Изоляция запорной арматуры трубопроводов: особенности применения

По заключению ведущих специалистов, проблемы практического энергосбережения решаются применением комплексных подходов в плане полноценной теплоизоляции инженерных сетей и технологических систем.

Как правило, без теплоизоляционных оболочек эксплуатируется запорно-расходная арматура, в том числе заслонки, задвижки, клапаны и другие комплектующие устройства. В значительной мере эти конструктивные элементы входят в перечень основных источников тепловых потерь.

Высокоэффективным техническим и технологическим решением в плане теплоизоляции сложных для утепления фрагментов тепловых систем выступает применение специальных термочехлов. Изоляция задвижек и запорной арматуры предполагает применение качественных и долговечных материалов.

Требования к изоляции запорной арматуры

Регулировка и перенаправление потоков теплоносителя реализуется переключением запорно-раздаточной арматуры. Устройства данного типа используются для изменения производительности потоков, частичного или полного отключения отдельных участков, смешивания нескольких теплоносителей для стабилизации заданного температурного режима на выходе. Стеклотканевый термочехол Экоролл дополнительно характеризуется существенным снижением шумов запорной арматуры.

Трубопроводная арматура представлена несколькими основными моделями и их модификациями специального назначения. Базовый перечень изделий классифицируется по назначению и конструкционным особенностям:

• Запорные устройства предназначены для остановки потока, чаще всего используются для безопасного ремонта или замены повреждённых системных фрагментов.
• Запорно-регулирующие – параллельно с перекрытием потока, регулируют напор и производительность теплоносителя.
• Запорно-обратные защитного типа – перекрывают поток и блокируют перемещение теплоносителя в обратную сторону.

Трубная арматура производится из стали и чугуна, корпус формируется отливкой, ковкой, сваркой или штамповкой. С учётом принципа действия, элементы делятся на отдельные категории:

• Задвижки с регулировочными элементами, которые перемещаются по направлению к потоку под прямым углом.
• Клапанные устройства с затворными механизмами, которые по отношению к потоку теплоносителя перемещаются параллельно.
• Вентили и краны с вращающимися регулировочными элементами.
• Затворы дискового типа с осевым вращением, которые могут устанавливаться параллельно потоку или под углом.

По способу подсоединения запорные устройства различаются на несколько видов:

• Бесфланцевые.
• Межфланцевые. Муфтовые.
• Приварные.
• Штуцерные.
• Цапковые и фланцевые.

Независимо от конструкционных особенностей и рабочих характеристик, эффективность и продолжительность ресурса трубной арматуры во многом определяется наличием и качеством теплоизоляции. В процессе обустройства защитной облицовки, монтаж арматурных комплектующих требует повышенного внимания.

Специалисты используют

Основные задачи теплоизоляционных мероприятий это, прежде всего:

• Снижение показателей тепловых потерь на участках с установленной трубной арматурой.
• Стабилизация заданного температурного режима.
• Безопасность эксплуатации высокотемпературной оснастки.
• Предотвращение водной коррозии.
• Снижение уровня конструкционного шумового фона.
• Продление эксплуатационного ресурса.
• Соответствие систем требованиям правил пожарной безопасности.

Параметры термоизоляции запорных комплектующих подбираются с учётом требований действующей нормативной документации, ГОСТов, СНиПов и НПБ. В любом решении стандартная толщина изолятора должна составлять 0,8 толщины оболочки трубопроводов. В качестве примера можно привести съемный теплоизоляционный чехол K-FLEX JACKET.

РАСПАКОВКА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО БЫСТРОСЪЁМНОГО ЧЕХЛА JACKEТ. ВИДЕО:

Оптимальный выбор материала для утепления и защиты, обеспечивающий свободный доступ к арматуре для ремонта и обслуживания, это легкосъёмные минераловатные или пенополистирольные конструкции коробчатого типа, кашированные фольгой, стальной оцинковкой или атмосферостойким пластиком.

Более совершенная альтернатива громоздким защитным коробам – жесткие термочехлы многократного применения, сохраняющие работоспособность после многочисленных циклов монтажа и демонтажа. Теплоизоляция поверхностей трубопроводов и запорной арматуры в равной степени должна соответствовать определённым требованиям, в том числе:

• Минимальным количеством сборных элементов, стыков и сопряжений.
• Наличием надёжного и долговечного клеевого или механического крепежа.
• Сохранением работоспособности при установке в горизонтальной и вертикальной плоскости.
• Максимальным соответствием конфигурации и рельефным особенностям изолируемых деталей.
• Устойчивостью к низко- и высокочастотной вибрации.
• Не требующий специальной квалификации простой и производительный монтаж.

В перечень обязательных условий входит возможность многократного применения.

Виды термоизоляции

Быстросъёмные чехлы производятся в широком ассортименте. На практике критерии самостоятельного выбора формируются стоимостью, функциональностью, проектными требованиями, эксплуатационной долговечностью и личными предпочтениями. Конструктивно теплоизолирующий защитный кожух, соответствующий характеристикам изолируемого объекта, состоит из трёх рабочих слоёв, соответственно:

• Внутреннего покрытия.
• Собственно теплоизоляции.
• Наружной атмосферостойкой оболочки.

При выборе кожуха необходимо учитывать температуру теплоносителя и степень агрессивности потока. Выбор термоизоляции и внешней защитной оболочки реализуется в соответствии с характеристиками конкретного оборудования.

Толщина внутреннего изолятора подбирается индивидуально, в зависимости от технологического процесса конструктивных особенностей и условий эксплуатации трубопроводной системы. В качестве теплоизоляции применяются разные материалы, включая:

• Вспененный искусственный каучук с рабочей температурой от -200 до+150 градусов выше нуля.
• Каолиновая вата термостойкостью до +1150 градусов по Цельсию.
• Базальтовая вата, сохраняющая целостность структуры при нагреве до 900 градусов выше нуля.
• Минеральная вата с верхним пределом термо-и огнестойкости 600 градусов выше нуля.

Для высокотемпературных конструкций и объектов разработана многослойная комбинированная изоляция повышенной огнестойкости на базе экологически безупречного базальтового волокна. Наружный слой демонстрирует сочетание стойкости к неблагоприятным внешним факторам, атмосферным осадкам, температурным перепадам, солнечному ультрафиолету и активным химическим соединениям. Материал чехлов допускает возможность влажной чистки.

Основные материалы для изготовления наружных защитных покрытий:

• Конструкционная стеклоткань, с верхним пределом термостойкости до 500⁰С.
• Кремнеземное полотно +1150 ⁰С.
• Базальтовая ткань термостойкостью до 600⁰С.
• Фольгированные материалы специального назначения, с силиконовым или полиуретановым покрытием.
• Металлическая сетка.
• Обработанная силиконом стеклоткань выгодно отличается от однотипных разработок высокой стойкостью к избытку влаги и температурным воздействиям. Фторопластовое покрытие обеспечивает надёжную защиту от активных кислотных и щелочных соединений.
• Фольгированный слой отвечает за эффективную защиту термоизоляции от солнечного ультрафиолета.
• Для повышения стойкости к механическим повреждениям изоляция может армироваться металлической сеткой.

В отдельных случаях возможна комбинация нескольких материалов с разными эксплуатационными параметрами. Специальные виды термочехлов оснащаются смотровыми окошками, позволяющими контролировать состояние арматурных элементов и снимать показания приборов без демонтажа внешней изоляции.

Конструкции с рисками возможных протечек теплоносителя оснащаются встроенным дренажом. Термочехлы, которые изначально подвергаются реальным деформационным нагрузкам, оснащаются металлическими силовыми каркасами.

Таблица 1. Варианты исполнения Термочехлы ЭКОРОЛЛ®

Варианты исполнения			Температура применения, до	Группа горючести**
Покрытие		Теплоизоляционный слой
Внутреннее	Внешнее	Наименование материала
Стеклоткань с силиконовым покрытием (СТ-СП), Стеклоткань с полиуретановым покрытием (СТ-ПП)	Стеклоткань без покрытия (СПСтеклоткань с силиконовым покрытием (СТ-СП),Стеклоткань с полиуретановым покрытием (СТ-ПП),Стеклоткань с фторпласто- вым покрытием (СТ-ФП),Стеклоткань с алюминиевым покрытием (СТ-АП)	Вспененный каучук	+ 150	Г1
Стеклоткань без покрытия CT, Стеклоткань с силиконовым покрытием (СТ-СП), Стеклоткань с полиуретановым покрытием (СТ-ПП)		Минеральная вата*	+250	Г1/НГ
Стеклоткань без покрытия СТ, Стеклоткань с силиконовым покрытием (СТ-СП), Стеклоткань с полиуретановым покрытием (СТ-ПП), Базальтовая ткань		Минеральная вата*	+450	Г1/НГ
Кремнеземная ткань без покрытия (КТ), Кремнеземная ткань с силиконовым покрытием (КТ-СП), Кремнеземная ткань с полиуретановым покрытием (КТ-ПП), Стеклоткань прошитая металлической нитью (СТ-МН)		Минеральная вата*
Кремнеземная ткань без покрытия (КТ)		Минеральная вата*	+ 750	Г1/НГ
Кремнеземная ткань без покрытия (KV)		Муллитокремнеземистая вата	+ 1100	Г1/НГ
Кремнеземная ткань без покрытия (КТ)		Стекловолокно огнеупорное керамическое		Г1/НГ

* На основе стекловаты или базальтового волокна, в том числе иглопробивные полотна

** Для термочехлов с обкладкой из стеклоткани, базальтовой, кремнеземной ткани без покрытий, группа горючести — НГ. Для термочехлов с прочими вариантами обкладок группа горючести определяется по группе горючести обкладочного материала, который подтверждается сертификатом соответствия требованиям технического регламента о требованиях пожарной безопасности производителя материала обкладки (НГ или Г1). Группа горючести волокнистых теплоизоляционных материалов — НГ. Группа горючести каучука — Г1.

Таблица 2. Теплотехнические, физико-механические показатели Термочехлы ЭКОРОЛЛ®

Наименование показателя	Наполнение
	Каучук	Минеральная вата (стекловата)	Минеральная вата (базальтовая)	Минеральная вата (базальтовая)	Муллитокремнеземная вата	Стекловолокно огнеупорное керамическое
Т	2	3	4	5	6	7
Максимальная рабочая температура, °С	150	250	450	750	1100	1260-1425
Плотность теплоизоляционного материала, кг/м3	45-95	15	45-80	81-125	130	64-130
Теплопроводность, λ0	0,032	—	—	—	—	—
λ10	0,039	0,037	0,033	0,034	0,035	—
λ25	0,04	0,04	0,035	0,036	—	—
λ125	—	—	0,046	0,044	0,127	—
λ300	—	—	0,085	0,077	—	—
λ500	—	—	—	0,196	—	0,13-0,16
λ1000	—	—	—	—	—	—
Сжимаемость, % не более	—	—	35	20	—	—
Водопоглощение при кратковременном и частичном погружении, кг/м2, не более	—	1	1	1	1	1
Влажность по массе, % не более	—	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5

ППУ - изоляция для запорной арматуры

Следует отметить бесспорные преимущества пенополиуретановой термоизоляции. На данный момент, это одно из оптимальных технических решений для минимизации тепловых потерь и полноценной защиты запорно-раздаточных устройств.

В стандартном варианте, это прочные и жесткие скорлупы, которые после установки на арматурные элементы фиксируются механическим или клеевым крепежом, термоскотчем или проволочными бандажами. Такая технология упрощает текущее обслуживание и проведение ремонтных работ.

Для выработки ресурса при эксплуатации в экстремальных условиях ППУ - изоляция оснащается армированной фольгированной, стеклопластиковой или металлической оцинкованной оболочкой. Перечень основных преимуществ включает в себя:

• Продолжительный рабочий ресурс в пределах от 25 до 30 лет.
• Химическая инертность, биостойкость и стабильность изначальных свойств на протяжении всего срока службы.
• Материал не подвержен водной и химической коррозии, обладает стойкостью к деформационным нагрузкам и разрушающим воздействиям солнечного ультрафиолета.
• Универсальная во многих отношениях ППУ-изоляция - один из лучших материалов для наружной отделки сетей холодного и горячего водоснабжения, систем отопления, нефте-и газопроводов.
• Материал сохраняет работоспособность в температурных пределах от -100 до+1500 градусов по шкале Цельсия, при том, что максимальная температура теплоносителей не превышает 1300 градусов С.
• По заключению ведущих специалистов, ППУ - изоляционные материалы соответствуют требованиям санитарно-гигиенических и природоохранных стандартов.
• По пожарной безопасности особых претензий нет, материал не горит, не способствует распространению открытого огня, демонстрирует свойство самозатухания.

Приведённые монтажные и эксплуатационные параметры ППУ-теплоизоляции представляют собой оптимальное решение для тепловой защиты запорной и раздаточной арматуры при открытой и закрытой прокладке.

Специалисты используют:

Лучшие бренды термочехлов для задвижек и запорной арматуры

Критерии самостоятельного выбора формируются назначением инженерных систем. На сегодняшний день стабильно высоким спросом пользуется продукция брендов Thermaflex, K-Flex, и Energoflex и Ру-Флекс.

Как правильно зафиксировать материал?

Одно из главных требований к термочехлам любой конфигурации - удобная система креплений, быстрый демонтаж, возможность снятия теплоизоляции без внешних повреждений. В качестве крепежных элементов для теплоизоляции используются:

• Металлические крючки и цепочки.
• Люверсы.
• Заклёпки.
• Ремни.
• Проволочные бандажи и промышленные липучки.

Другие способы крепления термочехлов используются по согласованию с заказчиками. Для термоизоляции высокотемпературного оборудования рекомендованы термостойкие разновидности механического крепления. Для надёжной фиксации термочехла необходимо расположить изделие в соответствии с формой и конфигурацией изолируемого элемента, с последующей фиксацией предусмотренным крепежом.

Монтаж защитных коробов и термочехлов не требует от исполнителей специальной строительной квалификации.