Трубопроводы. Виды теплоизоляции.

Что же такое трубопровод?

Трубопроводом называется устройство предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. Основные виды трубопроводов приведены на рисунке ниже.

В зависимости от среды, которая транспортируется, применяются сроки: водопровод, газопровод, паропровод, нефтепровод, воздухопровод, маслопровод, кислотопровод, кислородопровод, бензопровод, молокопровод и так далее

Основными общими параметрами трубопровода и арматуры является: условен диаметр прохода DN (Dy), мм, условный давление Рn (ру), Мпа и рабочая температура tp °Со среды. Различают рабочее давление рр, Мпа и пробное давление рпр, Мпа.

Магистральные трубопроводы предназначенные для транспортировки среды на дальние расстояния. Магистральный трубопровод включает сооружения по подготовке среды, которая транспортируется, линейную часть, насосные или компрессорные и газораспределительные станции. По рабочему давлению магистральные газопроводы подразделяют на трубопроводы низкого давления - рр 1,2 Мпа, среднего давления - рр = 1,2.2,5 Мпа и высокого давления - рр 2,5 Мпа. Городские (поселковые) коммунально сетевые трубопроводы используются для удовлетворения потребностей городского населения и небольших промышленных предприятий. Газопроводы городского газового хозяйства в зависимости от назначения подразделяют на транзитные, распределительные и ответвление. Транспортировка газа по городскому газопроводу нормами, которые действуют, допускается при рр 1,2 Мпа. Городские газопроводы считаются низкого давления при рр 0,005 Мпа, среднего давления при рр = 0,005.0,3 Мпа и высокого давления при рр 0,3 Мпа. Технологическими называют трубопроводы промышленных предприятий, по которых транспортируются сырье, полуфабрикаты и готовы продукты, пара, вода, топливо, реагенты и другие материалы, которые обеспечивают выполнение технологического процесса и эксплуатацию оборудование, отработанное реагенты и газы, разные промежуточные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе, отходы производства. В зависимости от размещения на промышленном объекте технологические трубопроводы подразделяют на внутрицеховых, соединяющих агрегаты и машины технологических установок цеха, и межцеховые, соединяющие технологические установки разных цехов. Внутрицеховые трубопроводы называются обвязочными, если они устанавливаются непосредственно в пределах отдельных аппаратов, насосов, компрессоров и др. И соединяют их.

Технологические трубопроводы делятся на пять категорий в зависимости от характера среды, которая транспортируется, рабочего давления и рабочей температуры. Категория трубопровода устанавливается проектом.

Технологические трубопроводы считаются холодными, если они работают при среде, которая имеет рабочую температуру tp 50 °С, и горячими, если температура рабочей среды tp 50 °С. В зависимости от условного давления среды трубопроводы подразделяются на вакуумные, работающие при абсолютном давлении среды ниже 0,1 Мпа (абс), низкого давления, среды, которые работают при давлении, от 0,1 до 1,6 Мпа или от 0 до 1,5 Мпа (домов.), Среднего давления, среды, которые работают при давлении, от 1,5 до 10 Мпа (домов.). Безнапорными называются трубопроводы, что работают без избыточного давления (самотек).

В зависимости от степени агрессивности среды, которая транспортируется, трубопроводы подразделяются на три группы: с неагрессивной и малоагрессивной средой (скорость коррозии менее 0,1 мм/рек), со среднеагрессивной средой (скорость коррозии 0,1 - 0,5 мм/рек) и с высокоагрессивной средой (скорость коррозии больше 0,5 мм/рек). В зависимости от максимального рабочего давления газа газопроводы и газоустановки бывают: низкого давления (при рр 0,015 Мпа и при 0,015 Мпа рр 0,1 Мпа), среднего авления (при 0,1 Мпа рр 0,3 Мпа) и высокого (при 0,3 Мпа рр 0,6 Мпа и при 0,6 Мпа рр 1,2 Мпа). В газовом хозяйстве заводов черной металлургии решается прокладка газопроводов как межцеховых, так и внутрицеховых с рабочим давление рр 0,6 Мпа. В случае производственной необходимости допускается давление рр = 1,2 Мпа. Для прокладки газопроводов с давлением выше 1,2 Мпа нужен разрешение Госгортехнадзора. Судовые трубопроводы предназначены для транспортировки разных сред в условиях работы судовых установок и агрегатов. Они имеют разные назначения, протяжность, рабочие параметры и условия эксплуатации. Машинные трубопроводы служат для передачи среды из одной части машины в другую или же из одного агрегата в другой. К ним относятся: топливопроводи в дизельных и бензиновых двигателях, маслопроводы в станках, самолетах и тому подобное Проектирование, изготовление и монтаж технологических и городских трубопроводов, проводятся в соответствии с техническими регламентами и правилами Госгортехнадзора. Исключение составляют трубопроводы с невысокими параметрами среды, например, для пары при рабочем давлении до 0,2 Мпа (абс); для воды с температурой до 120 °С; временно установлены трубопроводы из сроком до 1 года и некоторые другие.

На большей части перечисленных трубопроводов необходимо применять теплоизоляционные материалы и в зависимости от особенностей трубопровода область применения теплоизоляции может быть разной:

- Теплоизоляция трубопроводов с целью обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции.

Тепловую изоляцию трубопроводов по заданной температуре на поверхности выполняют в случае, когда тепловые потери трубопровода не регламентированы, но в соответствии с требованиями техники безопасности необходимо защитить обслуживающий персонал от ожогов или снизить тепловыделение в помещении. В соответствии с санитарными нормами и требованиями Сноп 2.04.14-88 температура поверхности расположенных в помещении изолированных трубопроводов при температуре теплоносителя ниже 100°с не должна превышать 35°с, а при температуре теплоносителя 100°с и более не должна превышать 45°с. В обслуживаемой зоне на открытом воздухе температура поверхности изоляции не должна превышать 60°с.

- Теплоизоляция трубопроводов с целью предотвращения замерзания жидкости

, что содержится в них

Тепловую изоляцию с целью предотвращения замерзания жидкости при прекращении ее движения предусматривают для трубопроводов, расположенных на открытом воздухе. Как правило, это актуально для трубопроводов малого диаметра, которые имеют малый запас аккумулированного тепла. Время, на которое тепловая изоляция может оберечь жидкость, которая транспортируется, от замерзания при остановке ее движения, зависит от температуры жидкости и окружающего воздуха, скорости ветра, внутреннего диаметра, толщины и материала стенки трубопровода, параметров жидкости, которая транспортируется. К параметрам, которые влияют на длительность периода к началу замерзания, относятся: плотность, температура замерзания, удельная теплоемкость, скрытая теплота замерзания.

Чем больше скорость ветра и ниже температура жидкости (холодной воды) и окружающего воздуха, меньше диаметр трубопровода, тем более достоверность замерзания жидкости. Уменьшает достоверность замерзания холодной воды применения изолированных неметаллических трубопроводов.

- Теплоизоляция трубопроводов с целью предотвращения конденсации влаги на поверхности изоляции

Применения тепловой изоляции с целью предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности изоляции выполняют для трубопроводов, что расположенных в помещении, содержат вещества с температурой ниже температуры окружающего воздуха, в частности холодную воду. На величину толщины теплоизоляционного слоя для предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности теплоизоляционной конструкции влияют относительная влажность окружающего воздуха, температура воздуха в помещении и вид защитного покрытия. При использовании покрытия с высоким коэффициентом излучения (неметаллического) расчетная толщина изоляции существенно ниже.

- Теплоизоляция трубопроводов водяных тепловых сетей двухтрубной подземной канальной прокладки

На сегодняшний день вопрос теплоизоляции трубопроводов водяных тепловых сетей двухтрубной подземной канальной прокладки, с ростом стоимости энергоносителей, вопроса энергосбережения, стоит особенно остро.

Виды и материалы теплоизоляции для трубопроводов

Универсального теплоизоляционного материала, который бы подходил для всех трубопроводов на сегодняшний день, - нет. Для каждого отдельного проекта необходимо подбирать свой теплоизоляционный материал, который обеспечит необходимые задания теплоизоляции трубопровода.

На сегодняшний день на Российском рынке представлены достаточно много утеплителей для трубопроводов, они проводятся в виде матов, трубок, сегментов, цилиндров и полуцилиндров, рулонная изоляция, в виде мастик и красок, в виде услуги по напиливанию теплоизоляции. Так же трубопроводы могут быть предизолировани, то есть на рынке предлагается готовое решение пробрести трубу, на которой уже присутствует теплоизоляция и гидроизоляция (если она необходима).

Предизолированные трубопроводы:

На предизолированные трубы в России действует Межгосударственный стандарт ГОСТ 30732-2001

Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия

Изделия предназначены для подземной бесканальной прокладки тепловых сетей с расчетными параметрами теплоносителя: рабочим давлением до 1,6 Мпа и температурой к 130°с (допускается кратковременное повышение температуры к 150°с).

Сегменты и полуцилиндры теплоизоляционные, из пенополистирола ТИС для трубопроводов диаметром 32-530 мм и более, изготовленные по ТУ 5767-008-55182353-2007:

Изделия предназначены для использования как тепловая изоляция внешней поверхности газонефтепродуктопроводов диаметром 32 -530 мм и более, подземной прокладки, в частности в районах с вечномерзлыми почвами, которые транспортируют среду с температурой от минус 50°с к плюс 75 °С, а также трубопроводов и воздуховодов в зданиях, сооружениях и при внешней прокладке.

Минераловатние теплоизоляционные цилиндры rockwool:

Цилиндры изготовляются из минеральной ваты на основе базальтовых пород.

Цилиндры могут выпускаться кашированними армированной алюминиевой фольгой.

Основная область применения - тепловая изоляция технологических трубопроводов на объектах разных отраслей промышленности (включая пищевую промышленность) и строительного комплекса. Следует отметить, что основной областью применения являются трубопроводы, по которых транспортируется пара (паропроводы), а так же технические жидкости, которые имеют высокую температуру, к + 400 °С.

Сегменты и полуцилиндры из пенополистирола экструзии Тисплекс

Проводятся по ТУ 2244-010-55182353-2008

пенополистирол Экструзии ТИСПЛЕКС - это жесткий материал желтого цвета из полистирола общего назначения, который получают путем смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и с последующим выдавливанием из экструдера. Получаемый материал имеет равномерную структуру, которая состоит из мелких, полностью закрытых, ячеек размером 0,1-0,2 мм Благодаря этому изделия ТИСПЛЕКС владеют стабильными теплотехническими и физико-механическими показателями и необычайно высокой прочностью на сжатие, практически совсем не пропускают влагу и потому являются долговечными, имеют коэффициент теплопроводимости 0,028 Вт/м. К

Изделия предназначены для использования как теплоизоляция внешней поверхности газонефтепродуктопроводов диаметром 32 - 1420 мм подземной прокладки, в частности в районах с вечномерзлыми почвами, которые транспортируют среду с температурой от минус 50 °С к плюс 75 °С, а также трубопроводов и воздуховодов в зданиях, сооружениях и при внешней прокладке. Особенно перспективно использовать данный вид теплоиз