Изоляция запорной арматуры трубопроводов: главные особенности применения

Проблемы теплосбережения в инженерных теплосетях успешно решаются комплексным подходом к выбору, определению качества и продолжительности ресурса классических и инновационных термостойких материалов.

Без обустройства внешней теплозащиты нередко эксплуатируются сложные по форме и конфигурации запорные, распределительные, клапанные устройства и другие составные элементы высокотемпературных трубных систем. На данный момент, эффективным и экономически оправданным решением считается изоляция задвижек и запорной арматуры специальными термочехлами.   

В перечень требований к термоизоляции запорной арматуры входят следующие пункты:

• Регулирование и перенаправление теплоносителя производится посредством специальной запорно-регулирующей арматуры.
• Установленные в инженерных сетях устройства отвечают за нормированное перемещение теплоносителя, возможность смешивания разнотемпературных потоков и полной их остановки.
• Трубопроводная арматура должна отвечать функциональным требованиям и правилам безопасной эксплуатации.

Предлагаемый ассортимент, прежде всего, классифицируется по назначению

• Запорные устройства предназначены для перекрытия сечения трубы и полной остановки потока теплоносителя. Чаще всего используются во время проведения ремонтных работ или замены отдельных системных фрагментов.
• Запорно-регулирующие предназначены для остановки потока, а также регулировки напора и количества теплоносителя на выходе.
• Запорно-обратные, перекрывая сечение трубопровода, блокируют перемещение газа или жидкости в обратном направлении.

Перечисленные устройства производятся из чугуна и стали. Корпуса формируются литьём, ковкой сваркой или штамповкой. С учётом принципа действия регулировочного элемента различают:

• Задвижки с перемещением регулировочного элемента под прямым углом по отношению к потоку.
• Клапаны с затворными устройствами, перемещаемые параллельно потоку.
• Краны и вентили, оснащённые вращающимися регулировочными устройствами.
• Вращающиеся дисковые затворы, которые могут устанавливаться перпендикулярно по отношению к потоку или под углом.

По способам подсоединения запорные механизмы классифицируются на несколько разновидностей, в том числе:

• Межфланцевые.
• Муфтовые.
  
• Бесфланцевые.
• Фланцевые.
• Приварные.
• Штуцерные и цапковые.

Независимо от технических параметров и особенностей конструкции, эффективность и долговечность запорной арматуры определяется наличием и качеством внешней изоляции. В процессе монтажа и эксплуатации все модели запорных устройств нуждаются в повышенном внимании. Это требование напрямую связано с их нестандартной формой и конфигурацией, а также расположением в труднодоступных местах.

Основные цели проведенных теплоизоляционных мероприятий

• Снижение тепловых потерь на участках размещения арматурных элементов.
• Стабилизация заданных температурных режимов.
• Обеспечение эксплуатационной безопасности.
• Предотвращение водной и электрохимической коррозии.
• Снижение конструктивного шумового фона.
• Продление ресурса эксплуатируемых конструкций.
• Термочехлы на арматуру должны соответствовать правилам пожарной безопасности.

На практике теплоизоляция поверхностей трубопроводов и запорной арматуры подбирается в соответствии с требованиями нормативной документации, ГОСТов, СНиПов и НПБ. Толщина внешней защитной оболочки должна составлять не менее 0,8 толщины термоизоляции.

Оптимальное и экономически обоснованное решение для утепления и надёжной защиты запорных устройств, которые нуждаются в периодическом обслуживании, это применение съёмных защитных термочехлов. В типовом варианте, это легкосъёмная конструкция, состоящая из алюминиевого корпуса и теплоизоляции. Примером может служить съемный теплоизоляционный чехол K-FLEX JACKET.

РАСПАКОВКА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО БЫСТРОСЪЁМНОГО ЧЕХЛА JACKEТ. ВИДЕО:

С учётом нестандартных форм и конфигураций, утепление посредством металлических съёмных коробов представляет собой трудоёмкий, затратный по изготовлению и не всегда экономически выгодный процесс. В качестве полноценной альтернативы ведущими специалистами рекомендованы гибкие термочехлы, позволяющие выполнить ремонт или замену термоизоляции с полным сохранением изначальных параметров.

Независимо от модели, съёмно-разъёмный термочехол Экоролл для изоляции запорных устройств или его однотипный аналог должны соответствовать определённым требованиям:

• Минимальное количество монтажных швов стыков и сопряжений.
• Удобные и надёжные в работе крепёжные элементы.
• Возможность вертикальной, горизонтальной или наклонной установки в труднодоступных местах.
• Соответствие внутренней формы наружной конфигурации изолируемого устройства.
• Устойчивость к производственной вибрации.

В список обязательных требований входит возможность многократного применения.

Виды термоизоляции

Для изготовления эластичных термочехлов могут использоваться материалы, по теплопроводности, стойкости к внешним факторам и эксплуатационной долговечности, отвечающие проектным требованиям.

Гибкий многослойный кожух состоит из следующих компонентов:

• Внутреннего покрытия.
• Собственно теплоизоляции.
• Покровного наружного слоя.
• При формировании характеристик кожуха учитывается давление и температура теплоносителя, а также степень его агрессивности.

Выбор термоизоляции и обкладочного материала определяется требованиями, которые изначально предъявляются к конкретным изолируемым конструкциям. Толщина внутреннего теплозащитного компонента рассчитывается индивидуально, в зависимости от характера технологического процесса, конструктивных свойств и условий последующей эксплуатации системы.

Промышленность представляет ассортимент доступных по стоимости и надёжных в работе высокотемпературных изоляционных материалов, в том числе:

• Каолиновую вату с рабочей температурой до +1150 ⁰С.
• Вспененный каучук сохраняющий работоспособность в температурном диапазоне -200 ⁰С / +150 ⁰С.
• Базальтовую изоляцию с температурой максимального нагрева до 900 ⁰С
• Минеральную вату с верхним пределом термостойкости до 600 градусов выше нуля.

Для термоизоляции высокотемпературного оборудования специального назначения рекомендована многослойная комбинированная изоляция, сочетающая в себе уникальную огнестойкость, соответствие природоохранным нормативам и увеличенную продолжительность рабочего ресурса.

В качестве наружной защитной оболочки используются прочные и атмосферостойкие материалы, стойкие к влаге, солнечному ультрафиолету и механическим воздействиям. Используемые материалы допускают возможность влажной чистки термочехлов.

Для обустройства защитной оболочки используют прочные ткани, изготовленные из разных видов термостойкого сырья. В кратком перечне:

• Конструкционные стеклоткани с предельно допустимой плюсовой температурой до 500 ⁰С.
• Ткани на кремнеземной основе +1150 ⁰С.
• Базальтовые полотна термостойкостью до + 600 ⁰С.
• Стеклоткани с сеточным металлическим, фольгированным, силиконовым или полиуретановым защитным покрытием.
• Ткани с силиконовым компонентом выгодно отличаются от однотипных аналогов стойкостью к влаге и температурным перепадам.
• Фольгирование отвечает за защиту материала от атмосферной влаги и солнечного ультрафиолета.
• Армирующая оболочка из металлической сетки придаёт ей дополнительный запас прочности и стойкости к механическим воздействиям.

Технология не исключает комбинированного применения нескольких однотипных материалов. Во всех отношениях предпочтительны термочехлы с встроенными смотровыми окошками, позволяющими контролировать состояние изолированных устройств, или снимать показания контролирующих приборов без полного или частичного демонтажа изоляции.

Модификации запорных элементов с рисками возможной протечки оборудуются встроенными дренажами. Имеется спрос на чехлы, усиленные металлическими каркасами.

Таблица 1. Варианты исполнения Термочехлы ЭКОРОЛЛ®

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

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

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

Пенополиуретан-изоляция для запорных и регулирующих устройств

Инновационный утеплитель нового поколения является эффективным материалом для снижения тепловых потерь и защиты запорной арматуры. В типовом решении, это прочные скорлупы, которые после установки фиксируются механическим или клеевым крепежом, в другом варианте – проволочными бандажами.

Работающая в неблагоприятных условиях ППУ-термоизоляция кашируется алюминиевой фольгой, оцинкованной сталью или стеклопластиком.

Базовые преимущества пенополиуретановой изоляции:

• 20-30 летняя продолжительность эксплуатационного ресурса.
• Стойкость к влаге, механическим деформационным нагрузкам, биологическим факторам и активным химическим соединениям.
• Универсальность применения. Пенополиуретановая термоизоляция не имеет ограничений по внешней отделке труб холодного и горячего водоснабжения, систем отопления и канализации.
• Сохранение работоспособности в температурных пределах -100 / +1500 ⁰С. Максимальная температура жидкого или газового теплоносителя, как правило, не превышает 1300 градусов выше нуля.
• Предлагаемый ППУ - ассортимент не содержит в себе токсических и активных химических соединений. Утеплители разного назначения отвечают требованиям природоохранных и санитарно-гигиенических нормативов.
• Вспененный полимер безопасен в пожарном отношении, поскольку не горит, не распространяет пламя на соседние участки и обладает свойством самозатухания.

Приведённые параметры определяют пригодность ППУ изоляциии для широкого спектра термозащитных технологий.

Лучшие бренды термочехлов для задвижек и запорной арматуры

Критерии выбора теплоизоляции формируются её качеством и особенностями её последующей эксплуатации. На этот час стабилизировался растущий спрос на следующие торговые марки - Energoflex, K-Flex, Thermaflex и Ру-Флекс.

Как закрепить материал?

В перечень обязательных требований к термочехлам любого бренда входит применение крепежа, гарантирующего быстрый монтаж и демонтаж без случайных повреждений. В рейтинге видов механического крепежа лидирующие позиции занимают:

• Металлические цепочки.
• Люверсы,
• Крючки.
• Ремни.
• Промышленные липучки.
• Заклёпки и проволочные бандажи.

По отдельному согласованию с заказчиком могут использоваться другие варианты крепежа. Для высокотемпературного оборудования системы фиксации производятся из специальных огнестойких компонентов.

Дополнительные сведения по профильным вопросам можно найти на страницах официального интернет-сайта или других источниках технической информации.