Isolamento termico dei tubi: la lotta contro il congelamento

L'isolamento termico delle condutture delle reti di calore, così come i sistemi di approvvigionamento idrico e di drenaggio è praticamente obbligatorio. Ciò è dovuto al fatto che durante lo spostamento attraverso i tubi, il loro contenuto può essere esposto a basse temperature (vi è il rischio di congelamento) o perdere energia termica.

Per evitare ciò, gli esperti usano una varietà di metodi, i più popolari dei quali saranno discussi nel nostro articolo.

Nozioni di base di isolamento

La necessità di eseguire il lavoro

Tutte le misure per isolare i gasdotti vengono eseguite con un obiettivo specifico: ridurre l'influenza di fattori esterni sul contenuto delle condutture.

Tuttavia, a seconda della situazione, le sfumature possono variare:

• Se parliamo di riscaldamento e fornitura di acqua calda, è necessario ridurre al minimo le perdite di energia durante il trasporto del liquido di raffreddamento.. Mentre l'acqua calda raggiunge la conduttura dal locale caldaia alla casa (soprattutto in inverno), si raffredderà di circa 10-15⁰C. Di conseguenza, anche le perdite finanziarie saranno considerevoli.

• Inoltre, anche l'isolamento termico delle tubazioni dell'acqua calda nei locali residenziali e industriali è importante.. È montato per proteggere le persone dalle ustioni quando sono in contatto con le pareti riscaldate dei circuiti di comunicazione.
• Con l'acqua fredda e il sistema fognario, abbiamo un problema leggermente diverso.. Quando la temperatura dell'aria atmosferica diminuisce, aumenta il rischio di congelamento del liquido nei tubi, che nelle fasi iniziali porta ad un indebolimento della pressione e quindi a un blocco completo.
• Se si tenta di utilizzare un sistema in cui si è formato un blocco di ghiaccio, un tubo potrebbe rompersi. con tutte le conseguenti (in senso letterale e figurato) le conseguenze.

In realtà, i metodi descritti di seguito vengono utilizzati per risolvere questi tre problemi.

Approcci per risolvere il problema

Proteggere le tubazioni da temperature estreme e influenze esterne in diversi modi:

• In primo luogo, le condotte fognarie (fognarie e fognarie) e il sistema di approvvigionamento idrico possono essere dotati di sistemi di riscaldamento attivo. Tali sistemi sono cavi riscaldanti che sono montati sulla sommità di un tubo o inseriti nel suo lume e collegati alla rete elettrica.

Fai attenzione! Se utilizzato in modo continuo, il manuale raccomanda l'uso di fili autoregolanti che non si surriscaldano e non si bruciano, perché vengono automaticamente scollegati quando si verifica un riscaldamento eccessivo.

• In secondo luogo, i tubi possono essere posati in modo tale da avere un contatto minimo con le basse temperature. Di solito a questo scopo tutte le comunicazioni sono sepolte nel terreno sotto il livello del suo congelamento.

• Inoltre, questo gruppo di metodi include la posa di condotte nei vassoi interrati chiusi: il sistema è situato in una camera d'aria relativamente isolata, l'aria in cui si raffredda molto più lentamente.
• Tuttavia, la capacità di "nascondere" il tubo sotto terra non è sempre. Questo è il motivo per cui nella maggior parte dei casi viene utilizzato il circuito termoisolante costituito da materiali porosi. Questo circuito funge da zona tampone, impedendo le perdite di calore del liquido caldo e proteggendo il freddo dall'acqua fredda e dagli scarichi.

È questa metodologia che dedichiamo la nostra recensione dettagliata.

Liquidazione normativa

Il documento di base che regola i materiali e i metodi utilizzati nell'isolamento termico delle varie comunicazioni è SNiP 2.04.14-88. In questo standard vengono raccolte informazioni sulla tecnologia dell'isolamento, nonché i requisiti di base che vengono presentati ai circuiti di protezione.

Se analizziamo le principali disposizioni di questo documento, lo SNiP sull'isolamento termico di apparecchiature e condotte contiene le seguenti raccomandazioni:

• Il riscaldamento dovrebbe essere un componente obbligatorio di qualsiasi sistema, indipendentemente dalla temperatura del liquido di raffreddamento.
• Per l'equipaggiamento dello strato termoisolante, entrambi pronti all'uso (di seguito diremo le caratteristiche dei sistemi "pipe in pipe") e le strutture prefabbricate possono essere utilizzate.
• Quando si organizza l'isolamento, è indispensabile proteggere le parti metalliche dalla corrosione, poiché in questo caso la ruggine si diffonde molto più velocemente.

• L'optimum è un design multistrato del circuito, che include l'isolamento stesso, fissato con l'aiuto di elementi di fissaggio, barriera al vapore e uno strato protettivo di metallo, polimero denso o tessuto non tessuto. Inoltre, in alcuni casi, è prevista l'installazione di un profilo di rinforzo, il cui compito principale è quello di proteggere i materiali porosi dallo schiacciamento e impedire la deformazione del tubo stesso.

Anche nel documento ci sono le formule con le quali viene calcolato lo spessore di ogni strato. Dati sulla potenza minima consentita (per SNiP) del circuito termoisolante, che abbiamo raccolto nella tabella seguente:

Va notato che la parte principale dei requisiti stabiliti nella norma riguarda la disposizione delle reti di riscaldamento ad alta capacità, nonché i principali sistemi di approvvigionamento idrico e le condotte fognarie. Ma anche se stai facendo la costruzione di un sistema di approvvigionamento idrico o di un sistema fognario con le tue mani, dovresti familiarizzare con questo documento e, se possibile, utilizzare i dati forniti al suo interno durante la progettazione e l'installazione.

Revisione dei materiali

Materiali polimerici

Parlando dei materiali usati per ridurre la perdita di calore, in primo luogo pensiamo solitamente ai polimeri schiumati. Questo è abbastanza ragionevole, dal momento che la gamma di tali prodotti è molto ampia, e quindi non sarà difficile scegliere la varietà più adatta alla nostra situazione.

Prima di tutto, queste composizioni meritano attenzione:

• Schiuma di polietilene Questo isolamento è caratterizzato da elevata porosità, bassa densità e resistenza meccanica relativamente bassa. Solitamente l'isolamento del tubo di schiuma PE viene realizzato sotto forma di cilindri oblunghi con una fessura, che consente un'installazione rapida anche senza abilità speciali. Gli svantaggi dell'isolamento PPE di solito includono una rapida usura dovuta a danni meccanici e bassa resistenza al calore.

Fai attenzione! Per facilitare l'installazione di coperture e per impedire la rimozione del materiale è di scegliere un modello il cui diametro corrisponde al diametro del tubo.

• Styrofoam. Ha bassa elasticità e notevole resistenza, perché è prodotto sotto forma di un "guscio" di diversi segmenti. Per collegare le parti insieme ai loro bordi, si creano serrature con punte e scanalature, che consente di fare a meno di elementi di fissaggio e di sbarazzarsi dei "ponti freddi". È una schiuma più costosa, ma serve anche a volte più a lungo.
• Schiuma di poliuretano. Solitamente utilizzato per la produzione di isolamento pre-installato, ma può essere utilizzato nella vita di tutti i giorni. Disponibile sotto forma di "gusci" di due o quattro segmenti, nonché sotto forma di schiuma isolante. La spruzzatura di poliuretano consente di fornire un efficace isolamento delle comunicazioni della forma più complessa, mentre il guscio risultante è sigillato.

Suggerimento: Alla schiuma di poliuretano dopo la polimerizzazione non viene distrutta sotto l'influenza della radiazione ultravioletta, è rivestita con vernice o tessuto non tessuto. Quando si sceglie un materiale è molto importante assicurarsi che abbia sufficiente permeabilità al vapore.

Materiali fibrosi

Non meno (e in alcuni casi più) popolare degli isolanti polimerici sono materiali isolanti a base di lana minerale e suoi derivati.

Hanno tali vantaggi:

• Basso coefficiente di conducibilità termica, che è assicurato da una struttura interna unica formata da una moltitudine di fibre.
• Notevole resistenza a fattori esterni, ovvero al calore, all'ingresso di acidi, alcali, olii, ecc.

Fai attenzione! Un ulteriore vantaggio è che il guscio di lana minerale non danneggia i roditori.

• La possibilità di mantenere la forma senza installare una cornice aggiuntiva.
• Prezzo ragionevole

Allo stesso tempo, va notato che durante l'installazione di tali circuiti termoisolanti è necessario garantire che il materiale non si restringa e sia protetto in modo affidabile dalla bagnatura, poiché questi effetti possono ridurre significativamente l'efficacia del suo lavoro.

Sia gli involucri isolanti in lana minerale sia quelli polimerici spesso forniscono un rivestimento metallizzato di alluminio o di lamina di acciaio di diverso spessore. Questo rivestimento funge da scudo termico, riflettendo la radiazione infrarossa e riducendo la dissipazione di calore nell'atmosfera.

Costruzioni ad alta densità

Infine, un gruppo separato è costituito da tubi preisolati per reti di calore (il sistema "pipe in pipe"). Sono dotati di un involucro termosaldante già montato e il compito del master è solo quello di unire tutti i dettagli in un unico sistema.

I componenti principali della costruzione di tali condotte sono:

• La base è un tubo metallico o polimerico. Funziona come elemento portante per l'intero sistema, può essere fabbricato utilizzando la tecnologia senza soluzione di continuità o mediante saldatura.
• Lo strato isolante, che è spesso realizzato in poliuretano espanso (PUF). Di norma, viene applicato al tubo in base alla tecnologia di riempimento riempiendo la cassaforma speciale con la massa fusa.
• Coperchio protettivo È realizzato da polietilene (tubi PPU PE) o acciaio zincato (PPU OT). La prima varietà è pensata per la posa sul terreno con tecnologia non-channel, la seconda per il posizionamento all'aperto.
• Inoltre, i fili di controllo remoto - conduttori in rame, che consentono di determinare le condizioni dell'intero tubo e localizzare con precisione le aree in cui l'isolamento o la struttura di supporto è stato danneggiato, sono spesso posti nello spessore dell'isolante in poliuretano espanso.

I tubi vengono spediti dalla fabbrica completamente assemblati e saldati. I circuiti di isolamento termico sono combinati con l'aiuto di speciali guaine termoretraibili o con accoppiamenti di lana minerale con uno strato di lamina.

Suggerimenti per l'auto-installazione

La complessità del processo di organizzazione dell'isolamento dipende in gran parte dalla scala del lavoro. Se all'interno di una casa privata puoi farcela in poche ore, dovrai lavorare molto duramente per la posa dell'autostrada.

Di seguito diamo istruzioni in cui cercheremo di tenere conto di tutti i punti chiave.

Iniziamo la descrizione con la tecnologia dell'isolamento dei tubi che vengono posati all'esterno.

Serviamo la parte sotterranea come segue:

• Sul fondo della trincea c'erano dei vassoi per le fognature fatti di cemento ad alta resistenza all'acqua.
• Sistemiamo i tubi nel vassoio, sigillando accuratamente i giunti.
• Dall'alto mettiamo le coperture termoisolanti e poi avvolgiamo i prodotti con fibra di vetro permeabile al vapore. Per il fissaggio utilizzare speciali pinze polimeriche.
• Chiudiamo il coperchio con un vassoio, dopo di che lo copriamo con terra rimossa dalla fossa. È desiderabile posare una miscela di argilla e sabbia nello spazio tra le pareti del vassoio e il bordo della trincea, seguito dalla compattazione.
• Se il vassoio non viene utilizzato, i tubi vengono posati su uno strato di terreno compattato pieno di sabbia e ghiaia.

Il lavoro sull'isolamento termico della pipeline esterna sembra un po 'diverso:

• Per iniziare, pulire tutte le parti di ruggine, rimuovendole con una spazzola di metallo.
• Quindi trattiamo i tubi con un composto anti-corrosione.
• Nella fase successiva, installiamo il "guscio" polimerico oppure avvolgiamo ogni tubo con isolamento in rotoli di lana minerale.

Fai attenzione! È inoltre possibile applicare uno strato di schiuma di poliuretano o diversi strati di vernice isolante in ceramica. Nel caso dell'isolamento della vernice c'è un'opportunità di risparmiare sul trattamento anti-corrosione.

• Come nel caso precedente, abbiamo creato uno strato protettivo, solo qui è possibile utilizzare anche un film rivestito di alluminio con rinforzo polimerico.
• Per fissare l'intera struttura, utilizziamo morsetti in acciaio o plastica.

È più facile riscaldare le tubazioni interne: mettiamo su di esse gusci di schiuma di polietilene sul diametro corrispondente e li fissiamo con nastro di alluminio o elementi di fissaggio in plastica.

conclusione

L'isolamento termico delle apparecchiature e delle condutture deve essere eseguito secondo uno schema standard con l'uso di materiali appropriati. Solo in questo caso, l'acqua calda rimarrà calda dal locale caldaia alla casa, e l'acqua fredda non si congelerà nemmeno in condizioni di freddo estremo. Più in dettaglio, i problemi relativi alle comunicazioni sull'isolamento sono discussi nel video di questo articolo.