборудования и даже трубопроводов, прокладываемых в помещениях, в последнее время почти полностью вытеснен другими, более инду­стриальными методами.

Теплоизоляционные конструкции для воздушной прокладки должны помимо ос­новного слоя включать также покровный слой, иногда называемый наружным покры­тием и выполняющий различные функции. Одной из них является придание этим кон­струкциям законченного оформления, обес­печивающего возможность обслуживания и ремонта, а также удовлетворяющего эстети­ческим требованиям. При некоторых типах конструкций, например при засыпной или набивной изоляции, покровный слой являет­ся оболочкой для изоляционного материала и поставляется вместе с ним. В конструкциях из штучных изделий покровный слой изго­товляется из специальных материалов, нано­симых на поверхность основного слоя. Такой слой должен придавать этой конструкции не­обходимую жесткость, а также предохранять ее от проникновения влаги, что особенно су­щественно при прокладке на открытом воз­духе. Если применяются полужесткие и мяг­кие штучные изделия, не обладающие доста­точной прочностью, то покровный слой должен обеспечивать такую прочность для конструкции в целом, препятствуя ее деформациям под действием нагрузок от собствен­ного веса, случайных ударов и т. п.

При воздушной прокладке трубопрово­дов и оборудования основными рекомен­дуемыми для изготовления покровного слоя изделиями согласно нормам являются либо тонкие металлические листы, либо стальные оцинкованные (по ГОСТ 7118-78 или ГОСТ 14918-80), либо листы из алюми­ния и алюминиевых сплавов по ГОСТ 21631-76.

Допускается изготовление покровного слоя из тонколистовой кровельной стали по ГОСТ 17715-72, но в этом случае с обяза­тельным покрытием снаружи алюминиевой краской БТ-177.

Покровные слои в виде металлических покрытий являются наиболее удобными в монтаже, полностью соответствуют эсте­тическим требованиям, а также наиболее долговечны в эксплуатации. Вместе с тем они требуют наибольших капитальных за­трат по сравнению с другими вилами по­кровных слоев, а при больших объемах изоляционных работ, характерных для про­кладки трубопроводов на открытом воздухе, связаны с большими расходами дефицитных сортов металла. Поэтому вне помещений вместо таких покрытий для изготовления по­кровных слоев используются более дешевые, но и менее долговечные эластичные рулон­ные материалы. Обязательными требования­ми, предъявляемыми к таким материалам, являются их достаточная температуроустой-чивость, несгораемость или по крайней мере трудная воспламеняемость, а также водоне­проницаемость или малое водопоглощение.

Домонтажная изоляция может выпол­няться с применением либо описанных выше изделий, либо специальных изоляционных конструкций монолитного типа, охватываю­щих трубу по всей ее длине. Последний спо­соб является наиболее индустриальным, но связанные с ним капитальные вложения могут быть оправданы только при больших объемах работ. Поэтому при прокладке теп­ловых сетей на открытом воздухе, а тем бо­лее

в помещениях, этот способ пока не на­шел распространения. В применяемых при таких типах прокладки конструкциях домонтажной изоляции на трассу поступают кон­струкции, состоящие из мягких или полу­жестких изделий для основного слоя со­вместно с изделиями для покровного слоя из тонколистового металла или эластичных ру­лонных материалов. Если изделия для основ­ного и покровного слоев поступают скреп­ленными между собой посредством скоб или шплинтов, то такие конструкции называются полносборными (шифр ТК). На трассе такие конструкции накладываются на трубопро­воды и стягиваются бандажами. Промыш­ленное производство их налажено на базе мягких минераловатных или стекловатных изделий (плит, матов прошивных или верти­кально-слоистых, полуцилиндров и полых цилиндров) в сочетании с тонколистовыми металлическими или полимерными покры­тиями. Такие конструкции изготовляются (по ТУ 36-1180-78) длиной 500-1000 мм и толщиной 40 — 70 мм для изоляции трубопрово­дов с наружными диаметрами 25 — 219 мм или толщиной 40— 100 мм при диаметрах более 219 мм, а также для изоляции плоских или слабо искривленных поверхностей [61, 103].

В качестве наружных покрытий в полно­сборных конструкциях при воздушной про­кладке по нормам рекомендуется поми­мо описанных выше металлических покры­тий применение рулонных материалов на основе синтетических или природных поли­меров, а именно стеклопластика рулонного марки РСТ (по ТУ 6-11-145-180), стеклотек­столита (по ГОСТ 10292-74 или ТУ 6-11-270-73), стеклоцемента текстолитового (по ТУ 36-940-77), стеклорубероида (по ГОСТ 15879-70) и фольгоизола (по ГОСТ 20249-84). Максимальная температура приме­нения таких конструкций составляет 400^СС (при использовании стекловатных изделий 180°С.

В нормах применение полносбор­ных конструкций (по ТУ 36-1180-78) огра­ничивается диаметрами труб 25 — 250 мм. При средних и больших диаметрах, а именно от 100 до 1400 мм, рекомендуется вариант полносборных конструкций, при котором в качестве основного слоя используются вер­тикально-слоистые минераловатные маты (по ГОСТ 23307-78) с максимальной темпе­ратурой применения 300 °С при сохранении перечисленных выше покрытий из металли­ческих листов или полимерных материалов.

В сборных (комплектных) теплоизоля­ционных конструкциях (шифр СТК) те же из­делия для основного и покровного слоев поставляются не скрепленными, а только вложенными одно в другое. При монтаже на трубопроводах сначала устанавливаются из­делия для основного, а затем для покров­ного слоя. Последние стягиваются мон­тажными бандажами, после чего продольные швы скрепляются самонарезающими вин­тами, а монтажные бандажи снимаются.