Теплоизоляция трубопроводов утеплителем для труб скорлупа

Применение энергосберегающих технологий призвано снизить теплопотери, которые возникают в инженерных сетях, проложенных на поверхности земли, и заглублённых в грунт трубопроводах. Для того чтобы увеличить энергоэффективность, предотвратить намокание и промерзание, оптимально подходит утеплитель для труб скорлупа, привлекающий техническими параметрами и простотой монтажа.

Назначение и сферы применения

Часто используемое в быту название — скорлупа для утепления труб — является не совсем корректным, так как она не греет и не утепляет коммуникации, а только защищает теплоносители от бессмысленного расходования энергии. Теплоизоляция для труб скорлупа, в зависимости от исходного сырья, может представлять собой надрезанный цилиндр или комплект сегментов, которые при смыкании образуют кожух. Они без труда крепятся на большинство поверхностей.

Материал широко используется для уменьшения теплопотерь:

• сетей в системах холодного и горячего водоснабжения;
• канализационных коллекторов;
• узлов транспортировки продуктов в нефтяной и газоперерабатывающей промышленности;
• инженерных коммуникаций химического синтеза;
• рефрижераторных установок и криогенной техники.

Понятно, что термин «скорлупа» появился не просто так — твёрдый и прочный материал надёжно защищает изолируемые элементы, подобно тому, как скорлупа ореха оберегает ядро. Кроме свойств, заявленных в самом названии, теплоизоляция трубопроводов скорлупами способствует решению ряда других важных проблем.

Это и поддержание постоянных температур сред, циркулирующих внутри магистралей, и предохранение трубопроводов от повреждений в результате механических воздействий снаружи, и защита людей от случайных ожогов при контакте с горячими поверхностями.

В данном видео рассмотрим основные различия скорлупы для теплоизоляции из ППУ и ППС:

Обзор основных материалов

При изготовлении чаще всего используются полимеры: вспененный полиэтилен, пенопласт, пенополиуретан, а также минеральная вата. Скорлупы первого типа выпускаются в виде цилиндров с прорезью и хорошо подходят для применения в полевых условиях. К их достоинствам относятся гибкость, внушительный диапазон рабочих температур (от -40 до +95°C) и невысокая цена. Главный недостаток полиэтилена — способность к водопоглощению, которая обуславливает необходимость выполнения комплекса гидроизоляционных работ. Кроме того, мягкий полиэтилен сползает с трубы и требует фиксации специальным скотчем.

Скорлупа для теплоизоляции из пенопласта (пенополистирола) имеет большую жёсткость и производится в виде двух полуцилиндров, соединяющихся замками, или без них. К преимуществам этого материала относят высокие теплотехнические характеристики, отсутствие влагопоглощения и стойкость при температурах от -50 до +70°C. Главные недостатки: пожароопасность, невысокая механическая прочность, требующая защитных кожухов, и дороговизна перевозки сравнительно малых объёмов материала.

Изделия из минеральной ваты тоже имеют классический для теплоизоляционных скорлуп вид: две одинаковые половинки, соединяемые замковой системой. Главные достоинства — пожаробезопасность, способность выдерживать температуры от -40 до +74°C и относительная дешевизна.

Однако по ряду критериев минвата не соответствует современным требованиям к теплоизоляционным материалам, а область её применения ограничивается только пластиковыми трубами.

Жёсткая закрытоячеистая структура пенополиуретана (ППУ) практически не впитывает влагу и выдерживает температуры от -180 до +130°C. Газонаполненный утеплитель выглядит как цилиндр, составляемый из нескольких элементов с замковым или беззамковым методом соединения. В первом случае торцы полусегментов обработаны по принципу «паз-гребень», во втором — кромки имеют ровные края. Чтобы получить на 100% бесшовное соединение сегментов между собой используют полиуретановый клей и дополнительную стяжку бандажами.

При фиксации элементов полимерными хомутами, проволокой или металлическими лентами соединение будет иметь швы, а это приведёт к увеличению теплопотерь в магистрали. Для утепления фигурных узлов служат специальные отводы, колена, тройники и углы примыкания 90, 120 и 180°. Для соединения скорлуп по длине используется специальный фасонный элемент — муфта.

Свободное пространство заполняется полиуретановой пеной, что обеспечивает полную герметизацию. Стальным трубам необходима антикоррозийная обработка, т. к. скапливающийся между металлом и скорлупой конденсат не имеет выхода и активизирует процессы коррозии.

Достоинства, недостатки и размеры

Применение ППУ скорлупы для изоляции труб считается наиболее перспективным среди существующих энергосберегающих систем. Это связано с рядом уникальных качеств пенополиуретана. К ним относятся:

• низкий коэффициент теплопроводности и экономия до 40% ресурсов;
• долговечность (срок службы — до 30 лет);
• высокая антикоррозийная стойкость;
• акустические изоляционные свойства;
• отсутствие токсичности и экологическая безопасность;
• небольшой вес, который не утяжеляет основные конструкции;
• широкий ассортимент выпускаемых размеров и форм;
• инертность к плесневым и другим грибам;
• не повреждается грызунами и прочими вредителями;
• простота монтажа;
• быстрый доступ к изношенным участкам при ремонте;
• возможность повторного использования.

Среди недостатков отмечают всё возрастающую стоимость перевозок, которая делает экономически нецелесообразной отгрузку малых объёмов скорлупы удалённым потребителям. Разрушение пенополистирола под воздействием ультрафиолетовых лучей обуславливает необходимость защитных покрытий, а коксование при температурах свыше 150°C не позволяет применять его для изоляции паропроводов.

Скорлупа широко используется в помещениях, на открытом воздухе и под землёй. В зависимости от размеров утепляемых труб и необходимости создания многослойных систем утепления, значения внутренних диаметров элементов лежат в диапазоне от 15 до 1420 мм. Часто производители предлагают ограниченный набор популярных величин — от 40 до 400 мм. Это связано с запросами потребителей, приобретающих незначительные объёмы для нужд индивидуального строительства.

Скорлупы с внутренним диаметром от 15 до 57 мм предназначены для труб отопления и водоснабжения, типоразмеры от 89 до 219 мм подходят для изоляции элеваторных узлов и тепловых подстанций, канализационные сети используют диаметры 108 и 133 мм, технологические и магистральные коллекторы — от 273 мм и более.

Толщина изделия влияет на его изоляционные возможности и увеличивается с повышением требуемой степени теплозащиты. Ее значения лежат в пределах от 20 до 80 мм и зависят от габаритов образуемого цилиндра. Так, внутреннему размеру скорлупы 25 мм соответствует наибольшая толщина 30 мм, а для диаметра 1420 мм минимальным значением толщины будет 50 мм, а максимальным — 100 мм.

Все цилиндры имеют одинаковую длину — 1 метр, что объясняется особенностями изготовления и удобством при транспортировке и монтаже. Стоимость изделий зависит от толщины и диаметра. Для нужд утепления трубопроводов в частных жилых домах она ниже, чем для коммуникаций индустриальных объектов.

Способы получения и виды покрытий

Для нужд промышленного и гражданского строительства новых тепловых магистралей изготавливаются т. н. предизолированные трубы. При этом подготовленным пенополиуретаном заполняется пространство между утепляемым объектом и специальной опалубкой, имеющей больший диаметр. В результате получается готовое изделие, на поверхность которого уже нанесён защитный пенополиуретановый слой.

Скорлупы из ППУ изготавливаются в соответствии с отраслевыми стандартами и техническими условиями. В зависимости от рабочих параметров, определённых областью применения и перекачиваемыми средами, они выпускаются двух видов:

Пенополиуретановая скорлупа может производиться без покрытия или иметь защитный слой: фольгу, стеклопластик, пергамин, оцинкованную сталь, что зависит от эксплуатационных и прочностных характеристик конструкции. Без дополнительной защиты кожухом скорлупы используются внутри помещений или служат нижним слоем утепляющих «пирогов».

Основные виды покрытий теплоизоляции для труб:

1. Фольга (фольгопергамин). Применяется в помещениях и для защиты внутренних коммуникаций. Не подходят для теплотрасс с бесканальной или канальной прокладкой.
2. Армированная фольга (армафол). Рекомендуется для экономичной изоляции сетей как внутренней, так и наружной прокладки. Защищает от воздействия атмосферных осадков в условиях существенных перепадов температур.
3. Влагостойкий или стеклопластик. Подходит для всех видов трубопроводов, проложенных вне помещений по воздуху. Обеспечивает долговечный наружный изоляционный слой, надёжно защищает от ультрафиолетовых лучей. Выдерживает механические нагрузки и считается оптимальным с точки зрения прочностных свойств.
4. Пергамин (битумная бумага). Кровельный материал устойчив к ультрафиолету, но уступает стеклопластику по прочности.
5. Оцинкованный стальной кожух. Используется для магистральных сетей открытой прокладки, технологических линий, систем транспортировки газа и нефти. Служит одновременно и ультрафиолетовой и антивандальной защитой, а по стоимости бывает даже предпочтительнее стеклопластика.

Пенополиуретановая скорлупа для труб выдерживает более 1 тыс. циклов заморозки без изменения потребительских свойств. А при соблюдении рекомендаций по транспортировке и хранению позволяет увеличить сроки эксплуатации технологических коммуникаций.

Стадии монтажных работ

Пенополиуретановые скорлупы являются практичной теплоизоляцией для стальных и полимерных трубопроводов. При этом два работника средней квалификации могут за смену без усилий нанести защитное покрытие на отрезке протяжённостью до 150 метров.

Монтаж теплоизоляции скорлупами осуществляется в несколько этапов:

1. Проверить изолируемый участок на наличие повреждений трубопровода и арматуры, устранить обнаруженные дефекты и ликвидировать причины возникновения.
2. Выполнить антикоррозийную обработку металлических деталей. Это удобно сделать при помощи подходящей грунтующей краски.
3. Если изолируются трубы малого или среднего диаметра, используют скорлупу из двух половинок. Для фиксации элементов контролируют расположение продольных и поперечных стыков — они должны не составлять одну линию, а чередоваться.
4. Конструкции больших диаметров утепляют скорлупами, состоящими из нескольких частей. Монтаж происходит так, чтобы между ними не оставалось щелей. При укладке более 1 слоя скорлупы на одном участке трубопровода, её выполняют со смещением, что позволяет обеспечить избежать потерь тепла в местах соединения.
5. Повышает качество работ проклейка стыков элементов фольгированным или обычным скотчем. На крупногабаритных магистралях используется дополнительное крепление специальными хомутами, стальной ленты или вязальной проволокой.

Утепление канализации:

Такая простота монтажа при высокой скорости работ, экологичность, отсутствие конденсата и наледи при устройстве изоляции при любых температурах делают достоинства этого утеплителя неоспоримыми. Скорлупа ППУ как важный элемент энергосберегающих технологий служит удобным и надёжным способом защиты трубопроводов и существенно снижает бесполезные теплопотери.