Теплогидроизоляция трубопроводов: виды и материалы

Тепловая изоляция трубопроводов — специфическая работа, её используют не в каждой трубопроводной системе. В основном эта разновидность изоляции применяется для защиты трубопроводов и нестандартных отопительных систем, а также при возведении надёжных барьеров на пути холода и влаги.

Тепловая изоляция позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики трубопровода и увеличить его общий срок службы.

Какие задачи решает теплогидроизоляция

Одновременное использование и тепловой, и гидроизоляции трубопровода позволяет добиться следующих результатов:

• Снижение риска промерзания рабочего вещества. Это особенно важно в случае с водопроводами и теплопроводами, в которых в качестве теплоносителя используется обычная вода;
• Противодействие коррозийным процессам на внешних стенках труб. Благодаря этому снижается и цена самого трубопровода. Это объясняется тем, что обычная труба, изготовленная из конструкционной стали и защищённая гидроизолятором, стоит дешевле специализированного изделия из нержавейки или меди;
• Снижение стоимости эксплуатации системы. Теплогидроизоляция трубопровода позволяет значительно снизить тепловые потери, увеличить энергоэффективность и продлить срок службы металлических труб.

Выделяют два вида оболочки, которая выступает в качестве защиты теплоизолированных деталей трубопроводов:

•     полиэтиленовая защитная оболочка (ПЭ);
•     защитная оболочка из оцинкованной стали (ОЦ).

Трубы и детали трубопроводов ППУ в полиэтиленовой защитной оболочке (ПЭ) используются для подземного размещения.

Трубы и детали трубопроводов ППУ в защитной оболочке из оцинкованной стали — для надземного размещения.

Где следует использовать тепловую изоляцию

Благодаря результатам, которых можно добиться с использованием теплогидроизоляции, её используют не только в трубопроводных системах, используемых в условиях «вечной мерзлоты». Сегодня встретить её можно практически на любой надземной линии и трубопроводе, заглублённом в почве выше уровня промерзания грунта. Помимо того, такие решения используются не только на водоводах, но и в газопроводах, нефтепроводах и на тепловых сетях.

О теплогидроизоляции труб

Рассмотрим подробнее наружное теплогидроизоляционное покрытие трубы, основанное на слое из жесткого пенополиуретана, стальной трубы со слоем антикоррозионного покрытия и гидроизоляционной оболочки, согласно ГОСТ 30732-2001.

В состав покрытия входят (см. рис.):

1. Антикоррозионный грунтовочный слой, толщина которого составляет 120-300 мкм. Основой данного слоя служит эпоксидная композиция.
2. Слой теплоизоляции, основанный на жестком пенополиуретане.
3. Наружный слой, представляющий собой:

• Оболочку из полиэтилена в случае трубопровода, прокладываемого под землей;
• Оцинкованную оболочку для трубопровода наружной прокладки.

4. Проводники для сигнальной системы.
5. Спутниковый трубопровод.
6. Специальная противопожарная вставка.

Важно: при заказе теплогидроизоляции трубопровода в состав слоя теплоизоляции могут быть включены проводники сигнальной системы и трубопроводы-спутники, предотвращающие застывание в трубопроводе транспортируемой среды.

Кроме того, трубопровод может быть оснащен противопожарной системой, основанной на барьерных вставках, изготовленных из минеральных негорючих веществ.

Теплогидроизоляция труб применяется в следующих областях строительства:

• Газопроводы;
• Нефтепроводы;
• Нефтепродуктопроводы;
• Конденсатопроводы;
• Водоводы;
• Теплосети и т.д.

То есть, при строительстве трубопроводов с бесканальной подземной или надземной прокладкой при температуре транспортируемой среды, не превышающей 130°С. Кроме того, теплогидроизоляцию можно применять при строительстве трубопроводов в местностях с вечной мерзлотой.

Важно: различают два вида теплогидроизоляции труб: усиленная и весьма усиленная.

Полная защита зоны стыка обеспечивается путем комплектования труб следующими элементами:

• Эпоксидные жидкие композиции и компаунды без содержания растворителей;
• Полускорлупы из монтажной пены или жесткого пенополиуретана;
• Снабженные замками термоусадочные манжеты.

Срок эксплуатации теплогидроизоляционного покрытия составляет от 30-50 лет, то есть не менее, чем проектный срок службы самого трубопровода.

Подобная конструкция существенно снижает потери тепла. Так, в случае, когда температура носителя превышает 100°С, потери тепла составляют менее 2% — значение, в 10 раз меньшее показателей традиционных теплоизоляционных материалов.

Кроме того, наличие гидроизоляции предотвращает контакты труб с влагой, что позволяет избежать появления гниения и коррозии. Укладка таких труб может выполняться бесканальным способом, значительно снижая общую стоимость работ.

Кроме того, в трубопроводе может быть установлен греющий кабель, позволяющий недорого и эффективно поддерживать в транспортируемой среде стабильную температуру. Прогрев отдельного участка трубы позволяет также снизить потребление энергии.

Нагревающий кабель действует по следующему принципу:

• При снижении температуры сопротивление нагревательного элемента уменьшается, за счет чего увеличивается сила проходящего в нем тока и отдача тепла;
• Повышение температуры повышает сопротивление, в результате чего выделение тепла и энергопотребление снижается.

В результате уровень подогрева трубы зависит от температуры внешней среды в конкретном участке.

Теплогидроизоляция полов

Гидро- и теплоизоляция пола с подогревом является обязательной процедурой. Системы тепловой защиты повышают энергоэффективность «теплого» пола, а гидроизоляция убережет межэтажное перекрытие в случае неожиданного прорыва «внутреннего» трубопровода. А если «на разогреве»  будут использоваться электронагреватели, то гидроизоляция сработает еще и как диэлектрик, защищающий систему от пробоев и коротких замыканий.

В итоге, идеальным решением является  теплогидроизоляция пола фольгированным пенополистиролом. Фольга удержит тепло, превращая покрытие в термос, полимер сохранит температуру и защитит нагреватели от влаги. Причем, пенополистирол – это очень прочный материал, который используют даже при обустройстве гидроизоляции подошвы фундамента. Кроме того, пенополистирол является химически инертным продуктом – он не выделят вредных веществ и не раздражает даже хронических аллергиков.

Альтернативные теплоизолирующие материалы – пробка и минеральная вата не обладают гидрофобностью. Причем та же минвата при увлажнении хотя бы на один процент теряет до 30-40 процентов тепловой инерции. А пробка, ко всем прочему, еще и очень дорого стоит.

Еще один конкурент – гидрофобный и термостойкий пенопласт – не имеет запаса прочности пенополистирола. Поэтому разумной альтернативы у пенополистирола попросту нет.

Монтаж гидро- и теплоизолятора нагреваемого пола

Изоляционное покрытие укладывают прямо на бетонную стяжку перекрытия. Разумеется, «подложка» должна быть подготовлена соответствующим образом. То есть, в стяжке не должно быть трещин, сквозных или глухих отверстий, сколов и прочих дефектов.

Если таковые есть, то их нужно устранить, воспользовавшись составом «наливные полы», распределяемым по поверхности перекрытия с помощью игольчатого валика.

Кроме того, подбирая гидроизолятор нужно принять во внимание и предстоящий монтаж нагревательных элементов. Поэтому, в большинстве случаев, в качестве изолятора приобретают плитный и рулонный материал, с нанесенной на внешнюю поверхность разметкой, вдоль которой укладывают трубы или электронагреватели.

Уложив вдоль разметки нагревательные элементы можно приступать к фиксации конструкции, которую попросту заливают цементом или придавливают балластом. Поверх второй стяжки или балласта можно настелить паропроницаемый гидроизолятор. Хотя, в большинстве случаев, обходятся и без этого.

Важность качественной теплогидроизоляции переоценить нереально.

Надежная изоляция труб предусматривает обеспечение следующих параметров:

— стабильная температура теплоносителя, а соответственно понижение теплопотерь и предотвращение замерзания транспортируемой среды;

— защита трубопровода от действий окружающей среды (проявляется в коррозии металлических труб) и увеличение срока его эксплуатации;- понижение эксплуатационных затрат.

Гидроизоляция труб пенополиуретаном (ППУ) — это один из самых эффективных способов увеличения срока службы водопроводов, других коммуникаций и канализации. Использование ППУ-изоляции актуально для металлических, чугунных, п/э труб ввода, труб в помещений с повышенной влажностью и для трубопроводов, находящихся в почве.

Разработка включает напыление на трубы жидкой смеси, складывающейся из полиизоцианата и полиола.

Пенополиуретан обладает прекрасными теплоизоляционными характеристиками. Не менее серьёзным преимуществом считается отсутствие швов по окончании напыления, что существенно повышает эффективность гидроизоляции.

Материал надёжен для здоровья, исходя из этого его возможно применять для защиты металлических, чугунных, п/э труб, находящихся в помещений (ванные, кухни и др.), для гидроизоляции ванных комнат. Другие преимущества пенополиуретана:

— высокая адгезия;

— трудновоспламеняемость;

— устойчивость к действию агрессивных веществ, слабокислых осадков;

— биологическая нейтральность (устойчивость к плесени, микробам).

Теплогидроизоляция труб используется в следующих областях строительства:

— Газопроводы;

— Нефтепроводы;

— Нефтепродуктопроводы;

— Конденсатопроводы;

— Водоводы;

— Теплосети и т.д.

Другими словами, при постройке трубопроводов с бесканальной подземной либо надземной прокладкой при температуре транспортируемой среды, не превышающей 130°С. Помимо этого, теплогидроизоляцию возможно использовать при постройке трубопроводов в местностях с вечной мерзлотой.