Современные теплоизоляционные материалы для тепловых сетей подземной прокладки в каналах

20 Окт 2011

Тепловые сети (ТС) надземной и подземной канальной и бесканальной прокладки являются одним из основных элементов систем централизованного теплоснабжения. Общая протяженность тепловых сетей в Российской Федерации составляет более 257 тыс. км. Основным видом прокладки ТС (более 90% общей протяженности) в России является подземная прокладка в непроходных и проходных каналах. Канальная прокладка ТС, по мнению ведущих организаций и специалистов отрасли [1, 2], имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые делают ее основным видом прокладки в России как на сегодняшний день, так и на долгосрочную перспективу.

К.т.н. Б.М. Шойхет, зам. директора по техническому развитию, ЗАО «Сан-Гобэн Изовер», г. Москва

К преимуществам канальной прокладки относят: уменьшение напряжений в металле из-за возможности свободного расширения трубопроводов; защита трубопроводов от повреждений при раскопках других коммуникаций; предотвращение выброса теплоносителя на поверхность земли при разрыве трубопроводов; отсутствие затрат на реконструкцию ТС (для существующих сетей).

Бесканальная прокладка с применением предварительно изолированных труб применяется там, где технически невозможно или экономически нецелесообразно устройство дренажных систем для предотвращения затопления каналов грунтовыми водами и атмосферными осадками. Выбор типа прокладки определяется условиями участка.

Нормы и правила проектирования подземных трубопроводов ТС всех способов прокладки, в том числе канальной прокладки, регламентируются СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Требования к конструкциям тепловой изоляции и нормы тепловых потерь теплоизолированными трубопроводами в зависимости от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) определяются СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

Большинство тепловых сетей в России эксплуатируется многие годы, и их проектирование осуществлялось в соответствии с действовавшими в то время нормативными требованиями к тепловой изоляции трубопроводов, которые были существенно ниже современных.

Отсутствие типовых технических решений, необоснованное применение теплоизоляционных материалов без учета их назначения, несоблюдение требований нормативных документов, некачественное выполнение работ неспециализированными организациями, отсутствие систематического контроля и своевременного ремонта тепловой изоляции - все это приводит к сверхнормативным потерям тепловой энергии в промышленности и ЖКХ.

В 2003 г. институт «Теплопроект» разработал альбом «Теплоизоляционные изделия ISOVER марок КК-ALC, KT-11-TWIN, KIM-AL, KVM-50, KLS-K в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Рекомендации по применению в промышленности и ЖКХ с альбомом технических решений» [3].

В действующих ТС канальной прокладки тепловая изоляция трубопроводов выполнена преимущественно теплоизоляционными изделиями на основе стеклянного и минерального волокна, выпускаемыми различными предприятиями в соответствии с ГОСТ 10499-95; ГОСТ 21880-94; ГОСТ 9573-96 и Техническим условиям производителей.

Введение новых, более жестких, нормативов по тепловой изоляции трубопроводов ТС в непроходных каналах требует увеличения толщины теплоизоляционного слоя. Увеличение толщины теплоизоляционного слоя в действующих ТС подземной канальной прокладки, с учетом фиксированного расстояния между осями труб, вызывает технические трудности, связанные с необходимостью монтажа изоляции в стесненных условиях, а в некоторых случаях и необходимостью реконструкции опор трубопроводов и самого канала.

Применение новых эффективных материалов обеспечивает соблюдение этих требований без реконструкции или замены конструктивных элементов самих непроходных каналов. На сегодняшний день применительно к водяным ТС канальной прокладки этим требованиям в наибольшей степени отвечают теплоизоляционные изделия из стеклянного штапельного волокна (СШВ).

Температура теплоносителя в подающих и обратных трубопроводах водяных ТС в зависимости от графика отпуска тепла имеет значения соответственно 95/70 ^ОС и 150/70 ^ОС, при этом средняя температура теплоизоляционного слоя составляет 50/100 ^ОС. Этот диапазон температур является оптимальным для теплоизоляционных изделий из СШВ как по показателю теплопроводности, так и по допустимой температуре применения. В этом диапазоне они имеют минимальную для данного класса материалов теплопроводность, которая определяется оптимальной плотностью изделий 50-80 кг/м³ и оптимальным диаметром волокна 4-6 мкм. Высокие деформативные характеристики теплоизоляционных изделий из СШВ обусловлены их гофрированной структурой и упругостью волокон.

С учетом высокой прочности на сжатие и формостабильности теплоизоляционных цилиндров из СШВ и гофрированных матов, они могут применяться в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов со штукатурным покрытием без дополнительных опорных элементов.

Для прокладываемых в каналах трубопроводов ТС диаметром 25-324 мм рекомендуется применять цилиндры из СШВ на синтетическом связующем. Теплоизоляционные цилиндры «Isotec КК» имеют оптимальную плотность 65-75 кг/м³, соответствующую минимальным значениям коэффициента теплопроводности для волокнистых теплоизоляционных материалов. Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных цилиндров при температурах 50 и 100 ^ОС имеет значения и соответственно, что является одним из наиболее низких показателей для материалов этого класса в данном диапазоне температур. Это обеспечивает снижение требуемой толщины теплоизоляционного слоя, что особенно важно при замене изоляции действующих ТС.

Теплоизоляционные цилиндры гидрофобизированы, что особенно важно с учетом их возможного увлажнения в конструкции. Теплоизоляционные цилиндры марок KK-AL, KK-ALC выпускаются с покрытием из алюминиевой фольги и могут применяться в непроходных каналах без дополнительного защитного покрытия.

Оптимальным решением тепловой изоляции для трубопроводов большого диаметра (от 324 мм до 1020 мм) в ТС канальной прокладки в соответствии с рекомендациями ОАО «Тепло-проект» является применение прошивных матов гофрированной структуры с односторонней обкладкой из оцинкованной металлической сетки марки KVM-50.

Указанные прошивные маты характеризуются наименьшими в своем классе материалов значениями теплопроводности в рабочем для ТС диапазоне температур 50-100 °С ; . Маты выпускаются в обкладке из стеклохолста и гальванизированной металлической плетеной сетки с шестигранной ячейкой с прошивкой оцинкованной проволокой. За счет гофрированной структуры и преимущественно вертикальной ориентации волокон мат имеет высокую прочность на сжатие (3 кПа при 10% деформации), что обеспечивает его формостабильность и стабильность теплозащитных свойств в процессе эксплуатации. Данные прошивные маты технологичны в монтаже, а именно легко изгибаются в продольном направлении и сохраняют форму в поперечном направлении. Эти изделия могут быть эффективно применены в конструкциях теплоизоляции арматуры, фланцевых соединений и на криволинейных участках трубопроводов.

Литература

1. Семенов В.Г. Тепловые сети систем централизованного теплоснабжения // Энергосбережение, № 5, 2004 г.

2. Шойхет Б.М., Ставрицкая Л.В., Ковылянский Я.А. Тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей // Энергосбережение, № 5, 2002 г.

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» № 10, 2005

Начало активности (дата): 20.10.2011 11:03:05

← Возврат к списку