Уч пособие ТИМ Жуков А.Д

7.Изоляция оборудования, инженерных

испециальных сооружений

7.1.ТЕХНИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

7.1.1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Областью, где всегда будут актуальны вопросы энергосбережения, являются системы отопления и водоподготовки. Изоляция в конструкциях систем вентиляции и кондиционирования выполняет функции теплоизоляции, звукоизоляции и огнезащиты (рис. 7.1). Многие технологические процессы связаны с использованием высокотемпературного оборудования, установок высокого холода, которые необходимо теплоизолировать. Изоляция технологических помещений является одной из задач обеспечения.

Каменное волокно относится к категории материалов, обладающих повышенной огнестойкостью. Особенности технологии изделий на основе каменной ваты позволяют получать изделия с объемно-ориентированной структурой и минимальным содержанием связующих веществ или вовсе отказаться от органического связующего. Большинство изделий, обладающих подобной структурой, относят к группе НГ – негорючей теплоизоляции. Изделия на подложке относят к группе Г1.

Т а б л и ц а 7.1

Применение технической изоляции ROCKWOOL для резервуаров и бойлеров

Устройство	Темпера-	Особенно-		Техническая изоляция
	тура	сти конст-	Ци-	WIRE	LAME	ТЕХ	FIRE	ТЕХ
		рукции	линд-	D	LLA	МАТ	BATT	БАТТ
			ры	MAT	MAT		S	С
Резервуары	< 250 °С	малые	-	-			-
		большие	-	-			-
	> 250 °С		-		-
Бойлеры	< 250 °С	малые	-	-			-
		большие	-	-			-
Печи	< 250 °С		-	-
	> 250 °С				-
			141

Волокна каменной ваты химически инертны по отношению к маслам, растворителям, щелочам. Каменная вата биостойка, изделия из каменной ваты способны сохранять высокие эксплуатационные характеристики на протяжении более чем 50 лет службы.

Цилиндры теплоизоляционные представляют собой полые изделия, которые изготавливаются из каменной ваты; могут выпускаться с покрытием алюминиевой фольгой. Цилиндры разработаны для изоляции трубопроводов в зданиях и сооружениях, для изоляции тепловых сетей, промышленных трубопроводов всех типов.

Использование цилиндров позволяет увеличить звукоизоляцию трубопроводов с жидкостями и газами, особенно транспортируемыми с высокой скоростью. Цилиндры ROCKWOOL могут использоваться на поверхностях с температурой от –180 до +650 °С. Циллиндры без покрытия относятся к негорючим материалам (НГ), с покрытием – к группе Г1.

Цилиндры устанавливаются на трубопроводе вплотную друг к другу с разбежкой горизонтальных швов и закрепляются бандажами. При применении цилиндров с покрытием алюминиевой фольгой швы и стыки герметизируются.

Цилиндры легко поддаются обработке режущим инструментом. При складировании на открытом воздухе необходимо избегать контакта цилиндров с грунтом и использовать укрывной влагонепроницаемый материал.

LAMELLA MAT (LAMELLA MAT L) изготовлен из полос (ламелей) каменной ваты, приклеенных к подложке (крафт-бумага, алюминиевая фольга). В результате такого способа изготовления получается прочный и упругий мат, который не деформируется при монтаже на сгибах и углах. Материал относится к группе Г1 (за счет подложки). Благодаря тому, что волокна каменной ваты расположены в основном перпендикулярно изолируемой поверхности, удается сохранить толщину материала при монтаже на сгибах и углах.

Применяется в качестве изоляции трубопроводов, воздуховодов и в качестве верхнего слоя при ремонте существующей изоляции. На трубопроводах LAMELLA MAT закрепляется при помощи проволоки. На воздуховодах маты накалываются на приваренные к корпусу воздуховода иглы и фиксируются шайбами. Стыки между матами и места выхода игл из материала изолируются алюминиевым скотчем.

ТЕХ МАТ – легкий гидрофобизированный мат на основе каменной ваты. Может выпускаться с покрытием алюминиевой фольгой. ТЕХ МАТ без покрытия относится к негорючим материалам и принадлежит к группе НГ; с покрытием алюминиевой фольгой – Г1. ТЕХ МАТ может использоваться на поверхностях с температурой от -180 до +570 °С (рис. 7.1, 7.2).

142

Рис. 7.1. Изоляция трубопроводов	Рис. 7.2. Изоляция воздуховодов
с помощью цилиндров	с помощью LAMELLA MAT

Разработан для тепловой изоляции технологического и энергетического оборудования, тепловых сетей, магистральных и промышленных трубопроводов, дымовых труб, газоходов.

WIRED MAT – гибкий мат из каменной ваты, покрытый с одной стороны сеткой из гальванизированной проволоки с размером ячейки 25 мм и прошитый гальванизированной проволокой. Может выпускаться с покрытием из алюминиевой фольги. Разработан для изоляции высокотемпературного оборудования и трубопроводов, огнезащиты воздуховодов. Воздуховоды с изоляцией WIRED MAT 80 толщиной соответственно 40/80 мм имеют пределы огнестойкости EI60/EI240.

FIREBATTS – плиты на основе каменной ваты. Могут выпускаться с покрытием алюминиевой фольгой. Разработаны для использования в качестве теплоизоляции плоских поверхностей, оборудования и воздуховодов. Группа горючести без покрытия – НГ; с покрытием алюминиевой фольгой – Г1.

ТЕХ БАТТС – плиты на основе каменной ваты. В зависимости от верхнего предела плотности подразделяются на марки 50, 75, 100, 125, 150. Могут выпускаться с покрытием алюминиевой фольгой. Плиты относятся к негорючим материалам и принадлежат к группе НГ; могут использоваться на поверхностях с температурой до 350 °С. Разработаны для изоляции воздуховодов, газоходов, резервуаров, бойлеров, технологического оборудования, плоских поверхностей, печей на объектах различных отраслей промышленности.

ТЕХ БАТТС 50 применяют в качестве ненагружаемой теплоизоляции горизонтальных и криволинейных (цилиндрических, конусных и т.п.) поверхностей резервуаров, оборудования, воздуховодов. Теплоизоляция стенок вертикальных резервуаров, горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей оборудования осуществляется ТЕХ БАТТС 75. Для теплоизоляции крыш вертикальных резервуаров, технологического оборудования, теплообменников, газоходов прямоугольного сечения исполь-

143

зуют ТЕХ БАТТС 100. Тепло- и шумоизоляция внутренних поверхностей венткамер и вентканалов осуществляется ТЕХ БАТТС 125. Изделие ТЕХ БАТТС 150 оптимально для теплоизоляции энергетического и промышленного оборудования; является дополнительной изоляцией (в качестве второго слоя) промышленных печей, паровых котлов и другого тепловыделяющего оборудования, дымовых труб.

7.1.2. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯТРУБОПРОВОДОВИОБОРУДОВАНИЯ

Изделия технической изоляции ROCKWOOL изготавливаются из каменной ваты вида ВМТ (ГОСТ 4640) из расплава горных пород, имеющего модуль кислотности не менее 2, со средним диаметром волокна 3-6 мкм. Конструктивные решения тепловой изоляции и расчетные характеристики теплоизоляционных конструкций определяются параметрами изолируемого объекта, назначением тепловой изоляции, условиями эксплуатации теплоизоляционных конструкций и характеристиками используемых в конструкции теплоизоляционных и защитно-покровных материалов.

Институтом ТЕПЛОПРОЕКТ специально для ROCKWOOL были разработаны инструкции и альбомы технических решений по применению цилиндров и матов из каменной ваты в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов и оборудования. В рекомендациях приведены методики расчета теплоизоляции, в табличной форме, в зависимости от условий эксплуатации, – рекомендуемые ее толщины, указания по монтажу. Цилиндры ROCKWOOL и маты из каменной ваты рекомендуются в качестве теплоизоляционного слоя в полносборных и комплектных конструкциях, применяемых для изоляции трубопроводов и изготавливаемых по ТУ 36- 1180-85 «Индустриальные конструкции для промышленной тепловой изоляции трубопроводов, аппаратов и резервуаров».

ПрименениецилиндровROCKWOOL

Цилиндры ROCKWOOL предназначены для тепловой изоляции трубопроводов наружным диаметром от 18 до 273 мм с температурой транспортируемых веществ от –180 до +650 °С.

Цилиндры рекомендуется применять для тепловой изоляции:

•трубопроводов тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;

•технологических трубопроводов с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности, включая пищевую, предприятия микробиологии, радиоэлектроники и др., где требуется соблюдение условия повышенной чистоты воздуха в помещении;

144

•трубопроводов горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;

•фланцевых соединений трубопроводов, муфтовой и фланцевой арматуры, если диаметр фланцев или наружный диаметр трубопровода с изоляцией соответствует внутреннему диаметру цилиндра, используемому

вкачестве изоляции фланцев или арматуры.

Для тепловой изоляции трубопроводов с отрицательными температурами, горячего и холодного водоснабжения, тепловых сетей подземной канальной прокладки, трубопроводов с переменным режимом работы (охлаждение – нагревание) следует применять только гидрофобизированные цилиндры.

а

б

Рис. 7.3. Тепловая изоляция трубопровода цилиндрами: а – крепление бандажами; б – крепление винтами;

1 – цилиндр; 2 – трубопровод; 3 – покрытие; 4 – бандаж с пряжкой; 5 – винт

Цилиндры из каменной ваты используют для монтажа теплоизоляционных конструкций на трубопроводах. Как правило, монтаж тепловой изоляции начинают от фланцевого соединения. Цилиндры устанавливают вплотную друг к другу с разбежкой горизонтальных швов и закрепляют на трубопроводе бандажами. Рекомендуется устанавливать по два бандажа на одно изделие. Интервал между бандажами 500 мм. Боковые швы ци-

145

линдров должны быть расположены вразбежку. Бандажи могут быть изготовлены из упаковочной ленты 0,7×20 мм с окраской или алюминиевых лент шириной 30 мм. Бандажи закрепляются пряжками. Допускается применение колец из оцинкованной или черной отожженной проволоки диаметром 2 мм или проволоки из нержавеющей стали диаметром 1,2 мм. Защитное покрытие может крепиться бандажами или винтами (рис. 7.3).

Для изоляции трубопроводов, расположенных в помещении, и с положительными температурами транспортируемых веществ, цилиндры,

кашированные алюминиевой фольгой, допускается применять без защитного покрытия. В качестве бандажей рекомендуется применять ленты из алюминия и алюминиевых сплавов шириной 20 или 30 мм толщиной 0,8 мм и алюминиевые пряжки.

Для изоляции трубопроводов холодного водоснабжения и технологических трубопроводов с температурой транспортируемых веществ ни-

же 12 °С следует применять только гидрофобизированные цилиндры и устанавливать пароизоляционный слой в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Швы пароизоляционного слоя должны быть тщательно герметизированы. Разрывы и проколы пароизоляционного слоя не допускаются.

При применении цилиндров, кашированных алюминиевой фольгой, ес-

ли это особо не оговорено проектом, установки пароизоляционного слоя не требуется, но швы и стыки установленных на трубопровод цилиндров следует герметизировать. При возможном повреждении алюминиевой фольги в процессе монтажа места проколов и разрывов проклеиваются герметизирующими материалами.

При использовании цилиндров, кашированных алюминиевой фольгой, для изоляции трубопроводов холодного водоснабжения и технологических с температурой транспортируемых веществ ниже 12 °С под металличе-

ское защитное покрытие рекомендуется устанавливать предохранительный слой, защищающий фольгу от повреждения. При этом защитное покрытие рекомендуется крепить бандажами.

При применении цилиндров на вертикальных участках трубопроводов

через каждые 3-4 м по высоте трубы следует устанавливать разгружающие устройства для предотвращения сползания теплоизоляционного слоя и покрытия.

Для трубопроводов канальной прокладки и в тоннелях применяют гидрофобизированные кашированные цилиндры без последующей установки защитного покрытия.

Цилиндры как формостабильные изделия могут применяться в конструкциях тепловой изоляции горизонтальных трубопроводов без устройства опорных конструкций, возможно их применение в качестве теплоизо-

146

ляционного материала для изоляции соосной муфтовой и фланцевой арматуры небольших диаметров (вентилей, обратных клапанов) и фланцевых соединений.

Кашированные цилиндры допускается применять в помещениях и каналах (тепловые сети, водоснабжение) без устройства покровного слоя. Цилиндры, кашированные фольгой, могут применяться для изоляции трубопроводов с отрицательными температурами без пароизоляционного слоя (при герметизации швов и мест повреждений фольги), что снижает стоимость конструкции и теплоизоляционных работ. Монтаж цилиндров методом «надвига» для изоляции вертикальных трубопроводов и на эстакадах над проездами позволяет отказаться от лесов, что снижает сроки и стоимость работ.

ПрименениеТЕХМАТ

Маты теплоизоляционные из каменной ваты на синтетическом связующем гидрофобизированные предназначены для тепловой изоляции трубопроводов и оборудования с температурой транспортируемых веществ от –180 до +570 °С.

Маты рекомендуется применять для тепловой изоляции:

•трубопроводов тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;

•технологических трубопроводов с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности, включая пищевую, предприятий микробиологии, радиоэлектроники и др., где требуется соблюдение условия повышенной чистоты воздуха в помещении;

•трубопроводов горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;

•фланцевых соединений трубопроводов; фланцевой арматуры (задвижки, вентили, клапаны); фланцевых соединений оборудования;

•промышленного оборудования, включая технологические аппараты, теплообменники, резервуары для хранения холодной и горячей воды (ба- ки-аккумуляторы), нефти и нефтепродуктов, химических веществ;

•внутренних металлических стволов дымовых труб.

Для тепловой изоляции трубопроводов с отрицательными температурами, холодного водоснабжения, тепловых сетей подземной канальной прокладки, трубопроводов с переменным режимом работы (охлаждение - нагревание) следует применять только гидрофобизированные теплоизоляционные маты. Для трубопроводов холодной воды и с отрицательными температурами рекомендуется применять маты, кашированные алюминиевой фольгой.

147

Результаты мониторинга указывают на очевидную техническую целесообразность монтажного уплотнения ТЕХ МАТ в теплоизоляционных конструкциях высокотемпературных трубопроводов и оборудования. С учетом деформативных свойств ТЕХ МАТ рекомендуемый коэффициент уплотнения имеет значение 1,2-1,35.

ТЕХМАТвконструкцияхтепловойизоляции трубопроводов

Одно-, двух- и трехслойные конструкции изоляции трубопроводов с креплением теплоизоляционного слоя бандажами и подвесками

(рис. 7.4 – 7.6).

Рис. 7.4. Изоляция трубопроводов матами ТЕХ МАТ

водин слой с креплением бандажами и подвесками:

1– ТЕХ МАТ; 2 – защитное покрытие; 3 – бандаж с пряжкой; 4 – опорная скоба; 5 – подвеска; 6 – подкладка

Рис. 7.5. Изоляция трубопроводов матами ТЕХ МАТ в три слоя с креплением бандажами и подвесками:

1 – ТЕХ МАТ; 2 – защитное покрытие; 3 – бандаж с пряжкой; 4 – опорное кольцо с креплением болтами; 5 – подвеска; 6 – подкладка;

7 – проволочное кольцо

148

Рис. 7.6. Изоляция трубопроводов матами ТЕХ МАТ в два слоя

скреплением проволочными стяжками, кольцами и бандажами:

1– ТЕХ МАТ; 2 – проволочное кольцо; 3 – проволочные стяжки; 4 – бандаж с пряжкой; 5 – защитное покрытие

ТЕХ МАТ могут применяться для тепловой изоляции трубопроводов наружным диметром от 45 мм и более. Для трубопроводов с наружным диаметром от 45 до 159 мм предусматривается крепление теплоизоляционного слоя:

•бандажами из ленты 0,7×20 мм при укладке матов в один слой при толщине изоляции 40-100 мм. Рекомендуется устанавливать не менее трех бандажей на 1 м длины трубопровода (на ширину мата);

•кольцами из проволоки диаметром 2 мм для внутренних слоев двух-

итрехслойных конструкций толщиной 120 мм и более. Предусмотрена установка трех проволочных колец на 1 м длины трубопровода. Бандажи из

ленты 0,7×20 устанавливаются по наружному слою так же, как и в однослойной конструкции.

Для трубопроводов с наружным диаметром 219 мм и более предусматривается крепление теплоизоляционного слоя:

•бандажами из ленты 0,7×20 мм и подвесками из проволоки 1,2 мм при укладке матов в один слой при толщине изоляции 40-100 мм. Рекомендуется устанавливать не менее трех бандажей на 1 м длины трубопровода (на ширину мата). Подвески устанавливаются равномерно между бандажами, предусмотренными для крепления каждого мата, и крепятся на трубопроводе. Под подвески устанавливаются подкладки из стеклопластика;

•кольцами из проволоки диаметром 2 мм для внутренних слоев двух-

итрехслойных конструкций толщиной 120 мм и более и подвесками. Подвески второго и третьего слоев крепятся к подвеске первого слоя снизу.

Бандажи из ленты 0,7×20 устанавливаются по наружному слою так же, как и в однослойной конструкции.

149

Теплоизоляционный слой укладывается с уплотнением по толщине: до 1,35 – при наружном диаметре до 108 мм; 1,2 – при наружном диаметре 133 мм и более, включая плоские поверхности. В многослойных конструкциях маты второго и последующего слоев должны перекрывать швы предыдущих.

На вертикальные трубопроводы подвески не устанавливаются. Крепление теплоизоляционного слоя осуществляется бандажами и проволочными кольцами до диаметра 476 мм. Для предупреждения сползания колец и бандажей применяются струны из проволоки диаметром 2 мм. При большем диаметре предусматривается крепление на проволочном каркасе. На вертикальные трубопроводы устанавливаются разгружающие устройства с шагом 3-4 м по высоте. Бандажи из черной стальной ленты должны быть окрашены с целью предотвращения коррозии.

Втеплоизоляционных конструкциях толщиной до 80 мм на горизонтальных трубопроводах предусмотрена установка опорных скоб высотой, соответствующей толщине изоляции, изготавливаемой из алюминия или оцинкованной стали, в зависимости от материала металлического защитного покрытия. Скобы устанавливаются на горизонтальные трубопроводы диаметром от 108 мм с шагом 500 мм по длине трубопровода. На трубопроводы с наружным диаметром 530 мм и более устанавливаются три скобы по диаметру в верхней части конструкции и одна снизу.

Вгоризонтальных теплоизоляционных конструкциях толщиной до 100 мм предусмотрена установка опорных колец из ленты стальной горя-

чекатаной 2×30 мм с прокладками из асбестового картона. Опорные кольца устанавливаются на трубопроводы диаметром 108 мм и более при толщине изоляции 100 мм и более. Опорные кольца для трубопроводов диаметром от 530 мм и выше изготавливаются из двух-четырех элементов, которые стягиваются болтами 8×50 и гайками.

Для предотвращения коррозии элементы разгружающих устройств и опорных колец из черной стали должны быть окрашены лаком БТ-577 или кремнийорганическим лаком в зависимости от температуры изолируемой поверхности.

Проволока, применяемая для крепления теплоизоляционного слоя в рассмотренном случае и в случаях, приведенных ниже, в зависимости от материала и температуры изолируемой поверхности, агрессивности окружающей среды может быть из черной углеродистой, оцинкованной или нержавеющей стали.

Одно- и двухслойные конструкции изоляции трубопроводов с креплением теплоизоляционного слоя на проволочном каркасе (рис. 7.7).

Крепление теплоизоляционного слоя с помощью проволочного каркаса применяют для горизонтальных трубопроводов с наружным диаметром 530 мм и более и вертикальных трубопроводов. Кольца из проволоки диа-

150