Толщина изоляции трубы это

Технологические трубопроводы предприятий и систем жизнеобеспечения населенных пунктов транспортируют различные среды с разными параметрами.

Эти параметры, в частности, температура, должны сохраняться независимо от воздействия условий окружающей среды, а для этого необходима теплоизоляция.

Ее толщину определяет расчет, который базируется на требованиях нормативных документов.

Толщина изоляции трубы это

Теплоизоляция трубопровода должна сохранять температуру в трубе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный.

Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь.

Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Толщина изоляции трубы это

  • открытым способом на улице;
  • открыто в помещении или тоннеле;
  • бесканальным способом;
  • в непроходных каналах.

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе.

Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил.

Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:

  1. Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
  2. Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя. Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции

Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:

Толщина изоляции трубы это

Формула расчета теплоизоляции труб.

  • λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
  • K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
  • tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
  • tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
  • qL — величина теплового потока, Вт/м 2 ;
  • Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.
Условия прокладки трубы Значение коэффициента К
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. 1.2
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. 1.15
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. 1.05
Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. 1.7
Бесканальный способ прокладки. 1.15

Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую.

Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С.

Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.

  Как выпрямить трубу глушителя авто

Rн,(м 2 ⁰C) /Вт DN32 DN40 DN50 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN500 DN600 DN700
tт = 100 ⁰C 0.12 0.10 0.09 0.07 0.05 0.05 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.017 0.015
tт = 300 ⁰C 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.015 0.013
tт = 500 ⁰C 0.07 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.016 0.014 0.012

Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.

Показатель В следует рассчитывать отдельно:

Толщина изоляции трубы это

Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.

  • dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
  • dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
  • δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.

Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B.

Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны.

Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.

Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:

  • δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
  • qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м 2 ;
  • остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Методика просчета многослойной теплоизоляционной конструкции

Толщина изоляции трубы это

Таблица изоляции медных и стальных труб.

Некоторые перемещаемые среды имеют достаточно высокую температуру, которая передается наружной поверхности металлической трубы практически неизменной.

При выборе материала для тепловой изоляции такого объекта сталкиваются с такой проблемой: не каждый материал способен выдержать высокую температуру, например, 500-600⁰C.

Изделия, способные контактировать с такой горячей поверхностью, в свою очередь, не обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции получится неприемлемо большой.

Решение — применить два слоя из различных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот защищает трубопровод от воздействия низкой температуры наружного воздуха. Главное условие такой термической защиты состоит в том, чтобы температура на границе слоев t1,2 была приемлемой для материала наружного изоляционного покрытия.

Для расчета толщины изоляции первого слоя используется формула, уже приводимая выше:

  Замена труб в квартире днем

Второй слой рассчитывают по этой же формуле, подставляя вместо значения температуры поверхности трубопровода tт температуру на границе двух теплоизоляционных слоев t1,2. Для вычисления толщины первого слоя утеплителя цилиндрических поверхностей труб диаметром менее 2 м применяется формула такого же вида, как и для однослойной конструкции:

Подставив вместо температуры окружающей среды величину нагрева границы двух слоев t1,2 и нормируемое значение плотности потока тепла qL, находят величину ln B1. После определения числового значения параметра B1 через таблицу натуральных логарифмов рассчитывают толщину утеплителя первого слоя по формуле:

Толщина изоляции трубы это

  • Данные для расчета теплоизоляции.
  • Расчет толщины второго слоя выполняют с помощью того же уравнения, только теперь температура границы двух слоев t1,2 выступает вместо температуры теплоносителя tт:
  • Вычисления делаются аналогичным образом, и толщина второго теплоизоляционного слоя считается по той же формуле:

Такие непростые расчеты вести вручную очень затруднительно, при этом теряется много времени, ведь на протяжении всей трассы трубопровода его диаметры могут меняться несколько раз.

Поэтому, чтобы сэкономить трудозатраты и время на вычисление толщины изоляции технологических и сетевых трубопроводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специализированным программным обеспечением.

Если же таковое отсутствует, алгоритм расчета можно внести в программу Microsoft Exel, при этом быстро и успешно получать результаты.

Метод определения по заданной величине снижения температуры теплоносителя

Толщина изоляции трубы это

Материалы для теплоизоляции труб по СНиП.

Задача такого рода часто ставится в том случае, если до конечного пункта назначения транспортируемая среда должна дойти по трубопроводам с определенной температурой.

Поэтому определение толщины изоляции требуется произвести на заданную величину снижения температуры.

Например, из пункта А теплоноситель выходит по трубе с температурой 150⁰C, а в пункт Б он должен быть доставлен с температурой не менее 100⁰C, перепад не должен превысить 50⁰C. Для такого расчета в формулы вводится длина l трубопровода в метрах.

Вначале следует найти полное сопротивление теплопередаче Rп всей теплоизоляции объекта. Параметр высчитывается двумя разными способами в зависимости от соблюдения следующего условия:

Если значение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) больше или равно числу 2, то величину Rп рассчитывают по формуле:

  • K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры (Таблица 1);
  • tт.нач — начальная температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
  • tо — температура окружающей среды, ⁰C;
  • tт.кон — конечная температура в градусах транспортируемой среды;
  • Rп — полное тепловое сопротивление изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт
  • l — протяженность трассы трубопровода, м;
  • G — расход транспортируемой среды, кг/ч;
  • С — удельная теплоемкость этой среды, кДж/(кг ⁰C).

Толщина изоляции трубы это

Теплоизоляция стальной трубы из базальтового волокна.

В противном случае выражение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) меньше числа 2, величина Rп высчитывается таким образом:

Обозначения параметров такие же, как и в предыдущей формуле. Найденное значение термического сопротивления Rп подставляют в уравнение:

  • λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
  • Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.

  Навес расстояние от газовой трубы

После чего находят числовое значение В и делают расчет изоляции по знакомой формуле:

В данной методике просчета изоляции трубопроводов температуру окружающей среды tо следует принимать по средней температуре самой холодной пятидневки. Параметры К и Rн — по приведенным выше таблицам 1,2. Более развернутые таблицы для этих величин имеются в нормативной документации (СНиП 41-03-2003, Свод Правил 41-103-2000).

Читайте также:  Трубные цепные тиски своими руками

Метод определения по заданной температуре поверхности утепляющего слоя

Данное требование актуально на промышленных предприятиях, где различные трубопроводы проходят внутри помещений и цехов, в которых работают люди. В этом случае температура любой нагретой поверхности нормируется в соответствии с правилами охраны труда во избежание ожогов. Расчет толщины теплоизоляционной конструкции для труб диаметром свыше 2 м выполняется в соответствии с формулой:

Толщина изоляции трубы это

Формула определения толщины теплоизоляции.

  • ɑ — коэффициент теплоотдачи, принимается по справочным таблицам, Вт/(м 2 ⁰C);
  • tп — нормируемая температура поверхности теплоизоляционного слоя, ⁰C;
  • остальные параметры — как в предыдущих формулах.

Расчет толщины утеплителя цилиндрической поверхности производится с помощью уравнения:

Обозначения всех параметров как в предыдущих формулах. По алгоритму данный просчет схож с вычислением толщины утеплителя по заданному тепловому потоку. Поэтому дальше он выполняется точно так же, конечное значение толщины теплоизоляционного слоя δ находят так:

Предложенная методика имеет некоторую погрешность, хотя вполне допустима для предварительного определения параметров утепляющего слоя. Более точный расчет выполняется методом последовательных приближений с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.

Соответствие параметров и материала утеплителя требованиям СНиП

Толщина изоляции трубы это

Схема изоляции трубы скорлупой ППУ.

Расчет изоляции для технологических или сетевых трубопроводов по методу нормируемой плотности теплового потока предполагает, что его значение qL известно. В таблицах и приложениях к СНиП 41-03-2003 приведены эти значения, как и величины коэффициента К дополнительных потерь.

Следует правильно пользоваться этими таблицами, так как они составлены для объектов, находящихся в европейском регионе Российской Федерации. Для определения нормируемого теплового потока трубопроводов, строящихся в других регионах, его значение необходимо умножать на специально введенный для этого коэффициент.

В приложении СНиП указаны величины этих коэффициентов для каждого региона с учетом способа прокладки трубопровода.

При выборе изоляции трубопроводов различного назначения нужно обращать внимание на материал, из которого она изготовлена. Нормативная документация регламентирует применение горючих материалов разных групп горючести. Например, теплоизоляционные изделия группы горючести Г3 и Г4 не допускается применять на объектах:

  1. В наружном технологическом оборудовании, исключая те установки, которые стоят отдельно.
  2. При совместной прокладке с другими трубопроводами, которые перемещают горючие газы или жидкости.
  3. При общей прокладке в одном тоннеле или эстакаде с электрическими кабелями.
  4. Запрещено применять такие утеплители на трубопроводах внутри зданий. Исключение — здания IV степени огнестойкости.

Прежде чем приступать к выполнению такого серьезного и непростого расчета, следует убедиться, что выбранный теплоизоляционный материал для труб соответствует всем требованиям нормативной документации применительно к данному объекту.

В противном случае вычисления придется производить несколько раз.

Источник

Каким способом правильно рассчитать толщину изоляции?

В современном проектировании принято применять различные конструктивные решения, определённые типы и разновидности материалов. Для теплоизоляции характерно использование толщин не на основании расчётов, а согласно традиции применения.

Так, в Московском регионе на кровлю требуется 200 мм теплоизоляционного материала, на стены — 150 мм. При этом не всегда учитываются нюансы. Например, какое основание и какая конструкция стены или кровли используются.

Часто не берутся во внимание и характеристики (теплопроводность) изоляционного материала.

Толщина изоляции трубы это

В случае проектирования инженерных систем зданий (трубопроводов), как правило, традиционно применяют вспененные решения с маленькими толщинами, в основном 6–13 мм. Обусловлено это в том числе удобством монтажа тонкой изоляции, её дешевизной и экономией места при плотном расположении труб. При этом более толстые материалы для теплоизоляции трубопроводов могут игнорироваться.

На примере изоляции ГВС и отопления разберём, какая толщина различных по типам материалов требуется и чем чреват некорректный подбор.

При проектировании инженерных систем зданий расчёт толщины изоляции производится согласно СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (актуализированная редакция СНиП 41–03–2003).

В общих положениях СП (4) указано, что теплоизоляционная конструкция обязана обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей (4.1).

Кроме того, конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчётного срока эксплуатации (4.2).

То есть необходимо подобрать толщину таким образом, чтобы вблизи горячей трубы или оборудования было безопасно находиться (для защиты от ожогов). Помимо этого, тепловые потери должны быть не больше, чем нормировано (Вт/м) в СП 61.13330.2012 для соответствующей трубы (параметров её работы).

Толщина изоляции трубы это

  • На основании расчёта толщины изоляции ГВС и отопления (диаметры труб взяты для примера) для Москвы мы получаем приведённые ниже значения.
  • Расчёт произведён с помощью программы «Изоляция» (ООО «НТП Трубопровод»).
  • Приведены толщины изоляции в миллиметрах согласно номенклатуре производителя, внесённой в программу «Изоляция» (в скобках указана расчётная толщина изоляции в миллиметрах).

Толщина изоляции трубы это

Исходя из таблицы, применение тонких вспененных материалов может выглядеть логичным и целесообразным, но другой обязательный расчёт выдаёт существенно разнящиеся значения.

Толщина изоляции трубы это

Таким образом, согласно п4. СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (актуализированная редакция СНиП 41–03–2003) необходимо применять материалы существенно большей толщины, чем показал первый расчет. Иначе применяемые материалы не обеспечивают нормативный уровень тепловых потерь и, соответственно, не отвечают требованиям энергоэффективности.

Получается, что толщины изоляции различных по своей структуре материалов будут в конструкции сопоставимы (ввиду соизмеримой теплопроводности). При определённых условиях изоляция из каменной ваты чуть толще, при других — немного тоньше. Это зависит от выпускаемой номенклатуры и теплопроводности при той или иной температуре.

Физику не обманешь, и приблизительно одинаковые по своим теплоизоляционным свойствам материалы должны иметь схожую толщину в одинаковых конструкциях.

Толщина изоляции трубы это

Посмотрим, каким будет уровень потерь сверх нормы, если поставить изоляцию, учитывая только безопасную температуру на поверхности (данные представлены ниже).

Толщина изоляции трубы это

Tепловые потери в системах отопления и ГВС при изоляции по безопасной температуре на поверхности фактические vs нормируемые, Вт/м (согласно табл. 3)

Толщина изоляции трубы это

Видно, что применение малых толщин, как это сейчас практикуется в некоторых проектах, в том числе с подачи производителей тонкой вспененной изоляции, приводит к огромным тепловым потерям. Фактически в системах отопления и горячего водоснабжения они превышают нормируемые в два-три раза (!). Это огромные финансовые потери, свидетельствующие об энергетической неэффективности.

Возможно, именно поэтому российская экономика — одна из самых энергоёмких в мире. По оценкам экспертов, РФ находится на 130-м месте среди 143 стран по уровню энергоэффективности экономики. Энергоёмкость ВВП России в два раза выше среднемировой.

Если прийти к выводу о необходимости применения схожих толщин изоляции из каменной ваты и вспененной изоляции, то окажется, что толщины (30–40 мм) различных диаметров либо не производятся (изготовителями вспененного каучука и полиэтилена), либо стоят гораздо дороже. Пример среднерыночного уровня цен представлен ниже.

Толщина изоляции трубы это

Все эти факторы говорят о том, что традиционное применение (без расчётов) вспененной изоляции с малой толщиной — это прямой путь к огромным перерасходам энергии, а использование вспененных решений с правильно рассчитанными толщинами ведёт к расходам сверх нормы на саму изоляцию. И это без учёта комплексной оценки пожарной опасности вспененных полимерных материалов и их долговечности.

Ирина Орлова

Методика инженерного расчёта тепловой изоляции трубопровода

Ниже представлена краткая методика инженерного расчёта тепловой изоляции трубопровода (трубы). Оптимальную толщину теплоизоляционного слоя находят путём технико-экономического расчёта. Практически толщину слоя изоляции определяют исходя из его термического спротивления (не менее 0,86 [oС • м2/Вт] для труб с Dу 25 мм).

Качество тепловой изоляции трубопровода оценивается её КПД. В современных конструкциях тепловой изоляции при использовании материалов с теплопроводностью до 0,1 [Вт/м • K] оптимальная толщина слоя изоляции обеспечивает тепловую эффективность этой изоляции, близкой к 0,8 (т.е. эффективность 80%).

Приведенная информация может быть полезна для проведения инженерных расчётов при проектировании различных машин и узлов, содержащих трубопроводы с тепловой изоляцией. В качестве примера ниже приведены результаты расчёта тепловой изоляции для выпускного коллектора [трубопровода] высокофорсированного дизеля.

Полное термическое сопротивление изоляционной конструкции для цилиндрической стенки трубопровода (трубы) определяется по формуле:

Толщина изоляции трубы это

  • где
  • dиз — искомый наружный диаметр стенки изоляции трубопровода.
  • dн — наружный диаметр трубопровода.
  • λиз — коэффициент теплопроводности изоляционного материала.
  • αв — коэффициент теплоотдачи от изоляции к воздуху.

Толщина изоляции трубы это

  1. где
  2. tн — температура наружной стенки трубопровода.
  3. tиз — температура поверхности изоляции.

Температура внутренней стенки изоляции трубопровода

Толщина изоляции трубы это

  • где
  • dв — внутренний диаметр трубопровода.
  • αг — коэффициент теплоотдачи от газа к стенке.
  • λт — коэффициент теплопроводности материала трубопровода.

Толщина изоляции трубы это

из которого определяется искомый наружный диаметр изоляции трубопровода dиз, и далее толщина изоляции этого трубопровода (трубы) вычисляется по формуле:

Толщина изоляции трубы это

Пример: Необходимо рассчитать тепловую изоляцию трубопровода высокофорсированного дизеля, наружный диаметр выпускного трубопровода составляет 0,6 м, внутренний диаметр этого трубопровода составляет 0,594 м, температура наружной стенки трубопровода принимается равной 725 К, температура наружной поверхности изоляции принимается равной 333 К, теплопроводность изоляционного материала принимается равной 0,11 Вт/(м К), тогда проведенный расчет изоляции трубопровода по методике, описанной выше, покажет, что толщина необходимой изоляции трубопровода должна составлять не менее 0,1 м.

Таблица толщина изоляции трубопроводов отопления

Расчет толщины теплоизоляции трубо-проводов

  • Дата: 15-04-2015
  • Просмотров: 308
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 22
  • Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений
  • Методика просчета однослойной утеплительной конструкции
  • Методика просчета многослойной утеплительной конструкции
  • Способ определения по заданной величине уменьшения температуры носителя тепла
  • Способ определения по установленной температуре поверхности утеплительного слоя
    • Соответствие показателей и материала теплоизолятора требованиям СНиП
Читайте также:  Как можно закрыть газовую трубу в коридоре

Инновационные магистрали из труб фирм и систем обеспечения жизни пунктов проживания транспортируют разные среды с различными параметрами. Такие параметры, например, температура, должны сохраняться независимо от влияния условий внешней среды, а для этого нужна тепловая изоляция. Ее толщину определяет расчет, который основывается на требованиях нормативных документов.

Толщина изоляции трубы это

Тепловая изоляция трубопровода должна хранить температуру в трубе независимо от влияния на нее условий внешней среды.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины слоя теплоизоляции цилиндрических поверхностей – процесс довольно сложный и сложный. Если вы не готовы поручить его профессионалам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата.

Один из самых популярных способов расчета тепловой изоляции труб – это вычисление по нормируемым показателям потерь тепла.

А дело все в том, что СНиПом установлены величины теплопотерь трубопроводами разного диаметра и при самых разных способах их прокладки:

Схема утепления трубы.

  • открытым способом на улице;
  • открыто в помещении или тоннеле;
  • бесканальным способом;
  • в непроходных каналах.

Суть расчета состоит в подборе утеплительного материала и его толщины так, чтобы величина потерь тепла не была больше значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормами, а конкретно – подобающим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, чем большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких ситуациях:

  1. Потери теплоты при нагревании стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы если сравнивать с потерями, которые теряются в слое наружного теплоизолятора. Из-за этой причины их разрешается не предусматривать.
  2. Подавляющее большинство всех инновационных и сетевых трубо-проводов сделано из стали, ее сопротивление передаче тепла чрезвычайно невысокое. А именно в сравнении с тем же показателем теплоизолятора. Благодаря этому сопротивление передаче тепла металлической стены трубы рекомендуется во внимание не принимать.
  • Вернуться к началу
  • Главная формула расчета теплоизоляции трубо-проводов показывает зависимость между величиной теплового потока от работающей трубы, покрытой слоем теплоизолятора, и его толщиной. Формула используется в том случае, если размер трубы меньше чем 2 м:
  • Формула расчета тепловой изоляции труб.

ln B = 2?? [K(tт – tо) / qL – Rн]

  • ? – показатель теплопроводимости теплоизолятора, Вт/(м ?C);
  • K – безразмерный показатель добавочных потерь теплоты через элементы крепежа или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
  • tт – температура в градусах транспортируемой среды или носителя тепла;
  • tо – температура воздуха снаружи, ?C;
  • qL – величина потока тепла, Вт/м2;
  • Rн – сопротивление передаче тепла на поверхности с наружной стороны изоляции, (м2 ?C) /Вт.

Значение теплопроводимости теплоизолятора ? считается справочным, в зависимости от подобранного утеплительного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю на протяжении года, а воздуха снаружи tо как среднегодовую.

Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура окружающей среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С.

Показатель сопротивления теплообмену на поверхности утеплительной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.

Примечание: величину Rн при промежуточных температурных значениях носителя тепла вычисляют способом интерполяции. Если же температурный показатель ниже 100 ?C, величину Rн принимают как для 100 ?C.

  1. Показатель В следует рассчитывать отдельно:
  2. Таблица потерь тепла при различной толщине труби и тепловой изоляции.
  3. B = (dиз + 2?) / dтр, тут:
  • dиз – внешний диаметр утеплительной конструкции, м;
  • dтр – внешний диаметр защищаемой трубы, м;
  • ? – толщина утеплительной конструкции, м.

Вычисление толщины изоляции трубо-проводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и утеплительной конструкции, а еще толщины слоя, после этого по таблице настоящих логарифмов находят параметр ln B.

Его подставляют в главную формулу одновременно с показателем нормируемого потока тепла qL и делают расчет. Другими словами толщина тепловой изоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны.

Это значение толщины и необходимо принимать для последующей разработки.

Рассмотренный способ вычислений относился к трубопроводам, их диаметр менее двух метров. Для труб большего размера расчет изоляции несколько легче и выполняется как для ровной поверхности и по другой формуле:

? = [K(tт – tо) / qF – Rн]

  • ? – толщина утеплительной конструкции, м;
  • qF – величина нормируемого потока тепла, Вт/м2;
  • другие параметры – как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Вернуться к началу

Таблица изоляции медных и труб из стали.

Некоторые перемещаемые среды имеют довольно большую температуру, которая подается поверхности с наружной стороны трубы из металла фактически неизменной.

При подборе материала для теплоизоляции подобного объекта встречаются с такой трудностью: не любой материал выдерживает большую температуру, к примеру, 500-600?C.

Изделия, которые способны контактировать с подобной горячей поверхностью, со своей стороны, не обладают достаточно большими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции выйдет недопустимо большой.

Решение – применить 2 слоя из самых разных материалов, любой из них исполняет собственную функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот оберегает трубопровод от влияния невысокой температуры воздуха снаружи. Основное требование такой термической защиты заключается в том, чтобы температура на границе слоев t1,2 была подходящей для материала наружного изоляционного покрытия.

  • Для расчета толщины изоляции первого слоя применяется формула, уже приводимая выше:
  • ? = [K(tт – tо) / qF – Rн]
  • Еще один слой рассчитывают по той же формуле, подставляя взамен температурные значения поверхности трубопровода tт температуру на границе 2-ух утеплительных слоев t1,2. Для вычисления толщины первого теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей труб диаметром менее двух метров применяется формула того же вида, как и для однослойной конструкции:

ln B1 = 2?? [K(tт – t1,2) / qL – Rн]

  1. Подставив взамен температуры воздуха величину нагрева границы 2-ух слоев t1,2 и нормируемое значение плотности теплового потока qL, находят величину ln B1. После определения числового значения параметра B1 через таблицу настоящих логарифмов рассчитывают толщину теплоизолятора первого слоя по формуле:
  2. Данные для расчета тепловой изоляции.
  3. ?1 = dиз1 (B1 – 1) / 2
  4. Расчет толщины второго слоя исполняют при помощи того же уравнения, только сейчас температура границы 2-ух слоев t1,2 выступает взамен температуры носителя тепла tт:

ln B2 = 2?? [K(t1,2 – t0) / qL – Rн]

Вычисления выполняются подобным образом, и толщина второго слоя теплоизоляции считается по такой же формуле:

?2 = dиз2 (B2 – 1) / 2

Такие сложные расчеты вести ручным способом очень трудно, при этом теряется большое количество времени, ведь в течении всей магистрали трубопровода его диаметры могут изменяться пару раз.

Поэтому, чтобы не потерять затраты труда и время на вычисление толщины изоляции инновационных и сетевых трубо-проводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специальным программным обеспечением.

Если же таковое отсутствует, метод расчета можно внести в программу Микрософт Exel, при этом быстро и удачно получать результаты.

Вернуться к началу

Теплоизоляционные материалы труб по СНиП.

Задача подобного рода часто ставится в случае если до конечного точки назначения транспортируемая среда должна дойти по трубопроводам с конкретной температурой.

Благодаря этому обозначение толщины изоляции нужно сделать на заданную величину уменьшения температуры.

К примеру, из пункта А тепловой носитель выходит по трубе с температурой 150?C, а в пункт Б он обязан быть доставлен с температурой не меньше 100?C, перепад не должен превысить 50?C. Для подобного расчета в формулы вводится длина l трубопровода в метрах.

Сначала необходимо найти полное сопротивление передаче тепла Rп всей тепловой изоляции объекта. Параметр высчитывается 2-мя любыми способами в зависимости от выполнения следующего условия:

Если значение (tт.нач – tо) / (tт.кон – tо) больше или равно числу 2, то величину Rп рассчитывают по формуле:

Rп = 3.6Kl / GC ln [(tт.нач – tо) / (tт.кон – tо)]

В приведенных формулах:

  • K – безразмерный показатель добавочных потерь теплоты через элементы крепежа или опоры (Таблица 1);
  • tт.нач – начальная температура в градусах транспортируемой среды или носителя тепла;
  • tо – температура воздуха, ?C;
  • tт.кон – остаточная температура в градусах транспортируемой среды;
  • Rп – полное тепловое сопротивление изоляции, (м2 ?C) /Вт
  • l – протяженность трассы трубопровода, м;
  • G – расход транспортируемой среды, кг/ч;
  • С – удельная теплоемкость этой среды, кДж/(кг ?C).

Тепловая изоляция трубы профильной из волокна базальта.

В другом случае выражение (tт.нач – tо) / (tт.кон – tо) меньше числа 2, величина Rп высчитывается подобным образом:

Rп = 3.6Kl [(tт.нач – tт.кон) / 2 – tо ] : GC (tт.нач – tт.кон)

Определения показателей аналогичные, как и в предыдущей формуле. Определённое значение термического сопротивления Rп подставляют в уравнение:

ln B = 2?? (Rп – Rн), где:

  • ? – показатель теплопроводимости теплоизолятора, Вт/(м ?C);
  • Rн – сопротивление передаче тепла на поверхности с наружной стороны изоляции, (м2 ?C) /Вт.

После этого находят числовое значение В и делают расчет изоляции по знакомой формуле:

В этой методике просчета изоляции трубо-проводов температуру внешней среды tо необходимо принимать по средней температуре самой холодной пятидневки. Параметры К и Rн – по вышеприведенным таблицам 1,2. Более развернутые таблицы для данных величин есть в документации нормативной базы (СНиП 41-03-2003, Свод Правил 41-103-2000).

Вернуться к началу

Это требование важно на предприятиях промышленности, где разные магистрали из труб проходят в середине помещений и цехов, в которых работают люди. В данном случае температура любой нагретой поверхности нормируется соответственно с правилами охраны труда чтобы не было ожогов. Расчет толщины утеплительной конструкции для труб диаметром более 2 м осуществляется соответственно с формулой:

Читайте также:  Как закрутить фитинг в радиатор

Формула определения толщины тепловой изоляции.

? = ? (tт – tп) / ? (tп – t0), тут:

  • ? – показатель отдачи тепла, принимается по справочным таблицам, Вт/(м2 ?C);
  • tп – нормируемая температура поверхности слоя теплоизоляции, ?C;
  • другие параметры – как в предыдущих формулах.

Расчет толщины теплоизолятора цилиндрической поверхности выполняется при помощи уравнения:

ln B =(dиз + 2?) / dтр = 2?? Rн (tт – tп) / (tп – t0)

Определения всех показателей как в предыдущих формулах. По методу данный промах схож с вычислением толщины теплоизолятора по заданному тепловому потоку. Благодаря этому дальше он осуществляется точно также, конечное значение толщины слоя теплоизоляции ? находят так:

Предложенная методика имеет определенную ошибку, хотя вполне допускается для предварительного определения показателей утеплительного слоя. Более правильный расчет осуществляется способом последовательных приближений при помощи личного компьютера и специального ПО.

Вернуться к началу

Схема изоляции трубы скорлупой ППУ.

Расчет изоляции для инновационных или сетевых трубо-проводов по способу нормируемой плотности потока тепла подразумевает, что его значение qL известно. В таблицах и приложениях к СНиП 41-03-2003 показаны эти значения, как и величины коэффициента К добавочных потерь.

Необходимо правильно пользоваться этими таблицами, так как они составлены для объектов, присутствующих в европейском регионе РФ. Для определения нормируемого потока тепла трубо-проводов, строящихся в иных регионах, его значение нужно множить на специально введенный для этого показатель.

В приложении СНиП указаны величины данных коэффициентов для любого региона учитывая способ прокладывания трубопровода.

При подборе изоляции трубо-проводов разного назначения необходимо смотреть на материал, из которого ее сделали. Нормативная документация регламентирует использование горючих материалов различных групп горючести. К примеру, утеплительные изделия группы горючести Г3 и Г4 не разрешается использовать на объектах:

  1. В наружном технологичном оборудовании, исключая те установки, которые стоят особняком.
  2. При совместной прокладке с другими трубопроводами, которые передвигают горючие газы или жидкости.
  3. При общей прокладке в одном тоннеле или эстакаде с электрокабелями.
  4. Запрещено использовать такие теплоизоляторы на трубопроводах в середине строений. Исключение – строения IV степени стойкости к огню.

Перед тем как приступить к выполнению столь серьезного и непростого расчета, необходится удостовериться, что подобранный утеплительный материал для труб отвечает всем требованиям документации нормативной базы касательно к этому объекту.

В другом случае вычисления придется делать пару раз.

Калькулятор расчета изоляции (утепления) отопительных труб при наружной прокладке — с пояснениями

В приватном строительстве могут случиться ситуации, когда теплогенерирующая установка размещена в основном здании, но от него необходимо провести теплотрассу к другой постройке – жилой, технической, подсобной, сельскохозяйственной и т.п.

Выходит, что некоторые участки трубы проходящие, к примеру, через холодные помещения, через подвалы или чердачные этажи, проложенные в подземных каналах а порой – и просто на чистом воздухе, чтобы не позволить лишних потерь энергии тепла затребуют добавочной термические изоляции.

Толщина изоляции трубы это

Калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке

Лучше всего, естественно, применить готовые теплоизоляционные полуцилиндры, но если это не получается, то можно задействовать и минвату. Отыскать требуемые значения толщины теплоизолятора очень легко – для этого есть необходимые таблицы.

Сложность в том, что любой волокнистый материал для утепления при подобном применении с каким то периодом в первую очередь даст усадку, и его толщины может стать недостаточно.

Предусматривать данный нюанс поможет калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке.

Для расчетов понадобятся некоторые табличные данные – они указаны ниже, с соответствующими пояснениями.

Калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке

Табличные данные для расчета и пояснения по его проведению

Правильный расчет аналогичного утепления теплотрассы – это очень непростые вычисления, и проводит их нет надобности, так как главные показатели давно установлены и сведены в таблицы.

Ниже предоставлена таблица, которую успешно можно применять при утеплении теплотрасс мин. ватой для фактически всей Европейской части России.

Если появится желание, для районов с более жёстким либо, наоборот, приятным климатом можно найти собственные значения, вбив в поисковике «СП 41-103-2000».

Изоляция стальных газопроводов: обзор материалов для изоляции и технологий их нанесения

Собираетесь газифицировать дом или модернизировать подвод газа? Газопровод – одна из наиболее ценных и опасных коммуникаций, поэтому её надежная защита крайне важна.

Согласитесь, повреждение газовой трубы и утечка этого горючего, может довольно долго оставаться незамеченной, а, затем, привести к самым плачевным последствиям. Лучше заранее всё тщательно изучить и перестраховаться при обустройстве защиты, правда?

Если вам интересна изоляция стальных газопроводов, в этой статье вы получите ответы на такие вопросы: зачем она нужна, какая бывает, в каких случаях и как используют каждый вид изоляционного материала, как проводят проверку качества покрытия. Упомянем все виды газопроводов: от магистральных до труб низкого давления, от надземных до подводных, ответим на все возникающие вопросы.

Функции изоляции газопровода

Сегодня к газопроводу подключено практически каждое здание в каждом населённом пункте, без голубого топлива сложно представить себе жизнь современного человека. Только вообразите, какое количество труб необходимо для реализации такой сети поставок!

Они тянутся над нашими головами, под ногами, глубоко в земле, и даже по морскому дну. Каждый сантиметр этой газовой паутины должен быть надёжно защищен и абсолютно безопасен, ведь утечка может привести к масштабной аварии, с разрушениями, а иногда и жертвами.

Современные подземные газопроводы прокладывают, в основном, в полимерных трубах – им не страшна ни коррозия, ни воздействие блуждающих токов, и температуру они сохраняют лучше

Полиэтиленовые газопроводы не нуждаются в дополнительной защите, но использовать их можно не везде, а замена стоит дорого, поэтому большинство труб с газом – стальные.

Чтобы сталь не ржавела и не разрушалась, её обрабатывают специальными составами и материалами, изолирующими её поверхность от окружающей среды. Основные функции таких покрытий – защита от влаги, химических влияний, механических воздействий, а также диэлектрическая защита.

Активная электрохимическая защита формирует на поверхности трубы катодный заряд, обеспечивая её электрическую стабильность и предотвращая влияние сторонних токов

Кроме покрытия, для надёжной защиты от блуждающих и постоянных токов, на подземных газопроводах организуют электрохимическую катодную защиту, которая обеспечивает отвод этих зарядов через специальный проводник к дренажной подстанции.

Для надземного трубопровода защита менее солидная, ведь её легче обновлять, а трубы подвергаются воздействию только атмосферной влаги, регулярно просыхая. Для морских же газопроводов – напротив, кроме надежной защиты от агрессивной среды требуется дополнительный слой утяжеления, чтобы труба неподвижно лежала на дне, под волнами.

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

Нормативные документы и их требования

Существует 3 основных документа, регламентирующих организацию защиты газопроводов. РД 153-39.4-091-01 «Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от коррозии». Как ясно из названия, она не распространяется на изоляцию газовых труб, диаметр которых больше 83 см – межгородские и международные, а также на трубы, проложенные над землёй или под водой.

ГОСТ 9.602-89 – смежный документ, в котором приведены все нормы и расчеты по защите подземных газопроводов. Если инструкция поясняет, как и из чего обустроить изоляцию, то ГОСТ указывает, сколько чего потребуется – от метров материала и инструментов до оборудования и трудовых часов работников.

ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. Этот стандарт восполняет пробел в Инструкции касательно магистральных трубопроводов. Их защита должна быть особенно надёжна и имеет свою специфику, поэтому нормы её организации вынесены в отдельный документ.

Как правило, газопроводы государственного и международного значения имеют диаметр более 830 мм, их установка и обслуживание – дело трудоёмкое и дорогостоящее

Этими документами регламентируются следующие вопросы:

  • какие виды материалов разрешено использовать на данном типе газопровода в данных условиях;
  • насколько усиленная изоляция необходима, нужна ли электрохимическая защита;
  • кто и когда обязан обеспечить газопровод необходимой защитой;
  • технология нанесения изоляции на заводе и в полевых условиях, а также для ремонта повреждений;
  • нормы расхода материалов и затрат других ресурсов для проведения работ;
  • порядок проверки качества покрытия и нормативы показателей качества по всем параметрам для каждого типа изоляции.

Таким образом, в этих документах пошагово расписан весь процесс изоляции труб, от выпуска на заводе до проверки после монтажа и в ходе эксплуатации. Никакого пространства для творчества не остаётся, ведь это вопросы безопасности.

  • В случае повреждения или некачественного нанесения изоляционного покрытия, сталь в грунте довольно быстро ржавеет, а это грозит утечкой газа и пожаром
  • Также существуют отдельные списки, в которых перечислены все рекомендуемые материалы и производители изоляции для газопроводов.
  • Учитывая сложность работ и немалое количество норм, которые необходимо соблюдать, даже не рассчитывайте справиться с изоляцией газопровода самостоятельно, да и газовая служба не примет работы, выполненные сторонним мастером.

Вус изоляция труб — параметры

Диаметр трубы ГОСТ Р51164-98

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *