Требования к теплоизоляции котлов

Изоляция котлов и печей

К изоляционным материалам, которые используются для того чтобы обезопасить котел от внешнего воздействия, применяются особенные требования. Они должны выдерживать высокую температуру, отлично ложиться на сложную поверхность конструкции котла, а также сдерживать выделение тепла самим котлом. Таким образом, все материалы, которые используются для изоляции оборудования для котельных, должны иметь следующие качества:

  • Возможность наслаивания
  • Гибкость при любых температурах
  • Высоким порогом теплоизоляции
  • Высокой прочностью даже при высокой температуре

Такие требования к теплоизоляционным материалам для котлов, находящихся в эксплуатации на электростанциях, обусловлены не только высокой температурой самого котла, но и особенностями непосредственно конструкции самих приборов.

Проектирование изоляции должно осуществляться исключительно с учетом типа котла и всех технических условий, установленых изготовителем. В частности, котельные установки должны быть обернуты изолирующим материалом в несколько слоев, а общая толщина такой изоляции не должна быть тоньше 200 миллиметров.

Теплоизоляция стенок котельных труб

Так как рабочие температуры в котле и сопутствующих элементах очень высоки, необходимо укладывать изоляцию в несколько слоев. Это обеспечит прочность изоляционной конструкции. Во время монтажа нужно обязательно обратить внимание на устойчивость материала к вибрационному воздействию.

Помимо прочего, изоляционные материалы должны быть достаточно пластичными, чтобы они заполнили собой все зазоры и смогли обеспечить возможность теплового расширения.

Надстройка котлов

Для обеспечения бесперебойного функционирования труб в верхней части котла основная конструкция надстройки делается из плоских металлических стержней с использованием сетки. Все элементы изготавливаются из высокопрочной стали, а для создания необходимого теплоизоляционного эффекта, как правило, применяются либо специальный маты, либо (вместе с матами) изоляционные плиты.

Тепловая изоляция котла (теплоизоляция)

Тепловая изоляция котла (теплоизоляция)

Слой теплоизолирующих материалов, укрепленный на поверхностях элементов котла для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду и обеспечения безопасности персонала

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Тепловая изоляция котла (теплоизоляция)» в других словарях:

тепловая изоляция — 3.1 тепловая изоляция: Общий термин, применяемый для описания процесса уменьшения теплопереноса через систему или для описания изделия, элементов системы, которые выполняют функцию тепловой изоляции. Источник: ГОСТ 21880 2011: Маты из минеральной … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 28269-89: Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования — Терминология ГОСТ 28269 89: Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования оригинал документа: Головная серия котлов Котлы, поставленные заказчику за период с начала изготовления оборудования котла данного типа до… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Современное состояние и перспективы развития

Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, чл. ред. совета журнала «Энергосбережение», заместитель директора по техническому развитию ЗАО «Сан-Гобэн Изовер»

Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов является одной из приоритетных задач в развитии российской экономики. Существенная роль в решении проблемы энергосбережения принадлежит высокоэффективной промышленной тепловой изоляции.

Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования определяет техническую возможность и экономическую эффективность реализации технологических процессов и широко применяется в энергетике, ЖКХ, химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

В энергетике объектами тепловой изоляции являются паровые котлы, паровые и газовые турбины, теплообменники, баки-аккумуляторы горячей воды, дымовые трубы.

В промышленности тепловой изоляции подлежат вертикальные и горизонтальные технологические аппараты, насосы, теплообменники, резервуары для хранения воды, нефти и нефтепродуктов. Особенно высокие требования предъявляются к эффективности тепловой изоляции низкотемпературного и криогенного оборудования.

Тепловая изоляция обеспечивает возможность проведения технологических процессов при заданных параметрах, позволяет создать безопасные условия труда на производстве, снижает потери легко испаряющихся нефтепродуктов в резервуарах, дает возможность хранить сжиженные и природные газы в изотермических хранилищах.

Технические требования к теплоизоляционным конструкциям

При монтаже и в процессе эксплуатации теплоизоляционные конструкции подвергаются температурным, влажностным, механическим, в том числе вибрационным, воздействиям, которые определяют перечень предъявляемых к ним требований.

К основным требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам и конструкциям, относят следующие:

— эксплуатационная надежность и долговечность;

— пожарная и экологическая безопасность.

Основными показателями, характеризующими физико-технические и эксплуатационные свойства теплоизоляционных материалов, являются: плотность, теплопроводность, температуростойкость, сжимаемость и упругость (для мягких материалов), прочность на сжатие при 10 % деформации (для жестких и полужестких материалов), вибростойкость, формостабильность, горючесть, водостойкость и стойкость к воздействию химически агрессивных сред, содержание органических веществ и биостойкость.

Теплотехническая эффективность конструкций промышленной тепловой изоляции определяется в первую очередь коэффициентом теплопроводности теплоизоляционного материала, который определяет требуемую толщину теплоизоляционного слоя, а следовательно, и нагрузки на изолируемый объект, конструктивные и монтажные характеристики конструкции. Расчетные значения коэффициента теплопроводности принимаются с учетом его зависимости от температуры, степени уплотнения теплоизоляционных материалов в конструкции, шовности конструкции, наличия крепежных деталей. При выборе теплоизоляционного материала учитывают: температуростойкость теплоизоляционных материалов, возможную линейную усадку, потери прочности и массы, степень выгорания связующего при нагреве, прочностные и деформационные характеристики изолируемого объекта, допустимые нагрузки на опоры и изолируемые поверхности и другие влияющие факторы.

Долговечность теплоизоляционных конструкций зависит от их конструктивных особенностей и условий эксплуатации, включающих месторасположение изолируемого объекта, режим работы оборудования, степень агрессивности окружающей среды, интенсивность механических воздействий. Срок службы теплоизоляционного материала и теплоизоляционной конструкции в целом в значительной степени определяется качеством защитного покрытия.

Требования пожарной безопасности определяются нормами технологического проектирования конкретных отраслей промышленности с учетом положений СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Для таких отраслей промышленности, как газовая, нефтехимическая, химическая, производство минеральных удобрений, ведомственные нормы допускают применение только негорючих и трудногорючих материалов (группы НГ и Г1 при испытаниях по ГОСТ 30244-94) в составе теплоизоляционных конструкций. При выборе материалов учитываются не только показатели горючести теплоизоляционного слоя и защитного покрытия, но и поведение теплоизоляционной конструкции в условиях пожара в целом. Пожароопасность теплоизоляционных конструкций наряду с другими факторами зависит от температуростойкости защитного покрытия, его механической прочности в условиях огневого воздействия.

Санитарно-гигиенические требования особенно важны при проектировании объектов с технологическими процессами, требующими высокой чистоты, например, в микробиологии, радиоэлектронике, фармацевтической промышленности. В этих условиях применяются материалы или конструкции, не допускающие загрязнения воздуха в помещениях.

Современные теплоизоляционные материалы

На сегодняшний день на российском рынке теплоизоляционных материалов представлена продукция как отечественных, так и зарубежных производителей.

Номенклатура отечественных волокнистых теплоизоляционных материалов, предназначенных для тепловой изоляции оборудования, представлена традиционно применяемыми матами минераловатными прошивными безобкладочными или в обкладках из металлической сетки, стеклоткани или крафт-бумаги с одной или двух сторон (ГОСТ 21880-94, ТУ 36.16.22-10-89, ТУ 34.26.10579-95 и др.), изделиями минераловатными с гофрированной структурой для промышленной тепловой изоляции (ТУ 36.16.22-8-91), плитами теплоизоляционными минераловатными на синтетическом связующем плотностью 50–125 кг/м 3 (ГОСТ 9573-96), изделиями из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-95). В небольшом объеме выпускаются изделия из супертонкого стеклянного и базальтового волокна с применением различных связующих и без них (ТУ 21-5328981-05-92, ТУ 95.2348-92, ТУ 5761-086011387634-95 и др.). Лидерами в производстве волокнистых теплоизоляционных материалов для промышленного оборудования и трубопроводов являются заводы ОАО «Термостепс», ЗАО «Минеральная вата» (г. Железнодорожный), Назаровский ЗТИ, ЗАО «Сан-Гобэн Изовер» (г. Егорь-евск), ОАО «УРСА-Евразия» (г. Чудово, Серпухов) и др.

Продукция зарубежных производителей для изоляции трубопроводов и оборудования представлена широкой номенклатурой волокнистых теплоизоляционных материалов фирм: «Rockwool» (Дания), «Сан-Гобэн Изовер» (Финляндия), «Partek», «Paroc» (Финляндия), «Izomat» (Словакия) (цилиндры, маты и плиты без покрытия или покрытые с одной стороны металлической сеткой, стеклорогожей, алюминиевой фольгой и т. д.).

Возрастают объемы применения высокоэффективных теплоизоляционных цилиндров из минерального (ЗАО «Минеральная вата», Назаровский ЗТИ, «Paroc») и стеклянного волокна («Сан-Гобэн Изовер», «УРСА») отечественного и зарубежного производства.

Из пенопластов наибольшее применение в конструкциях тепловой изоляции оборудования, преимущественно низкотемпературного, находит пенополиуретан заливочный, напыляемый и в виде плитных изделий. Его отечественным разработчиком является научно-исследовательский институт синтетических смол (г. Владимир), а также образовавшиеся на его основе предприятия (ЗАО «Изолан» и др).

Для изоляции трубопроводов и оборудования с положительными и отрицательными температурами применяются изделия из вспененного синтетического каучука, поставляемые на отечественный рынок фирмами «Армаселл» и «L’ISOLANTE K-FLEX». Материалы производятся в виде изоляционных цилиндров (трубок) или эластичных листовых и плитных изделий. Материалы из вспененного каучука характеризуются преимущественно закрытой пористостью и температурой применения от -70 до 150 °C.

Эффективным материалом для изоляции оборудования и резервуаров является пеностекло «Foamglas» бельгийской фирмы «Pittsburgh Corning» – формованный материал (плиты, сегменты) с закрытыми порами, негорючий, с температурой применения от -260 до 485 °C и высокими прочностными свойствами.

Находят применение в промышленности теплоотражающие покрытия «Термо-Коат» и «Термо-Шилд», используемые для снижения интенсивности радиационного теплообмена резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов и элементов оборудования с окружающей средой. Следует отметить, что указанные покрытия не заменяют тепловую изоляцию, а используются в качестве дополнительного элемента в теплоизоляционных конструкциях для повышения их теплоотражающих характеристик.

При канальной прокладке трубопроводов тепловых сетей используют преимущественно теплоизоляционные маты, мягкие плиты и высокоэффективные цилиндры из минеральной ваты и стеклянного волокна.

Для трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяют преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации. В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки (СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» и СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов») рекомендованы к применению армопенобетон, пенополиуретан и пенополимерминерал.

На сегодняшний день в некоторых регионах существует тенденция к массовому переходу на применение труб с ППУ-изоляцией, основанная на практике стран Европы (Бельгии, Дании и др.). К преимуществам теплопроводов с ППУ-изоляцией относят низкий коэффициент теплопроводности пенополиуретана (0,032–0,035 Вт/(м• °C)), технологичность при изготовлении и при монтаже теплопроводов, долговечность при соблюдении требований монтажа и эксплуатации. Однако при использовании труб с ППУ-изоляцией следует учитывать, что допустимая температура применения пенополиуретана составляет 130 °C. Повышение температуростойкости теплоизоляционных конструкций с применением пенополиуретана может достигаться путем использования двухслойной изоляции с термостойким внутренним слоем из минеральной ваты или стеклянного волокна и наружным слоем из пенополиуретана.

Представляется, что наряду с внедрением труб с ППУ-изоляцией следует расширять производство и применение труб с изоляцией из современного армопенобетона и пенополимерминерала.

Армопенобетон характеризуется низкой плотностью (200–250 кг/м 3 ) и теплопроводностью (0,05 Вт/(м• °C) ) при высокой прочности на сжатие (не менее 0,7 МПа). К преимуществам армопенобетона относятся его негорючесть, высокая температура применения (до 300 °C), отсутствие коррозионного воздействия на стальные трубы, паропроницаемость гидгозащитного покрытия и, как следствие, долговечность. Опыт его применения в тепловых сетях Северо-Западного региона имеет положительные результаты.

Пенополимерминерал (полимербетон) разработан институтом ВНИПИЭнергопром и более 20 лет применяется в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов диаметром до 500 мм. Характеризуется интегральной структурой, совмещающей функции теплоизоляционного слоя и гидроизоляционного покрытия. Имеет температуру применения до 150 °C, теплопроводность при 25 °C – 0,047 Вт/(м•°C), при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244-94 относится к группе Г1.

Технические решения промышленной тепловой изоляции многообразны как по видам применяемых материалов, так и по конструкциям.

Так для тепловой изоляции вертикальных и горизонтальных технологических аппаратов и теплообменников применяются конструкции на основе волокнистых теплоизоляционных материалов с применением приварных штырей или проволочного каркаса.

Для горизонтальных аппаратов (емкостей, теплообменников и др.) преимущественно предусматривается крепление теплоизоляционного слоя на проволочном каркасе.

Нормативная база промышленной тепловой изоляции

Изменившиеся экономические условия потребовали пересмотра действующей нормативной базы промышленной тепловой изоляции.

В ноябре 2003 года Госстроем РФ введен в действие разработанный институтом «Теплопроект» СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (взамен СНиП 2.04.14-88). Основной целью разработки данного СНиП являлось приведение его в соответствие с современными требованиями к энергоэффективности и эксплуатационной надежности теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов в промышленности и ЖКХ.

Смотрите так же:  Заявление на перерасчет налога на земельный участок

СНиП 41-03-2003 разработан с учетом современных тенденций в проектировании промышленной тепловой изоляции, современной номенклатуры и стоимости применяемых теплоизоляционных и защитно-покровных материалов и базовых цен на тепловую энергию. Документ содержит требования к теплоизоляционным конструкциям, изделиям и материалам, рекомендации по проектированию теплоизоляционных конструкций, новые нормы плотности теплового потока с изолируемых поверхностей оборудования и трубопроводов при их расположении в помещении и на открытом воздухе, а также при подземной канальной и бесканальной прокладке трубопроводов.

Методы расчета тепловой изоляции, номенклатура и расчетные характеристики рекомендуемых к применению теплоизоляционных, покровных и вспомогательных материалов приведены в действующем СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов». Следует указать, что данный свод правил подлежит переработке в 2005–2006 годах, т. к. приведенные в приложении Б к этому документу толщины тепловой изоляции оборудования и трубопроводов рассчитаны по нормам плотности теплового потока, приведенным в отмененном СНиП 2.04.14-88 с изменением № 1.

В июле 2003 года вступил в действие Федеральный закон РФ «О техническом регулировании» № 184-ФЗ. По новому закону в качестве «обязательных» могут устанавливаться только нормы, обеспечивающие безопасность жизни и здоровья людей и окружающей среды, а также защиту имущества граждан и организаций. Согласно принятому закону многие действующие СНиП переходят из разряда «обязательных» нормативных документов в разряд «рекомендательных». При этом, очевидно, сохраняется необходимость установления обязательных норм по таким важным вопросам, как эксплуатационная надежность и долговечность промышленных предприятий, зданий, сооружений, объектов ЖКХ, энергосбережение и др.

Тепловая изоляция прямо и косвенно обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации оборудования и трубопроводов в промышленности и ЖКХ, обеспечивает условия жизнедеятельности и требования энергосбережения в промышленности и строительном секторе экономики.

Тепловая изоляция применяется практически во всех отраслях промышленности, обеспечивая технологические требования, экслуатационную надежность и безаварийную работу объектов, многие из которых относятся к категории взрывопожароопасных или представляющих опасность для здоровья людей и окружающей среды.

СНиП 41-03-2003 включает требования, многие из которых не могут быть отнесены к разряду «рекомендуемых». Это касается, например, допустимой по требованиям безопасности температуры на поверхности изолированного оборудования и трубопроводов, предельной температуры применения и горючести теплоизоляционных материалов, эффективности пароизоляции низкотемпературного и криогенного оборудования. Во многих случаях тепловая изоляция обеспечивает принципиальную возможность функционирования того или иного вида оборудования в энергетике, промышленности и ЖКХ. Во всех сферах применения тепловая изоляция помимо технологических требований обеспечивает требования энергосбережения. С учетом вышеизложенного представляется, что обязательные нормативные требования СНиП 41-03-2003 должны действовать в течение семи лет до принятия технического регламента, предусмотренного законом «О техническом регулировании».

Госстроем РФ одновременно со СНиП 41-03-2003 введен в действие СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», разработанный ОАО «ВНИПИЭнергопром» при участии ОАО «Теплопроект» (раздел «Тепловая изоляция»). В разделе «Тепловая изоляция» изложены основные требования к материалам и конструкциям тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей надземной, подземной канальной и бесканальной прокладок. Нормы плотности теплового потока для трубопроводов тепловых сетей приведены в СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

Дальнейшее развитие нормативной базы для тепловой изоляции связано с разработкой «Свода правил по тепловой изоляции оборудования и трубопроводов» и разработкой территориальных норм проектирования тепловой изоляции (ТСН) для регионов России.

Испытания теплоизоляционных материалов

Испытания физико-технических свойств теплоизоляционных материалов проводятся по методикам ГОСТ 17177-94 «Материалы строительные теплоизоляционные. Методы испытаний». Коэффициенты теплопроводности теплоизоляционных материалов определяются по ГОСТ 7076-99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме» и ГОСТ 30256-94 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом». Указанные нормативные документы по методам испытания теплоизоляционных материалов требуют дополнения и корректировки. На сегодняшний день в России отсутствуют утвержденные в установленном порядке методики определения следующих весьма важных характеристик теплоизоляционных материалов.

Методика определения предельной минимальной температуры применения теплоизоляционных материалов. Этот показатель является особенно актуальным для вспененных полимеров, используемых для изоляции трубопроводов и оборудования, расположенных на открытом воздухе и в конструкциях низкотемпературной изоляции. При низких температурах может происходить их охрупчивание и разрушение при механических воздействиях.

Методика определения предельной максимальной температуры применения теплоизоляционных материалов. Под предельной максимальной температурой применения теплоизоляционного материала понимают температуру, при которой в материале появляются неупругие деформации под воздействием фиксированной сжимающей нагрузки. В отечественной практике при испытаниях образцы материала нагреваются в печи по всему объему, в зарубежной практике принят односторонний нагрев образцов.

Методика определения коэффициента теплопроводности и термического сопротивления теплоизоляционных цилиндров из минерального и стеклянного волокна, пенопластов и др. В зарубежной практике термическое сопротивление трубной теплоизоляции определяется по стандарту ISO 8497:1994. Представляется, что в рамках проводимой Госстроем РФ политики гармонизации отечественной нормативной базы в области строительства с европейскими стандартами целесообразно ввести этот стандарт на территории РФ.

Методика определения коэффициента теплопроводности при температуре более 200 °C. ГОСТ 7076-99 распространяется на испытания материалов при средней температуре образца от -40 до 200 °C. ГОСТ 30256-94 распространяется на испытания материалов при средней температуре образца от -180 до 300 °C, однако он не применим для испытания материалов с анизотропными свойствами, к числу которых относятся изделия из минеральной ваты и стекловолокна.

Методика определения водопоглощения теплоизоляционных материалов при частичном и полном погружении определяется ГОСТ 17177-94 и предусматривает выдержку образцов в воде в течение 24 часов. Вместе с тем некоторые производители включают в технические условия методику определения водопоглощения по британскому стандарту BS 2972, которая предусматривает выдержку образцов в воде в течение двух часов. Очевидно, что результаты испытаний по указанным методикам получаются существенно различными, что препятствует объективной сравнительной оценке материалов по этому показателю. Представляется целесообразным включить эту методику в ГОСТ 17177-94 в качестве экспресс-методики определения водопоглощения волокнистых теплоизоляционных материалов.

В связи с появлением на рынке сверхлегких теплоизоляционных материалов плотностью до 10–15 кг/м 3 требуют уточнения и корректировки, предусмотренные ГОСТ 17177-94 методики определения толщины, плотности, сжимаемости и упругости этих материалов. Принятая в ГОСТ начальная нагрузка 0,5 кПа при определении этих показателей для указанных материалов является завышенной, т. к. не соответствует нагрузкам, которые испытывает материал в реальных условиях эксплуатации. В зарубежных стандартах начальная нагрузка при определении этих показателей дифференцирована в зависимости от плотности материала и имеет значения 0,05 и 0,1 кПа.

Разработка, корректировка и введение в действие этих документов позволят принимать более обоснованные решения по применению теплоизоляционных материалов в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Эти методики должны быть либо разработаны в возможно короткие сроки, либо на территории РФ следует ввести международные или европейские стандарты на эти виды испытаний (по цилиндрам – ISO 8497:1994).

Задачи в области развития промышленной тепловой изоляции

1. Внедрение в практику проектирования и строительства новых эффективных теплоизоляционных материалов и конструктивных технических решений, обеспечивающих снижение тепловых потерь в промышленности и строительстве

В конструкциях промышленной тепловой изоляции необходимо расширять применение современных высокоэффективных теплоизоляционных изделий из минерального и стеклянного волокна отечественного и импортного производства. Сравнительно высокая стоимость, например, теплоизоляционных цилиндров из стекловолокна и минеральной ваты компенсируется их более высокой теплотехнической эффективностью, эксплуатационной надежностью и долговечностью.

2. Проведение исследований и разработка методик для определения долговечности теплоизоляционных материалов и конструкций

Вопрос соответствия долговечности теплоизоляционных материалов расчетному сроку службы зданий является на сегодняшний день весьма актуальным в связи с введением повышенных требований к теплозащите зданий.

Работы по исследованию долговечности минераловатных материалов в различных условиях эксплуатации проводились в разные годы в институтах «Теплопроект», ВНИИТеплоизоляция (г. Вильнюс), МИСИ, ВНИИСТРОМ и др. Однако вопросы достоверного определения или прогнозирования долговечности применяемых теплоизоляционных материалов в различных условиях эксплуатации до настоящего времени остаются проблематичными, т. к. фактически отсутствуют утвержденные методики определения и официальные документы, нормирующие значение этого показателя.

Долговечность теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях зданий или в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов должна определяться в зависимости от вида конструкций и условий эксплуатации на основании долговременных наблюдений и обследований эксплуатируемых конструкций.

3. Совершенствование нормативной базы в области промышленной и строительной тепловой изоляции

Ускорение разработки предусмотренных законом «О техническом регулировании» технических регламентов и национальных стандартов в области тепловой изоляции и теплоизоляционных материалов.

Гармонизация с международными стандартами. В связи с расширением номенклатуры современных теплоизоляционных материалов и перспективой продвижения отечественной продукции на зарубежные рынки актуальным является приведение отечественной нормативной базы в области теплоизоляционных материалов в соответствие с международными (ISO) и европейскими (EN) стандартами. Выработка общих требований и проведение испытаний материалов по идентичным методикам будет способствовать более эффективному их использованию как в России, так и за рубежом.

4. Разработка нормативного документа (Свода правил), регламентирующего правила выбора и применения современных теплоизоляционных материалов в энергетике, промышленности, строительстве и ЖКХ

5. Разработка территориальных строительных норм (ТСН) по тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов

Внедрение в практику проектирования тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, дифференцированных по регионам территориальных нормативов, учитывающих фактические цены на тепловую энергию и теплоизоляционные материалы, применение высококачественных теплоизоляционных и защитно-покровных материалов и энергоэффективных конструкций направлено на экономию топливно-энергетических ресурсов в промышленности и ЖКХ и является реальным, быстро окупающимся мероприятием по реализации программы энергосбережения в РФ.

6. Организация систематического технического контроля за выполнением требований нормативной документации в области тепловой изоляции в промышленности и строительстве

Расширение номенклатуры применяемых теплоизоляционных материалов и увеличение количества проектных, строительных и монтажных организаций, выполняющих теплоизоляционные работы, требуют организации контроля эффективности принимаемых технических решений и качества выполняемых работ. Следует направить усилия заинтересованных организаций и служб на проведения мониторинга объектов в части их тепловой изоляции. Представляется необходимой организация натурных наблюдений, сбор, анализ и обобщение информации об экс-плуатационных свойствах новых теплоизоляционных материалов, используемых в конструкциях промышленной тепловой изоляции и в строительстве.

Повышение энергоэффективности изолируемых объектов, совершенствование нормативной базы, методов, средств расчета и проектирования тепловой изоляции, расширение номенклатуры и повышение качества применяемых теплоизоляционных и покровных материалов направлены на решение проблемы энергосбережения и экономии топливно-энергетических ресурсов в энергетике, промышленности и ЖКХ России.

13. Тепловая изоляция

13.1. Выбор и расчет тепловой изоляции оборудовании, газоходов, воздуховодов, пылепроводов и трубопроводов следует выполнять исходя из условий:

  • соблюдения норм тепловых потерь, в соответствии с которыми изолируются поверхности, потери тепла которыми снижают технико-экономические показатели котельных;
  • соблюдения требований техники безопасности, в соответствии с которыми изолируются поверхности с температурой, превышающей 45 0 С;
  • предотвращения конденсации влаги окружающего воздуха на наружных поверхностях трубопроводов, воздуховодов и емкостей; изоляция предусматривается при температуре среды внутри трубопроводов, воздуховодов и емкостей ниже 10 0 С;
  • предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях золоуловителей и стальных газоходов.

13.2. Материалы и изделия для теплоизоляционных конструкций трубопроводов, расположенных в помещениях, должны приниматься в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию тепловых сетей (аналогично материалам и изделиям для теплоизоляционных конструкций трубопроводов, прокладываемых в подземных тоннелях). Для изоляции поверхностей, не предусмотренных указанными строительными нормами и правилами, материалы и изделия для теплоизоляционных конструкций следует принимать в соответствии с прил. 6 к настоящим нормам и правилам.

13.3. Обмуровку и изоляцию котлов и (хвостовых» поверхностей нагрева следует принимать в соответствии с указаниями заводов — изготовителей котлов.

13.4. Расчетные температуры горячей воды, пара и конденсата при определении толщины теплоизоляционных конструкций, а также предельную толщину этих конструкций следует принимать в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию тепловых сетей.

Смотрите так же:  Добавки пенсия по потере кормильца

13.5. При расчете тепловой изоляции следует принимать расчетные температуры окружающей среды:

  • для трубопроводов, расположенных вне помещения, — в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию тепловых сетей;
  • для оборудования, газоходов, воздуховодов и емкостей, расположенных вне помещения и изолируемых по условиям соблюдения норм тепловых потерь, — среднюю за год температуру наружного воздуха.
  • для оборудования, газоходов, воздуховодов и емкостей, расположенных вне помещения и изолируемых по условиям соблюдении требований техники безопасности, — максимальную температуру наружного воздуха из средних температур по месяцам;
  • для трубопроводов, оборудования, газоходов, воздуховодов и емкостей, расположенных в помещении, — 25 0 С.

13.6. Расчетные коэффициенты теплопроводности (λ, ккал/м•ч•град) материалов для теплоизоляционных конструкций следует принимать согласно прил. 7 к настоящим нормам и правилам.

13.7. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к окружающему воздуху (αu , ккал/м 2 •ч•град) следует принимать согласно прил. 8 к настоящим нормам и правилам.

13.8. Потери тепла изолированными опорами, арматурой и фланцевыми соединениями должны приниматься в размере 25 % основных потерь для оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов при расположении вне помещения и 15 % — при расположении в помещении.

13.9. Толщина теплоизоляционного слоя должна приниматься по расчету, но не менее минимального значения толщины изделий, выпускаемых промышленностью.

13.10. Окраска покровного слоя тепловой изоляции должна предусматриваться в зависимости от вида транспортируемой среды в цвета, предусмотренные Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, утвержденными Госгортехнадзором СССР.

Требования к теплоизоляции котлов

ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ

СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов/Госстрой России.— М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1998. — 28 с.

РАЗРАБОТАНЫ ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР В.В. Попова — руководитель темы, Л.В. Ставрицкая; кандидаты техн. наук В.Г. Петров-Денисов, И.Л. Майзель, В.И. Калинин; А.И. Лисенкова, О.В. Дибровенко, В.Н. Гордеева), ЦНИИПроект Госстроя СССР (И.М. Губакина), ВНИИПО МВД СССР (кандидаты техн. наук М.Н. Колганова, Р.З. Фахрисламов).

ВНЕСЕНЫ Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (Г.М. Хорин, В.А. Глухарев).

С введением в действие СНиП 2.04.14-88 утрачивают силу paзд. 8 и прил. 12-19 СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», разд. 13 и прил. 6-8 СНиП II-35-76 «Котельные установки», СН 542-81 «Инструкция по проектированию тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий», раздел 7 СН 527-80 «Инструкция по проектированию технологических стальных трубопроводов на Рy до 10 МПа», разд. 6 СН 550-82 «Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб», п. 1.5 СНиП 2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

В СНиП 2.04.14-88 внесено изменение № 1, принятое постановлением Госстроя России от 31 декабря 1997 года № 18-80.

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил государственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники», «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» Госстроя СССР и информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

Строительные нормы и правила

строительный комитет СССР (Госстрой СССР)

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Взамен разд. 8 и прил. 12-19 СНиП II-35-76, СН 542-81, разд. 7 СН 527-80, paзд. 6 CH 550-82, п.1.5 СНиП 2.04.05-86

Настоящие строительные нормы и правила следует соблюдать при проектировании тепловой изоляции наружной поверхности оборудования, трубопроводов и воздуховодов в зданиях, сооружениях и наружных установках с температурой содержащихся в них веществ от минус 180 до 600 ° С.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих и транспортирующих взрывчатые вещества, изотермических хранилищ сжиженных газов, зданий и помещений для производства и хранения взрывчатых веществ, атомных электростанций и установок.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Для тепловой изоляции оборудования, трубопроводов и воздуховодов, как правило, следует применять полносборные или комплектные конструкции заводского изготовления, а также трубы с тепловой изоляцией полной заводской готовности.

1.2. Для трубопроводов тепловых сетей, включая арматуру, фланцевые соединения и компенсаторы, тепловую изоляцию необходимо предусматривать независимо от температуры теплоносителя и способов прокладки.

Для обратных трубопроводов тепловых сетей при Dу £ 200 мм, прокладываемых в помещениях, тепловой поток от которых используется для отопления помещений, а также конденсатопроводов при сбросе конденсата в канализацию, тепловую изоляцию допускается не предусматривать. При технико-экономическом обосновании допускается прокладывать конденсатные сети без тепловой изоляции.

1.3. Арматуру, фланцевые соединения, люки, компенсаторы следует изолировать, если изолируется оборудование или трубопровод, на котором они установлены.

1.4. При проектировании необходимо также соблюдать требования к тепловой изоляции, содержащиеся в других нормативных документах, утвержденных или согласованных с Госстроем СССР.

К ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫМ КОНСТРУКЦИЯМ,

ИЗДЕЛИЯМ И МАТЕРИАЛАМ

2.1. Теплоизоляционные конструкции следует предусматривать из следующих элементов:

армирующих и крепежных деталей;

Защитное покрытие изолируемой поверхности от коррозии не входит в состав теплоизоляционной конструкции.

2.2. В теплоизоляционной конструкции пароизоляционный слой следует предусматривать при температуре изолируемой поверхности ниже 12 ° С. Необходимость устройства пароизоляционного слоя при температуре от 12 до 20 ° С определяется расчетом.

2.3. Для теплоизоляционного слоя оборудования и трубопроводов с положительными температурами содержащихся в них веществ для всех способов прокладок, кроме бесканальной, следует применять материалы и изделия со средней плотностью не более 400 кг/м 3 и теплопроводностью не более 0,07 Вт/ (м × °С) (при температуре 25°С и влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах и технических условиях на материалы и изделия). Допускается применение шнуров асбестовых для изоляции трубопроводов условным проходом до 50 мм включ.

Для изоляции поверхностей с температурой выше 400 ° С в качестве первого слоя допускается применение изделий с теплопроводностью более 0,07 Вт/(м × ° С).

2.4. Для теплоизоляционного слоя оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами следует применять теплоизоляционные материалы и изделия со средней плотностью не более 200 кг/м 3 и расчетной теплопроводностью в конструкции не более 0,07 Вт/ (м × °С).

Примечание. При выборе теплоизоляционной конструкции поверхности с температурой от 19 до 0 ° С следует относить к поверхностям с отрицательными температурами.

Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

Утверждены постановлением Государственного строительного комитета СССР от 9 августа 1988 г.

1 января 1990 г.

2.5. Число слоев пароизоляционного материала в теплоизоляционных конструкциях для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами содержащихся в них веществ приведено в табл. 1.

2.6. Для теплоизоляционного слоя трубопроводов с положительной температурой при бесканальной прокладке следует применять материалы со средней плотностью не более 600 кг/м 3 и теплопроводностью не более 0,13 Вт/(м × ° С) при температуре материала 20 ° С и влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах или технических условиях.

Конструкция тепловой изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке должна обладать прочностью на сжатие не менее 0,4 МПа.

Тепловую изоляцию трубопроводов, предназначенных для бесканальной прокладки, следует выполнять в заводских условиях.

2.7. Расчетные характеристики теплоизоляционных материалов и изделий следует принимать по справочным приложениям 1 и 2.

2.8. Теплоизоляционные конструкции следует предусматривать из материалов, обеспечивающих:

тепловой поток через изолированные поверхности оборудования и трубопроводов согласно заданному технологическому режиму или нормированной плотности теплового потока;

исключение выделения в процессе эксплуатации вредных, пожароопасных и взрывоопасных, неприятно пахнущих веществ в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации;

исключение выделения в процессе эксплуатации болезнетворных бактерий, вирусов и грибков.

2.9. Съемные теплоизоляционные конструкции должны применяться для изоляции люков, фланцевых соединений, арматуры, сальниковых и сильфонных компенсаторов трубопроводов, а также в местах измерений и проверки состояния изолируемых поверхностей.

2.10. Применение засыпной изоляции трубопроводов при подземной прокладке в каналах и бесканально не допускается.

2.11. Для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих вещества, являющиеся активными окислителями, не следует применять материалы самовозгорающиеся и изменяющие физико-химические, в том числе взрыво- и пожароопасные свойства при контакте с ними.

Число слоев пароизоляционного материала при различных температурах изолируемой поверхности и сроках эксплуатации теплоизоляционной конструкции

от минус 61 до минус 100 ° C

ниже минус100 ° С

Фольга алюминиевая, ГОСТ 618-73

Примечания: 1. Допускается замена пленки полиэтиленовой на пленку поливинилбутиральную клеящую по ГОСТ 9438-85; ленту поливинилхлоридную липкую по ТУ 6-19-103-78, ТУ 102-320-82; пленку полиэтиленовую термоусадочную по ГОСТ 25951-83 с соблюдением толщин, указанных в таблице.

2. Допускается применение других материалов, обеспечивающих уровень сопротивления паропроницанию не ниже, чем у приведенных в таблице.

Для материалов с закрытой пористостью, имеющих коэффициент паропроницаемости менее 0,1 мг/ (м × ч × Па), во всех случаях принимается один пароизоляционный слой. При применении заливочного пенополиуретана пароизоляционный слой не устанавливается.

Швы пароизоляционного слоя должны быть герметизированы; при температуре изолируемой поверхности ниже минус 60 ° С следует также производить герметизацию швов покровного слоя герметиками или пленочными клеящимися материалами.

в конструкциях не следует применять металлические крепежные детали, проходящие через всю толщину теплоизоляционного слоя. Крепежные детали или их части следует предусматривать из материалов с теплопроводностью на более 0,23 Вт/(м × ° С).

Деревянные крепежные детали должны быть обработаны антисептическим составом. Стальные части крепежных деталей должны быть окрашены битумным лаком.

2.12. Для оборудования и трубопроводов, подвергающихся ударным воздействиям и вибрации, не следует применять теплоизоляционные изделия на основе минеральной ваты и засыпную теплоизоляционную конструкцию.

2.13. Для оборудования и трубопроводов, устанавливаемых в цехах для производства и в зданиях для хранения пищевых продуктов и химико-фармацевтических товаров, следует применять теплоизоляционные материалы, не допускающие загрязнения окружающего воздуха. Под покровный слой из неметаллических материалов в помещениях хранения и переработки пищевых продуктов следует предусматривать установку сетки стальной из проволоки диаметром не менее 1 мм с ячейками размером не более 12х12 мм.

Применение теплоизоляционных изделий из минеральной ваты, базальтового или супертонкого стекловолокна допускается только в обкладках со всех сторон из стеклянной или кремнезёмной ткани и под металлическим покровным слоем.

2.14. Перечень материалов, применяемых для покровного слоя, приведен в рекомендуемом приложении 3.

Не допускается применение металлических покровных слоев при подземной прокладке трубопроводов. Покровный слой из стали рулонной холоднокатаной с полимерным покрытием (металлопласт) не допускается применять в местах, подверженных прямому воздействию солнечных лучей.

При применении напыляемого пенополиуретана для трубопроводов, прокладываемых в каналах, допускается покровный слой не предусматривать.

2.15. Теплоизоляционные конструкции из горючих материалов не допускается предусматривать для оборудования и трубопроводов, расположенных:

а) в зданиях, кроме зданий IVa и V степеней огнестойкости, одно- и двухквартирных жилых домов и охлаждаемых помещений холодильников;

б) в наружных технологических установках, кроме отдельно стоящего оборудования;

в) на эстакадах и галереях при наличии кабелей и трубопроводов, транспортирующих горючие вещества.

При этом допускается применение из горючих материалов:

пароизоляционного слоя толщиной не более 2 мм;

слоя окраски или пленки толщиной не более 0,4 мм;

покровного слоя трубопроводов, расположенных в технических подвальных этажах и подпольях с выходом только наружу в зданиях I и II степеней огнестойкости при устройстве вставок длиной 3 м из негорючих материалов не менее чем через 30 м длины трубопровода;

теплоизоляционного слоя из заливочного пенополиуретана при покровном слое из оцинкованной стали для аппаратов и трубопроводов, содержащих горючие вещества с температурой минус 40 ° С и ниже в наружных технологических установках.

Покровный слой из трудногорючих материалов, применяемый для наружных технологических установок высотой 6 м и более, должен быть на основе стекловолокна.

2.16. Для трубопроводов надземной прокладки при применении теплоизоляционных конструкций из горючих материалов следует предусматривать вставки длиной 3 м из негорючих материалов не менее чем через 100 м длины трубопровода, участки теплоизоляционных конструкций из негорючих материалов на расстоянии не менее 5 м от технологических установок, содержащих горючие газы и жидкости.

При пересечении трубопроводом противопожарной преграды следует предусматривать теплоизоляционные конструкции из негорючих материалов в пределах размера противопожарной преграды.

Смотрите так же:  Бесплатные аккаунты майнкрафт лицензия с полным доступом

3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

3.1. Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится:

а) по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность, которую следует принимать:

для оборудования и трубопроводов с положительными температурами, расположенных на открытом воздухе, — по обязательному приложению 4 (табл. 1, 2), расположенных в помещении, — по обязательному приложению 4 (табл. 3, 4) ;

для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами, расположенных на открытом воздухе, — по обязательному приложению 5 (табл. 1 ), расположенных в помещении, — по обязательному приложению 5 (табл. 2) ;

для паропроводов с конденсатопроводами при их совместной прокладке в непроходных каналах — по обязательному приложению 6;

для трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при прокладке в непроходных каналах и подземной бесканальной прокладке — по обязательному приложению 7 (табл. 1, 2) ;

При проектировании тепловой изоляции для технологических трубопроводов, прокладываемых в каналах и бесканально, нормы плотности теплового потока следует принимать как для трубопроводов, прокладываемых на открытом воздухе;

б) по заданной величине теплового потока;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях в течение определенного времени;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами;

д) по заданному количеству конденсата в паропроводах;

е) по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в трубопроводах в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости;

ж) по температуре на поверхности изоляции, принимаемой не более, °С:

для изолируемых поверхностей, расположенных в рабочей или обслуживаемой зоне помещений и содержащих вещества:

температурой выше 100°С. 45

температурой 100°С и ниже. 35

температурой вспышки паров не выше 45 °С. 35

для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе в рабочей или обслуживаемой зоне, при:

металлическом покровном слое. 55

для других видов покровного слоя. 60

Температура на поверхности тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, не должна превышать температурных пределов применения материалов покровного слоя, но не выше 75 ° С;

и) с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих вещества с температурой ниже температуры окружающего воздуха. Данный расчет следует выполнять только для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении. Расчетная относительная влажность воздуха принимается в соответствии с заданием на проектирование, но не менее 60 %;

к) с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары или водяные пары и газы, которые при растворении в сконденсировавшихся водяных парах могут привести к образованию агрессивных продуктов.

3.2. Толщина теплоизоляционного слоя для оборудования и трубопроводов с положительными температурами определяется исходя из условий, приведенных в подп. 3.1а—3.1ж, 3.1к, для трубопроводов с отрицательными температурами — из условий подп. 3.1а— 3.1г.

Для плоской поверхности и цилиндрических объектов диаметром 2 м и более толщина теплоизоляционного слоя d k , м, определяется по формуле

где l k ‑ теплопроводность теплоизоляционного слоя, определяемая по пп. 2.7 и 3.11, Вт/(м × ° С);

Rk — термическое сопротивление теплоизоляционной конструкции, м 2 × ° С/Вт;

Rtot — сопротивление теплопередачи теплоизоляционной конструкции, м 2 × ° С/Вт;

a e ‑ коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, принимаемый по справочному приложению 9, Вт/(м 2 × ° С);

Rm — термическое сопротивление неметаллической стенки объекта, определяемое по п. 3.3, м 2 × ° С/Вт.

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 м толщина теплоизоляционного слоя определяется по формуле

где — отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта;

rtot — сопротивление теплопередачи на 1 м длины теплоизоляционной конструкции цилиндрических объектов диаметром менее 2 м, (м × ° С)/Вт;

rm— термическое сопротивление стенки трубопровода, определяемое по формуле (15);

d — наружный диаметр изолируемого объекта, м.

Величины Rtot, и rtot в зависимости от исходных условий определяются по формулам:

а) по нормированной поверхностной плотности теплового потока (подп. 3.1а)

где — температура вещества, ° С;

te — температура окружающей среды, принимаемая согласно п. 3.6, ° С;

q — нормированная поверхностная плотность теплового потока, принимаемая по обязательным приложениям 4—7, Вт/м 2 ;

K1 — коэффициент, принимаемый по обязательному приложению 10;

по нормированной линейной плотности теплового потока

где qe — нормированная линейная плотность теплового потока с 1 м длины цилиндрической теплоизоляционной конструкции, принимаемая по обязательным приложениям 4—7, Вт/м;

б) по заданной величине теплового потока (подп. 3.1б)

где А — теплоотдающая поверхность изолируемого объекта, м 2 ;

Kred — коэффициент, учитывающий дополнительный поток теплоты через опоры, принимаемый согласно табл. 4;

Q — тепловой поток через теплоизоляционную конструкцию, Вт;

где l — длина теплоотдающего объекта (трубопровода), м;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях (подп. 3.1в)

где 3.6 — коэффициент приведения единицы теплоемкости, кДж/(кг × ° С) к единице Вт × ч/(кг × ° С);

— средняя температура вещества, ° С;

Z — заданное время хранения вещества, ч;

— плотность материала стенки, кг/м 3 ;

— удельная теплоемкость материала стенки, кДж/(кг × ° С);

— объем вещества в емкости, м 3 ;

— плотность вещества, кг/м 3 ;

— удельная теплоемкость вещества, кДж/(кг × ° С);

— начальная температура вещества, ° С;

— конечная температура вещества, ° С;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами (подп. 3.1 г):

где ‑ расход вещества, кг/ч.

Формулы (9), (10) применяются для газопроводов сухого газа, если отношение , где Р — давление газа, МПа. Для паропроводов перегретого пара в знаменатель формулы (10) следует поставить произведение расхода пара на разность удельных энтальпий пара в начале и конце трубопровода;

д) по заданному количеству конденсата в паропроводе насыщенного пара (подп. 3.1д)

где — коэффициент, определяющий допустимое количество конденсата в паре;

‑ удельное количество теплоты конденсации пара, кДж/кг;

е) по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в трубопроводе в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости (подп. 3.1е)

где Z — заданное время приостановки движения жидкого вещества, ч;

— температура замерзания (твердения) вещества, ° С;

и ‑ приведенные объемы вещества и материала трубопровода к метру длины, м 3 /м;

‑ удельное количество теплоты замерзания (твердения) жидкого вещества, кДж/кг;

ж) для предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары (подп. 3.1 к):

для объектов (газоходов) прямоугольного ceчения

где ‑ температура внутренней поверхности изолируемого объекта (газохода), °С;

‑ коэффициент теплоотдачи от транспортируемого вещества к внутренней поверхности изолируемого объекта, Вт/(м 2 × °С);

для объектов (газоходов) диаметром менее 2 м

где — внутренний диаметр изолируемого объекта, м.

Примечание. При расчете толщины изоляции трубопроводов, прокладываемых в непроходных каналах и бесканально, следует дополнительно учитывать термическое сопротивление грунта, воздуха внутри канала и взаимное влияние трубопроводов.

3.3. При применении неметаллических трубопроводов следует учитывать термическое сопротивление стенки трубопровода, определяемое по формуле

где — теплопроводность материала стенки, Вт/ (м × °С).

Дополнительное термическое сопротивление плоских и криволинейных неметаллических поверхностей оборудования определяется по формуле

где — толщина стенки оборудования.

3.4. Толщина теплоизоляционного слоя, обеспечивающая заданную температуру на поверхности изоляции (подп. 3.1ж), определяется:

для плоской и цилиндрической поверхности диаметром 2 м и более

где — температура поверхности изоляции, ° С;

для цилиндрических объектов диаметром менее 2 м по формуле (2), причем В следует определять по формуле

3.5. Толщина теплоизоляционного слоя, обеспечивающая предотвращение конденсации влаги из воздуха на поверхности изолированного объекта (подп. 3.1и) определяется по формулам:

для плоской и цилиндрической поверхности диаметром 2 м и более

для цилиндрических объектов диаметром менее 2 м — по формуле (2), где В следует определять по формуле

Расчетные значения перепада , ° С, следует принимать по табл. 2.

Расчетный перепад , ° С, при относительной влажности окружающего воздуха, %

3.6. За расчетную температуру окружающей среды следует принимать:

а) для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе:

для оборудования и трубопроводов при расчетах по нормированной плотности теплового потока ‑ среднюю за год;

для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период, — среднюю за период со среднесуточной температурой наружного воздуха 8 ° С и ниже;

при расчетах с целью обеспечения нормированной температуры на поверхности изоляции — среднюю максимальную наиболее жаркого месяца;

при расчетах по условиям, приведенным в подп. 3.1в — 3.1е, 3.1и, — среднюю наиболее холодной пятидневки — для поверхностей с положительными температурами; среднюю максимальную наиболее жаркого месяца — для поверхностей с отрицательными температурами веществ;

б) для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении, — согласно техническому заданию на проектирование, а при отсутствии данных о температуре окружающего воздуха 20°С;

в) для трубопроводов, расположенных в тоннелях, 40°С;

г) для подземной прокладки в каналах или при бесканальной прокладке трубопроводов:

при определении толщины теплоизоляционного слоя по нормам плотности теплового потока — среднюю за год температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода;

при определении толщины теплоизоляционного слоя по заданной конечной температуре вещества — минимальную среднемесячную температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода.

Примечание. При величине заглубления верхней части перекрытия канала (при прокладке в каналах) или верха теплоизоляционной конструкции трубопровода (при бесканальной прокладке) 0,7 м и менее за расчетную температуру окружающей среды должна приниматься та же температура наружного воздуха, что и при надземной прокладке.

3.7. За расчетную температуру теплоносителя при определении толщины теплоизоляционного слоя теплоизоляционной конструкции по нормам плотности теплового потока следует принимать среднюю за год, а в остальных случаях — в соответствии с техническим заданием.

При этом для трубопроводов тепловых сетей за расчетную температуру теплоносителя принимают:

для водяных сетей — среднюю за год температуру воды, а для сетей, работающих только в отопительный период, — среднюю за отопительный период;

для паровых сетей — среднюю по длине паропровода максимальную температуру пара;

для конденсатных сетей и сетей горячего водоснабжения — максимальную температуру конденсата или горячей воды.

При заданной конечной температуре пара принимается наибольшая из полученных толщин тепловой изоляции, определенных для различных режимов работы паровых сетей.

3.8. При определении температуры грунта в температурном поле подземного трубопровода тепловых сетей температуру теплоносителя следует принимать:

для водяных тепловых сетей — по графику температур при среднемесячной температуре наружного воздуха расчетного месяца;

для паровых сетей — максимальную температуру пара в рассматриваемом месте паропровода (с учетом падения температуры пара по длине трубопровода);

для конденсатных сетей и сетей горячего водоснабжения — максимальную температуру конденсата или воды.

Примечание. Температуру грунта в расчетах следует принимать: для отопительного периода — минимальную среднемесячную, для неотопительного периода ‑ максимальную среднемесячную.

3.9. За расчетную температуру окружающей среды при определении количества теплоты, выделившейся с поверхности теплоизоляционной конструкции за год, принимают:

для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе,— в соответствии с подп. 3.6а;

для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении или тоннеле, — в соответствии с подп. 3.6б, в;

для трубопроводов при прокладке в каналах или бесканальной — в соответствии с подп. 3.6г.

3.10. Для изолируемых поверхностей с положительными температурами толщина теплоизоляционного слоя, определенная по условиям п. 3.1, должна быть проверена по подп. 3. la и 3.1ж, а для поверхностей с отрицательными температурами — по подп. 3.1а и 3.1з. В результате принимается большее значение толщины слоя.

3.11. При бесканальной прокладке теплопроводность основного слоя теплоизоляционной конструкции определяется по формуле

где l — теплопроводность сухого материала основного слоя, Вт/(м × °С), принимаемая по справочному приложению 2;

К — коэффициент увлажнения, учитывающий увеличение теплопроводности от увлажнения, принимаемый в зависимости от вида теплоизоляционного материала и типа грунта по табл. 3.