Изоляция для труб полипропиленовых: Изоляция полипропиленовых труб: определение толщины изоляции

Изоляция полипропиленовых труб: определение толщины изоляции

утеплитель для изоляции, нужно ли изолировать трубы отопления и водоснабжения

Качественные теплоизоляционные материалы в настоящее время очень востребованы как в жилых домах, так и в промышленных помещениях. Эффективное утепление жилых зданий – одно из необходимых условий комфортного проживания миллионов людей. Тепловая изоляция технических сооружений, элементов трубопроводов и других производственных объектов также имеет стратегическое значение, так как это непосредственно связано с их нормальным функционированием. Благодаря теплоизоляции обеспечивается:

• соблюдение необходимых условий труда;
• успешное осуществление всех процессов на производстве;
• сокращение теплопотерь;
• долговечная эксплуатация оборудования.

убеждена, что тепловая изоляция с использованием только качественных материалов гарантирует соблюдение этих важных условий, поэтому представляет Вам лучшие материалы для теплозащиты!

Тепловая изоляция трубных изделий

Полимерные трубы классифицируются на виды согласно материалу заготовки, который может быть:

• металлопластиком;
• пластиком;
• полипропиленом.

Рассмотрим свойства последних более подробно. Несмотря на то, что полипропиленовые трубы выступают в роли теплоизолятора, их тоже необходимо защищать от перепадов температур и контакта с агрессивными средами. Ведь дома нередко возводят в зонах умеренно континентального и континентального климата, когда превышение температурного напряжения негативно сказывается на прочности изделий. Вот почему теплоизоляция полипропиленовых труб − не роскошь, а вынужденная необходимость. В качестве защиты этих изделий выступают подобные материалы, что и для труб из металла.

Согласно коэффициенту температурного расширения, указанному в техпаспорте изделия, выбираются элементы теплоизоляции. Их коэффициенты должны совпадать с трубными. У витых полимерных изделий этот показатель намного меньше.

Защита труб необходима, т.к. они способны сохранять тепловую энергию. Если изоляция для полипропиленовых труб будет отсутствовать, то конструкция просто расслоится. Это произойдет потому, что наружный слой изделия будет ледяным, а внутренний − горячим.

Требования к утепляющим материалам

Современный рынок предлагает огромный ассортимент различных утеплителей. Как правило, они подходят для наружных и внутренних работ. Но все виды утеплителей для наружных коммуникаций должны соответствовать таким требованиям:

• Устойчивость к механическому (статическому и динамическому) воздействию.
• Инертность к влажности и пониженным температурам.
• Низкая теплопроводность.
• Негорючесть.
• Низкий процент водопоглощения.
• Длительный срок эксплуатации.
• Устойчивость к атаке грызунами.
• Возможность монтажа своими руками.

Как выполнить теплоизоляцию полипропиленовых труб

Последовательность действий практически совпадает с изоляцией труб из металла. Если в качестве утеплителя использовать стекловату, то без защитных перчаток к работе приступать нельзя. Вспомогательные инструменты в данном случае не пригодятся, если воспользоваться готовыми рукавами из стекловаты или стеклошерсти (Германия). Сегодня такой утеплитель для полипропиленовых труб практически не востребован, его заменили другие материалы в виде жидкой керамики, синтетики и рукавов из керамического волокна. На уплотнениях и стыковых соединениях нередко применяется ФУМ-лента.

Также в качестве теплоизолятора можно использовать специальный антиконденсатный материал, который необходимо несколько раз наложить на все отводы, соединения и повороты трубы. Таким образом, все элементы трубопровода окажутся изолированными от влияний извне и полностью герметизированы. Ваши трубы из полипропилена для отопления будут гарантированно защищены от расслоения и скачков температурного режима в стенках.

Если систему отопления замуровывают в стену, и она прогревает все пространство вокруг себя, то нужно ли изолировать полипропиленовые трубы дополнительно? Оказывается, да.

И на это есть несколько причин:

1. Благодаря дополнительной герметизации можно задержать процесс утечки тепла вследствие порыва трубы.
2. При значительном диапазоне температур снаружи и изнутри трубного изделия ускоряется процесс его остывания, и др.

То есть, на практике доказано, что польза от изоляции и герметизации полипропиленовых труб огромная. Лучше, конечно, применять самые качественные материалы, среди которых лидирующую позицию занимает вспененный полиэтилен (подробнее: «Как выбрать утеплитель для труб из вспененного полиэтилена – характеристики изоляционного материала»). С его помощью теплоизоляция трубы выполняется довольно быстро, стоит только нажать на баллонный поршень.

Утепление кабелем

Для выполнения работ вам понадобятся:

• Липкая монтажная лента;
• Греющий кабель;
• Термореле;
• Ножницы;
• Верхняя утепляющая скорлупа (особенно она необходима пи утеплении наружных труб).

Процесс выполнения работ выглядит так:

• По трубе вдоль наклейте липкую ленту (фольгированный скотч).
• Теперь приступайте к намотке кабеля по спирали. Шаг витка должен быть тем меньше, чем меньше мощность электрического кабеля. В среднем для кабеля мощностью 20 Вт делают шаг витка 10-15 см.
• Сверху на трубу надевают защитную скорлупу из полистирола или базальта. Ее дополнительно плотно обматывают скотчем, чтобы исключить попадание влаги внутрь кожуха. То есть липкой лентой нужно закрыть все места стыков цилиндров.

Теперь водопровод можно закапывать.

Возможные нюансы

Минус материала − в его повышенной огнеопасности. Малейшая искра, упавшая на пенную теплоизоляцию, может привести к пожару. Поэтому применение вспененного полиэтилена, как и любого синтетического материала, осуществляется согласно строгой целесообразности, а прежде всего, − нужно избегать соседства с кабелями и иными составляющими электрических систем.

Если на трубе из полипропилена возник конденсат, не стоит бить тревогу, т.к. на функционировании системы отопления это не отразится, как и наличие пыли и грязи.

Электрокабель

Отдельно стоит сказать и об электрокабеле. Он позволяет утеплить трубу водопровода, чтобы она не замерзала, над землёй и в грунте. Кабель отличается тем, что способен самостоятельно включаться уже при температуре +3 градуса и самостоятельно отключаться при понижении температуры. Но при условии установки термореле. В противном случае саморегулирующийся кабель будет тянуть много электроэнергии.

Электроутеплитель особенно хорош для регионов с суровыми зимами или для тех участков, где каменистый рельеф не позволяет проложить трубы ниже уровня промерзания грунта.

Виды утеплителя для изоляции труб водоснабжения

При обустройстве магистрали водоснабжения, кроме стандартной изоляции, потребуются вспомогательные материалы. Если труба залегает очень глубоко, то подпочвенные воды могут разрушить ее наружную поверхность. Если недостаточно глубоко − талые воды будут заливать трубу.

В данных случаях вновь стал вопрос − нужна ли изоляция для полипропиленовых труб? Как выяснилось, отличным выходом из положения будет оригинальный кожух, который бы защищал трубу из полипропилена от влаги, т. е. нужно одеть на нее еще одну, только большего диаметра.

Альтернативные способы утепления водопровода

Иногда мастера прибегают к другим методам, позволяющим обеспечить работоспособность системы даже в холод. К таким относят утепление при помощи высокого давления. То есть замерзание исключено на фоне постоянной циркуляции воды в системе. Для этого в систему нужно вживить ресивер. В него будет нагнетаться давление. Подобный способ особенно хорош для скважинного или колодезного водоснабжения с погружным насосом. Поскольку он способен давать давление в пределах 5 атмосфер. Но сразу за насосом по направлению к трубе нужно монтировать обратный клапан.

Пошаговая инструкция

Подробнее о том, как утеплить трубу водопровода на улице, чтобы не замерзала, смотрите на видео.

Напишите в комментариях:

А как вы утепляли свой водопровод на улице?

Немного про водопровод

В частном строительстве для подвода воды от скважины часто используют открытую систему водопровода. Она проще, быстрее и легче собирается, не требует применения спецтехники, например, экскаватора и т.д. В такой системе есть один большой минус, она крайне чувствительна к перепадам температур, поэтому для поддержания работоспособности требует надежного утепления. В некоторых случаях, особенно когда при утеплении были допущены нарушения, промерзание все-таки происходит, что может привезти к разрыву трубопровода.

Минимизировать риск разрыва при промерзании можно, для этого необходимо выбрать материал, из которого сделана труба. Наиболее подвержены разрыву металлические и металлопластиковые трубы, их использовать не рекомендуется. Пластиковые варианты труб способны немного расширяться под давлением льда, поэтому их разрыв при промерзании случается крайне редко.

Водопровод из пластиковых труб

Подогрев водопровода кабелем

Утеплить водопроводную трубу на улице можно с помощью специального кабеля. Использование этого способа имеет ряд преимуществ:

• не требуется укладывать трубы ниже уровня промерзания;
• можно регулировать нагрев, а также включить его или выключить по мере необходимости.

Выпускается двух видов: для установки внутри трубы и монтажа снаружи. Таким образом, трубопровод будет защищен даже в самые сильные морозы.

Однако при его использовании возрастает расход электроэнергии, поэтому не рационально будет держать его включенным все время. Подключать греющий электрокабель лучше при сильном морозе или на ночь, когда водой никто не пользуется и есть риск разморозить систему.

Эластичные и пластичные – беспроигрышный вариант

Трубы из сшитого полиэтилена – пожалуй, самый беспроигрышный вариант для водопровода, который проходит полностью или частично снаружи. Они действительно не боятся холода – стенки труб настолько эластичны, что легко расширятся до нужных размеров при замерзании воды. Причем эластичность они не потеряют и при -30 °С – нижний порог для таких труб достигает -70 °С.

Не зря же сегодня в Европе это один из самых популярных вариантов для обеспечения загородных домов водой. Продаются пластиковые трубы в больших бухтах – 50 м и 100 м. Монтаж проводится легко и быстро с помощью огромного количества фитингов. Все элементы изготавливаются в основном из латуни, но можно обойтись и самообжимным кольцом.

Металлопластиковые трубы – еще более усовершенствованный вариант полиэтиленовых. Они предназначены как для снабжения холодной и горячей водой, так и для отопления. Впрочем, для последнего их применение наиболее целесообразно с точки зрения финансовых затрат и качества. Для холодного водоснабжения трубы со столь высокой прочностью попросту непрактичны – какой смысл тратить деньги, если можно купить более дешевые изделия из сшитого полиэтилена, которые прослужат такой же срок.

Трубы из полипропилена также часто используются для водоснабжения, однако следует учесть, что при минусовой температуре они становятся слишком хрупкими и могут легко потрескаться от внутреннего давления. Так что в нашем случае полипропиленовая труба не подходит.

Из новинок можно вспомнить изделия из полибутилена. Такой водопровод также будет обладать высокой устойчивостью к низким температурам до -30 °С, в частности, и за счет большой эластичности. При заморозке и оттаивании вода в трубах не меняет вкуса и качества. Полибутиленовые трубы устойчивы к механическим повреждениям.

Изоляция

для пластиковых труб: сколько нужно?

Введение

Пластиковые трубы для бытовых систем горячего и холодного водоснабжения, а также для систем отопления, вентиляции и кондиционирования в зданиях используются уже много лет и стали доминирующим материалом для труб в жилищном строительстве. По оценкам одного из источников ¹ , системы пластиковых труб в настоящее время используются в 75% систем питьевых трубопроводов в новом жилом строительстве, и, по прогнозам, к 2015 году это число вырастет до 80%. Пластиковые трубы также регулярно используются в коммерческих и промышленных целях. .

По сравнению с металлическими трубопроводными системами, пластиковые материалы для трубопроводов имеют значительно более низкую теплопроводность, что приводит к более низкой передаче тепла между жидкостью и окружающим воздухом. Для некоторых применений трубопроводов это может быть выгодно. Например, городские водопроводы, входящие в здание, часто запотевают из-за относительно низкой температуры воды, поступающей в здание. В зависимости от условий окружающей среды пластиковые трубы могут свести к минимуму или устранить поверхностную конденсацию и связанное с ней капание из труб холодной воды. Однако, когда теплоизоляция требуется по энергетическим нормам, влияние материала стенки трубы на общую теплопередачу, как правило, невелико. По этой причине в энергетических нормах требования к изоляции не различаются в зависимости от материала стенки трубы.

Сколько изоляции требуется для пластиковой трубы? Как это часто бывает, ответ зависит в первую очередь от целей проектирования. Существует ряд причин для изоляции трубопровода. В Руководстве по проектированию механической изоляции перечислены семь задач проектирования: контроль конденсации, энергосбережение, пожарная безопасность, защита от замерзания, защита персонала, контроль технологических процессов и контроль шума. ²

Часто проектировщики сталкиваются с несколькими задачами проектирования (например, энергосбережение и пожарная безопасность). Количество требуемой изоляции зависит от целей проектирования и специфики применения. В некоторых случаях (например, для предотвращения образования конденсата или защиты от замерзания) пластиковые трубы могут не нуждаться в изоляции. В других ситуациях может потребоваться дополнительная изоляция по сравнению с металлическими трубопроводами. Требования должны определяться в каждом конкретном случае путем анализа ожидаемых условий эксплуатации. Примечательно, что когда целью является энергосбережение (т. е. соблюдение энергетических кодексов и стандартов), для пластиковых труб обычно требуется такая же изоляция, как и для металлических труб.

Пластиковые материалы для трубопроводов

В трубопроводных системах используется ряд различных пластиковых материалов, в том числе:

• ABS (акрилонитрилбутадиенстирол)
• ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид)
• ПБ (полибутилен)
• ПЭ (полиэтилен)
• PEX (сшитый полиэтилен)
• ПП (полипропилен)
• ПВХ (поливинилхлорид)
• ПВДФ (поливинилиденфторид)

Эти пластики обладают различными свойствами, которые делают их более или менее подходящими для различных применений. Ключевым свойством горячих систем является сохранение прочности при высоких температурах. Поскольку все пластмассы теряют прочность при повышении температуры, использование пластиковых труб ограничено рабочими температурами ниже 220°F. Для бытовых систем горячего и холодного водоснабжения наиболее распространенными материалами являются ХПВХ и PEX. Для трубопроводов распределения охлажденной воды можно использовать множество различных материалов.

Когда речь идет об ограничении теплопередачи, ключевыми факторами являются теплопроводность и толщина стенок трубной продукции. Как и ожидалось, теплопроводность пластиковых трубных материалов варьируется. Таблица 1 взята из различных источников и показывает диапазон значений проводимости, указанных в литературе. Значения варьируются от 0,8 британских тепловых единиц на дюйм/(ч?фут ² °F) для ПВДФ до 3,2 британских тепловых единиц на дюйм/(ч?фут ² ?°F) для PEX. . Для сравнения проводимость меди составляет примерно 2720 БТЕ·дюйм/(ч·фут·9). 0007 2 °F) при температуре 75 °F; в то время как сталь имеет проводимость приблизительно 314 БТЕ·дюйм/(ч·фут·^·2··°F).

Пластиковые трубы изготавливаются в соответствии с различными стандартами размеров. ХПВХ доступен либо с номинальным размером трубы (NPS) от ¼” до 12″, либо с размером медной трубы (CTS) от ¼” до 2″. Размеры NPS доступны с толщиной стенки Schedule 40 или Schedule 80. Размеры CTS для толщины стенки имеют стандартное отношение размеров (SDR), равное 11 (т. Е. Внешний диаметр в 11 раз превышает толщину стенки). ³

PEX доступен в размерах CTS от ¼” до 3″ с SDR примерно 9. Размеры, использованные в этом исследовании, были взяты из Руководства по исследованию и проектированию Национальной ассоциации домостроителей (NAHB) «Жилые водопроводно-канализационные системы PEX». ». ⁴

Расчет теплопередачи

Данные из Таблицы 1 показывают, что теплопроводность металлических труб в 30-3000 раз выше, чем у обычных пластиковых труб. Однако влияние теплопередачи к жидкости или от нее будет зависеть не только от относительного теплового сопротивления стенки трубы, но и от других тепловых сопротивлений в системе. Для неизолированных трубопроводов коэффициент поверхности воздуха обычно представляет наибольшее тепловое сопротивление в системе. Скорость ветра у поверхности, а также коэффициент теплового излучения материала поверхности являются доминирующими. Когда в систему добавляется изоляция, сопротивление изоляционного слоя начинает преобладать, а другие сопротивления становятся менее важными. На рис. 1 сравниваются потери тепла из горизонтальной 2-дюймовой трубы, содержащей воду при температуре 140°F в неподвижном воздухе при температуре 75°F. Для неизолированного корпуса потери тепла из трубки из ХПВХ значительно меньше, чем из медной трубки. При толщине изоляции более ½ дюйма разница в потерях тепла становится небольшой. Для этого примера предполагалась гибкая эластомерная изоляция.

Относительная величина этих эффектов будет варьироваться в зависимости от ситуации, но их можно оценить с помощью хорошо зарекомендовавших себя процедур расчета. Процедуры этих расчетов изложены в стандарте ASTM C 680 ⁵ и во многих учебниках по теплопередаче.

Было выбрано несколько примеров приложений, чтобы проиллюстрировать отношения. Во всех этих примерах тонкостенные (тип M) медные трубки сравниваются с трубками из ХПВХ и PEX стандартного размера. Эти материалы были выбраны потому, что вместе они представляют наибольшую долю продуктов на рынке и потому, что они эффективно охватывают диапазон теплопроводности для трубопроводов. В таблице 2 показаны значения проводимости и эмиттанса поверхности, использованные в этом анализе.

Пример 1 предполагает 2-дюймовую линию горячего водоснабжения (ГВС) CTS, расположенную в коммерческом здании. Рабочая температура этой линии составляет 140 ° F, а условия окружающей среды предполагаются равными 75 ° F при скорости ветра 0 миль в час. В целях расчета изоляционный материал представляет собой гибкую эластомерную изоляцию (ASTM C 534 Grade 1). Требование энергетического кодекса 2012 International
Energy Conservation Code (2012 IECC) для этого применения требует изоляции толщиной 1 дюйм. Расчетные потери тепла на фут участка трубопровода приведены в Таблице 3.

Пример 2 включает 1-дюймовую линию горячей воды отопления (HHW) CTS в коммерческом здании. Линия работает при температуре 180°F и проходит через камеру возвратного воздуха с температурой воздуха 75°F и скоростью воздуха 3 мили в час. В этом примере мы будем использовать изоляцию из стекловолокна (ASTM C 547 Type I). Требование изоляции IECC 2012 года для этого приложения составляет 1 ½». Результаты расчетов представлены в таблице 4.

Пример 3 представляет собой 2-дюймовую линию подачи охлажденной воды (ХВС) CTS, работающую в техническом помещении коммерческого здания. Рабочая температура 40°F; температура окружающей среды 80°F; а скорость ветра 1 м/с. Изоляционный материал – гибкий эластомерный утеплитель 9.0081 (ASTM C 534 класс 1). Требование толщины изоляции IECC 2012 года для этого применения составляет 1 дюйм. Результаты этого примера показаны в таблице 5.

Результаты для всех трех примеров аналогичны и раскрывают следующие важные моменты:

• а также выбор материала трубы. Однако влияние толщины изоляции значительно важнее, чем выбор материала трубы. В примере 1 добавление 3/8″ изоляции к оголенной медной линии снижает потери тепла на 61%; при этом замена материала «голой трубы» с меди на ХПВХ снижает теплопотери на
  21%.
• Для неизолированных трубопроводов влияние материала основной трубы на тепловой поток является значительным. Наибольший эффект наблюдается для корпусов из ХПВХ (поскольку ХПВХ имеет более низкую теплопроводность). По сравнению с медным корпусом, корпуса из ХПВХ демонстрируют снижение теплового потока на 21 %, 34 % и 27 % для трех примеров соответственно. Уменьшения для случая PEX имеют меньший эффект и в среднем снижают тепловой поток на 8%. Для корпуса с неподвижным воздухом меньший коэффициент излучения медной поверхности (Ɛ=0,6) способствует некоторому тепловому сопротивлению по сравнению с пластиковым корпусом (Ɛ=0,9).).
• Воздействие основного материала уменьшается по мере увеличения количества изоляции. В примере 1 с изоляцией толщиной 1 дюйм потери тепла для материала из ХПВХ на 7% меньше, чем для сопоставимого медного корпуса. При 2″ изоляции разница составляет менее 5%. Учитывая все три примера, воздействие изоляции толщиной 2″ составляет в среднем 4,4%.
• Основываясь на этих примерах, замена толщины изоляции на материал трубы с более низкой проводимостью не сработает. В примере 1 при требуемой нормой толщине изоляции 1″ потери тепла для системы медных труб составляют 12,2 БТЕ/фут. Альтернативная конструкция ХПВХ с изоляцией ¾” (следующий меньший шаг для этого изоляционного материала) дает более высокие потери тепла 12,9БТЕ/фут. Изучение других случаев приводит к аналогичному заключению: пластиковая труба снижает тепловой поток, но недостаточно, чтобы оправдать удаление дополнительной изоляции.

Требования энергетического кодекса к трубопроводам

Все действующие энергетические нормы и правила содержат требования к изоляции трубопроводов горячего водоснабжения и ОВКВ. Хотя детали несколько различаются, требования, как правило, указываются в виде минимальной толщины изоляции без учета материала трубы. Например, требования IECC 2012 для нагрева технической воды приведены в разделе C 404.5 и гласят:

C404.5 Изоляция труб. Для автоматически циркулирующих систем горячего водоснабжения и обогрева трубопроводы должны быть изолированы толщиной не менее 1 дюйма (25 мм) с проводимостью, не превышающей 0,27 БТЕ·дюйм/(ч?фут ² ? °F).

Первые 8 футов (2438 мм) трубопровода в системах поддержания температуры без горячего водоснабжения, обслуживаемых оборудованием без встроенных тепловых ловушек, должны быть изолированы материалом толщиной 0,5 дюйма (12,7 мм) с проводимостью не более 0,27 БТЕ дюйм/(высота футов ² ?°F).

Единственным критерием здесь является то, что проводимость изоляции не превышает 0,27 БТЕ·дюйм/(ч·фут. ² °F). Требования к толщине изоляции одинаковы, независимо от того, является ли основным материалом медь, сталь сортамента 40, нержавеющая сталь сортамента 80, ХПВХ или PEX. В то время как выбор основного материала будет влиять на потери или приток тепла изоляционных систем, этот эффект относительно невелик для изолированных трубопроводов.

Требования IECC 2012 года к трубопроводам для систем HVAC в коммерческих зданиях приведены в Таблице 6. Требования к толщине различаются в зависимости от рабочей температуры и номинального размера трубы или трубы. Как и прежде, требования к толщине , а не различаются по материалу основы трубы или толщине стенки.

Требования к толщине также не зависят от материала изоляции, если проводимость материала находится в пределах указанного диапазона. Если проводимость изоляционного слоя выходит за пределы указанного диапазона, необходимая толщина изоляции должна быть скорректирована на основе уравнения, приведенного в сноске b к Таблице 6. Обратите внимание, что, поскольку коэффициент излучения внешней поверхности не указан в таблице 6, требования к толщине также не зависят от материала внешней оболочки.

Кодовые требования к трубопроводу не касаются некоторых других системных переменных, которые, как известно, влияют на тепловые характеристики. Например, требования к толщине не зависят от расположения в здании. Хотя можно с уверенностью утверждать, что гидравлический трубопровод к змеевику промежуточного нагрева, проложенный через камеру возвратного воздуха, где движущийся воздух увеличивает потери тепла, должен иметь большую изоляцию, чем аналогичная линия, проходящая через закрытую полость в неподвижном воздухе, энергетические кодексы не требуют разная толщина изоляции.

При рассмотрении этих требований энергетического кодекса они могут показаться чрезмерно упрощенными. Тем не менее, одна из целей организаций, занимающихся написанием кода, состоит в том, чтобы сформулировать требования как можно проще, но при этом соответствовать цели кода. Здания сложны, буквально тысячи кодовых требований подлежат проверке. Требование к хорошему коду должно быть простым и легко проверяемым.

Хотя требования IECC к минимальной толщине изоляции труб 2012 года не зависят от материала трубы, признано, что должностные лица норм и правил могут быть восприимчивы к альтернативам на основе технического анализа, демонстрирующего, что тепловые характеристики альтернативной конструкции такие же или лучше чем базовый случай, соответствующий кодексу. Для
, в стандарте ASHRAE 90.1-2010 (который лег в основу требований IECC 2012 г.) есть сноска к таблице требований:

Таблица основана на стальных трубах. Для неметаллических труб толщиной Schedule 80 или менее следует использовать табличные значения. Для других неметаллических труб, термическое сопротивление которых выше, чем у стальных труб, допускается уменьшенная толщина изоляции, если предоставлена ​​документация
, показывающая, что труба с предлагаемой изоляцией имеет не большую теплопередачу на фут, чем стальная труба с изоляцией, показанная на стол. Это, в частности, дает проектировщикам гибкость в использовании толстостенных пластиковых труб с пониженным уровнем изоляции, при условии, что альтернативная конструкция обеспечивает не большую теплопередачу, чем базовая конструкция.

Ряд «зеленых кодов» или «расширенных кодов» был разработан с целью выйти за рамки минимальных требований базовых кодов. Эти коды моделей доступны для юрисдикций или владельцев, которые хотят улучшить характеристики здания. Примеры включают Международный кодекс экологического строительства (IgCC), Международную ассоциацию
Сантехнические и механические должностные лица (IAPMO) «Зеленая сантехника и механика, дополнение к Кодексу
» и стандарт ASHRAE 189.1-2011 «Стандарт проектирования высокоэффективных зеленых зданий». Хотя ни в одном из этих кодов моделей не указаны исключения для изоляции пластиковых труб, альтернативные конструкции, как правило, допускаются, если это обосновано техническим анализом. Формулировка раздела 102.1 Зеленого приложения IAPMO типична:

102.1 Общие положения. Ничто в этом дополнении не предназначено для предотвращения использования систем, методов или устройств эквивалентного или более высокого качества, прочности, огнестойкости, эффективности, долговечности и безопасности по сравнению с теми, которые предписаны этим дополнением. Техническая документация должна быть представлена ​​в уполномоченный орган для подтверждения эквивалентности. Орган, имеющий юрисдикцию, должен иметь право одобрять или не одобрять систему, метод или устройство для предполагаемой цели.

Заключение

Все действующие строительные нормы и правила требуют изоляции труб технической горячей воды и трубопроводов ОВКВ. Требования различаются, но ни один из кодов моделей не различает требования к изоляции труб в зависимости от материала трубы.

Для неизолированных или неизолированных труб более высокое тепловое сопротивление стенок пластиковых труб может значительно снизить тепловой поток (примерно на 30%) по сравнению с медными трубами. По мере увеличения уровня изоляции влияние сопротивления стенки трубы значительно уменьшается. При уровнях изоляции, требуемых действующими энергетическими нормами и стандартами, влияние материала стенки трубы на общую теплопередачу незначительно.

В некоторых случаях применения (например, для контроля образования конденсата или защиты от замерзания) более низкая электропроводность пластика по сравнению с металлическими материалами трубопроводов может быть выгодной и может обойтись без дополнительной теплоизоляции. Для других применений может потребоваться дополнительная изоляция, в зависимости от задач проектирования и специфики ситуации.

Теплоизоляция для механических систем зарекомендовала себя как простая и экономичная технология для снижения тепловых потерь и теплопотерь в строительных системах. По мере того как энергетические нормы и правила (как предписывающие, так и целостные) становятся все более строгими, а владельцы зданий, операторы и арендаторы стремятся к более эффективным и экологичным зданиям, проектировщики должны сосредоточиться на том, как и где использовать больше, а не меньше изоляции. Например, некоторые проектировщики рассматривают возможность использования изоляции труб для экономии скудных водных ресурсов, а также энергии в системах подачи горячей воды для бытовых нужд. ⁶ Поскольку предполагаемый срок полезного использования зданий может составлять 50 лет и более, значительно проще и экономичнее спланировать и установить надлежащие системы механической изоляции во время строительства
, чем модернизировать или модернизировать системы изоляции позже. . Точно так же при реконструкции или ремонте объектов нельзя упускать возможность модернизации систем механической изоляции. Попытки пожертвовать уровнями механической изоляции для минимизации первоначальных затрат контрпродуктивны, и владельцам зданий было бы лучше сосредоточиться на изучении долгосрочных характеристик строительных систем.

Эта статья была подготовлена ​​Национальной ассоциацией производителей изоляции (NIA) и Североамериканской ассоциацией производителей изоляции (NAIMA).

Ссылки:

• Барретт, Стивен Р. «Питьевые и технологические трубы и фитинги с использованием радиочастотной сварки плавлением
  ». Симпозиум IAPMO по новым технологиям, 1 мая 2012 г.

• Национальный институт строительных наук, «Руководство по проектированию механической изоляции», www.wbdg.org/design/midg.php

• Ассоциация пластиковых труб и фитингов, «Руководство по установке: трубопроводы горячей и холодной воды из ХПВХ», 2002 г.

• Исследовательский центр NAHB, «Руководство по проектированию: Жилые водопроводно-канализационные системы PEX», ноябрь 2006 г.

• ASTM C680-10, «Стандартная практика для оценки притока или потери тепла и температуры поверхности изолированных плоских, цилиндрических и сферических систем с использованием
  Компьютерные программы». ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания. 2010.

• Кляйн Г., «Исследование распределения горячей воды», Insulation Outlook, , декабрь 2011 г.

Заявление об авторских правах

Эта статья была опубликована в сентябрьском выпуске журнала Insulation Outlook за 2012 г. Авторское право © Национальная ассоциация изоляторов, 2019 г. Все права защищены. Содержание этого веб-сайта и журнала Insulation Outlook не может быть воспроизведено ни полностью, ни частично без предварительного письменного разрешения издателя и NIA. Любое несанкционированное копирование строго запрещено и может нарушить авторские права NIA и другие соглашения об авторских правах, заключенные NIA с авторами и партнерами. Свяжитесь с издателем@insulation.org, чтобы перепечатать или воспроизвести этот контент.

ИЗОЛЯЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ: Полипропиленовое покрытие, разработанное для глубоководных трубопроводов

По мере того, как морская промышленность перемещается в более глубокие воды, эффективная протяженность трубопроводов для транспортировки сырой нефти к перегрузочным сооружениям или берегу ограничивается изолирующей способностью наружных покрытий. Это изоляция, которая удерживает тепло добываемой нефти выше точки помутнения, предотвращая образование гидратов, парафинов и асфальтенов, которые могут уменьшить эффективный поток через трубопровод или полностью остановить поток, закупорив линию.

Borealis Group разработала новую форму полипропилена, BA212E — жесткий полипропилен, чтобы устранить некоторые ограничения стандартных полипропиленовых покрытий.

Твердый полипропилен имеет плотность 900 кг/м3 и теплоизоляционную способность 0,22 Вт/мК, в то время как стандартный или эталонный вспененный полипропилен имеет плотность 700 кг/м3 и теплоизоляционную способность 0,17 Вт/мК. Жесткая полипропиленовая пена значительно улучшает как плотность, так и изоляционные свойства по сравнению с этими стандартными продуктами с плотностью 600 кг/м3 и коэффициентом изоляции 0,15 Вт/м·К.

Это улучшение на 31% по сравнению со стандартными материалами. Это достигается за счет создания улучшенной структуры пены за счет лучшего распределения более мелких пузырьков внутри полипропиленового материала, что приводит к улучшению механических свойств. Жесткий вспененный полипропилен BA212E имеет несколько улучшений по сравнению со стандартным вспененным полипропиленом:

• Лучше изолирует, позволяя использовать меньшую толщину полипропилена для достижения той же изоляционной способности
• Позволяет наматывать больше труб на катушку благодаря меньшему диаметру покрытия
• Экономит материал в многослойном покрытии, в том числе за счет меньшего диаметра, что экономит деньги
• Меньший диаметр снижает вес, что снижает транспортные расходы при той же длине трубы
• Позволяет прокладывать трубы в более глубоких водах благодаря лучшему сжатию покрытия прочность.

Эти преимущества стимулируют переход от стандартных покрытий из полипропилена и вспененного полипропилена к покрытиям с высокой плотностью пузырьков, таким как жесткий полипропилен.

Каждое нанесение покрытия на трубопровод должно быть рассчитано на морское месторождение и его глубину воды. Для проектирования правильного сочетания покрытий и толщины необходимы такие ключевые параметры, как температура сырой нефти, температура наружной воды, глубина воды и допустимые периоды простоя.

Используя эти значения, можно спрогнозировать потери тепла вдоль трубопровода, чтобы можно было поддерживать температуру сырой нефти выше точки помутнения добываемой сырой нефти. Например, при глубине воды 1000 м такая же длина трубопровода может быть изолирована 60-миллиметровым покрытием из стандартного сплошного полипропилена или 35-миллиметровым вспененным жестким полипропиленом. Уменьшение толщины на 40 % при той же теплоизоляционной способности является очевидным преимуществом.