Защитные покрытия выбирают в зависимости от задач, которые они должны решать, а также исходя из параметров самого объекта, таких как:
- назначение трубопровода, его протяженность и тип переносимой среды (нефть, газ, пар, вода, прочие вещества);
- особенности местности пролегания будущей инженерной сети и климатические условия региона;
- тип прокладки — подземная, наземная, надземная;
- условия эксплуатации — предполагаемые внешние и внутренние нагрузки на трубопровод, опасность и температура транспортируемой среды, влажность и пр.
- защита от потерь тепла (в частности актуально для отопительных систем) и от разрушающего трубопровод промерзания — теплоизоляция;
- защита от коррозии, образующейся под влиянием влажного воздуха и газов, осадков в виде снега и дождя, выпадения росы или конденсата, а также защита от коррозионной агрессивности грунта (почвенно-грунтовые воды в совокупности с растворами солей, блуждающие токи) — антикоррозионная, электро- и гидроизоляция;
- защита от механических повреждений, предотвращение геометрических деформаций и придание конструкции дополнительной жесткости, увеличивающей надежность работы трубопровода при транспортировке среды под давлением и при гидравлических ударах;
- уменьшение шума и вибраций, создаваемых потоками переносимых веществ в трубопроводах и под влиянием прочих источников — вибро- и шумоизоляция.
Пример многослойной изоляционной конструкции — внешнее и внутреннее антикоррозийное покрытие трубы, слой пенополиуретана и наружная оцинкованная оболочка
Трубопроводная изоляция может решать сразу несколько задач, либо для их достижения могут использоваться комбинированные варианты, включая нанесение на внешнюю и внутреннюю поверхности трубопрокатной продукции.
Выбор покрытия осуществляется еще на этапе проектирования инженерной сети. При выборе изоляционного материала могут учитываться различные эксплуатационные характеристики, например:
- удельная теплопроводность, то есть величина проведения тепла материалом (должна быть низкой), от нее зависит размер толщины изоляции;
- термическая устойчивость, когда материал сохраняет свои физические свойства в условиях высоких и низких температур, не разрушаясь;
- химическая инертность, то есть устойчивость материала к агрессивным веществам типа кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов, органических растворителей в виде ацетона, бензина, масел и пр.
- наличие гидрофобного (водоотталкивающего) покрытия;
- паропроницаемость, величина которой говорит о способности утеплителя выводить влагу и не отсыревать;
- гигроскопичность (способность впитывать влагу из воздуха) — чем меньше этот показатель, тем лучше;
- безопасность для человека и окружающей среды, противопожарные свойства;
- прочие физико-химические свойства материала: эластичность, прочность, сжимаемость, устойчивость к вибрациям, коррозионная стойкость, восприимчивость к ультрафиолету и т.д.
Лабораторные испытания теплоизолятора ППУ
Материалы: сырье, вид, структура, форма поставки
Трубная изоляция представлена в различных вариациях, поставляется в формате отдельных сегментов для установки на трубы, в виде специально наносимых на трубопровод средств либо же при прокладке инженерной сети используются полностью готовые к монтажу трубы и фитинги с заранее нанесенным в заводских условиях изоляционным слоем.В первом случае в качестве элементов для установки на трубы могут использоваться цилиндры и полуцилиндры, маты, рулонно-листовые материалы. Это может быть гибкая изоляция (пенополиэтиленовая ППЭ, пенорезиновая из вспененного каучука) или жесткая/полужесткая скорлупа замкового типа (пенополиуретановая ППУ, пенополимерминеральная ППМ/ППМИ, из пенополистирола ППС или пенопласта). Сюда также можно отнести адгезивные полимерные ленты, поставляемые в рулонах.
Составы, наносимые непосредственно на трубопровод или на стыковые соединения труб и фитингов, могут иметь вязкую, густую или пастообразную консистенцию. Это эмульсии, мастики (битумные или смеси с ними), пены (ППУ), лакокрасочные смеси (полимерные, эпоксидные, парафино-восковые, полиуретановые покрытия), жидкие металлические (алюминий, цинк) и т.д. Способы нанесения — кистью или напылением.
Готовые к монтажу трубы и фитинги могут представлять собой многослойные конструкции, изоляция которых решает сразу несколько задач, например, тепло-, гидро- и антикоррозийную защиту стальных трубопроводов. К таким изделиям относятся трубы в пенополиуретановой (ППУ), пенополиминеральной изоляции (ППМ/ППМИ), ВУС и другие. Их применение также сокращает и облегчает строительство трубопроводной сети, тогда как первые два способа сопровождаются использованием значительного объема ручного труда и подходят для изоляции существующего трубопровода.
Скорлупа ППУ с наружным защитным покрытием и без
Исходное сырье для изоляционных материалов разнообразно и может быть:- природным (базальт, шлак), синтетическим (полимеры — полиуретан, полиэтилен);
- органическим (полистирольный, полиуретановый поропласты) или неорганическим (минеральная и стекловата, пеностекло);
- металлическим (цинк, алюминий, медь, титан) или не относящимся к металлам;
- несгораемым, трудносгораемым и сгораемым и т.д.
Составы, наносимые на трубопровод, могут иметь однородную и смешанную структуру, тогда как твердые материалы могут быть:
- волокнистыми — из минеральных или органических волокон, например, стекло-, шлако-, минваты;
- зернистыми, к которым можно отнести вспученный перлит, вермикулит;
- ячеистыми — это вспененные полиуретан, каучук и полиэтилен;
- пленочными, например, битумно-полимерные ленты.
Дополнительная антикоррозийная защита стыков трубопроводов различными составами
Гидроизоляционные покрытия создают сплошной водонепроницаемый слой. Могут быть окрасочными (полимерные, битумные, цинкосодержащие), обмазочными (резино-битумные мастики, смолы, пластмассы), оклеечными (рулонные, пленочные полиэтиленовые материалы). Наличие внешнего кожуха в конструкции изоляции, например, труб ППУ, также обеспечивает гидрозащиту изделий.
В качестве теплоизоляции чаще всего используют волокнистые или вспененные, ячеистые материалы. Важно, чтобы они не намокали и имели низкую гигроскопичность, не подвергались гниению, порче насекомыми и грызунами, обладали тепло- и огнестойкостью, противостояли воздействию агрессивных химических веществ. Как правило, трубопроводы, прокладываемые вне помещений и под землей, имеют многослойную теплоизоляционную конструкцию. Предизолированные вспененным полиуретаном трубы обладают набором необходимых характеристик, однако, несмотря на низкий коэффициент гигроскопичности, для защиты от влаги и негативного воздействия ультрафиолета защищены внешней защитной оболочкой.
Обо всех способах изоляции труб полиуретановой пеной можно почитать тут: «Сравниваем виды изоляции труб пенополиуретаном ППУ»
Противокоррозийная защита стальных трубопроводов достигается путем нанесения на внешнюю и/или внутреннюю поверхности различных материалов и составов. Способов защиты от коррозии большое количество — это окрашивание лакокрасочными составами, использование полимерных, термоусаживаемых материалов, металлизация, например, цинкование.
Звукоизоляция поглощает шум и вибрации, создаваемые движением транспортируемой среды по трубопроводу. Актуальна для канализационных и водопроводных труб. К звукоизоляционным материалам относятся минераловатные, вспененные (ячеистые) материалы, в том числе и на основе резины.
В заключение
Из множества видов изоляционных покрытий в каждом отдельном случае выбирается тот, который с учетом всех исходных условий эксплуатации трубопровода удовлетворяет основной задаче, а для достижения максимального эффекта могут использоваться комплексные покрытия — наружные и внутренние, многослойные.Грамотный выбор изоляции положительно влияет на эксплуатационные характеристики трубопровода, повышая эффективность его работы и продлевая срок службы, при этом затраты на монтаж и последующее обслуживание, напротив, значительно снижаются.
Другие статьи в тему:
— Эволюция теплоизоляции с древности до наших дней
— Современные виды теплоизоляции трубопроводных систем
— Заводская изоляция ППУ или скорлупа ППУ: что лучше?
