Изоляция стальных труб

Почему важна качественная гидро- и теплоизоляция магистральных труб? Независимо от типа установки (закрытая или открытая) из-за большой протяженности трубопроводов происходит потеря тепла, на металл негативно воздействуют перепады температур, влага, что может привести к их повреждению. Изоляция стальных труб защищает систему от механических и атмосферных факторов, увеличивает срок ее службы, поддерживает оптимальные условия внутри системы.

Защитный слой наносят на трубы при строительстве магистралей (в заводских условиях) или при эксплуатации (в рамках ремонта). Технология и материалы, которые используются для изоляции, должны соответствовать строгим техническим стандартам. Обязательно соблюдение всех требований, указанных в документах и инструкциях, ведь от качества работ и качества изоляторов зависит бесперебойная работа систем ЖКХ, промышленных и энергетических объектов.

Выбор материалов и непосредственно монтаж изоляции производится, исходя из типа трубопроводов, места их установки, условий эксплуатации. Имеет значение влажность, тип транспортируемого вещества (нефть, газ, вода), температура, механические нагрузки. Приняты требования к расчету изоляционных систем и их установке:

• защитные покрытия не должны негативно влиять на окружающую среду;
• необходимо учитывать тепловые характеристики системы;
• изоляция должна обеспечивать защиту труб от коррозии, пожаробезопасность и долговечность коммуникаций.

К важным эксплуатационным характеристикам изоляторов относятся плотность, устойчивость к вибрациям, эластичность, сжимаемость, теплопроводность, коррозийная стойкость. При выборе материала учитывается их толщина, воспламеняемость и другие свойства.

На сроки службы трубопровода влияет его расположение, погодные условия, интенсивность механических нагрузок. Трубы с изоляцией имеют защиту от коррозии и других факторов, поэтому служат гораздо дольше без потребности в ремонте.

Преимущества изолированных труб

Изоляция стальных труб способствует:

• термостабильности транспортируемой среды для безопасности процесса;
• повышению энергоэффективности, снижению потерь тепла и сокращению выбросов CO2 за счет надежной теплоизоляции;
• безопасности системы, защите персонала от горячих поверхностей;
• профилактике коррозии за счет пониженной влажности и конденсации;
• уменьшению шума, вызванного турбулентностью в высокоскоростных средах;
• противопожарной защите установки.

Все эти преимущества достигаются только при правильном выборе изоляторов и соблюдении технологии их монтажа.

Виды изоляции стальных труб

Выделяют 4 категории материалов для защиты трубопроводов:

• пенополиуретановые: Воратек, Изолан;
• пенополимерминеральные;
• экструдированный полиэтилен;
• мастики на резино-битумной основе.

Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, подходит для различных трубопроводных систем и условий эксплуатации.

Пенополиуретановая изоляция

ППУ наносят на поверхность труб методом распыления. Пенополиуретановые изоляторы Воратек и Изолан применяют для защиты стандартных стальных и оцинкованных трубопроводов: материалы безопасны для окружающей среды благодаря экологически чистому составу. При соблюдении технологии нанесения они увеличивают срок службы металлических конструкций до 30 и более лет. Часто защиту усиливают полиэтиленовым оцинкованным покрытием.

К недостаткам труб с ППУ относят горючесть, разрушение под воздействием ультрафиолета, необходимость полной замены поврежденных при обнаружении влаги – ремонт проводить нецелесообразно. Внутри ППУ-слоя устанавливают СОДК – систему оперативного дистанционного контроля, которая бесперебойно отслеживает проблемы в функционировании изоляции. С ее помощью контролируют уровень влажности и другие показатели системы.

Трубы с изоляцией из пенополиуретана изготавливают по ГОСТ 30732-2006. В стандарте перечислены требования к продукции, указаны допустимые технические показатели изоляционного слоя:

• максимальная теплопроводность при 50 градусах по Цельсию – 0,033 Вт/м°С;
• минимальная прочность при деформации/сжатии – 0,3 МПа;
• минимальная плотность – 60 кг/м³.

Изолированные ППУ трубы выдерживают существенные нагрузки (температурные до 140 градусов, давление до 1,5 МПа), поэтому часто используются для прокладки подземных/наземных теплотрасс.

Пенополимерминеральная изоляция

ППМ используют для защиты труб из черной или оцинкованной стали. Пенополимерминеральное покрытие наносят в три слоя:

1. Влагозащитный толщиной 5-10 мм. Функция: защита металла от коррозии.
2. Теплоизоляционный. Толщина зависит от температуры окружающей среды (климатических условий региона). Функция: поддержание оптимальной температуры рабочей жидкости. Теплоизоляционные материалы имеют пористую структуру.
3. Внешний толщиной 10-15 мм. Функция: гидроизоляционная и механическая защита труб. Наружный слой определяет предельную прочность трубопровода.

Трубы с трехслойной изоляцией ППМ используют при наземном и подземном монтаже трубопроводных магистралей с рабочей температурой до 150 градусов, максимальным давлением 2,5 МПа.

Изоляция при помощи экструдированного полиэтилена

Трубы с изоляцией из экструдированного полиэтилена выпускают в заводских условиях. Усиление конструкций осуществляют после качественной подготовки, защита состоит из трех слоев:

1. Эпоксидная смола. Прослойка заполняет сколы, трещинки и другие дефекты на металлической поверхности, выравнивает ее.
2. Адгезивный слой. Предназначен для склеивания экструдированного полиэтилена с трубой.
3. Изоляционный слой из полиэтилена.

Усиленные таким способом трубы могут прослужить более 50 лет без потребности в ремонте. Другие преимущества полиэтиленовой защиты включают экологичность (отсутствие вреда для окружающей среды, включая почву при подземной прокладке труб), стойкость к коррозии, гидравлическим ударам, перепадам температур, химическим и другим агрессивным средам.

Благодаря совокупности перечисленных характеристик изолированные трубы используют в строительстве практически всех видов трубопроводных магистралей: газовых, водных, подводных, нефтяных. Допустимая температура рабочей среды: от -20 до +60 градусов.

Изоляция резино-битумной мастикой

Функция изолирующего слоя на основе резино-битумной мастики – защита труб от влаги и повышение их антикоррозийных свойств. На теплопроводность, предельное давление и другие параметры материал не влияет. Как правило, трубы изолируют мастикой в заводских условиях, до строительства трубопроводов.

Гидроизоляцию наносят по ГОСТ 51164-98:

• сначала поверхность грунтуют для улучшения сцепления;
• нанесение мастичного слоя;
• армирование нетканым полотном;
• конструкцию покрывают защитной оберткой.

Для усиления гидроизоляции мастику наносят в несколько слоев, между которыми укладывают армирующее полотно.

Применение труб, покрытых мастичным слоем, ограничено строительством газовых и водопроводных магистралей. Это связано с небольшим диапазоном температур, при которых эксплуатация труб возможна: от -10 до +40 градусов. Если температура опускается или поднимается за границы этих пределов, изоляционное покрытие начинает разрушаться.

В строительстве чаще используют трубы с покрытием из экструдированного полиэтилена или ППУ. Первые в основном применяют при прокладке магистральных трубопроводов, вторые – при разводке частных сетей.