Как произвести расчет тепловой изоляции трубопроводов?

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов

Также смотрите:

Требования к теплоизоляции по коэффициентам теплопроводности и плотности для трубопроводов различного типа определены в СНиП 41-03-2003, с учетом условий их эксплуатации.

Для обеспечения данных требований в каждом конкретном случае производится расчет теплоизоляции трубопровода и составляется соответствующий документ.

Мы предлагаем производить утепление трубопроводов самым надежным и высокоэффективным теплоизолятором современности – аэрогелем. Наши специалисты произведут квалифицированные расчеты теплоизоляции трубопроводов аэрогелем для объектов любой сложности, как в промышленном производстве, так и в быту.

Как производится расчет теплоизоляции трубопровода

Для конкретных условий эксплуатации трубопровода производится расчет теплоизоляции, в ходе которого определяется:

• толщина
• плотность
• вид материала утеплителя

При этом в обязательном порядке учитываются следующие факторы:

• температурный режим, как на изолируемой поверхности, так и в окружающей среде
• влажность и агрессивность окружающей среды
• вибрационное, механическое, химическое и другие виды воздействия внешней среды
• допустимые нагрузки на трубопровод
• сезонные перепады температур
• пожароопасность трубопровода и степень необходимой его защиты от огня
• другие факторы, влияющие на характер и показатели теплообмена, инженерные данные по эксплуатации трубопровода и его технические характеристики

Расчет теплоизоляции трубопровода должен квалифицированными специалистами.

Типичные ошибки при расчете теплоизоляции трубопроводов

Если расчет теплоизоляции трубопроводов производится неподготовленными людьми, часто возникают ошибки, могущие привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

Рассмотрим эти ошибки:

• Не учтен коэффициент уплотнения теплоизоляционного слоя в результате усадки. Это может привести к нарушению герметичности теплоизолирующего слоя, высоким теплопотерям, резкому снижению теплоизолирующих свойств утеплителя в результате его увлажнения, коррозии поверхности труб и фитингов и сокращению сроков эксплуатации утеплителя.
• Необоснованное превышение толщины утеплителя, без учета назначения трубопровода. Приводит к перерасходу средств и, часто, весьма значительному, а также повышает опасность разрушения трубопровода из-за превышения допустимой нагрузки на него.
• Не учтен вес бандажей и других крепящих материалов. Приводит к повышению вероятности выхода трубопровода из строя из-за превышения величины допустимой нагрузки.

Сотрудники нашей компании – высокопрофессиональные и подготовленные специалисты. Доверив им расчет теплоизоляции трубопровода, вы можете быть спокойны о его качестве.

Применение для утепления ваших трубопроводов аэрогеля – залог долгосрочной и безаварийной их эксплуатации. Стоимость утеплителя с лихвой окупится его эффективной и надежной работой по теплозащите любых трубопроводов.

Для получения более детальных консультаций свяжитесь с нами – и вы увидите все преимущества сотрудничества с нашей компанией.

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

• Энциклопедия ипотеки
• Кодексы
• Законы
• Формы документов
• Бесплатная консультация
• Правовая энциклопедия
• Новости
• О проекте

Бесплатная консультация

Навигация

Федеральное законодательство

• Конституция
• Кодексы
• Законы

Действия

• Главная
• «ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ. СНиП 2.04.14-88» (утв. Постановлением Госстроя СССР от 09.08.88 N 155)

3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

3.1. Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится:

а) по нормативной плотности теплового потока через изолированную поверхность, которую следует принимать:

для оборудования и трубопроводов с положительными температурами, расположенных на открытом воздухе, — по обязательному приложению 4 (табл. 1, 2), расположенных в помещении, — по обязательному приложению 4 (табл. 3, 4);

для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами, расположенных на открытом воздухе, — по обязательному приложению 5 (табл. 1), расположенных в помещении, — по обязательному приложению 5 (табл. 2);

для паропроводов с конденсатопроводами при их совместной прокладке в непроходных каналах — по обязательному приложению 6;

для трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при прокладке в непроходных каналах — по обязательному приложению 7 (табл. 1, 2);

для трубопроводов водяных тепловых сетей при двухтрубной подземной бесканальной прокладке — по обязательному приложению 8 (табл. 1, 2).

При проектировании тепловой изоляции для технологических трубопроводов, прокладываемых в каналах и бесканально, нормы плотности теплового потока следует принимать как для трубопроводов, прокладываемых на открытом воздухе;

б) по заданной величине теплового потока;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях в течение определенного времени;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами;

д) по заданному количеству конденсата в паропроводах;

е) по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в трубопроводах в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости;

ж) по температуре на поверхности изоляции, принимаемой не более, °С:

для изолируемых поверхностей, расположенных в рабочей или обслуживаемой зоне помещений и содержащих вещества:

температурой выше 100 °С ………………………………… 45

температурой 100 °С и ниже ……………………………….. 35

температурой вспышки паров не выше 45 °С …………….. 35

для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе в рабочей или обслуживаемой зоне, при:

металлическом покровном слое …………………………… 55

для других видов покровного слоя ………………………… 60

Температура на поверхности тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, не должна превышать температурных пределов применения материалов покровного слоя, но не выше 75 °С;

и) с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих вещества с температурой ниже температуры окружающего воздуха. Данный расчет следует выполнять только для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении. Расчетная относительная влажность воздуха принимается в соответствии с заданием на проектирование, но не менее 60 %;

к) с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары или водяные пары и газы, которые при растворении в сконденсировавшихся водяных парах могут привести к образованию агрессивных продуктов.

3.2. Толщина теплоизоляционного слоя для оборудования и трубопроводов с положительными температурами определяется исходя из условий, приведенных в подп. 3.1а — 3.1ж, 3.1к, для трубопроводов с отрицательными температурами — из условий подп. 3.1а — 3.1г.

Для плоской поверхности и цилиндрических объектов диаметром 2 м и более толщина теплоизоляционного слоя дельта_k, м, определяется по формуле

где лямбда_k — теплопроводность теплоизоляционного слоя, определяемая по пп. 2.7 и 3.11, Вт/(м·°С);

R_k — термическое сопротивление теплоизоляционной конструкции, м2·°С/Вт;

R_tot — сопротивление теплопередаче теплоизоляционной конструкции, м2·°С/Вт;

альфа_e — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, принимаемый по справочному приложению 9, Вт/(м2·°С);

R_m — термическое сопротивление неметаллической стенки объекта, определяемое по п. 3.3, м2·°С/Вт.

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 м толщина теплоизоляционного слоя определяется по формуле

	(2)
	(3)

где B = d_1 / d — отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта;

r_tot — сопротивление теплопередачи на 1 м длины теплоизоляционной конструкции цилиндрических объектов диаметром менее 2 м, (м·°С)/Вт;

r_m — термическое сопротивление стенки трубопровода, определяемое по формуле (15);

d — наружный диаметр изолируемого объекта, м.

Величины R_tot и r_tot в зависимости от исходных условий определяются по формулам:

а) по нормированной поверхностной плотности теплового потока (подп. 3.1а)

где t_w — температура вещества, °С;

t_e — температура окружающей среды, принимаемая согласно п. 3.6, °С;

q — нормированная поверхностная плотность теплового потока, принимаемая по обязательным приложениям 4-8, Вт/м2;

K_1 — коэффициент, принимаемый по обязательному приложению 10;

по нормированной линейной плотности теплового потока

где q_e — нормированная линейная плотность теплового потока с 1 м длины цилиндрической теплоизоляционной конструкции, принимаемая по обязательным приложениям 4-8, Вт/м;

б) по заданной величине теплового потока (подп. 3.1б)

где A — теплоотдающая поверхность изолируемого объекта, м2;

K_red — коэффициент, учитывающий дополнительный поток теплоты через опоры, принимаемый согласно табл. 4;

Q — тепловой поток через теплоизоляционную конструкцию, Вт;

где l — длина теплоотдающего объекта (трубопровода), м;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях (подп. 3.1в)

где 3,6 — коэффициент приведения единице теплоемкости, кДж/(кг·°С) к единице Вт·ч/(кг·°С);

t_wm — средняя температура вещества, °С;

Z — заданное время хранения вещества, ч;

V_m — объем стенки емкости, м3;

ро_m — плотность материала стенки, кг/м3;

c_m — удельная теплоемкость материала стенки, кДж/(кг·°С);

V_w — объем вещества в емкости, м3;

ро_w — плотность вещества, кг/м3;

c_w — удельная теплоемкость вещества, кДж/(кг·°С);

t_w1 — начальная температура вещества, °С;

t_w2 — конечная температура вещества, °С;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами (подп. 3.1г):

	(9)
	(10)

где G_w — расход вещества, кг/ч.

Формулы (9), (10) применяются для газопроводов сухого газа, если отношение t_w1 / P

Программа для расчета теплоизоляции

1. Главная
2. Полезные статьи
3. Программа для расчета теплоизоляции

Программа для расчета теплоизоляции

С помощью программы IsoCalc можно выполнить расчет коэффициента теплоотдачи, который в свою очередь зависит от температуры окружающей среды и насителя, типа покровного слоя и ориентации трубопровода. В данной программе учитываются многие факторы при расчете теплотехнических характеристик.

Программа: IsoCalc
Версия: 5.0
Автор: K-FLEX
Сайт: http://www.k-flex.com/
Рус. язык: Â Â Â Есть
Размер, ОС: 2.49 МБ, XP/Vista/7
Download: Скачать IsoCalc 5.0

Установка программы для расчета теплоизоляции
IsoCalc 5.0
1. Разархивируем архив isocalc.zip
2. Запускаем IsoCalc 5.0 .msi (запускать установку нужно от имени администратора)
3. Дальше нажимаем кнопку — Далее > и все по порядку.
После успешной установки на рабочем столе появится ярлык этой программы.

Что можно расчитать с помощью программы IsoCalc 5.0 ?

1. Расчет трубопроводов:

• Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
• Расчет изменение температуры носителя при заданной толщине изоляции;
• Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
• Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции;
• Расчет времени замерзания носителя при заданной толщине изоляции.

2. Расчет плоских поверхностей:

• Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
• Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции;
• Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции.

Качественная теплоизоляция в виде рулонов и теплоизоляционных трубок, системы «теплый пол» ведущих фирм производителей изоляции Тилит и Пенофол. Компания Теплопрок является официальным дилером Тилит и Пенофол в России.

Каталог

Информация

• О компании
• Новости
• Вакансии
• Сертификаты и дипломы
• Типы кондиционеров
• Полезные статьи
• Политика сайта
• Изоляция
• Рассчитать теплоизоляцию

Мы получаем и обрабатываем персональные данные посетителей нашего сайта в соответствии с политикой конфиденциальности. Если вы не даете согласия на обработку своих персональных данных,вам необходимо покинуть наш сайт.

Новости

Как произвести теплогидравлический анализ и расчет тепловой изоляции сложных разветвленных трубопроводных систем? Как выбрать предохранительные клапаны для безопасной эксплуатации промышленных объектов? Эти и многие другие вопросы мы подробно разобрали на прошедшем 24 ноября бесплатном вебинаре!

В обновленной версии добавлено множество новых возможностей, например, импорт модели из таблицы Excel и AutoCAD, установка косых стыков на краю отводов, улучшена методика расчета трубопроводов из термопластиков.

В базу данных добавлен ряд вспомогательных материалов теплоизоляционных конструкций, доступны новые возможности расчета противопожарных и компенсационных вставок и вспомогательных крепежных деталей, исправлен ряд ошибок.

Только до 30 декабря 2020 года у Вас есть возможность получить скидку в 15% на приобретение программных решений «НТП Трубопровод»!

В обновленной версии добавлен экспорт в файл PCF, обновлена база данных ППУ изоляции, устранены некоторые ошибки и многое другое!

Добавлены новые расчеты и элементы, усовершенствован интерфейс и внесены изменения в базы данных.

Узнайте подробнее о новых возможностях программы СТАРТ-Проф на бесплатном вебинаре. Присоединяйтесь к эфиру!

Добавлена функция копирования списка участков в буфер обмена и исправлен ряд ошибок.

Модули интеграции: REVIT-СТАРТ, REVIT-ГИДРОСИСТЕМА, REVIT-ИЗОЛЯЦИЯ позволяют сократить время на подготовку исходных данных и избежать ошибок при выполнении инженерных расчетов.

Добавлены новые функции и нормы, сейсмика подземных трубопроводов, штуцера сосудов, аппаратов и резервуаров, а также реализована интеграция. И многое другое!

Будь в курсе последних инструментов для инженерных расчетов трубопроводов и оборудования в промышленности!

Выход нового модуля «REVIT- ИЗОЛЯЦИЯ» компании «НТП Трубопровод»

Как выполнить расчет тепловой изоляции технологических трубопроводов и сэкономить время? Как минимизировать ручной ввод данных инженером — расчетчиком? Как избежать ошибок при внесении изменений в проект? Расскажем на бесплатном вебинаре!

Новый программный продукт «REVIT-ГИДРОСИСТЕМА», позволяющий передать информационную модель трубопроводной системы из ПО Autodesk Revit в программу теплогидравлического расчета, теперь в продаже!

В новой версии «Штуцер-МКЭ» добавлены новые модели отвода, расчеты по ГОСТ, вывод графиков свойств материалов и другие возможности, которые значительно повысят качество работы.

Тестируйте бета-версию модуля «REVIT-ИЗОЛЯЦИЯ», который позволяет экспортировать модель технологических трубопроводов из Autodesk Revit в ПО Изоляция.

Уважаемые пользователи, мы подготовили рекомендации по организации удаленного доступа для программ «НТП Трубопровод» в условиях работы вне офиса.

Как сократить время на подготовку исходных данных для инженерных расчетов технологических трубопроводов? Как автоматизировать работу инженера-расчетчика? Как исключить ошибки, связанные с повторным ручным вводом данных?
Поделились опытом в прямом эфире! Доступна запись.

Не упустите возможность протестировать бета-версию модуля «REVIT-ГИДРОСИСТЕМА» для интеграции Autodesk Revit c ПО Гидросистема.

Модуль позволяет передавать геометрическую и атрибутивную информацию трубопровода из информационной модели в систему расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения.

Новые возможности программы Штуцер-МКЭ значительно облегчают работу пользователей.

Обновлена номенклатура клапанов и БПУ производства ОАО «БАЗ» в БД программы.

В новой версии дополнен состав базы данных, уточнены различные расчеты, в том числе расчет температуры и вспомогательных материалов, исправлен ряд ошибок.

Скачивайте бета-версию модуля «REVIT-СТАРТ», который позволяет интегрировать модель технологических трубопроводов из Autodesk Revit в ПО СТАРТ-Проф.

Новая версия программы разработана с учетом пожеланий пользователей. Теперь есть возможность рассчитывать трубопроводы, отдельные части которых имеют различную шероховатость стенок, и моделировать резервуары.

Новые возможности программы Штуцер-МКЭ позволяют производить расчет несущих элементов без штуцера, изменять ориентации всех типов несущих элементов.

В обновленной версии программ СТАРТ-Проф и СТАРТ-Проф Эконом добавлена функция скрытия и отображения узлов, номеров узлов и имен узлов в графическом окне результатов и исправлен ряд проблем.

В новой версии 3.1 программы «ПАССАТ» добавлены новые элементы и опции, которые значительно улучшат работу пользователей.

Программное обеспечение для моделирования и расчета прочности и жесткости технологических трубопроводов различного назначения

Новая версия 4.2 программы Гидросистема включает ряд значительных усовершенствований, в том числе расчет течения жидкостей, содержащих твердую фазу, а так же расчет несбалансированных усилий на трубопровод при гидроударе с последующим импортом в программные продукты СТАРТ-Проф и CEASAR II

Компания CSD совместно с ООО «НТП Трубопровод» объявляет о выходе временных лицензий на все программные продукты «НТП Трубопровод».

Программа предназначена для моделирования и расчета прочности и жесткости технологических трубопроводов

Компания «НТП Трубопровод» выпустила обновленные версии программ СТАРТ-Проф Эконом, СТАРТ-Проф 4.83 R3

Компания CSD совместно с «НТП Трубопровод» объявляют о выходе новой версии 2.16.0.1 программы Штуцер-МКЭ

Выпущена новая версия 3.5 программы Предклапан, содержащая значительные усовершенствования

ООО Завод теплоизоляционных материалов

тел

e-mail

• Завод Теплоизоляционных Материалов
• Новости
• Обратная связь
• Карта сайта
• Контакты

Теплоизоляция трубопроводов

Нормативы изоляции трубопроводов: СНиП.

Какой должна быть изоляция трубопроводов, СНиП 41-03-2003 определяет достаточно четко, прописывая требуемую плотность и коэффициенты теплопроводности для различных типов трубопроводов и условий эксплуатации. Так, например, для изолируемой поверхности температурой ниже 12 градусов по Цельсию, как требует СНиП, тепловая изоляция трубопроводов должна предусматривать создание пароизоляционного слоя. Для поверхностей с переменным температурным режимом предусмотрена специальная процедура расчета, ориентированная на исключение накопления влаги в слое теплоизоляции.

Расчет теплоизоляции трубопровода

Для выбора подходящих утеплителей необходимо сначала произвести расчет для определения толщины, плотности и оптимального материала в каждом конкретном случае. Расчет изоляции трубопроводов должен принимать во внимание следующие факторы: температуры изолируемой поверхности и окружающей среды, допустимые нагрузки, наличие вибрации и других механических воздействий, теплопроводность и стойкость материалов к деформации и многое другое. Кроме того, расчет изоляции труб должен включать и учет нагрузок от вышележащего грунта и транспортных средств с запасом на будущее.

На практике расчет теплоизоляции труб производится в соответствие с формулами для стационарной и нестационарной передачи тепла через различные виды стенок. При этом расчет толщины теплоизоляции трубопроводов должен быть адаптирован к конкретным условиям работы: от материалов, используемых для теплоизоляции до сезонных перепадов температур внешней среды и влажность, которая существенно ускоряет теплообмен и снижает эффективность некоторых видов изоляционных материалов (например, минеральной ваты). Инженерные данные, предоставляемые профессиональными компаниями и специалистами, в дальнейшем могут использоваться для улучшения теплоизоляции трубопроводов.

Стоимость работ по теплоизоляции трубопроводов

Длительность и стоимость работы по теплоизоляции трубопроводов зависит от нескольких факторов: местоположения изолируемого объекта, метода прокладки изоляции, материалы и так далее. Раньше в качестве утеплителя часто использовали минераловатные маты, которые наматывали на трубы и закрепляли различными бандажами. Стоимость изоляции труб таким способом очень высока за счет сложности и длительности самой работы, ее низкой эффективности и неизбежного «человеческого фактора». Появление специальных цилиндров позволило ускорить процесс в несколько раз и существенно снизить затраты.

Обычно толщина теплоизоляции трубопроводов на основе цилиндров подбирается по просто таблице, соотносящей диаметр трубопровода и температуру носителя, в соответствии с ней легко выбрать подходящий утеплитель для трубопровода. Стоит добавить, что теплоизолирующие цилиндры на данный момент — это самый простой и высокотехнологичный метод теплоизоляции, который прост в установке и сохраняет свои характеристики надолго.

Как произвести расчет тепловой изоляции трубопроводов?

РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ

Специалисты нашей компании готовы оказать Вам информационную поддержку для осуществления Ваших технических потребностей, а при производственной необходимости, осуществить выезд на объект, предварительно подписав договор оказания услуг.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ И ЗАЩИТНЫЕ ОБОЛОЧКИ ТМ PIPEWOOL
В ПРОГРАММЕ «ИЗОЛЯЦИЯ» — «НТП ТРУБОПРОВОД»

Проектирование и расчеты толщины тепловой изоляции с помощью программы позволяют значительно сэкономить сроки проектирования и рабочее время инженерно-технического персонала.

Благодаря сотрудничеству с компанией ООО «НТП Трубопровод» в 2015 году, в базу данных материалов и в правила выбора материалов программы «Изоляция» введена продукция ТМ PIPEWOOL – цилиндры и фасонные теплоизоляционные элементы, быстросъемные конструкции, защитные оболочки.

*Программа служит для расчета тепловой изоляции и выпуска проектных документов с использованием изделий. C программой также поставляется файл чертежей технических решений PIPEWOOL.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ C PIPEWOOL В ПРОГРАММЕ «ИЗОЛЯЦИЯ»

ВЫ ПРОЕКТИРУЕТЕ — МЫ ПРОИЗВОДИМ!

ВСЕ МАТЕРИАЛЫ ТМ PIPEWOOL В ОДНОЙ ПРОГРАММЕ!

СПЕЦИФИКА РАСЧЕТОВ И КАЛЬКУЛЯЦИИ ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ

Расчет тепловой изоляции трубопровода является одной из самых трудоемких проектных задач. Современные требования по срокам и выполнению проекта делают расчет изоляции вручную для больших проектов практически невозможным. Даже использование альбомов типовых конструкций не позволяет в полной мере обеспечить требуемую эффективность работы.

Наша Компания готова произвести сложные инженерные расчеты для определения толщины теплоизоляционного слоя изолируемых конструкций трубопроводов и оборудования с помощью программы «Изоляция», высокие стандарты и точность расчетов которой сертифицирована согласно действующим нормам и имеют рекомендации к применению Ростехнадзора.

Программа «Изоляция» в автоматическом режиме выполняет расчет тепловой изоляции (толщины теплового слоя) и полностью формирует теплоизоляционную конструкцию, рассчитывает и генерирует лист общих данных (ведомость ссылочных и прилагаемых документов), техномонтажную ведомость, ведомость объемов работ (для сметного отдела) и спецификацию.

Программа расчета изоляции рекомендуется для использования в проектно-конструкторских бюро и отделах при проектировании и реконструкции магистральных и технологических трубопроводов и теплосетей, оборудования в нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой, нефтяной, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, производящих расчет и выбор тепловой изоляции трубопроводов и оборудования.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБЪЕКТОВ:

● Трубопроводов, включая прямые участки, отводы, переходы, арматуру и фланцевые соединения;
● Трубопроводов двухтрубной прокладки (канальной и бесканальной), в том числе теплосетей;
● Различных видов оборудования, как стандартных (насосов, емкостей, теплообменников и др.), так и сложных составных аппаратов, включающих различного вида обечайки, днища, штуцера, люки и фланцевые соединения.

Исходными данными для расчета изоляции трубопровода являются: тип и размер изолируемого объекта, его температура и расположение; прочие данные задаются по умолчанию и могут быть изменены пользователем. Геометрические размеры теплоизоляции рассчитываются в зависимости от назначения изоляции, типа изолируемого объекта, толщины теплового слоя, температуры продукта, параметров окружающей среды, характеристик материала изоляции с учетом его уплотнения.

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТСЯ В СООТВЕТСТВИИ СО СЛЕДУЮЩИМИ НОРМАТИВНЫМИ ДОКУМЕНТАМИ:

● СНиП 41-03-2003;
● СП 61.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 41-03-2003);
● СНиП 2.04.14-88;
● НР 34-70-118-87 (Для атомных и тепловых станций);
● ТКП 45-4.02-91-2009 (нормы республики Беларусь).

ПОСЛЕ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОГРАММА РАСПЕЧАТЫВАЕТ РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ВЫХОДНЫХ ДОКУМЕНТОВ:

● Лист общих данных;
● Техномонтажная ведомость для строительного подразделения;
● Ведомость объемов работ для сметного отдела;
● Спецификация в отдел материального обеспечения по ГОСТ 21.405-93, ГОСТ 21.110-95 и ГОСТ 21.101-97.

ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ РЕШАЕТ ПРОГРАММА «ИЗОЛЯЦИЯ»:

● Оптимальный выбор теплоизоляционных конструкций и материалов;
● Расчет минимально необходимой толщины теплоизоляционного слоя (для случая одного или двух материалов в теплоизоляционном слое);
● Подбор типоразмеров изделий;
● Расчет объемов работ и общего количества материалов;
● Выпуск проектной документации.

ПРОГРАММА РАССЧИТЫВАЕТ ИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБЪЕКТОВ:

● Трубопроводов наземной прокладки и проложенных в грунте (канально и бесканально), включая прямые участки, отводы, переходы, арматуру и фланцевые соединения;
● Трубопроводов двухтрубной прокладки (канальной и бесканальной), в том числе теплосетей;
● Различных видов оборудования – как стандартных (насосов, емкостей, теплообменников и др.), так и сложных составных аппаратов, включающих различного вида обечайки, днища, штуцера, люки и фланцевые соединения;
● Учитывается наличие обогревающих спутников и электрообогрева.

Исходными данными для расчета являются: тип и размер изолируемого объекта, его температура и расположение; прочие данные задаются по умолчанию и могут быть изменены пользователем. Геометрические размеры теплоизоляции рассчитываются в зависимости от назначения изоляции, типа изолируемого объекта, его размеров, температуры продукта, параметров окружающей среды, характеристик материала изоляции с учетом его уплотнения.

*Программа «Изоляция» может производить расчет в соответствии с нормативными документами.

СТАТЬИ

Трубы
ПНД

Тепловая изоляция трубопроводов

Перед тем, как выбирается тепловая изоляция трубопроводов, учитываются все их конструктивные особенности, возможность воздействия атмосферных явлений, ориентация в пространстве, а также целевое назначение теплоизоляции.

Для чего предназначается тепловая изоляция труб

Тепловая изоляция трубопроводов необходима для того, чтобы снижать величины тепловых потоков различных объектов. Благодаря защитно-покровной оболочке изоляции, гарантируется сохранность данного слоя в условиях эксплуатации, производя его защиту от большинства факторов внешнего воздействия, которыми являются: атмосферные осадки, пульсирующие ветровые нагрузки и другие.

Что касается промышленности, то тепловой изоляции уделяется достаточно большое внимание, так как ее считают одним из самых важных конструктивных элементов сооружений. Это обусловлено тем, что помимо своей основной функции, которая заключается в том, чтобы снижать потери энергии при взаимодействии с окружающей средой, тепловая изоляция трубопроводов также обеспечивает необходимый тепловой режим.

Что такое тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

При помощи тепловой изоляции оборудования и трубопроводов определяется техническая возможность, а также экономическая эффективность возможности реализации различных технологических процессов. Ее широко применяют в таких отраслях промышленности как: химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая, металлургическая. Но наибольшее распространение тепловая изоляция трубопроводов получила в энергетике, где объекты тепловой изоляции также представлены паровыми котлами, газовыми и паровыми турбинами, баками аккумуляторами для хранения горячей воды, теплообменниками и дымовыми трубами.

Рассмотрев то, как используется тепловая изоляция в промышленности, можно увидеть, что она используется на горизонтальных и вертикальных технологических аппаратах, насосах, теплообменниках и резервуарах для хранения нефтепродуктов и воды. К тепловой изоляции и к ее эффективности предъявляются достаточно высокие требования, касательно криогенного и низкотемпературного оборудования.

Теплоизоляционные конструкции и требования, которые к ним предъявляются

Когда происходит монтаж, а также непосредственно при эксплуатации, все теплоизоляционные конструкции очень сильно подвержены вибрационным, температурным, механическим, а также влажностным воздействиям, исходя из которых из составляется перечень необходимых требований к тепловой изоляции.

Требования, которые предъявляются к теплоизоляционному материалу и конструкции:

• Долговечность и эксплуатационная надежность;
• Экологическая и пожарная безопасность;
• Теплотехническая эффективность.

Сведения о СНиП изоляции

Строительные нормы и правила (СНиП ) являются нормативными документами. Они широко распространены в производстве, а также на приемке работ касательно изоляционных, отделочных и защитных покрытий различных сооружений, а также полов зданий.

Благодаря такому виду документации как СНиП, изоляция трубопроводов выполняется четко по всем возможным стандартам плотности, а также по коэффициентам теплопроводности для самых разных их типов. Вот к примеру, если изолируемая поверхность имеет температуру, которая не превышает 12°С, то исходя из основных требований строительных норм и правил, нужно чтобы в тепловой изоляции трубопроводов присутствовал пароизоляционный слой. Если же поверхность не имеет определенного температурного режима и он очень часто колеблется, то нужно производить специальную процедуру расчета, которая необходима для того, чтобы исключить накопление большого количества влаги в теплоизоляционном слое.

Как происходит расчет изоляции трубопроводов

Для того, чтобы выбрать подходящий утеплитель, сначала нужно выполнить расчет изоляции трубопроводов. Это необходимо для того, чтобы определить толщину, оптимальный материал, а также плотность изоляции. При рассчете принимаются во внимание несколько факторов, таких как:

— температура окружающей среды;

— возможность возникновения вибраций;

— температура изолируемой поверхности;

— устойчивость к деформации;

Но помимо всех вышеперечисленных факторов, при расчете изоляции трубопроводов нужно учитывать нагрузки, которые создает вышележащий грунт и транспортные средства.

Если перейти от теории к практике, то расчет происходит в точном соответствии с теми формулами, которые используются как при нестационарной, так и при стационарной передачи тепла через самые разные виды стенок.

Сам же расчет на теплоизоляцию трубопроводов нужно искусственно адаптировать ко всем конкретно взятым рабочим условиям, к которым относятся: материалы, используемые для того, чтобы производить теплоизоляцию непосредственно к сезонным перепадам температуры во внешней среде, а также влажность, при влиянии которой, значительно ускоряется теплообмен и соответственно снижается эффективность конкретно взятых типов материалов для проведения изоляции.Используя все инженерные данные, которые предоставляют профессиональные компании, в будущем с их помощью может быть улучшена изоляция трубопроводов.

Требования, которые влияют на правильный выбор наиболее оптимального изоляционного материала

1. Сжимаемость;
2. Плотность;
3. Негорючесть;
4. Паронепроницаемость;
5. Возможность водоотталкивания и водопоглощения;
6. Уровень звукоизоляции;
7. Теплопроводность.

Основные показатели толщины изоляции трубопроводов

Для того, чтобы определить минимально допустимую толщину теплоизоляции трубопровода и некоторого вида оборудования необходимо отталкиваться от нормативных документов, в которых указывается необходимая плотность теплового потока. Также в СНиП, можно найти формулы для расчетов и собственно алгоритмы их решения.Для того же, чтобы была определена минимальная толщина изоляции трубопроводов, необходимо использовать при расчетах предельно допустимые значения потерь тепловой энергии.

Трубопроводы в ППУ изоляции

Трубы в ППУ (полиуретан ) изоляции в основном используются для того, чтобы прокладывать тепловые сети в надземных и бесканальных средах. Такие трубы изготавливаются при помощи внедрения самых новых технологий и материалов высочайшего качества, которые заблаговременно проходят огромное количество испытаний.

Пенополиуретан используется для того, чтобы снизить тепловые потери и обеспечить долговечность теплоизоляционного материала. В его основу входят два экологически чистые химические компоненты под названием Воратек CD 100, а также Изолан-345. К главному преимуществу материала ППУ относятся высокие теплоизоляционные свойства по сравнению с минеральной ватой.

Как контролируется качество изоляционного покрытия

Контролировать состояние защитного изоляционного покрытия необходимо как в процессе монтажа, так и при непосредственной эксплуатации трубопроводов. То, насколько эффективно происходит защита от коррозии, а также ее цена, зависят от того, насколько правильно был выбран тип покрытия, его качество и основные свойства. Если защитное покрытие очень низкого качества, то соответственно увеличится количество расходов уже на электрохимическую защиту.

Для того, чтобы в дальнейшем обеспечивалось самое высокое качество защиты, необходимо при нанесении производить детальный контроль за покрытием. Необходимо контролировать каждую стадию, начиная от очистки поверхности трубопровода от различного вида загрязнений, заканчивая контролем толщины, а также сплошности наносимого покрытия.

Также нужно заранее очень точно выявить место дислокации возникшего дефекта в изоляционном покрытии трубопроводов, после того, как он был уложен в траншею и сверху засыпан. Если дефекты, которые появляются в процессе эксплуатации являются достаточно крупными, то их нужно немедленно устранить, так как подчинить их невозможно.

Существуют даже основные требования к наносимому покрытию и выполнению его контроля. Они гласят о том, что любое из защитных покрытий, целью которого является обеспечение защиты наружной поверхности от влияния коррозии, нужно наносить только на ту поверхность, которая была заранее подготовленной. В защитном покрытии должны быть в наличии достаточные адгезионные свойства, для того, чтобы под покрытием не образовалась влага, а также для того, чтобы поверхность стала более вязкой, во избежание сильного растрескивание в эксплуатации.

Расчет и проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

Расчет толщины тепловой изоляции включает в себя:

• изучение характеристик и технических особенностей объекта, на котором необходимо провести изоляционные работы
• подбор в каждом конкретном случае типов и видов теплоизоляционных конструкций, которые планируется применить
• подбор материалов, который планируется применить для изоляционного и покровного слоя, а также расчёты их толщины
• составление чертежей и планов
• подбор необходимых средств установки и оборудования

Требуемые расчеты толщины тепловой изоляции охватывают особенности конкретных условий, предусмотренных для различных поверхностей. При их проведении используются методы, которые учитывают инженерные и конструктивные особенности контактной площади, запланированной для обработки, её физические свойства. Кроме того, учитываются особенности подобранных материалов, их коэффициенты термического сопротивления, характер температурных особенностей и другие условия, которые будут обеспечивать обмен тепла на плоскостях изолированной поверхности.

В первую очередь, определяется эффективность физических свойств изолировочных материалов, их зависимость от влияния влаги и температурных перепадов. Для этого используют показатели, определяющие степень черноты и излучения наружных поверхностей материала, степень его уплотнения, деформационные и другие особенности.

Толщина тепловой изоляции рассчитывается с учетом основных прогнозируемых и фактических условий эксплуатации, а именно:

• соответствия теплового потока норме СНиП 41-03-2003
• прогнозируемой плотности, которая зависит от технологических и физических факторов
• для предупреждения процессов образования конденсата на поверхностях изолируемого объекта
• чтобы обеспечить на контактных поверхностях изоляционного материала температурных показателей, допускаемых требованиями мер безопасности
• чтобы обеспечить у транспортируемых веществ требуемое повышение (понижение, сохранение) температуры
• чтобы обеспечить предусмотренную скорость нагрева или охлаждения транспортируемого вещества
• чтобы обеспечить образование конденсата влаги в заданном для паропроводов количестве
• для предупреждения случаев замерзаний транспортируемой жидкости или вещества

При выборе способа прокладки трубопровода в канале расчеты толщины тепловой изоляции проводятся исходя из инженерных методов, предусмотренных для обеспечения изоляционным слоем термосопротивления, которое наблюдается непосредственно на границах слоя изоляции и стен канала с проникающими воздушными массами, а также термического сопротивления самих стен с окружающим грунтом. Грунтовое сопротивление рассчитывается в соответствии с формулой Форхгеймера, где в расчет берется грунтовая тепловая проводимость, размеры и диаметры резервуаров трубопровода, а также глубина его залегания. В случае двухтрубного способа прокладки учитываются также взаимные показатели влияния тепла от подающего и обратного трубопровода.

При способе бесканальной прокладки в расчеты учитываются также термическое сопротивление изоляционного слоя и грунта.

В случае двухтрубного способа прокладки в канале толщина изоляционного слоя на обратном теплопроводе задается равной по отношению к слою изоляции на подающем.

При расчете толщины тепловой изоляции в случаях бесканальной (либо канальной) прокладки трубопровода двухтрубным способом используются показатели потерь тепла как от подающего, так и от обратного теплопровода. В таком случае толщина изоляционного слоя на подающем и обратном теплопроводе должна быть одинакова.

Для проведения подобных расчетов толщины тепловой изоляции специалистами института Теплопроект на базе Microsoft Оffice Excel программного обеспечения разработаны специальные компьютерные программы, позволяющие значительно облегчить выполнение вычислений, а также обеспечивают проведение анализа и прогнозирование результатов выполнения работ.

С 2003 года коллектив НТП Трубопровод и ОАО Теплопроект, используя богатый практический опыт, успешно разработали и внедрили программу ИЗОЛЯЦИЯ, которая автоматизировано выполняет проектную работу расчетов слоев, толщин и свойств изоляции.

Программа ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод проводит расчеты характеристик теплоизоляционных конструкций по заданным параметрам, выполняет вычисления и формирует техномонтажную ведомость, необходимую для выполнения работ. Кроме того, она автоматически составляет ведомость объема работ, необходимую сметным отделам, а также различные спецификации, которые соответствуют ГОСТ 21.405-93, ГОСТ 21.110-95 и ГОСТ 21.101-97.

Применение программы ИЗОЛЯЦИЯ позволяет:

• выбрать оптимальный вариант особенностей изоляционных конструкций и материалов
• провести расчеты толщины слоя изоляции, требуемой в каждом конкретном случае для достижения теплоизоляционных задач
• подобрать типоразмеры конструкций
• рассчитать количество материала и объем работы, необходимость в которой возникает для проведения теплоизоляции
• правильно подготовить проектные и сметные документы

Также программой ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод предусмотрена возможность выполнения расчётов с учетом заданных проектировщиком свойств изоляционных материалов, запланированных для проведения работ, а также типоразмеров конструкций, предоставленных производителем.

В качестве исходных данных используются размеры, типы и другие особенности объекта, который подлежит обработке, а также температурные показатели; все иные данные учитываются в значении «по умолчанию», но пользователь при желании может их изменить. Особенности геометрии изоляционных конструкций и материалов рассчитываются исходя из целей и задач, поставленных перед теплоизоляцией, типовых особенностей объекта работ, размеров, температурных показателей транспортируемых жидкостей, характеристик и особенностей влияния различных факторов окружающей среды, особенностей уплотнения.

Все вычисления, которые проводит программа ИЗОЛЯЦИЯ, соответствуют:

• СНиП 41-03-2003
• СНиП 2.04.14-88*
• НР 34-70-118-87 (для атомных и тепловых станций)

Также данное программа ИЗОЛЯЦИЯ позволяет проводить расчеты:

• для наземного и грунтового (бесканальным и канальным способом) прокладывания трубопровода;
• проводить вычисления расходов для отводов, переходов и прямых участков, рассчитывать объёмы необходимых затрат арматуры и расходы по установке фланцевых соединений;
• для двухтрубного способа укладки трубопровода (бесканальной и канальной), включая тепловые сети;
• для оборудования стандартных насосов, емкостей, теплообменников, и сложных составных агрегатов, которые включают штуцера, люки, обечайки, фланцевые соединения и днища.

Кроме того, программное обеспечение содержит климатологический строительный модуль и библиотеку СТАРС.

Модуль включает предусмотренные СНиП 23-01-99 сведения о климатологических особенностях, свойственных определённым территориям. Для вычислений пользователю достаточно ввести в программу ИЗОЛЯЦИЯ географические координаты или наименование населенных пунктов, где будут проводиться работы, также предусмотрена возможность указать участок местности. Благодаря модулю пользователю программы ИЗОЛЯЦИЯ предоставляется возможность получать требуемые для правильных вычислений сведения о показателях температуры, применяемых программой при проведении расчетов теплоизоляции.

Библиотека СТАРС обеспечивает расчет теплофизических свойств материалов, их теплоемкости, энтальпии и других значений, исходя из их качественного состава.

Для удобства оперирования получаемой информацией предусмотрены возможности подключения программы ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод к используемой предприятием системе документооборота. Вся документация оформляется в соответствии с ЕСКД.

Удобная организация интерфейса программы ИЗОЛЯЦИЯ и поставляемая методическая информация с описанием сфер применения программы позволяет ее использовать без специальных курсов обучения.

Программа ИЗОЛЯЦИЯ рекомендуется для проектно-конструкторских бюро, проектных отделов и предприятий, осуществляющих технологическую реконструкцию тепловых сетей.

Автоматизированная и самостоятельно проводящая расчеты система позволяет значительно повысить качество работ и снизить трудоемкость затрат. Она успешно используется институтами проектирования и профильными организациями.

Подводя итог, необходимо отметить, что усовершенствование методологии проводимых расчетов теплоизоляции, а также значительное расширение номенклатур материалов, основанное на появлении новых изоляционных средств, служит повышению энергетической эффективности и решает проблемы улучшения энергосбережения в промышленных направлениях сектора экономики.

При подготовке данной статьи использовались материалы авторов:

Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, заместитель генерального директора,

Л. В. Ставрицкая, главный специалист, ОАО «Теплопроект»;

Л. Б. Корельштейн, заместитель директора НТП «Трубопровод»

Как произвести расчет тепловой изоляции трубопроводов?

Правильно произведенный расчет тепловой изоляции трубопровода позволяет существенно увеличить срок эксплуатации труб и уменьшить их теплопотери. Однако для того чтобы не ошибиться в подсчетах, важно учитывать даже незначительные нюансы.

Теплоизоляция трубопроводов предотвращает образование конденсата, снижает теплообмен труб с окружающей средой, обеспечивает работоспособность коммуникаций.

Виды расчетов теплоизоляции

Рассчитать значение тепловой изоляции трубопровода можно двумя способами:

1. С помощью онлайн-калькуляторов. В этом случае пользователю предлагается ввести известные значения, такие как диаметр труб и протяженность участка, а программа рассчитает остальные значения самостоятельно. Единственный минус – высокий процент погрешности данного расчета, ведь полученное значение является усредненным, без учета геологических особенностей исследуемой территории.
2. С помощью математических формул. Для того чтобы рассчитать изоляцию трубопровода вручную, целесообразнее будет обратиться за помощью к профессиональным инженерам, которые произведут весь расчет в течение нескольких часов.

В том случае, если было принято решение выполнить просчеты самостоятельно, учитывать необходимо следующие факторы:

Рисунок 1. Схема теплоизоляции трубы с помощью нагревательного кабеля.

• среднюю температуру трубопровода;
• среднегодовую температуру окружающей среды;
• теплопроводность материала – утеплителя и его стойкость к деформации;
• вес вышележащего слоя грунта.

Собрав все необходимые данные, можно приступать непосредственно к расчету, состоящему всего из одной формулы: Q=2п*Л*L*(T_вн– T_нар)/ln(D/d).

Полученный после расчета показатель Q – это возможные теплопотери системы. Для того чтобы обеспечить оптимальный уровень изоляции трубопровода, этот показатель увеличивается на 50%, что составляет запас в 1,5 – 2 раза и позволяет системе трубопровода работать без потерь.

В расчетной формуле существует и ряд статистических значений, которые смело можно брать из инженерного справочника. Среди них – число П, равное 3,14, а также коэффициент теплопроводности, равный 0,04 Вт/м 20 С и зачастую обозначаемый как Л.

Все остальные данные являются динамическими и напрямую зависят от особенностей проектируемого трубопровода. К ним можно отнести потенциальную длину трубы L, указанную в метрах; внутренний (d) и внешний (D) диаметры труб, а также температуру окружающей среды (T_нар ) и ту, которая будет наблюдаться внутри трубопровода (T_вн ).

Следует помнить и о том, что такой просчет должен производиться заранее, до того, как все составляющие приобретены и готовы быть введенными в эксплуатацию.

Возможные варианты изоляции

Произведя необходимый расчет и определившись с вариантом теплоизоляции, можно выбирать альтернативный вариант, делающий систему более эффективной.

Наиболее эффективный вариант обеспечения тепловой изоляции трубопровода – это применение обогревающего кабеля (рис. 1).

В зависимости от конструктивных особенностей проектируемого трубопровода такой кабель можно разместить как внутри трубы, так и снаружи, существенно сэкономив средства на утеплителе.

Рисунок 2. Схема изоляции труб.

Примечателен и тот фактор, что обогрев трубопровода необходим исключительно в холодное время года. В остальные периоды можно обойтись и без него, экономя на потребленной электроэнергии.

Следующий альтернативный метод можно назвать частью основного расчета, который делается еще в процессе проектирования системы. Все дело в том, что грунт всегда промерзает по принципу сверху вниз, образуя на глубине своеобразную подушку из теплого воздуха, который, по законам физики, стремится подняться вверх. Изоляция же обрамляет трубу со всех сторон, одновременно защищает от проникновения как холодного, так и теплого воздуха (рис.2). Для того чтобы существенно сэкономить на изоляции трубопровода, ее целесообразнее будет выполнять в форме зонтика, расположенного исключительно над верхней частью трубы.

Достаточно трудоемким, однако наиболее надежным способом изоляции трубопроводов по праву считается их заключение в трубу большего диаметра, полностью выполненную из утеплителя.

Выбирая такой вид трубопровода, можно исключить использование дополнительных материалов для утепления, ведь он способен выдержать промерзание грунта до -20°С. В случае если система все же замерзла, ее с легкостью можно отогреть прибором по всасыванию теплого воздуха.

Монтируя такую конструкцию, в расчет берут и аварийные ситуации, от которых не застрахован никто. Если труба вышла из строя, ее на время можно заменить шлангом, легко умещающимся в теплоизоляционной трубе. Таким образом, можно избежать множества неприятных ситуаций, негативно влияющих на нормальную жизнедеятельность человека. Следует также отметить, что такая конструкция не подразумевает какой-либо дополнительный расчет. Важно корректировать лишь глубину установки системы для того, чтобы трубы не выходили на поверхность и не подвергались постоянному механическому воздействию.