- Требования к теплоизоляции промышленного оборудования
- Какой выбрать материал
- Принципы монтажа: с чего стоит начать
Во всех без исключения отраслях промышленности — металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической — использование специализированного оборудования является основополагающим фактором ведения деятельности. Изоляция промышленного оборудования призвана обеспечить энергоэффективность объекта, а также возможность реализации технологических процессов согласно заданным параметрам. Какой материал выбрать и как правильно провести монтаж утеплителя, зависит от характеристик, особенностей, назначения спецоборудования.
Требования к теплоизоляции промышленного оборудования
Руководители предприятий уделяют все больше внимания качеству промышленной теплоизоляции, в которой нуждаются устройства разного типа и сложности — технологические трубопроводы для жидких или газообразных сред, котлы, печи, подогреватели пара или воды, турбины, дымо-, газоходы, фильтры, насосы.
Высокоэффективная тепловая защита промышленного оборудования позволяет:
- минимизировать теплопотери инженерных систем;
- существенно сократить потребление топливно-энергетических ресурсов;
- сократить возможные потери рабочих сред в результате перегрева или заморозки;
- уменьшить финансовые расходы;
- обеспечить стабильную работу агрегатов;
- увеличить срок службы конструкции;
- обеспечить безопасные условия труда для обслуживающего персонала.
Выбор определенной теплоизоляционной системы в первую очередь зависит от характеристик утепляемого оборудования.
Основные типы объектов:
- Устройства с высокими показателями рабочих температур.
Высокотемпературную изоляцию проводят для паропроводов, трубопроводов горячих жидкостей, паровых котлов, теплообменников, электрофильтров. Защитный слой должен выдерживать температуру изолируемых поверхностей до +900 ⁰С.
- Объекты с низкими показателями рабочих температур.
Изоляции подлежат трубопроводы для холодных сред, криогенная спецтехника, холодильное и морозильное оборудование.
Теплоизоляционные мероприятия в данном случае решают проблемы выпадения конденсата, образования изморози, коррозии на поверхностях, выполненных из металла.
- Котельное оборудование.
- Резервуары, емкости, цистерны для технологических жидкостей.
- Дымовые трубы.
Утепление дымовых труб призвано предотвратить появление конденсата кислотно-коррозионного характера. Для этого температура на внутренней поверхности стальных элементов, находящихся внутри конструкции, не должна падать ниже точки конденсации дымовых газов, что может стать причиной формирования активных коррозионных отложений.
Общие требования к промышленной изоляции резервуаров, оборудования и трубопроводов:
- теплотехническая эффективность;
- эксплуатационная надежность, долговечность;
- пожарная, экологическая безопасность.
Наиболее строгие нормы действуют в отношении тепловой изоляции изделий, относящихся к низкотемпературному или криогенному оборудованию.
Для газовой, нефтехимической промышленности разрешено использование исключительно пожаробезопасных материалов (группы НГ, Г1). Учитывают степень горючести изоляционного слоя, дополнительного покрытия, а также общее поведение системы в случае возгорания.
Нормы СЭС обязательны к исполнению на производствах с технологическими процессами, требующими гигиенической чистоты, например, в микробиологии или фармацевтике. В этих условиях для теплоизоляции применяют материалы, характеризующиеся экологической чистотой и безопасностью.
Какой выбрать материал
В связи с тем, что при монтаже и в процессе использования на утепляющий слой активно воздействуют различные факторы — перепады температур, влажность, вибрации, нагрузки — к изоляционным материалам для промышленного оборудования и трубопроводов предъявляют определенные требования.
При выборе теплоизолятора учитывают:
- теплопроводность,
- звукоизоляционные свойства,
- прочность,
- плотность,
- эластичность,
- упругость,
- устойчивость к рабочим температурам,
- сжимаемость,
- стойкость к вибрациям,
- гидрофобность,
- огнестойкость,
- коррозионную прочность,
- биологическая устойчивость,
- количество в составе органических компонентов.
Утеплители различаются по толщине изоляционного слоя, а также по типу дополнительного защитного покрытия (окожушки) из нержавеющей или оцинкованной стали.
Кроме физико-технических показателей имеют значение деформационные особенности материала , прочность утепляемого объекта, максимально допустимые нагрузки на различные элементы конструкции.
На многих производственных предприятиях требуется применение теплоизоляции, способной выдерживать высокие температуры изолируемых поверхностей (до +900 ⁰С). Для такого оборудования целесообразно использовать минераловатные утеплители на основе базальтового волокна.
Для защиты «холодных» объектов выбирают материалы с низкой паропроницаемостью. Чаще всего это изоляторы на основе вспененного полиэтилена или синтетического каучука.
При выборе материала для теплоизоляции котлов нужно учитывать воздействие дополнительной вибрации от сопряженного оборудования. Слой изоляции должен быть достаточно гибким для заполнения полостей и щелей, а также для компенсации температурного расширения конструкции. Решить все поставленные задачи можно с помощью специальных базальтовых плит или матов.
Для производства и хранения технологических жидкостей используют промышленные резервуары, цистерны, емкости, защитой которых выступают изоляционные материалы с широким диапазоном рабочих температур, например, минераловатные утеплители.
При теплоизоляции систем с холодными носителями внимание уделяют защите конструкции от выпадения конденсата, обледенения. Для таких объектов рекомендуют использовать материалы с низким коэффициентом паропроницаемости (ППЭ, вспененный каучук).
Горячие или высокотемпературные резервуары изолируют гибкими плитами или матами из базальтового волокна.
Базальтовое волокно
Базальтовая теплоизоляция подходит для защиты устройств на крупных промышленных производствах, где необходима обработка габаритных объектов с круглым или плоским сечением. Материалы этой группы используют для обустройства изоляции наружного и внутреннего типа.
Преимущества материалов из базальтового волокна:
- высокая механическая прочность;
- повышенный уровень огнестойкости;
- химическая стойкость по отношению к маслам, кислотам, щелочам, растворителям;
- биологическая устойчивость;
- экологичность, безопасность;
- простой, быстрый монтаж.
Базальтовое волокно — податливый материал, из которого формируют готовый продукт нужной формы (маты, цилиндры, огнезащитные плиты).
Вспененный каучук
Каучуковая техническая изоляция применяется там, где существуют повышенные требования к термостойкости и влагонепроницаемости теплоизоляции. Утеплитель из каучука используют при работе с высокотемпературными поверхностями, а также для изоляции холодильных установок.
Синтетические каучуки производят в форме пластин, матов, рулонов. Трубчатые материалы используют для защиты стальных, медных, пластмассовых труб. Для труб большого диаметра, трубопроводов некруглого сечения, арматуры, фасонных элементов и оборудования можно выбрать плоские листы с клеевым слоем. Пенокаучук можно наносить способом напыления.
Пенополиэтилен
Теплоизоляции оборудования ППЭ проводится там, где установлены повышенные требования к влагонепроницаемости утеплителя, чтобы избежать образования на рабочей поверхности конденсата. Изоляция из вспененного полиэтилена также успешно применяется для обработки инженерных сетей, промышленных емкостей, различных устройств.
Продукция выпускается в виде матов, рулонов, жгутов, полых труб стандартных диаметров и размеров. Изоляторы на основе пенополиэтилена характеризуются не только высоким уровнем влагонепроницаемости, но и относительно широким диапазоном рабочих температур (от –50 до +90 °С).
ППЭ характеризуется гибкостью, что упрощает монтаж. Материал устойчив к механической деформации.
Принципы монтажа: с чего стоит начать
Монтаж теплоизоляции должен осуществляться в соответствии с положениями СНиП.
Независимо от типа промышленного оборудования, используемого изоляционного материала укладка утеплителя проходит с соблюдение определенных требований:
- поверхность изолируемого объекта должна быть очищена от пыли, грязи, ржавчины, следов масла с помощью предназначенных для этой цели средств;
- до начала монтажа на поверхность наносят антикоррозийное покрытие (если это предусмотрено выбранной технологией);
- слои теплоизолятора укладывают с шахматным расположением швов, подгоняют под контур изолируемого объекта, чтобы избежать появления «мостиков холода».
В процессе монтажа технической теплоизоляции создают конструкцию из нескольких слоев:
- основного теплоизоляционного;
- защитно-покрывного, предохраняющего утеплитель от атмосферных осадков, механических повреждений, воздействия агрессивных сред;
- пароизоляционного, защищающего изоляцию от атмосферной влаги.
Общий срок эксплуатации изоляционной конструкции в первую очередь зависит от свойств и качества покрытия, используемого в качестве дополнительной защиты.
← Все статьи
