Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов
|
Скачать 251.49 Kb.
|
|
Л.В. Ставрицкая, нач. отдела ОАО «Теплопроект» ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ Тепловая изоляция является универсальной областью техники, т.к. она применяется практически во всех отраслях промышленности. Тепловая изоляция в значительной степени определяет техническую возможность и экономическую эффективность реализации большинства технологических процессов в промышленности и ЖКХ. Объектами тепловой изоляции в нефтяной и химической промышленности являются - ректификационные колонны, регенераторы, скрубберы, реакторы, калориферы, теплообменники, емкости для хранения нефтепродуктов, конденсатосборники и др. В энергетических системах тепловая изоляция выполняется на оборудовании и трубопроводах ТЭЦ и котельных. Тепловой изоляции подлежат паровые котлы, паровые и газовые турбины, подогреватели, испарители, деаэраторы, баки, бойлеры, насосы, дымососы, газоходы, вентиляторы, сепараторы, циклоны и др. От правильного выбора тепловой изоляции во многом зависит реализация одного из основополагающих принципов – требования энергоэффективности и безопасности для обслуживающего персонала, а также сохранение параметров технологического процесса в заданных пределах. Надежность, долговечность теплоизоляционной конструкции их безопасная эксплуатации и необходимый уровень энергосбережения во многом зависит от качества проектирования. Проектирование следует осуществлять на основании действующих нормативных документов, среди которых основным является СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов», утвержденный и введенный в действие с июня 2003 г. (введен взамен СНиП 2.04.14-88) Нормы содержат основные требования к теплоизоляционным конструкциям и свойствам используемых в них материалов, определяют допустимый уровень теплового потока (тепловых потерь) от наружной поверхности теплоизолированных оборудования и трубопроводов с положительными и отрицательными температурами при их расположении на открытом воздухе и в помещении. СНиП содержит также нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных тепловых сетей при канальной и бесканальной прокладках. В СНиП не включены методики расчета тепловой изоляции и приложения с перечнем и характеристиками теплоизоляционных и покровных материалов. Расчет толщины тепловой изоляции выполняется по методике, изложенной в СП 41-103-2000. При проектировании следует учитывать требования пожарной безопасности, санитарно-гигиенических норм и норм технологического проектирования, принятых в отдельных отраслях промышленности. Процесс проектирования тепловой изоляции включает следующие этапы:
Для того, чтобы теплоизоляционные конструкции были эффективными и отвечали всем предъявляемым к ним требованиям, прежде всего следует начинать с анализа технического задания. Техническое задание, должно содержать все необходимые для проектирования исходные данные, а именно: - наименование объекта (цеха, предприятия) или его шифр, номер строительного титула с указанием местонахождения (город, район);
- расположение изолируемого объекта (на открытом воздухе, в помещении, канале, тоннеле, грунте) и расчетную температуру окружающего воздуха; - если трубопровод или аппарат имеют наружный обогрев – указание об его виде и температуре греющих поверхностей (для трубопроводов-спутников следует указать их количество и наружный диаметр); - указание о назначении теплоизоляционной конструкции;
- стадийность проектирования. К техническому заданию на проектирование тепловой изоляции должны прилагаться чертежи общих видов подлежащего изоляции оборудования и наиболее сложных его узлов. Указание о назначении тепловой изоляции определяет толщину теплоизоляционного слоя и имеет большое значение при выборе материала покрытия. На основании анализа исходных данных, изложенных в техническом задании, производится выбор материалов теплоизоляционного и покровного слоев теплоизоляционных конструкций. В зависимости от месторасположения, геометрических размеров, температуры изолируемой поверхности, назначения тепловой изоляции и материалов теплоизоляционного и покровного слоев производится расчет толщины теплоизоляционного слоя в конструкции. Основными элементами теплоизоляционной конструкции является теплоизоляционный и покровный слои, от правильного выбора материалов которого зависит эксплуатационная надежность конструкции тепловой изоляции. Выбор теплоизоляционных материалов и изделий при проектировании осуществляется с учетом их назначения и области применения. При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для поверхностей с положительными температурами теплоносителя (20С и выше) следует учитывать следующие факторы.
При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для тепловой изоляции поверхностей с отрицательными температурами дополнительно следует знать относительную влажность окружающего воздуха, влажность теплоизоляционного материала и его паропроницаемость. При выборе теплоизоляционного материала необходимо стремиться применять материалы с низкой теплопроводностью, что обеспечит требуемый тепловой поток при минимальной для этих условий толщине. Новый СНиП в диапазоне от 20оС до 300оС рекомендует применять теплоизоляционные материалы и изделия со средней плотностью не более 200 кг/м3 и теплопроводностью при температуре 25оС не более 0,05 Вт/(мК). Во втором слое двухслойных конструкций теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурой от 300оС до 600оС могут применяться теплоизоляционные материалы и изделия со средней плотностью не более 200 кг/м3 и теплопроводностью при температуре 125оС не более 0,08 Вт/(мК), что соответствует теплопроводности изделий с гофрированной структурой или плитам минераловатным на синтетическом связующем, выпускаемым по ГОСТ 9573. В качестве первого слоя двухслойных конструкций теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурами содержащихся в них веществ в диапазоне от 300С до 600С могут быть применены теплоизоляционные материалы и изделия со средней плотностью не более 350 кг/м3 и теплопроводностью при температуре 300оС не более 0,12 Вт/(мК), что соответствует возможностям известково-кремнезёмистых и перлитоцементных. Для теплоизоляционного слоя теплоизоляционных конструкций для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами теплоносителя рекомендуется применение материалов и изделий с плотностью не более 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности не более 0,05 Вт/(моС) при температурах не ниже минус 40оС. При более низких температурах необходимо применять теплоизоляционные материалы с коэффициентом теплопроводности не более 0,04 Вт/(моС). Выполнение этих требований позволит снизить толщину теплоизоляционного слоя, что существенно влияет на стоимость конструкций и трудоемкость монтажа тепловой изоляции. Для поверхностей с отрицательными температурами рекомендуется преимущественно применять материалы с закрытыми порами, такие как вспененный синтетический каучук, пенополиуретан или пеностекло Фомглас. Важную роль в обеспечении эффективности и надежности теплоизоляционных конструкций играет покрытие. В ряде случаев правильный его выбор позволит существенно сократить толщину теплоизоляционного слоя. Например, применяя покрытия со степенью черноты 0,9 и более (коэффициент излучения 5,0 Вт/(м2К;) в конструкциях, которые служат для обеспечения безопасных условий работы обслуживающего персонала, можно значительно уменьшить толщину изоляции. Играет роль и то, что по условиям безопасности для неметаллических покрытий допускается более высокая температура на поверхности покровного слоя. Аналогичный результат можно получить при изоляции объектов с отрицательными температурами в случае изоляции их с целью предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности изоляции. Такими качествами обладают штукатурные покрытия, покрытия из стеклопластика рулонного, металлические листы, окрашенные различными красками, кроме алюминиевой. С этой точки зрения, применение теплоизоляционных изделий из вспененного каучука или пенополиэтилена в без защитного покрытия в конструкциях тепловой изоляции, предназначенных для предотвращения конденсации влаги на поверхности изоляции трубопроводов холодной воды и объектов с отрицательными температурами, расположенных в помещении, является достаточно эффективным. При выборе теплоизоляционных материалов и защитных покрытий следует учитывать совместимость элементов теплоизоляционной конструкции между собой и материалом изолируемого объекта, с агрессивными факторами окружающей среды, включая возможное воздействие веществ, содержащихся в изолируемом объекте. Например, не допускается применение металлопласта с полимерным покрытием в условиях прямого воздействия солнечной радиации или применение покрытий из алюминиевых сплавов без защиты от коррозии при соприкосновении с изделиями и деталями теплоизоляционных конструкций, изготовленных из углеродистой стали (сетка, проволочные кольца, штыри, опорные кольца и т.п.) и цементосодержащей штукатуркой. Нежелателен контакт известково-кремнеземистых изделий с поверхностью алюминиевого покрытия из-за возможности возникновения щелочной коррозии. Не могут применяться элементы конструкции из оцинкованной стали, например подвески из оцинкованной проволоки или скобы из оцинкованной стали, касающиеся поверхности с температурой более 350оС. Материалы теплоизоляционного слоя. В зависимости от диаметра изолируемого объекта для тепловой изоляции трубопроводов рекомендуется предусматривать: Для трубопроводов малых диаметров (до 108 мм) с положительной температурой (в приоритетном порядке):
Могут быть применены скорлупы марки «ISOTEC KK» («Сан Гобэн Изовер») для изоляции трубопроводов наружным диаметром от 12 до 325 вкл при температуре до 280оC или цилиндры URSA, шнуры теплоизоляционные из базальтового волокна Назаровского или Дмитровского заводов (РАО ЕЭС России) при температуре до 600оС (в зависимости от вида оплетки) – выпускаются в небольших количествах. Шнуры рекомендется применять для изоляции трубопроводов наружным диаметром до 57 мм. Предпочтительным является применение формованных изделий, что существенно сокращает сроки монтажа и повышает надежность и долговечность конструкций за счет формостабильности теплоизоляционных изделий. Полотно холстопрошивное из стеклянного волокна, широко применялось потому, что других материалов для изоляции трубопроводов малых диаметров просто не было. Для изоляции трубопроводов диаметром более 108 мм рекомендуется использовать: При температуре до 180оС – маты из стеклянного штапельного волокна М-25 (URSA) или по ГОСТ 10499; скорлупы марки «ISOTEC KK» («Сан Гобэн Изовер») при температуре до 280оС, маты марки «ТЕХМАТ» – при температуре более 180оС. Для изоляции трубопроводов от 273 мм при температуре до 280оС прекрасно подходят маты KVM-50 (Изовер). Эти изделия имеют вертикальную ориентацию волокон, прочность на сжатие 3 кПа, что не требует установки опорных конструкций на горизонтальные участки трубопроводов. Можно применять маты прошивные марки 100 на металлической сетке с одной стороны (от 273 мм и более). При температуре более 400оС наиболее приемлемыми материалами следует считать холсты или маты из супертонкого базальтового волокна. При диаметре трубопроводов от 219 мм могут применяться плиты мягкие из базальтового волокна завода «Тизол». Изделия имеют низкую теплопроводность, температуростойкость до 700оС и являются вибростойкими. Для изоляции трубопроводов диаметром от 426 мм и более: Маты минераловатные прошивные марки 100 на металлической сетке с одной стороны или маты KVM-50 (Изовер). При температуре более 400оС рекомендуется предусматривать маты из супертонкого базальтового волокна или плиты мягкие из базальтового волокна завода «Тизол». При температуре до 180оС можно использовать – маты из стеклянного штапельного волокна М-25 (URSA) или по ГОСТ 10499. Для изоляции цилиндрического оборудования в зависимости от температуры рекомендуется применять маты минераловатные прошивные марки 100 или 125 на сетке с двух сторон или маты КVM-50 (Изовер). При температуре более 400оС – маты прошивные из супертонкого базальтового волокна или плиты из базальтового волокна (Тизол). Плиты минераловатные на синтетическом связующем рекомендуется применять для изоляции поверхностей с большим радиусом кривизны и плоских при температуре до 350оС (хотя по нормативной документации их температурный диапазон до 400оС). Для изоляции трубопроводов холодной воды рекомендуется использовать материалы с закрытопористой структурой – изделия из вспененного каучука “K-Flex”или пенополиэтилена, например, “энергофлекс”. Могут быть применены цилиндры, кашированные алюминиевой фольгой марки КК-AL, KK-ALC или маты с покрытием алюминиевой фольгой KIM-AL (Изовер), цилиндры минераловатные производства ЗАО “Минеральная Вата”. Для изоляции воздуховодов систем приточной вентиляции рекомендуется применение изделий из вспененного каучука “K-Flex”или пенополиэтилена. Изделия из вспененного каучука могут иметь алюминиевое покрытие. Могут быть применены маты с покрытием алюминиевой фольгой KIM-AL (Изовер). Применение изделий из минеральной или стеклянной ваты требует устаноски пароизоляционного слоя. Для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами эффективно применение теплоизоляционных конструкций из заливочного пенополиуретана, если это не противоречит требованиям пожарной безопасности. Изделия из пеностекла Фомглас являются наилучшими для изоляции поверхностей с отрицательными температурами, но их применение ограничено из-за их высокой стоимости. Для изоляции трубопроводов тепловых сетей канальной прокладки рекомендуется применение изделий из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (цилиндры или маты KVM-50). |
Похожие:
 |
Инструкция по строительству, эксплуатации и ремонту трубопроводов с силикатно-эмалевым покрытием Директор Центра тепловой изоляции и неорганических покрытий (цтнп) ао "вниист" В. Б. Ковалевский |
|
Инструкция по строительству, эксплуатации и ремонту трубопроводов с силикатно-эмалевым покрытием Директор Центра тепловой изоляции и неорганических покрытий (цтнп) ао "вниист" В. Б. Ковалевский |
|
Теплоизоляционный строительный материал Применяется для тепловой изоляции в качестве среднего слоя ограждающих конструкций, для утепления полов, стен, потолков и крыш жилых... |
 |
«Технический надзор и контроль за строительством и эксплуатацией тепловых сетей в ппу-изоляции» Целью данной программы является получение знаний, навыков и умений в области строительства современных трубопроводов в ппу изоляции,... |
|
Своды правил по проектированию и строительству российской федерации... Разработан зао "нпо стройполимер" и ведущими специалистами научно-исследовательских и проектных организаций в области проектирования... |
|
Список литературы, представленной на выставке «Проектирование и строительство... «Проектирование и строительство магистральных трубопроводов» в читальном зале №9 гпнтб со ран в августе 2011 г |
|
Выполнение работ по диагностическому обследованию оборудования и... Работы по диагностическому обследованию оборудования и трубопроводов компрессорных станций производить в соответствии с Требованиями... |
|
С. Д. Лизунов сушка и дегазация трансформаторов высокого напряжения В предлагаемом обзоре зарубежной литературы последних лет рассматриваются вопросы сушки и вакуумной обработки изоляции трансформаторов... |
|
Методические указания по диагностике изоляции вращающихся машин классов... «Российский государственный концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях» |
|
Техническое задание на проектирование инженерной инфраструктуры Москва, 2013 Приложение 1 к техническим требованиям на проектирование, поставку оборудования, монтаж и пуско-наладочные работы |
|
Трубопроводы магистральные и промысловые для нефти и газа. Производство... Разработан общество с ограниченной ответсвтенностью «Трансэнергострой» ООО «Трансэнергострой» |
|
Организации: ооо" Негоциант-инжиниринг", г. Москва Продажа деревообрабатывающего... Вообрабатывающего и лесопильного оборудования и технологий. Проектирование и инжиниринговые услуги дереобрабатывающих и лесопильных... |
|
Методические рекомендации по техническому диагностированию трубопроводов... Методические рекомендации предназначены для применения организациями, осуществляющими эксплуатацию тепловых сетей (систем транспорта... |
|
Профессиональный стандарт работник по ремонту оборудования, трубопроводов... Восстановление исправности или работоспособности и характеристик оборудования и восстановление ресурса оборудования или его составных... |
|
Документация по проведению запроса котировок №31 на поставку Комплекта... Комплекта приборов и оборудования коммерческого узла учета тепловой энергии (куутэ) |
|
Изоляция и перенапряжения Курс «Изоляции и перенапряжения» изучает поведение изоляции в основных электрических полях, изоляционные конструкции и их испытания,... |