Isolamento di condotte e apparecchiature: tipi di materiali e caratteristiche tecnologiche

La protezione delle reti di comunicazione critiche e delle unità funzionali spesso richiede un lavoro di isolamento. Da un lato, il dispositivo del guscio esterno dovrebbe impedire l'influenza di fattori ambientali negativi e, d'altro canto, dovrebbe mantenere le condizioni ottimali di temperatura e umidità delle superfici protette. In particolare, l'isolamento delle condutture dei sistemi di riscaldamento negli edifici residenziali e industriali consente di mantenere indicatori di microclima accettabili indipendentemente dalle condizioni stagionali. Ma questo non è l'unico compito che viene eseguito da una protezione esterna a parete sottile.

Requisiti di isolamento di base

Oltre agli oleodotti, l'attrezzatura di destinazione per l'isolamento tecnologico può essere l'ingegneria, i sistemi climatici, i condotti dell'aria e vari dispositivi funzionali. Il rivestimento termico è solitamente costituito da strutture prefabbricate complete o prefabbricate. Nelle reti di riscaldamento isolamento del tubo raccordi, giunti di dilatazione e attacchi flangiati sono realizzati con coperture con rivestimenti protettivi. La superficie del materiale isolante può avere strati sventati o altri rivestimenti - la cosa principale è che sono resistenti alla corrosione.

I requisiti speciali sono imposti alle reti che sono situate senza canali. In questo caso, dobbiamo tenere presente che le linee del gasdotto includeranno una maggiore protezione fisica sotto forma di acciaio o di custodie blindate. Il materiale isolante deve essere disposto in due strati, racchiudendo la guaina metallica su entrambi i lati. Nel processo di sviluppo di un progetto per la posa di linee di tronco nell'infrastruttura di complessi ingegneristici e imprese, viene calcolata la possibilità di separare sostanze infiammabili, esplosive e dannose per l'ambiente attraverso appositi ugelli. Nell'isolamento dei gasdotti a questo scopo non dovrebbe fornire solo canali di uscita tecnologici. Devono fornire un rendimento ottimale in conformità con i requisiti normativi.

Peculiarità dell'isolamento delle reti di tubazioni

differenze isolamento del tubo da altre reti di ingegneria e comunicazione e relative apparecchiature consistono nelle condizioni operative, i requisiti di installazione e manutenzione dei supporti. Ad esempio, le condizioni di circolazione del gas ad alta pressione escludono la minima vibrazione o gli effetti di shock. Di conseguenza, il materiale isolante dovrebbe anche agire come una sorta di guarnizione di smorzamento - questa funzione è meglio eseguita con lastre di lana minerale, ma solo se i telai di potenza sono accesi. Ma il riempimento delle strutture isolanti in questo caso non è adatto.

Requisiti speciali sono imposti sull'isolamento delle reti gestite in officine nelle industrie chimiche e farmaceutiche. Tali imprese di solito producono medicinali e prodotti alimentari che non consentono il contatto con i media contaminati. Pertanto, l'isolamento termico delle tubazioni deve essere di per sé rispettoso dell'ambiente (basato su materiali naturali) e anche fornire protezione contro la fuoriuscita di fumi nocivi dal circuito. A tal fine possono essere utilizzati fondi da lana minerale, superthin o fibra di vetro basalto, ma solo sotto la copertura metallica e nel rivestimento sulla base di silice o tessuto di vetro.

Struttura del materiale isolante

Tradizionalmente, l'isolamento viene eseguito come un materiale multistrato in cui ogni strato svolge un compito specifico. La struttura più semplice è formata da tre livelli:

• Strato di base Una base rigida che si adatta alla superficie del bersaglio. Questo supporto deve essere resistente al calore, all'umidità e agli effetti chimici.
• Lo strato funzionale intermedio. Di solito è costituito da materiale direttamente sigillante, che può svolgere le funzioni di calore, rumore e impermeabilità.
• Sovrapposizione protettiva. Nelle condutture centrali, è obbligatorio, in quanto consente una protezione adeguata da influenze meccaniche esterne.

Inoltre, un set di regole (SP) per l'isolamento termico delle apparecchiature e delle tubazioni numero 61.13330 indica la necessità di ulteriori strati: sicurezza e livellamento. Se la temperatura della superficie da proteggere in un normale processo operativo supera i 12 ° C, per liberare il vapore acqueo è necessaria una barriera al vapore con una portata ottimale.

Per quanto riguarda il fattore di forma della produzione di materiali isolanti, lamelle, pellicole e prodotti cilindrici rigidi sono più spesso utilizzati per le condutture. La forma di rilascio dipende in gran parte dalla struttura delle materie prime utilizzate. Di solito l'isolamento rigido è fatto da schiuma di polistirolo espanso e la lana minerale viene posata su materassini o lastre flessibili.

Caratteristiche dell'isolamento della conduttura

I parametri tecnici, fisici e operativi sono determinati dalle condizioni di utilizzo del materiale. La capacità di resistere a temperature elevate, ad esempio, è la principale qualità funzionale per la maggior parte degli isolatori di tubi. Pertanto, per proteggere le superfici con un carico termico di circa 400-600 ° C, vengono utilizzati materiali con conducibilità termica non inferiore a 0,07 W / (m · ° C). Almeno, tali indicatori dovrebbero caratterizzare il primo strato. Se parliamo di isolamento di tubi o apparecchiature con un regime di temperatura negativo, allora gli standard richiederanno l'uso di materiali con conducibilità termica inferiore a 0,07 W / (m · ° C) e una densità media di 200 kg / m3.

Come indicato nel SNiP sull'isolamento dei tubi sotto il numero 2.04.14-88, la gamma degli indicatori di densità può variare da 40 a 750 kg / m3. Il livello inferiore è rappresentato da stuoie a base di fibra di vetro e il livello superiore è realizzato in lana di roccia o cordone di amianto. Quando si canalizzano reti di calore con una temperatura operativa positiva (fino a 20 ° C) dovrebbero essere utilizzati isolatori con una densità media di circa 600 kg / m3 e la conduttività termica dovrebbe essere di 0,13 W / (m · ° C). Per quanto riguarda i rapporti di umidità, questo è un valore individuale per ogni materiale. Il requisito principale è che la struttura dell'isolatore non perda la sua integrità e le sue proprietà funzionali al livello effettivo di umidità in condizioni specifiche.

Progettazione dell'isolamento termico delle condotte

Specifiche caratteristiche tecniche specifiche per le condizioni di applicazione specifiche saranno determinate dalla soluzione di progettazione. Gli artisti valutano i parametri dimensionali e le caratteristiche fisico-chimiche del materiale adatto per il tubo o l'attrezzatura target. Di norma, le operazioni di regolamento vengono eseguite nei seguenti parametri:

• Calcolo della temperatura superficiale. Procedere dalla temperatura ambiente (una media di 5-20 ° C), che dovrà resistere allo strato protettivo esterno.
• Calcolo per prevenire la condensazione. Vengono valutate le proprietà di igroscopicità e permeabilità al vapore. Ad esempio, i film di membrana degli isolanti, in media, superano 0,5 g / m2 al giorno, il che corrisponde a un coefficiente di umidità in sito di circa il 60%.
• Calcolo secondo lo standard della densità del flusso di calore. Il già citato indice di conducibilità termica, che dipende dalla temperatura dell'oggetto oggetto di manutenzione (tubi, accessori sanitari o attrezzature).
• Calcolo dell'isolamento per il gasdotto per la sostanza trasportata. Se parliamo di riscaldamento, i valori massimi saranno 90-95 ° C. Per tali supporti, scegliere un isolante con uno spessore di 30 mm, dove la guarnizione ha 5 mm.

Parametri delle strutture di isolamento termico

Materiale, pronto all'uso, completo di elementi doborny funzionali e fissi. In conformità con gli standard della joint venture per l'isolamento delle condotte, lo spessore minimo di tali strutture è compreso tra 30 e 40 mm. Gli strati sottili vengono eseguiti nel caso di utilizzare materiali in tessuto, tela e corde. Se si prevede di utilizzare isolatori rigidi, lo spessore della struttura deve essere di almeno 40 mm. In caso di utilizzo di materiali addizionalmente compattati, altri 5-10 mm vengono aggiunti al telaio di protezione.

Le strutture isolanti possono anche essere rinforzate con una guaina di metallo ad alta resistenza. A tale scopo, nastro utilizzato o foglio di alluminio, il cui spessore è 0,25-0,3 mm. Per un maggiore effetto protettivo, si consiglia di fissare i prodotti corrugati. Di per sé, l'isolamento del tubo può avere diversi strati di tenuta funzionali nel nucleo. Quindi, per la protezione di superfici con temperature da -60 ° C a 250 ° C e l'uso di strutture a strato singolo non è consentito affatto. Questa condizione è necessaria almeno per il motivo che lo strato aggiuntivo deve sovrapporsi alle giunture e alle cuciture degli isolanti. Pertanto, più spesso usi un sistema a due strati, e talvolta un tre strati.

Isolanti naturali

Per lo più si tratta di un gruppo di materiali, varietà di materiali di copertura. Cioè, la base è costituita da elementi viscosi di cartone e bitume con talco, amianto e sabbiatura. Il vetro ruberoid e la glassine sono particolarmente apprezzati. Il primo viene prodotto in rotoli larghi fino a 100 cm. Vi sono varie modifiche del vetro-ruberoide, comprese quelle con funzioni avanzate di protezione da vapore e umidità. Tele modificate su entrambi i lati hanno una spolverata con particelle di 0,6 mm. Tuttavia, questo isolamento può essere utilizzato per condotte e apparecchiature solo in quei casi se la temperatura della superficie non supera gli 80 ° C. Questo è il picco di fusione del bitume, in cui il vetro-ruberoid diventa inutilizzabile.

Molto popolare nel segmento degli isolanti naturali e dell'asfalto. Solitamente è usato come copertura per tetti, ma in alcune versioni è perfettamente adatto per il dispositivo del guscio di tubi. La base della struttura è anche costituita da strati di cartone resistente con una sostanza viscosa, ma a parte questi, viene utilizzata anche una struttura multistrato (fino a 40 strati) a base di cotone, lino, paglia e legno.

Isolanti metallici

Si tratta di coperture protettive meccaniche che coprono gli strati intermedi dell'isolamento termico e del vapore. In particolare, sono usati come mezzo di protezione dalle precipitazioni, dagli impatti acidi, dagli impatti e da altri fattori distruttivi. Lo spessore medio dell'isolamento delle tubazioni metalliche varia da 0,2 a 1,5 mm. I prodotti più sottili sono i nastri in alluminio e quelli più spessi sono in acciaio laminato a freddo, che riceve anche rivestimenti polimerici aggiuntivi.

È importante notare l'ampia funzionalità di tali coperture dal punto di vista del dispositivo strutturale. Il guscio può essere realizzato con la possibilità di montare diversi tipi di elementi sagomati, inclusi tappi, tee, gomiti e coni. Nell'isolamento metallico delle condutture di riscaldamento sono inoltre previste uscite speciali per strumenti di misura e connessione di attrezzature a pressione in caso di controllo della tenuta del circuito. L'installazione del rivestimento è di rivetti e viti autofilettanti. Meno comunemente usato è la saldatura a punti, anche se fornisce anche i giunti più affidabili.

Isolanti a base di polimeri

Una varietà di isolamento sintetico, che può fungere da strato ausiliario e come rivestimento indipendente. Il diametro esterno di tali gusci varia da 5 a 100 cm e lo spessore varia da 3 a 10 mm. Nonostante l'origine artificiale, prodotti di questo tipo potrebbero essere ecocompatibili. Almeno adatto per l'uso nella vita di tutti i giorni. Non perde nei confronti del materiale polimerico della concorrenza e negli indicatori tecnici e operativi. Ad esempio, secondo i requisiti della joint venture, l'isolamento termico delle condotte del marchio Izol deve sopportare carichi di temperatura fino a 400 ° C. Entro 2 ore il materiale non dovrebbe gonfiarsi e allungarsi. L'unico inconveniente serio di un isolante polimerico non è la resistenza meccanica più elevata, quindi non sarebbe superfluo integrare tali gusci con fogli di alluminio.

conclusione

Le moderne tecnologie di isolamento consentono di formare una guaina protettiva multifunzionale per strutture di ingegneria e reti di calore senza deteriorare le prestazioni dell'oggetto target. Allo stesso tempo, un errore di calcolo nella scelta di un particolare materiale ridurrà la resistenza del sistema a fattori negativi di influenza interna ed esterna. L'errore principale è che molti sono guidati solo da una funzione di shell. Allo stesso tempo, anche l'isolamento termico multi-tasking di apparecchiature e condotte non può sempre svolgere efficacemente compiti di protezione da vapore e idraulica. Per loro, il dispositivo richiederà rivestimenti ausiliari della destinazione appropriata. Un'altra cosa è che l'inclusione di ulteriori livelli di isolamento aumenta inevitabilmente lo spessore del rivestimento esterno e ciò può causare restrizioni sull'uso di determinati materiali.