Изоляционные материалы для трубопроводов виды и свойства и противопоказания
Изоляция трубопроводов — это очень важное мероприятие, которое выполняется для защиты коммуникации от явлений окружающей среды, предотвращения тепловых потерь и т. д. Трубопроводы для разных целей отличаются по материалу, поэтому каждый тип трубопровода требует свой вид изоляционного материала. Изоляция различных коммуникаций не только предохраняет их от внешних воздействий, но и увеличивает эффективность, а также эксплуатационный срок магистрали.
Меры по изоляции трубопроводов проводятся с целью утепления, защиты от влаги и ультрафиолета, а также от повреждений, которые могут нанести животные или люди
Материалы для изоляции трубопроводов горячего водоснабжения
Коммуникации, транспортирующие горячую воду, требуют организации изоляции, которая отличается низким коэффициентом теплопроводности. Это необходимо чтобы снизить показатели теплопотери труб. Без правильной теплоизоляции трубопровод будет рассеивать тепло в окружающую среду, показывая низкую эффективность.
Рассмотрим, какими видами изоляционных материалов можно защитить трубопровод, транспортирующий горячую воду:
- пенополимерминеральная трубная изоляция (ППМ) — это изоляционный материал, получаемый в результате смешивания вспененного пенополиуретана и минерального наполнителя.
ППМ изоляция применяется, как правило, только для трубопроводов горячего водоснабжения. Состоит ППМ изоляция из трёх основных слоёв, имеющих разную плотность. ППМ изоляция является многофункциональной защитной конструкцией, так как каждый из её слоёв выполняет свою функцию: защита от коррозии, теплоизоляция и гидроизоляция. Такая монолитная конструкция резистентна к температурным перепадам, а также отличается хорошей прочностью, что позволяет защищать трубопроводную конструкцию от механических воздействий.
Полезная информация! Изоляция трубопроводов может быть как внешней, так и внутренней. Внутренняя изоляция труб выполняет две основные функции: защита трубы от коррозийных воздействий и увеличение пропускной способности магистрали.
- пенополиуретан (ППУ). Этот материал используется преимущественно для того, чтобы усилить гидроизоляционные показатели коммуникации. Отличается хорошей термоустойчивостью и способен выдерживать температурные скачки. Кроме этого, стоит отметить, что теплопотери при организации изоляции из пенополиуретана составляют не более 5%.
- весьма усиленная изоляция (ВУС). Это особый тип изоляции, который состоит из двух или трёх слоёв и используется для защиты трубопроводной коммуникации от губительного воздействия коррозии. А также стоит сказать, что ВУС имеет устойчивость к низким температурам и может использоваться в неблагоприятных климатических условиях.
Весьма усиленная изоляция используется для защиты магистралей, работающих в сложных климатических условиях
Материалы для изоляции трубопроводов, транспортирующих холодную воду
Для изоляции коммуникаций, которые транспортируют холодную воду, используются следующие виды изоляторов:
- утеплитель на основе базальтового волокна. Такая трубная изоляция имеет разнообразные размеры и выпускается в форме цилиндра. Основное преимущество такого утеплителя состоит в том, что для монтажа трубопровода не требуются специальные лотки, а также такая изоляция является наиболее эффективной для коммуникаций, транспортирующих холодную воду. Кроме этого, организация базальтовой изоляции не требует никаких специальных строительных навыков и отличается высокой скоростью.
- вспененный каучук (ВК). Этот материал имеет прекрасные гидроизоляционные свойства, а также способен переносить температурные колебания. Имеет пористую структуру закрытого типа. Как правило, такой изолятор выпускается в форме трубок или пластин. А также стоит отметить, что вспененный каучук является пожароустойчивым материалом и в случае возгорания отличается самозатухаемостью.
- минеральные маты. Производятся из минеральной ваты и используются для утепления трубопроводов большого диаметра. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют три вида минеральных матов: прошивные, фольгированные, ламельные.
- стекловолокно. Этот материал не является самодостаточным и используется только в комбинации с другими изоляторами (например, со стеклотканью). Как правило, вместо этого материала применяют стекловолоконные маты. Монтаж стекловолоконных матов производится таким способом: сначала трубопровод обматывают матами, затем их фиксируют с помощью обычной проволоки и, наконец, полученная конструкция обматывается полиэтиленом. Этот метод считается неудобным и трудозатратным, однако, такая теплоизоляция хорошо себя зарекомендовала и является довольно эффективной.
- вспененный полиэтилен (ВПЭ). Производится такой изолятор в виде трубок, которые имеют продольный разрез. Монтаж трубок из ВПЭ отличается простотой и высокой скоростью. ВПЭ — экологически чистый материал, который способен переносить температурные колебания, а также является резистентным к агрессивным химическим веществам. Использование ВПЭ позволяет исключить возникновение грибков и плесени.
Цилиндры из вспененного полиэтилена применяют для изоляции холодных трубопроводов в быту и промышленности
- пенополиуретановое (ППУ) напыление. Этот метод, с финансовой точки зрения, наиболее дорогостоящий, однако, и самый эффективный, если сравнивать его с остальными вариантами теплоизоляции труб. Для нанесения ППУ на трубу используют специальные распылители. После контакта с воздухом пенополиуретан застывает и образует плотное защитное покрытие, которое имеет высокую устойчивость к низким температурам.
Полезная информация! Стоит отметить, что зачастую после монтажа пенопластовой скорлупы, поверх наносят дополнительную гидроизоляцию. В качестве такой гидроизоляции может выступать обычный полиэтилен.
- пенопласт. Изготавливаются пенопластовые изоляторы в виде специальной скорлупы, которая легко надевается на трубу. Этот материал является наиболее распространённым из-за простоты установки. Пенопластовая скорлупа может иметь покрытие или изготавливаться без него.
- жидкая изоляция для труб. Это довольно специфичный способ защиты труб от низких температур. Используется такой вариант теплоизоляции довольно редко. В основе метода лежит нанесение на трубу специальной термоустойчивой краски.
Изоляция теплосетей
Для изоляции тепловых сетей, задача которых заключается в доставке тепла от котельных до потребителей, используются разные изоляционные материалы. В первую очередь перед такими материалами стоит задача по снижению коэффициента теплопотери. Теплосети транспортируют две основные рабочие среды:
- вода;
- пар.
Изоляция тепловых (водяных и паровых) сетей производится с использованием следующих материалов:
- минеральная вата. Является довольно распространённым теплоизолятором, который имеет низкий коэффициент теплопроводности, а также устойчив к воспламенению. Свойства минваты позволяют ей быть довольно популярным материалом для теплоизоляции трубопроводных конструкций, транспортирующих тепло. Из минусов этого материала можно выделить высокую стоимость.
Изоляционный материал для систем ГВС и паропроводов должен быть таким, чтобы свести возможные теплопотери к минимуму
- пенополиуретан (ППУ). Отличительные черты этого материала — низкая теплопроводность и высокий коэффициент гидроизоляции.
- пенополистирол (ППС). Этот материал является, по сути, тем же пенопластом и отличается простотой монтажа на трубопровод. Кроме этого, стоит отметить, что стоимость пенополистирола довольно низкая.
- вспененный полиэтилен (ВПЭ). Трубчатый материал, который занимает лидирующие позиции среди изоляторов для теплосетей.
- теплоизоляционная краска. Как уже говорилось выше, такой материал наносится на трубы с помощью специальных распылителей и отличается высокими защитными характеристиками.
Изоляция газопроводов
Для изоляции труб, транспортирующих газ, используют различные варианты изоляторов. Например, можно выполнить теплоизоляцию газопровода с помощью специальной краски или лака, но в большинстве случаев используются современные защитные материалы.
Каким требованиям должен отвечать изолятор для газовых труб:
- в первую очередь изолятор для газопровода должен иметь возможность равномерного, монолитного монтажа на трубу;
- а также очень важно, чтобы изоляционный материал для трубопровода обладал низким коэффициентом водопоглощения и в целом высокими гидроизоляционными свойствами;
Важно! Изоляционный материал должен предохранять трубу от воздействия ультрафиолетового излучения, так как ультрафиолетовые лучи являются разрушающим фактором.
Материал для изоляции газовых труб должен иметь высокие показатели влагостойкости
- также качественный защитный материал должен отличаться высокой резистентностью к коррозийным воздействиям и воздействию любых других агрессивных химических соединений;
- изолятор должен быть довольно прочным, чтобы защищать газопровод от механических воздействий;
- покрытие не должно иметь никаких повреждений (трещины, сколы и т. д.).
Рассмотрим основные виды и типы изоляции газопроводов:
- битумные мастики. Такие теплоизоляторы производятся с разными добавками, которые подмешиваются к основному материалу — битуму. Добавки могут быть трёх видов:
- Полимерные.
- Минеральные.
- Резиновые.
Такие добавки обеспечивают защиту от появления трещин и, кроме этого, улучшают сцепление с поверхностью газовой трубы. А также стоит отметить, что битумные мастики хорошо зарекомендовали себя при низких температурах.
- ленточные материалы. Изоляционные ленты, как правило, выполняются из полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ). На одну из сторон такой ленты на стадии производства наносят клейкий материал, посредством которого происходит монтаж ленты на газопровод.
В зависимости от конструктивных особенностей трубопровода и региона, в котором он прокладывается, используются следующие типы ленточной изоляции:
- Обычная.
- Усиленная (УС).
- Весьма усиленная (ВУС).
Для защиты газопроводов сегодня часто используют ленточную изоляцию, которая наматывается на трубы при помощи специального приспособления
Последний тип изоляции наиболее надёжный и эффективный и используется чаще всего для защиты трубопроводов в населённых пунктах. ВУС устойчива к агрессивным коррозийным воздействиям и активным химическим веществам.
Производится ВУС с помощью метода экструзии. Изоляция трубы экструдированным полиэтиленом проводится для увеличения защитных функций трубопровода. Изоляция труб экструдированным полиэтиленом — это очень надёжный вариант защиты. Экструдируемые ленты обладают отличными гидроизоляционными показателями и устанавливаются на трубы, которые прокладываются даже в неблагоприятных климатических условиях.
Изоляция подземного газопровода
Изоляция газопровода, расположенного под землёй необходима для предотвращения возникновения коррозии труб (из-за влаги в почве). Кроме этого, стоит отметить, что изоляция газовых труб необходима и для защиты коммуникации от блуждающих токов.
Обратите внимание! Блуждающие токи возникают в случае, если газопровод проходит неподалёку от автомобильных и железных дорог. А также блуждающие токи могут возникать в почве из-за проложенных в ней силовых кабелей.
Блуждающие токи пагубно воздействуют на стенки газопровода, что приводит к их быстрому износу и разрушению. Особенно легко поддаются разрушению от таких токов стальные трубы, которые могут прийти в негодность за год эксплуатации, в таких случаях обязательно необходима изоляция стальных подземных газопроводов. В противном случае может возникнуть утечка газа, что может привести к серьёзным последствиям.
Для подземных газопроводов чаще используются трубы с заводской изоляцией, например, из пенополиуретана
Для изоляции подземных газопроводов идеально подходит пенополиуретан (ППУ). Стоит отметить, что существует два основных способа нанесения изоляции на газовые трубы:
- предварительная трубная изоляция (нанесение изолятора на трубу в заводских условиях);
- монтаж изоляционного материала после прокладки коммуникации.
Труба, изолированная пенополиуретаном на стадии производства, считается более надёжным и долговечным решением. Для того чтобы обеспечить хорошую гидроизоляцию трубы верхний слой защитной оболочки представлен, как правило, полиэтиленом.
А также стоит отметить ещё одно важное достоинство такой изоляции — возможность организации электронного контроля за газовой трубой. Это очень полезная функция, которая позволяет моментально выявить неисправность в магистрали. Кроме всего прочего, стоит отметить, что такие трубы отличаются довольно демократичной ценой. Все вышеперечисленные достоинства позволили трубам с ППУ изоляцией занять лидирующие позиции на строительном рынке.
Для передачи потребителю подогретого в котельной теплоносителя устраивают уличные магистрали, в которых теряется часть энергии. Чтобы снизить утечку, делают теплоизоляцию для труб отопления на открытых участках или в неотапливаемых помещениях. Процедура увеличивает эффективность отопления дома или квартиры.
1
Функции изоляции
Покрытие труб на улице помогает избежать неприятных последствий от снижения температуры теплоносителя. Качественная изоляция минимизирует разницу показателя на выводе из котельной и в точке входа в строение. Функции покрывающего слоя:
- 1. Защита от ожогов при контакте с поверхностью коллектора. Оболочка труб нагревается до высоких температур. Если участок находится в поле досягаемости, то человек при случайном прикасании к нему может обжечься.
- 2. Уменьшение утечек тепла. Транзитная окружающая среда забирает часть энергии при поступательном движении теплоносителя. Изоляция препятствует энергетическому обмену с внешним воздухом, землей и другими факторами.
- 3. Предупреждение промерзания в условиях остановки котельной. При прекращении работы котла в трубах остается немного жидкости, которая при низких температурах замерзает и разрывает стенки трубопровода. Слой материала уберегает внутреннее пространство в коллекторе от замерзания.
- 4. Препятствие появлению конденсата снаружи труб. При разнице температур теплоносителя и окружающего воздуха возникают капельки влаги, из-за которых начинается коррозия. В утепленных трубах этого не случается.
- 5. Уменьшение деформационных усилий от нагревания. Магистрали проходят не только в воздухе, но и располагаются в перегородках и междуэтажных перекрытиях. Трубы под действием тепла расширяются и разрушают конструкции. Применение изоляционного слоя сводит амплитуду деформационного движения к нулю.
Секреты правильной пайки полипропиленовых труб своими руками
2
Требования к материалам
Чтобы слой утепления труб отопления на поверхности выполнял необходимые функции, к нему предъявляются определенные требования. Их описание находится в сборнике СНиП 2.04.14−88, где описаны виды изоляции, нормативные показатели термостойкости и удельной теплопроводности. Соответствие характеристик материала требованиям документа переводит его в категорию допустимых к использованию. При выборе способа утепления учитывают факторы:
- диаметр отопительного коллектора;
- условия работы и область расположения системы;
- температура жидкости в трубах;
- теплопроводность изоляции;
- воздухонепроницаемость слоя;
- гидрофобность материала;
- устойчивость к возгоранию, химическому воздействию, восприимчивости ультрафиолета;
- паропроницаемость;
- срок предполагаемой эксплуатации.
Виды пластиковых труб для системы отопления
3
Виды покрывающих слоев
Разработано несколько принципиально отличающихся один от другого типов утеплителя. Они наносятся разными способами и имеют различные технические характеристики. Используются следующие виды утеплителей:
- рулонные;
- листовые маты;
- жесткие сегменты;
- напыляемые жидкие.
Утеплитель труб отопления в рулонах выпускается в виде свернутой полоски. Каждый вид материала имеет свою ширину и толщину, в его основе может использоваться фольгированный слой. Иногда в составе имеется полиэтилен, дающий дополнительный функциональный слой, но чаще применяется стекловата, минеральная вата или фольгированный пенофол. При монтаже материала его надежно прикрепляют к поверхности коллектора.
На наклонных трубах рулонные материалы укладывают спиральным методом. На горизонтальных участках их монтируют продольно со стыками и закрепляют проволокой или специальными хомутами. Фольгированный слой кладется наружу, обеспечивая защиту от атмосферной влаги. От выпадающих осадков рулонную изоляцию защищают дополнительными оцинкованными кожухами, устанавливаемыми поверх утеплителя.
К распространенным листовым материалам относят пенополистирол и пенопласт. Эти материалы эффективны с точки зрения сохранения тепла, но их монтаж представляет определенные трудности в части обеспечения герметичной оболочки. Располагаются листы продольно, крепятся вязальной проволокой, бандажами или скобами. Для предохранения от влаги поверх них делают защитные кожухи из нержавеющей оцинковки.
Твердые оболочки в виде кожуха являются полыми цилиндрическими элементами, стенки которых имеют разную толщину в зависимости от вида. На торцах и по длине есть разрезы с замковой стыковкой. Для каждого размера труб выпускают кожухи определенного диаметра.
Слой материала бывает мягким и твердым. В зависимости от этого выпускают жесткие оболочки из пенополистирола, пенополиуретана, пенопласта и мягкие кожухи в виде полимерного слоя. Кожухи имеют преимущества в том, что обеспечивают полную герметичность, держат форму, монтируются с малыми затратами труда.
Жидкие утеплители бывают окрашивающими и напыляющими. Первый вид наносится кистью или валиком, создавая герметичный слой. Для этой цели обычно применяется термокраска. Напыление оболочки делается специальным оборудованием, толщина наращивается постепенно и равномерно. Часто используется пеноизол, который закрывает все мелкие щели. Недостатком жидких оболочек является их дороговизна.
Технические характеристики металлопластиковых труб для отопления
4
Варианты тепловой защиты
Иногда при устройстве отопительной системы трубопроводы находятся не только в постройке, но и проходят по улице от недалеко расположенной котельной. В другом случае индивидуальный коллектор подключается к общей городской магистрали, поэтому требуется минимизировать утечку энергии наружного участка. Прокладку труб осуществляют открытым (над землей) или подземным способом.
В обоих вариантах сохранены общие принципы проведения работ, но каждый из них отличается определенными нюансами устройства утепляющей оболочки. Для открытого и подземного случая утепления трубопроводов отопления обязательно проводят подготовку поверхности — очищают и наносят лакокрасочный слой против коррозии.
4.1
Открытое расположение
Провести изоляцию в таких условиях сложно, поскольку защита требуется не только трубам, но и самой оболочке. Главным правилом выбора материала является его низкая гигроскопичность, высокая плотность и толщина. Немаловажно также взаимодействие слоя с ультрафиолетом и стойкость к повреждениям. Открыто располагаются трубы на стальных или бетонных опорах, установленных с размеренным шагом. На земле прокладывают только элементы временной магистрали.
Чтобы на низко расположенном трубопроводе случайно не повреждались части изоляции, их защищают кожухом из толстой оцинковки. В тех магистралях, которые нельзя достать из-за высоты, допускается применение металлического слоя меньшей толщины, так как его основной функцией является предохранение от влажности.
Применение черных материалов нежелательно из-за необходимости их периодического окрашивания лакокрасочными составами. Устраивают противопожарные разрывы из негорючих элементов, если в качестве изоляции используют легковоспламеняющиеся оболочки из пенопласта. Часто для этих целей применяется минеральная вата.
При прокладке труб в неотапливаемых помещениях (например, в коридорах, котельных, на чердаках или верандах) требования к материалу изоляции занижены. Магистрали здесь работают в условиях минимальной влажности, поэтому для них не требуются защитные кожухи.
4.2
Подземный способ
При подземной укладке отопительного коллектора проводится строительство специального канала из кирпича или бетонных элементов, принимающего на себя нагрузку от веса грунта. Помимо этого, стенки сооружения снижают поступление влаги. Канальный способ прокладки надежный, но увеличивает себестоимость работ и в частном домостроении используется редко.
Вторым способом является прокладка без каналов, где трубопровод контактирует непосредственно с грунтом. Основным требованием является заглубление магистрали ниже отметки расчетного промерзания грунта для местности. Утеплитель должен отвечать повышенным требованиям, поскольку существует опасность его разрушения подземными водами.
5
Разновидности оболочек
Изоляционное покрытие должно закрывать трубопровод сплошным слоем, чтобы защитить его от негативного воздействия окружающего пространства. Иногда в магистрали применяют трубы низкого давления, они выпускаются с утеплением и слоем защиты от влаги. Такие трубы выдерживают температуру воды не больше 40 °C. Прежде чем заизолировать трубы отопления, изучают параметры материалов.
5.1
Вспененный полиэтилен
Относится к группе эффективных материалов, его теплопроводность низкая (в два раза меньше минеральной ваты). В продажу поступает в виде листов или в рулонах. Последние разработки позволяют производить чехлы в виде гильз разных размеров и модификации.
Из эластичного материала с пористой структурой легко делается обводка вокруг элементов сложной конфигурации и запорной арматуры. Утеплитель легко разрезается на полосы и куски требуемых размеров для местного применения. Полиэтилен не пропускает воздух и пар, поэтому остается идеальным для удержания тепла и защиты от влаги.
Благодаря легкости не создает дополнительную нагрузку на опоры, по горючести относится к классу Г-2 (горит, но воспламеняется трудно). Невысокая стоимость делает полиэтилен привлекательным для пользователей.
5.2
Минеральная вата
Является старым способом утепления, при котором рулон обматывается по поверхности и крепится проволокой. Часто применяется из-за высокой популярности, низкой стоимости и малых трудовых затрат. Особой популярностью пользуется при больших объемах изоляции. Иногда поступает в продажу отдельными листовыми сегментами.
Недостатком материала является его способность впитывать воду. Из-за этого при намокании он полностью теряет теплоизоляционные свойства. Чтобы минеральная вата не намокла, ее дополнительно покрывают защитным чехлом.
Выпускают материал на каменной и стекловолокнистой основе. Он плохо проводит тепло и не взаимодействует с обрабатываемой поверхностью.
Шлаковая вата имеет высокий показатель кислотности. Перед ее укладкой поверхность предварительно защищают специальным составом, что делает процесс более трудоемким и увеличивает его стоимость.
5.3
Пенополиуретан на трубах
Пенополиуретан может быть мягким (поролон), напыляемым на поверхность и в виде жестких плит. Для теплоизоляции применяют два последних вида. Материал пропускает воздух и пар, не реагирует на химические компоненты, не впитывает много влаги. Жесткий пенополиуретан выпускается в форме цилиндрической оболочки с монтажными отверстиями. На его наружной части находится покрытие из фольги. Материал фиксируется на трубе с помощью герметика или хомутов и дополнительно закрепляется специальными замками.
Напыляемый слой наносят на поверхность после предварительной подготовки. В процессе нанесения используется распылитель, необходимая толщина достигается в несколько приемов.
5.4
Пористый каучук
Выпускается на основе синтетического сырья, обладает высокими защитными характеристиками. Производится в форме рулонов, листов и гильз. После крепления на поверхности трубопровода требует защитного металлического слоя. Характеристики материала:
- высокая эластичность при большой прочности на разрыв;
- малая плотность (кубометр весит 450—800 кг);
- сохранение первоначальных линейных размеров без усадки;
- низкая способность к горению;
- невосприимчивость к химическим факторам;
- низкая водо- и воздухопроницаемость.
По стоимости выпускают различные варианты материала. Цена зависит от толщины и производителя.
5.5
Применение пенофола
Относится к группе пенополиуретанового полиэтилена. Отличается тем, что на поверхности материала выполняется покрытие из фольги. Слой отражает тепловую энергию и лучи, повышает стойкость против увлажнения. Продается в виде полосы, свернутой в рулон, отдельных листов и цилиндрических кожухов.
Этот материал может применяться только при температуре труб не выше 85 °C. Подходит для использования в автономных видах отопительных систем. Если ставить пенофол на трубах с более высокой температурой, то постепенно он видоизменяется и теряет утеплительные свойства. Оболочка становится непригодной и не выполняет работу по сохранению тепла.