Материалы для изоляции трубопровода

Трубопроводные магистрали используются для транспортировки нефтепродуктов, природного газа, горячей или холодной воды. Изоляция трубопроводов – обязательное мероприятие, которое проводится на заводе или при эксплуатации системы. Выбор изолятора зависит от климатических условий, рабочей среды и других факторов.

Поскольку трубопроводные коммуникации могут транспортировать разные вещества, отличаются по протяженности, месту установки, сложно проводить общие сравнения между различными типами изоляции. Изоляционный материал выбирают с учетом конкретных особенностей применения, а не преимуществ продукта.

Некоторые переменные, которые стоит учитывать при выборе:

• тип транспортируемого вещества: нефть, газ, вода;
• температура окружающей среды;
• сопротивление сжатию;
• стойкость к коррозии;
• огнестойкость;
• восприимчивость к ультрафиолету.

Материалы для изоляции трубопроводов горячего водоснабжения

Изоляционные материалы должны обладать минимальной теплопроводностью, чтобы исключить остывание транспортируемой жидкости. Качественная теплоизоляция препятствует рассеиванию тепла, сохраняя оптимальную температуру воды при перемещении из одной точки трубы в другую.

Еще одно важное свойство изоляционных покрытий – защита от образования конденсата. Он возникает из-за разницы температур, в результате образуется влага, разрушающая металл и сокращающая срок службы коммуникаций.

Магистральные трубопроводы изолируют как с внешней, так и с внутренней стороны. Внутренняя защита предотвращает образование ржавчины, стабилизирует пропускную способность труб.

При выборе изолятора учитывают место установки труб, их диаметр и предполагаемые нагрузки.

Материалы, которые обеспечивают наилучшую защиту коммуникаций горячего водоснабжения:

• ППУ – пенополиуретан;
• ППМ – пенополимерминеральная изоляция: в основе газонаполненный пенополиуретан;
• ВУС – так называемая «весьма усиленная изоляция», состоящая из нескольких защитных слоев.

Пенополиуретан используют для повышения гидроизоляции трубопроводных коммуникаций. Материал устойчив к тепловым скачкам. При соблюдении технологии монтажа ППУ изоляция минимизирует тепловые потери в трубах до 5 и менее процентов.

ППМ – основной изоляционный материал для труб горячего водоснабжения, имеет трехслойную монолитную структуру. Слои отличаются по плотности, решают следующие задачи: антикоррозийная защита, гидро- и теплоизоляция. Такая конструкция обеспечивает высокую степень устойчивости труб к механическим и атмосферным воздействиям, температурным колебаниям, влаге.

ВУС используется при повышенном негативном воздействии на трубы. Это специальный тип защиты, производится для увеличения срока службы коммуникаций, построенных в неблагоприятных климатических условиях. Уровень защиты определяет количество и толщина слоёв: как правило, используют 2-3. Усиленные трубопроводы устойчивы к низким температурам извне с одной стороны и высоким с внутренней части, а также к воде, агрессивным средам.

Материалы для изоляции трубопроводов холодного водоснабжения

Для защиты водопроводных труб используют основные и вспомогательные изоляторы. Виды основных изоляционных материалов:

• ППУ. Пенополиуретан наносят из пульверизатора методом распыления. Технология финансово затратная, но считается самой эффективной среди всех видов изоляции. ППУ, распыленный на металлическую поверхность, быстро застывает при контакте с воздухом, в результате образуется очень плотное, стойкое термозащитное покрытие.
• Базальтовое волокно. Утеплители на базальтовой основе имеют цилиндрическую форму, размеры отличаются. Главный плюс подобных конструкций: упрощение монтажа трубопровода (исчезает потребность в специальных емкостях-лотках). Трубная изоляция на основе базальтового волокна не требует сложных строительных навыков при установке, наиболее эффективна для водопроводов с холодной водой.
• ВК. В первую очередь вспененный каучук – материал с высокими гидроизоляционными свойствами, но неплохо справляется со скачками температуры. Формы изоляционного материала – трубки или пластины, структура пористая, закрытая. Вспененный каучук выделяет пожаробезопасность: при возгорании материал затухает, тем самым не давая огню распространиться.
• ВПЭ. Еще один пористый изолятор вспененный полиэтилен выпускается в форме трубок с продольными разрезами. Отличается простотой и высокой скоростью монтажа, устойчивостью к колебаниям температур, агрессивным средам, включая химические и бактериологические (препятствует образованию плесени, грибка). Благодаря экологически чистому составу безопасен для окружающей среды.
• Стеклонить (стекловолокно). В одиночку стекловолокно не способно обеспечить надежную изоляцию трубопроводных систем, поэтому применяется в совокупности с другими материалами, например, стеклотекстолитом. Чаще вместо подобных комбинаций используют маты на стекловолоконной основе. Их монтаж включает внешнюю обмотку труб с последующей фиксацией проволокой и финишным закреплением конструкции полиэтиленовой пленкой. Такой тип защиты эффективен и долговечен, но используется редко из-за сложности в реализации.
• Прошивные, ламельные и фольгированные маты из минеральной ваты. Подходят для теплоизоляции трубопроводов большого диаметра.
• Пенопластовая защита. Один из самых простых в монтаже, а поэтому наиболее распространенный материал для изоляции. Поставляется в форме оболочки-скорлупы, которая натягивается на трубу. Поверх оболочки может быть дополнительное покрытие – например, полиэтиленовая пленка с гидроизоляционными свойствами.
• Теплоизоляционная краска. Жидкие изоляторы используют достаточно редко из-за высокой стоимости. Термозащитные лакокрасочные материалы выпускают разные производители, и характеристики продуктов могут существенно отличаться. Жидкие изоляторы решают те же задачи, что другие виды защиты: сохраняют температуру, препятствуют разрушению труб из-за коррозии, механических воздействий.

Изоляция нефтепроводов

Магистральные трубопроводы, транспортирующим жидкое топливо, должны соответствовать строгим требованиям, касающимся термоизоляции и огнестойкости. Необходимый уровень защиты обеспечивают:

• ППУ. Вспененный полимер надежно защищает трубы и их содержимое от колебаний температур. Материал имеет пористую структуру, при этом достаточно легкий и не нагружает трубы. Совмещает низкую паропроницаемость и теплопроводность с огнестойкостью, резистентностью к перепадам температур, химическим веществам.
• Вспененный каучук. Еще один полимер с положительными эксплуатационными свойствами, облегчает и ускоряет монтаж. Благодаря пластичности удобен при изоляции изогнутых участков нефтяных труб. Защищает металл от коррозии и разрушения под воздействием агрессивной среды.
• Жидкая изоляция специальными лакокрасочными материалами. Защищают подземные трубы от растворенной в почве воды, солей. Краски для изоляции нефтепроводов обладают высокими электроизоляционными свойствами, увеличенной стойкостью к химикатам и перегреву. Жидкие изоляторы наносят методом распыления или окрашивания кистями, итоговый слой получается очень тонким, не создает лишней нагрузки на систему.

Изоляция газопроводов

Конструкция и принцип работы газовых труб имеет свою специфику, и изоляторы для защиты подбирают соответствующие. Как правило, используют специальные многослойные материалы, реже – лакокрасочные покрытия.

Изоляционный материал для трубопровода, транспортирующего газ, должен соответствовать следующим требованиям:

• обеспечивать плотное, равномерное покрытие на поверхности труб;
• отсутствие малейших механических дефектов: неровности, сколы, вмятины, царапины;
• повышенная прочность для защиты трубопровода от возможного физического давления, ударов;
• высокая стойкость к коррозии, химикатам, биологическим факторам и другим агрессивным средам;
• резистентность к ультрафиолету: материал должен защищать трубы от ультрафиолетового излучения;
• высокие гидроизоляционные свойства;

минимальный коэффициент водопоглощения, высокая гидроизоляция.

Выбор технологии и состава изоляции зависит от места прокладки газопровода, климатических условий региона: стабильности температурного режима, влажности, предельных значений температур. Изоляторы делят на две большие группы: битумные мастики и ленточные материалы.

1. Битумная мастика – теплоизолятор на основе битума и различных добавок, придающих составу определенные свойства: защита от растрескивания, улучшение сцепления с металлом, повышенная теплозащита. В составе мастик добавляют минеральные, резиновые, полимерные присадки, которые определяют характеристики и применение продукта.
2. Изоляционные ленты изготавливают из полиэтилена или поливинилхлорида. Одна сторона лент клейкая – для сцепления с трубой. По степени прочности и защиты выделяют три вида ленточной изоляции: стандартная, усиленная, весьма усиленная.

Самая долговечная – весьма усиленная изоляция ВУС. Особенности:

• подходит для установки на коммуникации, проложенные в населенных пунктах, регионах с неблагоприятным климатом;
• отличается повышенной стойкостью к химическим, температурным, механическим воздействиям – обеспечивает комплексную защиту магистралей;
• является многослойной;
• высокие диэлектрические свойства, 100% водонепроницаемость;
• ленты производят методом экструзии: в основе экструдированный полиэтилен;
• повышает срок службы трубопроводов до 30 лет.

Для защиты от влаги коммуникаций, расположенных над землей, достаточно двух слоев грунтовки и столько же лакокрасочных материалов. В неблагоприятных условиях эксплуатации для тепловой изоляции применяют специальные смазки и покрытия. Если необходима усиленная теплоизоляция, трубы нередко защищают оцинкованными или алюминиевыми кожухами, под которые укладывают утеплители.

Изоляция подземных газопроводов

Основные разрушающие факторы, воздействующие на подземные трубы, соли, растворенная в почве влага и так называемые «блуждающие токи». Все эти компоненты грунта вызывают преждевременную коррозию металла, нарушающую структуру газопровода и приводящие к неисправностям, снижению эффективности, выходу систем из строя.

Источниками блуждающих токов являются ж/д и автомобильные дороги, проложенные под землей силовые кабели и другие энергообъекты. Это явление изнашивает стенки газовых труб, в некоторых случаях приводя их в негодность за 1-2 года эксплуатации. Это приводит к серьезным последствиям, включая аварии, утечки газа. Поэтому изоляционный материал для подземных коммуникаций должен обладать диэлектрическими свойствами (помимо гидроизоляционных, термозащитных и других). Оптимальное решение – пенополиуретановое покрытие, которое монтируют в заводских условиях на стадии производства труб или в процессе их эксплуатации в рамках капитального ремонта.

Нанесение защиты в заводских условиях считается более надежным. Производитель обеспечивает полное покрытие поверхности, а значит, полноценную защиту. Кроме того, в производственных условиях можно установить в трубы специальные датчики контроля. Электронные приборы работают бесперебойно, выявляют неисправности в работе системы и позволяют оперативно их устранить.

Монтаж полипропиленовой изоляции на заводе полностью автоматизирован, что минимизирует ошибки. Процесс начинается с подготовки труб: сушки, очистки и полировки. Затем конструкции нагревают, на горячую поверхность наносят клеевую основу, а после полиэтиленовый слой. С помощью фторопластового валика верхний слой выравнивают и уплотняют. Последний этап производства – охлаждение, за которым следует контроль качества выпущенных изделий.

Изоляция ППУ имеет следующие преимущества:

• низкая теплопроводность;
• легкость и минимальная плотность – не увеличивает объем труб, не создает лишней нагрузки;
• простота монтажа при ремонте;
• стойкость к колебаниям давления, температуры;
• диэлектрические свойства – предотвращает разрушение металла блуждающими токами;
• резистентность к агрессивным средам, химическим компонентам почв, влаге.

Для усиления гидроизоляционных свойств ППУ-покрытие дополнительно оборачивают полиэтиленовой пленкой. Прочность и долговечность труб с пенополиуретановой защитой сочетаются с доступными ценами, что объясняет востребованность и лидирующие позиции конструкций на строительном рынке.

Изоляция трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, тепловых сетей, газопроводов

Изоляция трубопроводов — это очень важное мероприятие, которое выполняется для защиты коммуникации от явлений окружающей среды, предотвращения тепловых потерь и т. д. Трубопроводы для разных целей отличаются по материалу, поэтому каждый тип трубопровода требует свой вид изоляционного материала. Изоляция различных коммуникаций не только предохраняет их от внешних воздействий, но и увеличивает эффективность, а также эксплуатационный срок магистрали.

Меры по изоляции трубопроводов проводятся с целью утепления, защиты от влаги и ультрафиолета, а также от повреждений, которые могут нанести животные или люди

Материалы для изоляции трубопроводов горячего водоснабжения

Коммуникации, транспортирующие горячую воду, требуют организации изоляции, которая отличается низким коэффициентом теплопроводности. Это необходимо чтобы снизить показатели теплопотери труб. Без правильной теплоизоляции трубопровод будет рассеивать тепло в окружающую среду, показывая низкую эффективность.

Рассмотрим, какими видами изоляционных материалов можно защитить трубопровод, транспортирующий горячую воду:

• пенополимерминеральная трубная изоляция (ППМ) — это изоляционный материал, получаемый в результате смешивания вспененного пенополиуретана и минерального наполнителя.

ППМ изоляция применяется, как правило, только для трубопроводов горячего водоснабжения. Состоит ППМ изоляция из трёх основных слоёв, имеющих разную плотность. ППМ изоляция является многофункциональной защитной конструкцией, так как каждый из её слоёв выполняет свою функцию: защита от коррозии, теплоизоляция и гидроизоляция. Такая монолитная конструкция резистентна к температурным перепадам, а также отличается хорошей прочностью, что позволяет защищать трубопроводную конструкцию от механических воздействий.

Полезная информация! Изоляция трубопроводов может быть как внешней, так и внутренней. Внутренняя изоляция труб выполняет две основные функции: защита трубы от коррозийных воздействий и увеличение пропускной способности магистрали.

• пенополиуретан (ППУ). Этот материал используется преимущественно для того, чтобы усилить гидроизоляционные показатели коммуникации. Отличается хорошей термоустойчивостью и способен выдерживать температурные скачки. Кроме этого, стоит отметить, что теплопотери при организации изоляции из пенополиуретана составляют не более 5%.
• весьма усиленная изоляция (ВУС). Это особый тип изоляции, который состоит из двух или трёх слоёв и используется для защиты трубопроводной коммуникации от губительного воздействия коррозии. А также стоит сказать, что ВУС имеет устойчивость к низким температурам и может использоваться в неблагоприятных климатических условиях.

Весьма усиленная изоляция используется для защиты магистралей, работающих в сложных климатических условиях

Материалы для изоляции трубопроводов, транспортирующих холодную воду

Для изоляции коммуникаций, которые транспортируют холодную воду, используются следующие виды изоляторов:

• утеплитель на основе базальтового волокна. Такая трубная изоляция имеет разнообразные размеры и выпускается в форме цилиндра. Основное преимущество такого утеплителя состоит в том, что для монтажа трубопровода не требуются специальные лотки, а также такая изоляция является наиболее эффективной для коммуникаций, транспортирующих холодную воду. Кроме этого, организация базальтовой изоляции не требует никаких специальных строительных навыков и отличается высокой скоростью.
• вспененный каучук (ВК). Этот материал имеет прекрасные гидроизоляционные свойства, а также способен переносить температурные колебания. Имеет пористую структуру закрытого типа. Как правило, такой изолятор выпускается в форме трубок или пластин. А также стоит отметить, что вспененный каучук является пожароустойчивым материалом и в случае возгорания отличается самозатухаемостью.
• минеральные маты. Производятся из минеральной ваты и используются для утепления трубопроводов большого диаметра. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют три вида минеральных матов: прошивные, фольгированные, ламельные.
• стекловолокно. Этот материал не является самодостаточным и используется только в комбинации с другими изоляторами (например, со стеклотканью). Как правило, вместо этого материала применяют стекловолоконные маты. Монтаж стекловолоконных матов производится таким способом: сначала трубопровод обматывают матами, затем их фиксируют с помощью обычной проволоки и, наконец, полученная конструкция обматывается полиэтиленом. Этот метод считается неудобным и трудозатратным, однако, такая теплоизоляция хорошо себя зарекомендовала и является довольно эффективной.
• вспененный полиэтилен (ВПЭ). Производится такой изолятор в виде трубок, которые имеют продольный разрез. Монтаж трубок из ВПЭ отличается простотой и высокой скоростью. ВПЭ — экологически чистый материал, который способен переносить температурные колебания, а также является резистентным к агрессивным химическим веществам. Использование ВПЭ позволяет исключить возникновение грибков и плесени.

Цилиндры из вспененного полиэтилена применяют для изоляции холодных трубопроводов в быту и промышленности

• пенополиуретановое (ППУ) напыление. Этот метод, с финансовой точки зрения, наиболее дорогостоящий, однако, и самый эффективный, если сравнивать его с остальными вариантами теплоизоляции труб. Для нанесения ППУ на трубу используют специальные распылители. После контакта с воздухом пенополиуретан застывает и образует плотное защитное покрытие, которое имеет высокую устойчивость к низким температурам.

Полезная информация! Стоит отметить, что зачастую после монтажа пенопластовой скорлупы, поверх наносят дополнительную гидроизоляцию. В качестве такой гидроизоляции может выступать обычный полиэтилен.

• пенопласт. Изготавливаются пенопластовые изоляторы в виде специальной скорлупы, которая легко надевается на трубу. Этот материал является наиболее распространённым из-за простоты установки. Пенопластовая скорлупа может иметь покрытие или изготавливаться без него.
• жидкая изоляция для труб. Это довольно специфичный способ защиты труб от низких температур. Используется такой вариант теплоизоляции довольно редко. В основе метода лежит нанесение на трубу специальной термоустойчивой краски.

Изоляция теплосетей

Для изоляции тепловых сетей, задача которых заключается в доставке тепла от котельных до потребителей, используются разные изоляционные материалы. В первую очередь перед такими материалами стоит задача по снижению коэффициента теплопотери. Теплосети транспортируют две основные рабочие среды:

Изоляция тепловых (водяных и паровых) сетей производится с использованием следующих материалов:

• минеральная вата. Является довольно распространённым теплоизолятором, который имеет низкий коэффициент теплопроводности, а также устойчив к воспламенению. Свойства минваты позволяют ей быть довольно популярным материалом для теплоизоляции трубопроводных конструкций, транспортирующих тепло. Из минусов этого материала можно выделить высокую стоимость.

Изоляционный материал для систем ГВС и паропроводов должен быть таким, чтобы свести возможные теплопотери к минимуму

• пенополиуретан (ППУ). Отличительные черты этого материала — низкая теплопроводность и высокий коэффициент гидроизоляции.
• пенополистирол (ППС). Этот материал является, по сути, тем же пенопластом и отличается простотой монтажа на трубопровод. Кроме этого, стоит отметить, что стоимость пенополистирола довольно низкая.
• вспененный полиэтилен (ВПЭ). Трубчатый материал, который занимает лидирующие позиции среди изоляторов для теплосетей.
• теплоизоляционная краска. Как уже говорилось выше, такой материал наносится на трубы с помощью специальных распылителей и отличается высокими защитными характеристиками.

Изоляция газопроводов

Для изоляции труб, транспортирующих газ, используют различные варианты изоляторов. Например, можно выполнить теплоизоляцию газопровода с помощью специальной краски или лака, но в большинстве случаев используются современные защитные материалы.

Каким требованиям должен отвечать изолятор для газовых труб:

• в первую очередь изолятор для газопровода должен иметь возможность равномерного, монолитного монтажа на трубу;
• а также очень важно, чтобы изоляционный материал для трубопровода обладал низким коэффициентом водопоглощения и в целом высокими гидроизоляционными свойствами;

Важно! И зо ляционный материал должен предохранять трубу от воздействия ультрафиолетового излучения, так как ультрафиолетовые лучи являются разрушающим фактором.

Материал для изоляции газовых труб должен иметь высокие показатели влагостойкости

• также качественный защитный материал должен отличаться высокой резистентностью к коррозийным воздействиям и воздействию любых других агрессивных химических соединений;
• изолятор должен быть довольно прочным, чтобы защищать газопровод от механических воздействий;
• покрытие не должно иметь никаких повреждений (трещины, сколы и т. д.).

Рассмотрим основные виды и типы изоляции газопроводов:

• битумные мастики. Такие теплоизоляторы производятся с разными добавками, которые подмешиваются к основному материалу — битуму. Добавки могут быть трёх видов:

1. Полимерные.
2. Минеральные.
3. Резиновые.

Такие добавки обеспечивают защиту от появления трещин и, кроме этого, улучшают сцепление с поверхностью газовой трубы. А также стоит отметить, что битумные мастики хорошо зарекомендовали себя при низких температурах.

• ленточные материалы. Изоляционные ленты, как правило, выполняются из полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ). На одну из сторон такой ленты на стадии производства наносят клейкий материал, посредством которого происходит монтаж ленты на газопровод.

В зависимости от конструктивных особенностей трубопровода и региона, в котором он прокладывается, используются следующие типы ленточной изоляции:

1. Обычная.
2. Усиленная (УС).
3. Весьма усиленная (ВУС).

Для защиты газопроводов сегодня часто используют ленточную изоляцию, которая наматывается на трубы при помощи специального приспособления

Последний тип изоляции наиболее надёжный и эффективный и используется чаще всего для защиты трубопроводов в населённых пунктах. ВУС устойчива к агрессивным коррозийным воздействиям и активным химическим веществам.

Производится ВУС с помощью метода экструзии. Изоляция трубы экструдированным полиэтиленом проводится для увеличения защитных функций трубопровода. Изоляция труб экструдированным полиэтиленом — это очень надёжный вариант защиты. Экструдируемые ленты обладают отличными гидроизоляционными показателями и устанавливаются на трубы, которые прокладываются даже в неблагоприятных климатических условиях.

Изоляция подземного газопровода

Изоляция газопровода, расположенного под землёй необходима для предотвращения возникновения коррозии труб (из-за влаги в почве). Кроме этого, стоит отметить, что изоляция газовых труб необходима и для защиты коммуникации от блуждающих токов.

Обратите внимание! Блуждающие токи возникают в случае, если газопровод проходит неподалёку от автомобильных и железных дорог. А также блуждающие токи могут возникать в почве из-за проложенных в ней силовых кабелей.

Блуждающие токи пагубно воздействуют на стенки газопровода, что приводит к их быстрому износу и разрушению. Особенно легко поддаются разрушению от таких токов стальные трубы, которые могут прийти в негодность за год эксплуатации, в таких случаях обязательно необходима изоляция стальных подземных газопроводов. В противном случае может возникнуть утечка газа, что может привести к серьёзным последствиям.

Для подземных газопроводов чаще используются трубы с заводской изоляцией, например, из пенополиуретана

Для изоляции подземных газопроводов идеально подходит пенополиуретан (ППУ). Стоит отметить, что существует два основных способа нанесения изоляции на газовые трубы:

• предварительная трубная изоляция (нанесение изолятора на трубу в заводских условиях);
• монтаж изоляционного материала после прокладки коммуникации.

Труба, изолированная пенополиуретаном на стадии производства, считается более надёжным и долговечным решением. Для того чтобы обеспечить хорошую гидроизоляцию трубы верхний слой защитной оболочки представлен, как правило, полиэтиленом.

А также стоит отметить ещё одно важное достоинство такой изоляции — возможность организации электронного контроля за газовой трубой. Это очень полезная функция, которая позволяет моментально выявить неисправность в магистрали. Кроме всего прочего, стоит отметить, что такие трубы отличаются довольно демократичной ценой. Все вышеперечисленные достоинства позволили трубам с ППУ изоляцией занять лидирующие позиции на строительном рынке.