Технические требования
к теплоизоляционным материалам в конструкциях
тепловой изоляции промышленного оборудования
При монтаже и в процессе эксплуатации теплоизоляционные материалы в конструкции подвергаются температурным, влажностным, механическим, в том числе вибрационным, воздействиям, что определяет перечень предъявляемых к ним требований [2, 87].
Физико-технические свойства теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на энергоэффективность, эксплуатационную надежность и долговечность конструкций промышленной тепловой изоляции, трудоемкость их монтажа, возможность ремонта в процессе эксплуатации.
Основными показателями, характеризующими физико-технические и эксплуатационные свойства теплоизоляционных материалов являются: плотность, теплопроводность, температуростой- кость, сжимаемость и упругость (для мягких материалов), прочность на сжатие при 10 %-ной деформации (для жестких и полужестких материалов), вибростойкость, формостабильность, горючесть, водостойкость и стойкость к воздействию химически агрессивных сред, содержание органических веществ и биостойкость.
Теплопроводность теплоизоляционного материала при прочих равных условиях определяет необходимую толщину теплоизоляционного слоя, а следовательно, и нагрузки на изолируемый объект,
135
конструктивные и монтажные характеристики теплоизоляционной конструкции. Теплопроводность возрастает с повышением температуры. Расчетные значения теплопроводности мягких и полужестких теплоизоляционных материалов в конструкции определяются с учетом степени их монтажного уплотнения, шовности конструкции, наличия крепежныхдеталей.
Температура применения теплоизоляционных материалов, оклеенных с одной или двух сторон фольгой, стеклохолстом или крафт-бумагой, определяется с учетом температуростойкости материалов, применяемых для оклейки и клеевого соединения. Учитываются линейная усадка при нагреве, потеря прочности на сжатие и потеря массы при нагревании, степень выгорания связующего.
При выборе теплоизоляционного материала учитывают прочностные и деформационные характеристики изолируемого объекта, расчетные допустимые нагрузки на опоры и другие элементы изолируемой поверхности. Так, при изоляции пластмассовых трубопроводов, с учетом пластичности материала трубопровода при повышенных температурах, наиболее эффективны материалы низкой плотности.
При изоляции стальных вертикальных резервуаров для хранения воды, нефти и нефтепродуктов допустимая нагрузка от изоляции ограничивается значениями 32—34 кг/м2.
Требования пожарной безопасности определяют выбор теплоизоляционного материала и конструкции в соответствии с нормами технологического проектирования соответствующих отраслей промышленности с учетом положений СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
Для таких отраслей промышленности, как газовая, нефтехимическая, химическая, производство минеральных удобрений, ведомственные нормы допускают применение только негорючих и трудногорючих материалов в составе теплоизоляционных конструкций.
При выборе материалов теплоизоляционного слоя и защитного покрытия для теплоизоляционных конструкции учитывается поведение теплоизоляционной конструкции в целом в условиях пожара.
Пожарная опасность теплоизоляционных конструкций наряду с другими факторами зависит от горючести и температуростойкости защитного покрытия, его механической прочности в условиях огневого воздействия.
Негорючие или трудногорючие волокнистые теплоизоляционные материалы при определенных условиях могут поглощать горючие вещества (нефтепродукты, масла и др.), которые влияют на горючесть конструкции и способны самовоспламеняться, что также учитывается при проектировании.
136
Долговечность теплоизоляционного материала зависит от особенностей конструкции, месторасположения изолируемого объекта, режима работы оборудования, агрессивности окружающей среды, механических нагрузок, наличия вибраций. Долговечность теплоизоляционного материала и теплоизоляционной конструкции в целом в значительной степени определяется долговечностью защитного покрытия.
Санитарно-гигиенические требования особенно важны при проектировании объектов с технологическими процессами, требующими высокой чистоты, например в микробиологии, радиоэлектронике, фармацевтической промышленности. В этих условиях применяются материалы или конструкции, не допускающие загрязнения воздуха в помещениях.
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.
В конструкциях тепловой изоляции промышленного оборудования с температурой 20 °С и ниже допускается применение только гидрофобизированных теплоизоляционных изделий.
Тепловая изоляция промышленных трубопроводов помимофунк- ций энергосбережения обеспечивает возможность проведения технологических процессов при заданных параметрах, позволяет создать безопасные и комфортные условия работы обслуживающего персонала на производстве, обеспечивает транспорт тепла от источника до потребителя, предотвращает замерзание холодной воды в трубопроводах в зимнее время года, позволяет хранить сжиженные и природные газы в изотермических хранилищах, обеспечивает снижение энергозатрат на отопление зданий и сооружений.
Энергоэффективность теплоизоляционных конструкций, их надежность и долговечность прежде всего зависят от эксплуатационных характеристик теплоизоляционных материалов, применяемых в конструкциях в качестве теплоизоляционного слоя.
Номенклатура отечественных теплоизоляционных материалов, предназначенных для тепловой изоляции трубопроводов, не слишком разнообразна и представлена традиционно применяемыми матами минераловатными прошивными безобкладочными или в обкладках из металлической сетки, стеклоткани или крафт-бумаги с одной или двух сторон ГОСТ 21880—94, ТУ 36.16.22-10—89, ТУ 34.26.10579—95 и др.), изделиями минераловатными с гофрированной структурой для промышленной тепловой изоляции
137
(ТУ 36.16.22-8—91), плитами теплоизоляционными минераловатными на синтетическом связующем плотностью от 50 до 125 кГ/м3 (ГОСТ 9573—96), изделиями из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499—95). В небольшом объеме выпускаются изделия из супертонкого стеклянного и базальтового волокна с применением различных связующих и без них (ТУ 21-5328981-05-92, ТУ 95.2348-92, ТУ 5761-086011387634-95 и др.). Для изоляции трубопроводов с температурой до 130 °С применяются скорлупы из трудногорючего фенольно-резального пенопласта ФРП-1 (ГОСТ 22546—77) и скорлупы из пенополиуретана.
Для изоляции трубопроводов с температурой от 400 до 600 °С в качестве первого слоя многослойной теплоизоляционной конструкции применяются жесткие формованные известково-кремнеземистые изделия (скорлупы и сегменты по ГОСТ 24748—81) и перлитоцементные скорлупы (ТУ 36.16.22-72—96).
Высокими монтажными и эксплуатационными свойствами характеризуются минераловатные цилиндры для трубопроводов диаметром от 18 до 273 мм при толщине теплоизоляционного слоя от 20 до 80 мм, выпускаемые по ТУ 5762-010-45757203—01 ЗАО «Мин- вата» (г. Железнодорожный Московской области).
Наряду с высокотехнологичными теплоизоляционными конструкциями для трубопроводов на основе формованных изделий (цилиндры, полуцилиндры, сегменты) из минеральной и стеклянной ваты, для изоляции трубопроводов находят применение и менее индустриальные конструкции, требующие больших трудозатрат при монтаже, на основе полотна холстопрошивного стекловолокнистого ПСХ-Т (ТУ 6-48-97—93) или иглопробивного ИПС-Т-1000 (ТУ 6-00209775.051—95), теплоизоляционных шнуров (ГОСТ 1779— 83, ТУ 34-26-10258—86) или безобкладочных минераловатных или стекловолокнистых матов.
Для трубопроводов холодной воды и трубопроводов с отрицательными температурами теплоносителя из теплоизоляционных материалов отечественного производства применяются заливочный пенополиуретан (ОСТ 6-55-455—90) и скорлупы из пенополистирола ПСБ-С. Оба материала относятся к группе горючих по ГОСТ 30244. Для этой цели используются также конструкции на основе минерал оватных и стекловолокнистых материалов с пароизоляционным слоем, характеризующиеся невысокой теплотехнической эффективностью и долговечностью.
Назначение и области рационального применения перечисленных выше теплоизоляционных материалов приводятся в табл. 4.2.1.
Ужесточение энергосберегающей политики и введение новых норм плотности теплового потока, которые на 25—30 % ниже, чем
138
Области рационального применения отечественных теплоизоляционных материалов
• Таблица 4.2.1
Материал
|
Трубопроводы
|
Арматура
|
до 57 мм вкл.
|
25-219 мм
|
219 мм и более
|
ч
530 мм и более
|
фланцевая
|
приварная
|
муфтовая
|
Маты минераловатные прошивные безобкладочные
|
|
|
|
|
|
|
|
То же в обкладках
|
|
|
|
|
|
|
|
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марок 50 и 75
|
|
|
|
|
|
|
|
То же марок 100, 125
|
|
|
|
|
|
|
|
Цилиндры минераловатные на синтетическом связующем
|
|
|
|
|
|
|
|
Изделия минераловатные с гофрированной структурой марки 75
|
|
|
|
|
|
|
|
Тоже марки 100
|
|
|
|
|
|
|
|
Маты из стеклянного штепельного волокна
|
|
|
|
|
|
|
|
Плиты из стеклянного штапельного волокне
|
|
|
|
|
|
|
|
Маты из базальтового супертонкого волокна
|
|
|
|
|
|
|
|
Плиты из базальтового супертонкого волокна '
|
|
|
|
■
|
|
|
|
Маты из супертонкого стекловолокна без связующего
|
|
|
|
|
|
|
|
Полотно холстопрошивное типа ПСХ-Т
|
|
|
|
|
|
|
|
Полотно иглопробивное мврки ИПС-Т
|
|
|
|
|
|
|
|
Изделия известковокремнеземистые
|
|
|
|
|
|
|
|
Изделия перлитоцементные
|
|
|
|
|
|
|
|
Пенополиуретен заливочный или напыляемый
|
|
|
|
|
|
|
|
Изделия из ФРП-1
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорлупы из пенополистиролв ПСБ-С
|
|
'
|
|
|
|
|
|
Шнур асбестовый
|
|
|
|
|
|
|
|
Шнур минераловатный
|
|
|
|
|
|
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |