Главная Книги - Разные СП РК 4.02-102-2012 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ (ҚР ЕЖ 4.02-102-2012)
поиск по сайту правообладателям
|
|
содержание .. 1 2
ҚР ЕЖ 4.02-102-2012
УДК 699.86
МКС 91.120
Негізгі сөздер: жылу оқшаулау, жабдық, құбырлар, бу өткізгіштік, температураға
төзімділік, жамылғы қабаты, бу оқшаулау қабаты, сақтандыру қабаты, функционалдық
талаптар
_____________________________________________________________________________
39
СП РК 4.02-102-2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
2
3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
3
4 ПРИЕМЛЕМЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ
3
4.1 Обеспечение механической безопасности
3
4.2 Обеспечение требований пожарной безопасности
7
4.3 Обеспечение требований к теплотехническим материалам по защите
здоровья человека, гигиене, охране окружающей среды и пригодности к
эксплуатации
8
4.4 Обеспечение безопасности и доступности при выборе материалов
9
4.5 Обеспечение экономии энергии и сокращения расхода тепла
9
4.6 Методы рационального использования природных ресурсов
10
5 МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И
ТРУБОПРОВОДОВ
11
5.1 Расчётные формулы стационарной теплопередачи в теплоизоляционных
конструкциях
11
5.2 Расчет тепловой изоляции трубопроводов и оборудования
14
5.2.1 Расчет тепловой изоляции по нормированной плотности теплового
потока
15
5.2.2 Расчет толщины изоляции по заданной величине снижения (повышения)
температуры вещества, транспортируемого трубопроводами
18
5.2.3 Расчет толщины изоляции по заданной температуре ее поверхности
19
5.2.4 Расчет толщины изоляции, предотвращающей конденсацию влаги из
воздуха на ее поверхности
21
5.3 Расчет тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей
22
5.3.1 Надземная прокладка
22
5.3.2 Подземная прокладка в непроходных каналах
23
5.3.3 Подземная бесканальная прокладка
26
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Расчетные технические характеристики
теплоизоляционных материалов и изделий
28
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (информационное) Определение толщины и объема
изделий из уплотняющихся материалов
30
ПРИЛОЖЕНИЕ В (информационное) Пример расчета тепловой изоляции
32
трубопроводов
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (информационное) Предельные толщины теплоизоляционных
конструкций для оборудования и трубопроводов
34
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (информационное) Номенклатура, технические характеристики
и срок службы защитных покрытий тепловой изоляции
35
II
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий свод правил разработан с учетом современных тенденций в
проектировании промышленной тепловой изоляции и рекомендаций международных
организаций по стандартизации и нормированию. Нормативный документ содержит
приемлемые строительные решения по механической и пожарной безопасности, экономии
энергии и сокращении расхода тепла, рациональному использованию природных
ресурсов. В документе приведены методы расчета толщины тепловой изоляции
оборудования и трубопроводов по: нормированной плотности теплового потока; заданной
величине снижения
(повышения) температуры вещества, транспортируемого
трубопроводами; заданной температуре ее поверхности. В свод правил включены
расчетные характеристики теплоизоляционных материалов, правила определения объема
и толщины уплотняющихся волокнистых теплоизоляционных материалов в зависимости
от коэффициента уплотнения, предельные толщины теплоизоляционных конструкций для
оборудования и трубопроводов. Приведен пример расчета тепловой изоляции,
номенклатура, технические характеристики и срок службы защитных покрытий тепловой
изоляции.
III
ДЛЯ ЗАМЕТОК
___________________________________________________________________
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ЕРЕЖЕЛЕР ЖИНАҒЫ
СВОД ПРАВИЛ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И
ТРУБОПРОВОДОВ
EQUIPMENT AND PIPELINES HEAT INSULATION DESIGLING
Дата введения
2015-07-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Настоящий свод правил разработан в соответствии с международными
принципами нормирования, в поддержку государственных нормативов в области
архитектуры, градостроительства и строительства и направлен на устранение технических
барьеров в международном сотрудничестве в области строительства.
1.2 Настоящий свод правил рекомендует технические решения и предлагает способы
достижения их соответствия функциональным требованиям СН РК 4.02-02. Предлагает
приемлемые строительные решения обеспечивающие достижение минимального уровня
рабочих характеристик тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.
1.3 Приемлемые строительные решения не являются единственным способом
выполнения требований СН РК 4.02-02 и не ограничивают применение материалов и
технологий, отвечающих требованиям безопасности, надежности и долговечности.
1.4 Настоящий свод правил рекомендуется соблюдать при проектировании тепловой
изоляции наружной поверхности оборудования, трубопроводов, газоходов и
воздуховодов, расположенных в зданиях, сооружениях и на открытом воздухе с
температурой содержащихся в них веществ от минус
180 до
6000C, в том числе
трубопроводов тепловых сетей при всех способах прокладки и предназначенной для
обеспечения их эксплуатационной надежности, безопасной эксплуатации и необходимого
уровня энергосбережения. При проектировании следует соблюдать требования к тепловой
изоляции, содержащиеся в нормах технологического проектирования и других
нормативных документах, действующих на территории стран-членов ЕАЭС.
1.5 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование тепловой
изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих и транспортирующих взрывчатые
вещества, изотермических хранилищ сжиженных газов, зданий и помещений для
производства и хранения взрывчатых веществ, атомных станций и установок.
Издание официальное
1
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Для применения настоящего свода правил необходимы следующие ссылочные
нормативные документы:
Технический регламент
«Требования к безопасности зданий и сооружений,
строительных материалов и изделий» от 17.11 2010 г. № 1202.
Технический регламент
«Общие требования к пожарной безопасности» от
16.01.2009 г. № 14.
EN 15316-1:2007 Системы отопления в зданиях - Методика расчета энергетической
системы требований и эффективности системы - Часть 1.
EN 15316-3-3 Системы отопления в зданиях - Методика расчета энергетической системы
требований и эффективности системы - Часть 3-3: горячего водоснабжения, отопления.
EN 15316-4-4 Отопительные системы в зданиях - Методика расчета энергетической
системы требований и эффективности системы - Часть 4-4: Системы тепловой энергии,
строительно-интегрированной системы когенерации.
СН РК ЕN 1991-1-5:2003/2011 с Национальным приложением. Воздействия на
несущие конструкции. Часть 1-5. Общие воздействия. Температурные воздействия.
СН РК
1.01-01-2011 Государственные нормативы в области архитектуры,
градостроительства и строительства. Основные положения.
СН РК 4.02-02-2011 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.
СНиП РК 41-02-2003 Тепловые сети.
СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.
СНиП РК 2.04.01-2001 Строительная климатология.
трубопроводов.
ГОСТ 618-73 Фольга алюминиевая для технических целей. Технические условия.
ГОСТ 4640-93 (изд. 2004) Вата минеральная. Технические условия.
ГОСТ 10499-95 (изд. 2004) Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного
волокна. Технические условия.
ГОСТ 17314-81 Устройства для крепления тепловой изоляции стальных сосудов и
аппаратов. Конструкция и размеры. Технические требования.
ГОСТ 30732-2001 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из
пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия.
ПРИМЕЧАНИЕ При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие
ссылочных стандартов и нормативных документов по ежегодно издаваемым информационным указателям
«Указатель нормативных документов по стандартизации Республики Казахстан»,
«Указатель
межгосударственных нормативных документов по стандартизации», «Перечень нормативных правовых и
нормативно-технических актов в сфере архитектуры, градостроительства и строительства, действующих на
территории Республики Казахстан» по состоянию на текущий год. Если ссылочный документ заменен
(изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным
(измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана
ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
2
3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем своде правил применяются термины с соответствующими
определениями по СН РК 4.02-02.
4 ПРИЕМЛЕМЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ
4.1 Обеспечение требований механической безопасности
4.1.1 Конструкция тепловой изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке
должна обладать прочностью на сжатие не менее 0,4 МПа.
При выборе материала теплоизоляционного слоя, поверхности с температурой от 19
до 0°С рекомендуется относить к поверхностям с отрицательными температурами.
4.1.2 Для оборудования и трубопроводов, подвергающихся ударным воздействиям и
вибрации, рекомендуется применять теплоизоляционные изделия на основе базальтового
супертонкого или асбестового волокна или другие материалы, вибростойкость которых в
условиях эксплуатации подтверждена результатами испытаний, выполненных
аккредитованными организациями.
Для объектов, подвергающихся вибрации, при применении штукатурных защитных
покрытий целесообразно предусматривать оклейку штукатурного защитного покрытия с
последующей окраской.
4.1.3 Применение металлического покровного слоя при подземной бесканальной
прокладке и прокладке трубопроводов в непроходных каналах не рекомендуется.
Покровный слой из тонколистового металла с наружным полимерным покрытием не
рекомендуется применять в местах, подверженных прямому воздействию солнечных лучей.
4.1.4 Покровный слой рекомендуется не предусматривать в теплоизоляционных
конструкциях на основе изделий из волокнистых материалов с покрытием (кэшированных) из
алюминиевой фольги или стеклоткани
(стеклохолста, стеклорогожи) и вспененного
синтетического каучука для изолируемых объектов, расположенных в помещениях, тоннелях,
подвалах и чердаках зданий, и при канальной прокладке трубопроводов.
4.1.5 При применении теплоизоляционных материалов из вспененных полимеров с
закрытыми порами необходимость применения пароизоляционного слоя должна быть
обоснована расчетом. При исключении пароизоляционного слоя целесообразно предусматривать
герметизацию стыков изделий материалами, не пропускающими водяные пары.
4.1.6 Для элементов оборудования и трубопроводов, требующих в процессе
эксплуатации систематического наблюдения, предусматривают сборно-разборные
съемные теплоизоляционные конструкции.
Съемные теплоизоляционные конструкции целесообразно применять для изоляции люков,
фланцевых соединений, арматуры, сальниковых и сильфонных компенсаторов трубопроводов, а
также в местах измерений и проверки состояния изолируемых поверхностей.
4.1.7 Конструкция тепловой изоляции должна исключать её деформацию и
сползание теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации. В составе
3
теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов, как правило,
предусматриваются опорные элементы и разгружающие устройства, обеспечивающие
механическую прочность и эксплуатационную надежность конструкций.
На вертикальных участках трубопроводов и оборудования опорные конструкции
рекомендуется предусматривать через каждые 3 - 4 м по высоте.
Для компенсации напряжений, возникающих в конструкции вследствие различия
коэффициентов температурного расширения материалов изолируемого объекта и
материалов теплоизоляционной конструкции для сохранения целостности
теплоизоляционных конструкций следует предусматривать компенсационные
температурные швы: при температуре изолируемой поверхности до 200°С- через 5 м; 200-
300°С - через 4 м; 300-400°С - через 2,7 м; более 400°С - через - 2 м.
4.1.8 В конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с
отрицательными температурами веществ не рекомендуется применять металлические
крепежные детали, проходящие через всю толщину теплоизоляционного слоя. Крепежные
детали или их части целесообразно предусматривать из материалов с теплопроводностью
не более 0,23 Вт/ (м°С).
Деревянные крепежные детали рекомендуется обрабатывать антипиреном и
антисептическим составом.
Элементы крепления, изготовленные из углеродистой стали, как правило, имеют
антикоррозийное покрытие.
4.1.9 Детали, предусматриваемые для крепления теплоизоляционной конструкции на
поверхности с отрицательными температурами, как правило, имеют антикоррозионное
покрытие или изготавливаться из коррозионно-стойких материалов.
Крепежные детали, соприкасающиеся с изолируемой поверхностью, рекомендуется
предусматривать:
- для поверхностей с температурой от минус 40 до 400оС - из углеродистой стали;
- для поверхностей с температурой выше 400 и ниже минус 40°С - из того же
материала, что и изолируемая поверхность.
Элементы крепления теплоизоляционного слоя и покровному слою
теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов, расположенных на
открытом воздухе в районах с расчетной температурой окружающего воздуха ниже минус
40°С, целесообразно применять из легированной стали или алюминия.
4.1.10 Конструкция покровного слоя тепловой изоляции. как правило, допускают
возможность компенсации температурных деформаций изолируемого объекта и
теплоизоляционной конструкции.
Температурные швы в защитных покрытиях горизонтальных трубопроводов
рекомендуется предусматривать у компенсаторов, опор и поворотов, а на вертикальных
трубопроводах - в местах установки опорных конструкций.
При изоляции жесткими формованными изделиями целесообразно предусматривать
вставки из волокнистых материалов в местах устройства температурных швов.
4.1.11 Выбор материала покровному слою теплоизоляционных конструкций
оборудования и трубопроводов, расположенных на открытом воздухе в районах с
расчетной температурой окружающего воздуха минус
40°С и ниже, рекомендуется
производить с учетом температурных пределов применения материалов по действующим
4
нормативным документам.
4.1.12 Конструкция крепления покровного слоя тепловой изоляции оборудования и
трубопроводов с отрицательными температурами веществ должна исключать
возможность повреждения пароизоляционного слоя в процессе эксплуатации.
4.1.13 Для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами при
применении пароизоляционного слоя из рулонных материалов без сплошной наклейки
целесообразно предусматривать герметизацию швов пароизоляционного слоя; при температуре
изолируемой поверхности ниже минус 60С следует также предусматривать герметизацию швов
покровного слоя герметиками или пленочными клеящимися материалами.
4.1.14 Конструкция тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с
положительными температурами не должна иметь сквозных теплопроводных включений.
При проектировании опорных полок и разгружающих устройств в составе
теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов с положительными
температурами следует предусматривать конструктивные элементы в виде прокладок или
опор из малотеплопроводных материалов, предотвращающих увеличение плотности
теплового потока и температуры на поверхности теплоизоляционной конструкции в
местах прохождения теплопроводных включений.
4.1.15 Для бесканальной прокладки трубопроводов тепловых сетей в сухих грунтах,
возможно применение изоляции из штучных формованных изделий (скорлупы, сегменты)
из пенополиуретана или полимербетона с водонепроницаемым покровным слоем при этом
теплоизоляционные изделия следует укладывать на водостойких и температуростойких
мастиках и клеях.
4.1.16 Для оборудования и трубопроводов, подвергающихся ударным воздействиям
и вибрации, рекомендуется применять теплоизоляционные изделия на основе
базальтового супертонкого или асбестового волокна.
Число слоев пароизоляционного материала в теплоизоляционных конструкциях для
оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами содержащихся в них
веществ рекомендуется принимать по таблице 1.
Таблица 1 - Число слоев пароизоляционного материала в зависимости от
температуры изолируемой поверхности и срока эксплуатации
Гидроизоляционный
Толщина,
Число слоев пароизоляционного материала в
материал
мм
теплоизоляционной конструкции
От минус 60
От минус 61
ниже
до 19°С
до минус 100°С
минус 100°С
8 лет
12 лет
8 лет
12 лет
8 лет
12 лет
Полиэтиленовая пленка
0,15-0,2
2
2
2
2
3
-
Пленка
0,21-0,3
1
2
2
2
2
3
поливинилбутиральная
клеящая
Пленка полиэтиленовая
0,31-0,5
1
1
1
1
2
2
термоусадочная
Фольга алюминиевая
0,06-0,1
1
2
2
2
2
2
5
Таблица 1 - Число слоев пароизоляционного материала в зависимости от
температуры изолируемой поверхности и срока эксплуатации (окончание)
Изол
2
1
2
2
2
2
2
Рубероид
1
3
-
-
-
-
-
1,5
2
3
3
-
-
-
ПРИМЕЧАНИЕ
1 Допускается применение других материалов, обеспечивающих уровень
сопротивления паропроницанию не ниже, чем у приведенных в таблице.
ПРИМЕЧАНИЕ
2 Для материалов с закрытой пористостью, имеющих коэффициент
паропроницаемости менее 0,1 мг/(м·ч·Па), во всех случаях принимается один пароизоляционный слой.
Для объектов, подвергающихся вибрации, при применении штукатурных защитных
покрытий следует предусматривать оклейку штукатурного защитного покрытия с
последующей окраской.
В конструкциях тепловой изоляции, предназначенных для обеспечения заданной
температуры на поверхности изоляции, в качестве покровного слоя рекомендуется
применять материалы со степенью черноты не ниже 0,9 (с коэффициентом излучения не
ниже 5,0 Вт/(м2·К4).
При бесканальной прокладке трубопроводов теплопроводность основного слоя
определяется в зависимости от вида теплоизоляционного материала и типа грунта в
соответствии с таблицей 2.
Толщину металлических листов, лент, применяемых для покровного слоя, в
зависимости от наружного диаметра или конфигурации теплоизоляционной конструкции
рекомендуется принимать по таблице 3.
Таблица 2 - Коэффициент увлажнения K
Коэффициент увлажнения K
Материал теплоизоляционного
Тип грунта
слоя
Маловлажный
Влажный
Насыщенный водой
Пенополиуретан
1,0
1,0
1,0
Армопенобетон
1,05
1,05
1.1
Пенополимерминерал
1,05
1,05
1.1
Таблица 3 - Толщина металлических листов для покровного слоя тепловой
изоляции
Толщина листа, не менее, при диаметре изоляции, мм
Св. 1600 и
Материал покровного слоя
350 и менее
Св. 350 до 600
Св. 600 до 1600
плоские
поверхности
Листы и ленты из нержавеющей
0,5
0,5
0,8
0,8
стали
Листы из тонколистовой стали с
0,5
0,8
0,8
1,0
полимерным покрытием
Листы из алюминия и алюминиевых
0,3
0,5
0,8
1,0
сплавов
Ленты из алюминия и алюминиевых
0,25
0,3
0,8
1,0
сплавов
6
Листы и ленты из алюминия и алюминиевых сплавов толщиной 0,25 - 0,3 мм
рекомендуется применять гофрированными. Штукатурный покровный слой
теплоизолированной поверхности, расположенной в помещении, должен быть оклеен
тканью. Толщину штукатурного покрытия при укладке по жестким или волокнистым
материалам в зависимости от диаметра изолируемого объекта рекомендуется принимать
по таблице 4.
Таблица 4 - Толщина штукатурного покрытия
Толщина штукатурного покрытия, мм
Вид изоляционного
Вид изолируемого объекта
материала (основание)
Трубопроводы наружным диаметром, мм
Оборудование
до 133 вкл.
159 и более
Жесткие изделия
10
15
20
Волокнистые изделия
15
15—20
20—25
4.2 Обеспечение требований пожарной безопасности
4.2.1 Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях не должны
выделять в процессе эксплуатации пожароопасные и взрывоопасные вещества в
количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.
4.2.2 Теплоизоляционные конструкции из материалов с группой горючести Г3 и Г4
не рекомендуется предусматривать для оборудования и трубопроводов, расположенных:
а) в зданиях, кроме зданий IV степени огнестойкости, одноквартирных жилых домов
и охлаждаемых помещений холодильников;
б) в наружных технологических установках, кроме отдельно стоящего оборудования;
в) на эстакадах и галереях при наличии кабелей и трубопроводов,
транспортирующих горючие вещества.
При этом возможно применение горючих материалов группы Г3 или Г4 для:
- пароизоляционного слоя толщиной не более 2 мм;
- слоя окраски или пленки толщиной не более 0,4 мм;
- покровного слоя трубопроводов, расположенных в технических подвальных этажах
и подпольях с выходом только наружу в зданиях I и II степеней огнестойкости при
устройстве вставок длиной 3м из негорючих материалов не более чем через 30м длины
трубопровода;
- теплоизоляционного слоя из заливочного пенополиуретана и покровном слое из
оцинкованной стали в наружных технологических установках.
Покровный слой из слабогорючих материалов группы Г1 и Г2, применяемых для
наружных технологических установок высотой 6 м и более, рекомендуется на основе
стеклоткани.
4.2.3 Для трубопроводов надземной прокладки при применении теплоизоляционных
конструкций из горючих материалов группы Г3 и Г4,целесообразно предусматривать:
- вставки длиной 3 м из негорючих материалов не более чем через 100 м длины
трубопровода;
7
- участки теплоизоляционных конструкций из негорючих материалов на расстоянии
не менее 5 м от технологических установок, содержащих горючие газы и жидкости.
При пересечении трубопроводом противопожарной преграды рекомендуется
предусматривать теплоизоляционные конструкции из негорючих материалов в пределах
размера противопожарной преграды.
При применении конструкций теплопроводов в тепловой изоляции из горючих
материалов в негорючей оболочке, как правило, противопожарные вставки не
предусматриваются.
4.3 Обеспечение требований к теплотехническим материалам по защите
здоровья человека, гигиене, охране окружающей среды и пригодности к
эксплуатации
4.3.1 Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях не должны
выделять в процессе эксплуатации вредные, неприятно пахнущие вещества в количествах,
превышающих предельно допустимые концентрации, а также болезнетворные бактерии,
вирусы и грибки.
4.3.2 При проектировании объектов с повышенными санитарно-гигиеническими
требованиями к содержанию пыли в воздухе помещений в конструкциях теплоизоляции
не рекомендуется применение материалов, загрязняющих воздух в помещениях.
Целесообразно применение теплоизоляционных изделий на основе тонких и
супертонких минеральных (базальтовых и стеклянных) волокон, изделий из супертонкого
минерального волокна в обкладках со всех сторон из стеклянной или кремнеземной ткани
и под герметичным защитным покрытием или других материалов, соответствие которых,
указанным санитарно-гигиеническим требованиям подтверждено результатами
испытаний, выполненных аккредитованными организациями.
4.3.3 Под покровный слой из неметаллических материалов в помещениях хранения и
переработки пищевых продуктов, как правило, предусматривают установку сетки
стальной из проволоки диаметром не менее 1 мм с ячейками размером не более 12х12 мм.
4.3.4 При проектировании тепловой изоляции рекомендуется учитывать
возможность коррозионного воздействия теплоизоляционного материала или входящих в
его состав химических веществ на металлические поверхности оборудования и
трубопроводов в присутствии влаги. В зависимости от материала изолируемой
поверхности (сталь углеродистая, сталь легированная, цветные металлы и сплавы) и вида
коррозии
(окисление, щелочная коррозия, растрескивание под напряжением) в
техническом задании на проектирование целесообразно указывать требования по
ограничению содержания в теплоизоляционном материале водорастворимых хлоридов,
фторидов, свободных щелочей и рН материала.
4.3.5 Расчетные характеристики теплоизоляционных материалов и изделий,
применяемых для изоляции оборудования и трубопроводов надземной и подземной
прокладок, рекомендуется принимать с учетом плотности в конструкции, влажности в
условиях эксплуатации, швов и влияния мостиков холода элементов крепления.
4.3.64 Для теплоизоляционных конструкций, подвергающихся воздействию
агрессивных сред, целесообразно предусматривать защиту металлических покрытий от
8
коррозии.
При использовании в качестве покровного слоя стали тонколистовой оцинкованной
толщина цинкового покрытия выбирается с учётом степени агрессивного воздействия
среды и предполагаемого срока службы покровного слоя, но не менее 20 мкм.
При применении в качестве покровного слоя листов и лент из алюминия и
алюминиевых сплавов и теплоизоляционного слоя в стальной неокрашенной сетке или
при устройстве каркаса следует предусматривать установку под покровный слой
прокладки из рулонного материала или окраску покровного слоя изнутри битумным
лаком.
4.3.7 Изделия из минеральной ваты (каменной ваты и стекловолокна), применяемые
в качестве теплоизоляционного слоя для трубопроводов подземной канальной прокладки
должны быть гидрофобизированы.
Не допускается применение теплоизоляционных материалов подверженных деструкции
при взаимодействии с влагой (асбестосодержащая мастичная изоляция, изделия известково-
кремнеземистые, перлитоцементные и совелитовые).
4.4 Обеспечение безопасности и доступности при выборе материалов
4.4.1 Соответствие материалов, применяемых в качестве теплоизоляционного и
покровного слоев в составе теплоизоляционных конструкций оборудования и
трубопроводов требованиям к качеству продукции, санитарно-гигиеническим
требованиям и требованиям пожарной безопасности должно быть подтверждено
результатами испытаний, выполненных аккредитованными организациями.
4.4.2 Не целесообразно применять асбестосодержащие теплоизоляционные
материалы для конструкций тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с
отрицательными температурами содержащихся в них веществ, и для изоляции
трубопроводов подземной прокладки в непроходных каналах.
4.4.3 При выборе теплоизоляционных материалов и покровных слоев рекомендуется
учитывать стойкость элементов теплоизоляционной конструкции к химически
агрессивным факторам окружающей среды, включая возможное воздействие веществ,
содержащихся в изолируемом объекте.
Не рекомендуется применение теплоизоляционных материалов, содержащих
органические вещества, для изоляции конструкций оборудования и трубопроводов,
содержащих сильные окислители (жидкий кислород).
Для металлических покрытий, как правило, предусматривается антикоррозионная
защита или выбирается материал, не подверженный воздействию агрессивной среды.
4.5 Обеспечение экономии энергии и сокращения расхода тепла
4.5.1 В конструкциях теплоизоляции оборудования и трубопроводов с
температурами содержащихся в них веществ в диапазоне от 20оС до 300оС для всех
способов прокладки (кроме бесканальной), рекомендуется применять теплоизоляционные
материалы и изделия с плотностью не более
200 кг/м3 и коэффициентом
9
теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/(мК) при средней температуре
25°С.
Допускается применение асбестовых шнуров для изоляции трубопроводов условным
проходом до 50 мм включительно.
4.5.2 В качестве первого теплоизоляционного слоя многослойных конструкций
теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурами содержащихся в них
веществ в диапазоне от
300С и более допускается применять теплоизоляционные
материалы и изделия с плотностью не более
350 кг/м3 и коэффициентом
теплопроводности при средней температуре 300оС не более0,12Вт/(мК).
4.5.3 В качестве второго и последующих теплоизоляционных слоев конструкций
теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них
веществ
300оС и более для всех способов прокладки,
(кроме бесканальной),
рекомендуется применять теплоизоляционные материалы и изделия с плотностью не
более 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности при средней температуре 125оС не
более 0,08 Вт/(мК).
4.5.4 Для теплоизоляционного слоя трубопроводов с положительной температурой
при бесканальной прокладке целесообразно применять материалы с плотностью не более
400 кг/м3 и теплопроводностью не более 0,07 Вт/(мК) при температуре материала 25оС и
влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах или технических
условиях.
4.5.5 Для теплоизоляционного слоя оборудования и трубопроводов с
отрицательными температурами рекомендуется применять теплоизоляционные материалы
и изделия с плотностью не более 200 кг/м3 и расчетной теплопроводностью в конструкции
не более
0,05 Вт/(мК) при температуре веществ минус
40°С и выше и не более
0,04Вт/(мК) - при минус 40°С.
4.5.6 В конструкциях тепловой изоляции, предназначенных для обеспечения
заданной температуры на поверхности изоляции, в качестве покровного слоя
рекомендуется применять материалы со степенью черноты не ниже 0,9 (с коэффициентом
излучения не ниже 5,0 Вт/(м2К4).
4.5.7 При бесканальной прокладке предварительно изолированные трубопроводы с
изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке должны быть снабжены
системой оперативного дистанционного контроля влажности изоляции (ОДК).
4.6 Методы рационального использования природных ресурсов
Для экономного и рационального использования природных ресурсов при
проектировании тепловой изоляции наружной поверхности оборудования с температурой
содержащихся в них веществ от минус
180 до
600оC назначение параметров
теплоизоляционного слоя рекомендуется производить расчётными методами:
а) по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность
оборудования и трубопроводов;
б) по заданному значению теплового потока;
в) по заданной температуре на поверхности изоляции;
10
г) с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на
покровном слое тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих вещества
с температурой ниже температуры окружающего воздуха;
д) по заданному значению снижения
(повышения) температуры вещества,
транспортируемого трубопроводами;
е) по заданному значению охлаждения
(нагревания) вещества, сохраняемого в
емкостях в течение определенного времени;
ж) по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в
трубопроводах в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости;
к) по заданному количеству конденсата в паропроводах;
л) с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях
объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары и газы,
которые при растворении в сконденсированных водяных парах могут привести к
образованию агрессивных продуктов.
5 МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И
ТРУБОПРОВОДОВ
5.1 Расчётные формулы стационарной теплопередачи в теплоизоляционных
конструкциях
Поверхностная плотность теплового потока через плоские
поверхности
рассчитывается по формулам:
- однослойная плоская стенка
t
t
в
н
q
,
F
R
R
R
R
вн
ст
из
н
(1)
- многослойная плоская стенка из n слоев
t
t
в
н
q
,
F
n
R
R
R
R
вн
ст
i
н
i1
(2)
Линейная плотность теплового потока через цилиндрические
поверхности
рассчитывается по формулам:
- однослойная цилиндрическая стенка
t
t
в
н
q
,
L
L
L
L
L
R
R
R
R
вн
ст
из
н
(3)
- многослойная цилиндрическая стенка из n-слоёв
t
t
в
н
q
,
L
n
L
L
L
L
R
R
R
R
вн
ст
i
н
i1
(4)
11
где qF - поверхностная плотность теплового потока через плоскую
теплоизоляционную конструкцию, Вт/м2;
tв - температура среды внутри изолируемого объекта, С;
tн - температура окружающей среды, С;
Rвн - сопротивление теплоотдаче на внутренней поверхности стенки изолируемого
объекта, м2С/Вт;
Rн - то же, на наружной поверхности теплоизоляции, м2С/Вт;
Rст - термическое сопротивление стенки изолируемого объекта, м2С/Вт;
Rиз - то же, плоского слоя изоляции, м2С/Вт;
n Ri
i
1
- полное термическое сопротивлениеn-слойной плоской изоляции;
Ri - термическое сопротивление i-го слоя, м2С/Вт;
qL - линейная плотность теплового потока через цилиндрическую
теплоизоляционную конструкцию, Вт/м;
L
R
вн
- линейное термическое сопротивление теплоотдаче внутренней стенки
изолируемого объекта, мС/Вт;
L
R
н
- то же, наружной изоляции, мС/Вт;
L
R
ст
- линейное термическое сопротивление цилиндрической стенки изолируемого
объекта, мС/Вт;
L
R
из
- то же, цилиндрического слоя изоляции, мС/Вт;
n
R
i
i1
- полное линейное термическое сопротивление n-слойной цилиндрической
изоляции;
L
R
i
– линейное термическое сопротивление i-го слоя, мС/Вт.
В уравнениях (1) - (4) сопротивления теплоотдаче и термические сопротивления
стенок определяются по формулам:
1
1
из
ст
i
R
;
R
;
R
;
R
;
R
;
вн
н
из
ст
i
вн
н
из
ст
i
(5)
из
1
1
d
L
1
L
L
н
R
;
R
ln
;
R
;
н
вн
ст
из
из
ст
d
d
2
d
вн
вн
н
н
из
н
(6)
ст
i
1
d
1
d
L
н
L
н
R
ln
;
R
ln
;
ст
ст
i
i
2
d
2
d
ст
вн
i
вн
(7)
где вн, н - коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности стенки
изолируемого объекта и наружной поверхности изоляции, Вт/(М2С);
ст, из, i - коэффициенты теплопроводности соответственно материала стенки
изолируемого объекта однослойной изоляции, изоляции i-го слоя n-слойной изоляции,
Вт/(МС);
12
ст, из, i - толщина соответственно стенки изолируемого объекта, однослойной
изоляции i-го слоя n-слойной изоляции, м;
ст
ст
d
d
вн
,
н
- внутренний и наружный диаметры стенки изолируемого объекта, м;
d
нз - наружный диаметр изоляции, м;
i
i
d
d
н
,
вн
- наружный и внутренний диаметры i-го слоя n-слойной изоляции, м.
Распределение температур в многослойной изоляции рассчитывается по формулам:
- температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки изолируемого
объекта плоской формы:
ст
ст
ст
t
t
q
R
;
t
t
q
R
;
вн
в
F вн
н
вн
F ст
(8)
t1 на наружной поверхности первого слоя изоляции, на границе 1-го и
2-го слоев
н
ст
t
t
qF
R
;
1
н
1
(9)
- и далее, начиная со 2-го слоя, на границах (i-1)-го и i-го слоев
н
н
t
t
q
R;
i
(i1)
F i
(10)
- температура на наружной поверхности i-слоя n-слойной стенки:
н
t
t
q
R
;
i
н
F
н
(11)
Распределения температур в цилиндрических многослойных изоляционных
конструкциях рассчитывается по формулам:
ст
L
ст
ст
L
t
t
q
R
;
t
t
q
R
;
вн
в
L вн
н
вн
L ст
(12)
н
ст
L
t
t
q
R
;
1
н
L
1
(13)
н
ст
L
t
t
q
R
;
i
(i1)
L
i
(14)
н
L
t
t
q
R
;
i
н
L
н
(15)
Значения поверхностной и линейной плотности тепловых потоков, входящих в
формулы (8) - (15), определяются по (1) - (4), а термические сопротивления - по (5) -(7).
При расчёте многослойных конструкций по формулам (2), (4) необходимо знать
коэффициенты теплопроводности изоляционных слоев. Поскольку они зависят от
температуры, должны быть известны средние температуры каждого слоя, для определения
которых необходимо знать температуры на границах слоев. Для их расчета используется
метод последовательных приближений, предусматривающий проведение нескольких
расчетных операций.
На первом этапе, для всех слоев средняя температура изоляции принимается равной
полусумме температур внутренней и наружной среды, при этой температуре определяется
теплопроводность всех теплоизоляционных слоев. Затем, по (2), (4) определяют значения
qF или qL и по (8) - (11) для плоской и по формулам (12) - (15) цилиндрической стенок
рассчитывают температуры на границах слоев и средние температуры каждого слоя.
13
На втором этапе по найденным на первом этапе средним температурам слоев вновь
определяют теплопроводность всех слоев, затем находят плотности потоков тепла и снова
рассчитывают послойные температуры, и так далее до требуемой точности расчета.
Например, до тех пор, пока послойные температуры на k-м и
(k-1)-м шаге будут
отличаться не более чем на 5%. В практических расчётах для этой цели необходимо
проведение не более 3-4 расчетных операций.
При расчёте тепловой изоляции объектов, расположенных под землёй, учитывается
их тепловое взаимодействие с массивом окружающего грунта.
Плотность теплового потока через теплоизоляционные конструкции, граничащие с
грунтом, определяется в этом случае по формулам (1) - (4), в которых термические
сопротивления внешней теплоотдаче Rн и
заменяются термическим сопротивлением
грунта.
В общем случае термическое сопротивление грунта зависит от конфигурации и
расположения изолируемого объекта в массиве грунта, его температуры и
теплопроводности, что влияет на распределение температур и тепловых потоков в
теплоизоляционном слое.
В инженерных расчётах принимается допущение об одномерности температурного
поля в теплоизоляционном слое, что позволяет с достаточной для практики точностью
использовать формулы (5) - (7) для расчёта термического сопротивления плоских и
цилиндрических теплоизоляционных конструкций подземных объектов.
5.2 Расчёт тепловой изоляции оборудования и трубопроводов
В практических расчётах тепловой изоляции принимается ряд допущений,
позволяющих использовать упрощённые расчетные формулы.
Сопротивление теплоотдаче от внутренней среды к внутренней поверхности стенки
изолируемого объекта для жидких и газообразных сред является пренебрежимо малым в
сравнении с термическим сопротивлением теплоизоляционного слоя и в практических
расчётах может не учитываться.
Таблица 5 - Значения коэффициента дополнительных потерь для трубопроводов
Тип изолируемого объекта
Коэффициент К
Трубопроводы на открытом воздухе, в непроходных каналах,
тоннелях и помещениях:
а) Стальные на подвижных опорах, условным проходом, мм:
до 150
1,2
150 и более
1,15
б)Стальные на подвесных опорах
1,05
в)Неметаллические на подвижных и подвесных опорах
1,7
Трубопроводы бесканальной прокладки
1,15
Теплопроводность стенок изолируемого оборудования и трубопроводов,
изготовленных из металла, в десятки раз превышает теплопроводность изоляции, поэтому
термическим сопротивлением стенки, также, можно пренебречь без заметного снижения
точности расчета.
14
Таблица 6 - Значения коэффициента теплоотдачи , Вт/(М2С)
В закрытом помещении
На открытом воздухе
Покрытия с
Покрытия с
при скорости ветрав),
Изолированный объект
низким
высоким
м/с
коэффициентом
коэффициентом
5
10
15
излученияа)
излученияб)
Горизонтальные
7
10
20
26
35
трубопроводы
Вертикальные
8
12
26
35
52
трубопроводы,
оборудование, плоская
стенка
__________________________
а) К ним относятся покрытия из оцинкованной стали, листов алюминиевых сплавов и алюминия
с оксидной пленкой.
б) К ним относятся штукатурки, асбестоцементные покрытия, стеклопластики, различные
окраски (кроме краски с алюминиевой пудрой).
в) При отсутствии сведений о скорости ветра принимают значения, соответствующие скорости
10 м/с.
С учётом указанных допущений в практических расчётах для определения теплового
потока через изолированные стенки трубопроводов и оборудования используются
следующие формулы:
для плоских поверхностей и цилиндрических диаметром более 2 м
(t
t
)K
h
н
q
;
F
n
RiRн
i1
(16)
для трубопроводов диаметром менее 2 м
(t
t
)K
в
н
q
;
L
n
L
L
R
R
i
н
i
1
(17)
где К - коэффициент дополнительных потерь, учитывающий теплопотери через
теплопроводные включения в теплоизоляционных конструкциях, обусловленных
наличием в них крепежных деталей и опор, принимается по таблице 5.
Термическое сопротивление слоёв тепловой изоляции и сопротивление внешней
теплоотдаче в (16), (17) определяется по формулам (5), (6), в которых теплопроводность
изоляции принимается в соответствии с приложением А, а коэффициент теплоотдачи на
поверхности изоляции - по Таблице 6.
5.2.1 Расчет толщины тепловой изоляции по нормированной плотности
теплового потока
Расчет толщины тепловой изоляции по нормированной плотности теплового потока
15
-qF ,qL для однослойных конструкций выполняется по следующим формулам.
Для плоских и цилиндрических поверхностей с диаметром 2 м и более используется
формула
K(t
t
)
в
н
R
,
(18)
из
из
н
н
q
F
Для однослойных цилиндрических поверхностей диаметром менее 2 м по формуле:
K(t
t
)
в
н
L
lnB
2
R
,
(19)
из
н
н
q
L
Коэффициент дополнительных тепловых потерь К через опоры трубопроводов в
расчёте толщины тепловой изоляции по нормативной плотности теплового потока
принимается равным 1.
При расчёте по формуле (19) предварительно определяют величину lnB,
ст
d
2
н
из
B
ст
d
где
н
. Приближенные значения принимаются по Таблице 7.
Затем находят величину В и определяют требуемую толщину изоляции по формуле
dст(В
1)
н
,
из
2
(20)
Для двухслойных теплоизоляционных конструкций расчет толщины слоёв по
нормированной плотности теплового потока производится в следующей
последовательности.
L
Таблица 7 - Ориентировочные значения нR
, мC/Bт
Внутри помещений
Для поверхностей с
Для поверхностей с
Условный
На открытом воздухе
малым коэффициентом
высоким коэффициентом
диаметр
излучения
излучения
трубы, мм
при температуре теплоносителя, С
100
300
500
100
300
500
100
300
500
32
0,50
0,35
0,30
0,33
0,22
0,17
0,12
0,09
0,07
40
0,45
0,30
0,25
0,29
0,20
0,15
0,10
0,07
0,05
50
0,40
0,25
0,20
0,25
0,17
0,13
0,09
0,06
0,04
100
0,25
0,19
0,15
0,15
0,11
0,10
0,07
0,05
0,04
125
0,21
0,17
0,13
0,13
0,10
0,09
0,05
0,04
0,03
150
0,18
0,15
0,11
0,12
0,09
0,08
0,05
0,04
0,03
200
0,16
0,13
0,10
0,10
0,08
0,07
0,04
0,03
0,03
250
0,13
0,10
0,09
0,09
0,07
0,06
0,03
0,03
0,02
300
0,11
0,09
0,08
0,08
0,07
0,06
0,03
0,02
0,02
350
0,10
0,08
0,07
0,07
0,06
0,05
0,03
0,02
0,02
400
0,09
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
0,02
0,02
0,02
500
0,075
0,065
0,06
0,05
0,045
0,04
0,02
0,02
0,016
16
R
Таблица 7 - Ориентировочные значения
н
, мC/Bт (окончание)
600
0,062
0,055
0,05
0,043
0,038
0,035
0,017
0,015
0,014
700
0,055
0,051
0,045
0,038
0,035
0,032
0,015
0,013
0,012
800
0,048
0,045
0,042
0,034
0,031
0,029
0,013
0,012
0,011
900
0,044
0,041
0,038
0,031
0,028
0,026
0,012
0,011
0,010
1000
0,040
0,037
0,034
0,028
0,026
0,024
0,011
0,010
0,009
2000
0,022
0,020
0,017
0,015
0,014
0,013
0,006
0,006
0,005
L
R
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Для промежуточных значений диаметров и температуры величина
н
определяется
интерполяцией.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для температуры теплоносителя ниже 100С принимаются данные, соответствующие
100С.
В случае, когда максимальная температура применения одного из выбранных
теплоизоляционных материалов ниже температуры стенки изолируемого объекта в
двухслойных теплоизоляционных конструкциях, в качестве первого слоя, на изолируемую
поверхность устанавливается материал с более высокой допустимой температурой
применения.
Толщина первого слоя определяется из условия, чтобы температура между обоими
слоями t1, 2 не превышала максимальной температуры применения основного
изоляционного материала.
Для плоской стенки и цилиндрических объектов с диаметром 2 м и более для расчета
толщины первого слоя применяется формула
(t
t
)
в
,
,
(21)
из1
из1
н
q
F
Для второго слоя применяется Формула
(18), в которую вместо значения tв
подставляется t1, 2.
При расчете цилиндрических объектов с диаметром менее
2м
- аналогично
однослойной конструкции по уравнению
(t
t
)
в
lnB
2
,
(22)
1
из1
н
q
L
ст
d
2
н
из1
B
1
ст
d
в котором
н
, определяют величину lnB1, затем находят В1 и толщину
первого слоя, м:
dст(В
1)
н
1
,
из1
2
Толщина второго слоя определяется с помощью формулы (19), в которой вместо
17
значения tв подставляется значение t1, 2, а вместо В-В2
d
2
из1
из2
B
,
2
d
из1
Определив
ln B
2
находят B2, а затем толщину изоляции второго слоя, м:
dиз
(В
1)
1
2
,
из2
2
(23)
Расчет требуемой толщины тепловой изоляции по нормативной плотности теплового
потока может быть выполнен методом последовательных приближений.
Последовательность расчёта для однослойной цилиндрической конструкции следующая.
Задаваясь начальным значением толщины изоляции 0, м, определяемой требуемой
точностью расчета, например, 0,001м, с помощью последовательных шагов: 1, 2, 3, 4,..., i
для толщины изоляции: 1=0l; 2=02; 3=03, ..., i=0i производят вычисление линейной
2
q
q ;
L
;...;qL по уравнению
(t
t
)
i
в
,
q
,
L
ст
(24)
1
1
d
2
i
н
0
ln
ст
ст
(d
2
i)
2
d
н
н
0
из
н
q с заданным значением
нормативного удельного потокаqL . При выполнении условия
i
н
q
0,
L q
L
(25)
вычисления заканчиваются, а найденная величина
=0i является искомой,
обеспечивающей заданную величину тепловых потерь.
В качестве расчетных параметров, обусловливающих тепловое взаимодействие
окружающей среды с теплоизоляционной конструкцией, при определении толщины
изоляции по нормируемым тепловым потерям следует принимать:
- температуру внутренней среды tв, как среднюю за год температуру вещества в
изолируемом объекте;
- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции при
расположении изолируемого объекта в помещении, при расположении на открытом
воздухе, при скорости ветра 10 м/с (по таблице 6), или по п.п.6.1.1 - 6.1.6 СНиП 41-03.
5.2.2 Расчет толщины изоляции по заданному снижению
(повышению)
температуры вещества, транспортируемого трубопроводами
L
L
L
Требуемое полное термическое сопротивление изоляции
R
R
R
из
н
трубопровода длиной l,м для обеспечения заданного снижения температуры
'
транспортируемого по нему вещества от начальной вt
до конечной вt
при расходе
вещества G, кг/ч, теплоемкостью С, кДж/(кгС)определяется из выражений:
18
'
t
t
в
н
L
,
Kl
при
2,
(26)
R
;
"
1
'
t
t
t
t
в
н
в
н
GCln
"
t
t
в
н
'
"
t
t
в
в
3,
6Kl
t
'
н
t
t
2
в
н
L
при
2,
R
;
(27)
"
2
'
"
t
t
GC(t
t
)
в
н
в
в
где tн- расчетная температура окружающей среды, °С.
Для определения требуемой толщины изоляции из, м, по найденным значениям
1
и
L
R
2 используется формула
L
L
ln
B
2
R
R
,
1,2
из
,
н
(28)
Принимая приближенные значения Rн по таблице 7 и определяя по формуле (28) ln В
находят величину В и затем по формуле (20) толщину изоляции
dст(В
1)
н
,
,
из
,
2
При расчете изоляции по заданной величине снижения (повышения) температуры
транспортируемого вещества принимаются следующие значения параметров окружающей
среды.
При размещении трубопровода в помещении:
- температура наружной среды 20С;
- коэффициент теплоотдачи (по таблице 6).
При размещении на открытом воздухе - среднюю температуру наиболее холодной
пятидневки (п.6.4 СНиП 41-03).
5.2.3 Расчет толщины тепловой изоляции по заданной температуре наружной
поверхности
Определение толщины изоляции по заданной температуре ее наружной поверхности
tп производится в том случае, когда изоляция нужна как средство, предохраняющее
обслуживающий персонал от ожогов. При этом температура на поверхности должна
приниматься не более, С:
- для изолируемых объектов, расположенных в рабочей или обслуживаемой зоне
помещений и содержащих вещества:
- температурой выше 100С ««««««««««
45
- температурой 100С и ниже
««35
- температурой вспышки паров не выше 45С
35;
- для изолируемых объектов, расположенных на открытом воздухе, в рабочей или
обслуживаемой зоне, при:
- металлическом покровном слое
««««««.«.. 55
- для других видов покровного слоя .«««««
60
19
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. Из условия
равенства плотности тепловых потоков: кондуктивного, проходящего через слой изоляции
из, м, за счет разности температур tв-tп, и конвективного, уходящего с наружной
поверхности за счет разности tп-tн, можно написать:
t
t
в
п
R
R
из
н
(29)
t
-t
п
н
t
t
L
в
п
L
R
R
из
н
(30)
t
-t
п
н
Из (29), (30) получим формулы для расчета толщины изоляции исходя из требуемой
температуры поверхности:
для плоских теплоизоляционных конструкций
(t
t
)
из
в
п
;
из
(t
t
)
н
п
н
(31)
для цилиндрических
ст
d
2из
t
t
н
L
в
п
ln
B
ln
2
R
;
ст
из
н
d
t
t
н
п
н
(32)
L
где ориентировочное значение нR
принимается по таблице 7.
ст
dн
(В
1)
,
из
2
Рассмотренный метод является приближенным. Более точные результаты
могут
быть получены методом последовательных приближений.
Расчёт выполняется по формуле:
ст
d
2
i
н
0
ст
ln
(d
2
i)
ст
н
н
0
t
t
d
в
п
н
;
t
t
2
п
н
из
i
(33)
Задаваясь начальным значением толщины изоляции 0, м, определяемым требуемой
точностью расчета, например, 0,001 м, последовательными шагами: 1, 2, 3,
i для толщин
изоляции: 1=0l; 2=02; 3=03, ..., i=0i производится вычисление величин:
t
t
t
t
t
t
t
t
в
п
в
п
в
п
в
п
t
t
t
t
t
t
t
t
п
н
п
н
п
н
п
н
1
;
2
;
3
;«;
i
по уравнению (33).
20
t
t
в
п
t
t
п
н
На каждом шаге вычислений i производится сравнение
i
с заданным
t
t
в
п
t
t
п
н
p
значением
.При выполнении условия:
t
t
t
t
в
п
в
п
0,
t
t
t
t
п
н
i
п
н
p
(34)
вычисления заканчиваются, а найденная величина i = 0i является с точностью до
1мм заданной, обеспечивающей требуемую температуру поверхности изоляции.
При расчете толщины изоляции по заданной температуре поверхности принимаются
по п.6.7 СНиП 41-03 следующие расчетные параметры окружающей среды:
- температура внутренней среды tв - по техническому заданию на проектирование;
- температура наружной среды tн - как средняя максимальная наиболее жаркого
месяца, при расположении изолируемого объекта на открытом воздухе, при расположении
в помещении - 20С;
- коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности изоляции объекта,
расположенного в помещении и на открытом воздухе, при покровном слое с малым
коэффициентом излучения (см. примечания к таблице 6) - 6 Вт/(м2С), с большим - 11
Вт/(м2С).
5.2.4 Расчет толщины изоляции, предотвращающей конденсацию влаги из
воздуха на ее поверхности
Данный расчет производится для изолированных объектов, расположенных в
помещениях и содержащих вещества с температурой ниже температуры окружающего
воздуха.
В этом случае изоляция должна обеспечивать требуемый расчетный перепад между
температурами наружного воздуха и поверхностью изоляции
(tн
- tп), при котором
исключается конденсация влаги из воздуха (по таблице 8).
Расчёт выполняется по формулам:
- для плоской поверхности
t
t
(t
)
п
в
из
п t
в
R
R
;
;
из
н
из
t
t
(t
t
)
н
п
н
н
п
(35)
- для цилиндрической поверхности
L
t
t
L
L
t
t
п
в
п
в
R
R
;
lnB
2
R
;
из
н
из
н
t
t
t
t
н
п
н
п
(36)
21
Требуемая толщина изоляции для плоских конструкций определяется по методике,
изложенной в разделе 5.2.3.
Таблица 8 - Расчетный перепад tн - tп, С
Относительная влажность воздуха, %
tн, С
40
50
60
70
80
90
10
13,4
10,4
7,8
5,5
3,5
1,6
15
14,2
10,9
9,1
5,7
3,6
1,7
20
14,8
11,3
8,4
5,9
3,7
1,8
25
15,3
11,7
8,7
6,1
3,8
1,9
30
15,9
12,2
9,0
6,3
4,0
2,0
В расчетах температуру наружной среды tн равной температуре воздуха в
помещении.
Температуру внутренней среды tв и относительную влажность воздуха в помещении
принимают в соответствии с техническим заданием на проектирование.
Коэффициент теплоотдачи к наружной поверхности изоляции н принимается для
поверхностей с низким коэффициентом излучения - 5Вт/(м2 ºС), для поверхностей с
высоким коэффициентом излучения - 7 Вт/(м2 ºС) (см. примечание к таблице 6).
5.3 Расчет тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей
5.3.1 Надземная прокладка
Тепловые потери через изолированную поверхность подающих и обратных
трубопроводов тепловых сетей при надземной прокладке, при известной толщине
изоляции из, м, следует определять по формуле (17), а термические сопротивления,
входящие в эту формулу - по (6). В качестве температур внутренней и наружной сред tв и
tн принимают расчетные температуры теплоносителя и окружающего воздуха, а
коэффициент теплоотдачи н - по Таблице 6.
При определении толщины изоляции трубопроводов тепловых сетей по
нормированным значениям плотности тепловых потоков от подающих и обратных
теплопроводов используется методика расчетов, изложенная в разделе 5.2.1. При этом
расчетные температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе принимают
по таблице 9.
Таблица 9 - Среднегодовые температуры теплоносителя в водяных тепловых сетях
Расчетные температурные режимы, С
Трубопровод
95 - 70
150 - 70
180 - 70
Подающий
65
90
110
Обратный
50
50
50
Расчетную температуру наружной среды принимают: при круглогодичной работе
тепловой сети - среднегодовую температуру наружного воздуха, при работе только в
22
отопительный период
- среднюю температуру отопительного периода. Расчетный
коэффициент теплоотдачи н - по таблице 6.
5.3.2 Подземная прокладка в непроходных каналах
Тепловые потери через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей,
прокладываемых в непроходном канале шириной b и высотой h, м, на глубине H, м, от
поверхности земли до оси канала определяются по формуле:
(t
t
)K
L
L
L
кан
н
q
q
q
;
1,2
1
2
к
(37)
R
R
кан
гр
Температура воздуха в канале tкан определяется по формуле:
tв
t
t
1
в2
н
L
L
L
L
к
R
R
R
R
R
R
из1
н1
из2
н2
кан
гр
t
,
кан
1
1
1
L
L
L
L
к
R
R
R
R
R
R
из1
н1
из
2
н
2
кан
гр
(38)
где
1
d
2
1
d
2
L
2
из2
L
1
из1
R
ln
;
R
ln
;
из2
из1
2
d
2
d
из
1
из
2
(39)
1
1
L
L
R
;
R
;
н1
н2
2
(d
2
)
2
(d
2
)
k
1
из1
k
2
из
2
(40)
1
R
;
кан
2bh
к
b
h
(41)
L
L
q1 ,
q2
– линейные плотности теплового потока от подающего и обратного
трубопроводов, Вт/м;
d1, d2- наружные диаметры подающего и обратного трубопроводов, м;
tв1, tв2-температуры подающего и обратного трубопроводов, С;
К- коэффициент дополнительных потерь (по таблице 5);
L
R
R
из
1 ,
из2
- термические сопротивления изоляции подающего и обратного
трубопроводов, мС/Вт;
L
R
R
н
1 ,
н2
- термические сопротивления теплоотдаче от поверхности изоляции
подающего и обратного трубопроводов, мС/Вт;
Rкан- термическое сопротивление теплоотдаче от воздуха к поверхности
канала,
мС/Вт;
h, b - высота и ширина канала, соответственно, м;
к- коэффициент теплоотдачи в канале, принимается равным 11 Вт/(м2С);
23
из-теплопроводность изоляции в конструкции, Вт/(мС);
из1, из2-толщины изоляции подающего и обратного трубопроводов, м;
к
R
гр
– термическое сопротивление грунта, Вт/(мС), определяется по формуле
0,25
H
h
ln3,5
h
b
к
R
;
гр
b
5,7
,
гр
h
(42)
гр- теплопроводность грунта, Вт/(мС), (по Таблице 10);
Н - глубина заложения, расстояние от оси труб до поверхности земли, м.
Расчёт требуемой толщины тепловой изоляции по нормированной плотности
теплового потока в зависимости от технических требований может выполняться в двух
вариантах:
а) По нормативным линейным плотностям теплового потокаqL
1
иqL
2
, заданным
отдельно для подающего и обратного трубопровода, в этом случае определяется толщина
изоляции для каждого трубопровода.
б) По суммарной нормативной линейной плотности теплового потока от подающего
и обратного трубопровода
-q1
,
, в этом случае определяется толщина изоляции,
одинаковая для обоих трубопроводов.
Таблица 10 - Теплопроводность грунта
Весовое
Коэффициент
Средняя плотность,
Вид грунта
влагосодержание
теплопроводности,
кг/м3
грунта, %
Вт/(мС)
Песок
1480
4
0,86
5
1,11
1600
15
1,92
23,8
1,92
Суглинок
8
0,71
1100
15
0,9
8
0,83
1200
15
1,04
8
0,98
1300
15
1,2
8
1,12
1400
15
1,36
20
1,63
8
1,27
1500
15
1,56
20
1,86
24
Таблица 10 - Теплопроводность грунта (окончание)
8
1,45
1600
15
1,78
5
1,75
2000
10
2,56
11,5
2,68
Глинистые
8
0,72
1300
18
1,08
40
1,66
8
1,0
1500
18
1,46
40
2,0
8
1,13
1600
27
1,93
Расчёт толщины изоляции по нормативным линейным плотностям теплового потока,
q2 трубопровода выполняется в
следующей последовательности.
На первом этапе рассчитывают температуру в канале по формуле:
L
L
t
t
К(q
q
) (R
R
),
(43)
кан
н
1
2
кан
гр
Затем для каждого трубопровода вычисляются значения lnB1 и lnB2 по формулам:
t
t
в1
кан
L
ln B
2
R
;
(44)
1
из
L
н1
q
1
t
t
в2
кан
L
lnB
2
R
;
2
из
L
н2
(45)
q
2
L
R
R
где приближенные значения
н
1 и
н
2 принимаются по таблице 7.
Далее, после вычисления В1 и В2, по формуле
(20) рассчитывают требуемые
толщины изоляции для подающего и обратного трубопроводов, обеспечивающие
нормативные линейные потери тепла:
d
(B
1)
d
(B
1)
1
1
2
2
;
из1
из2
2
2
При расчете изоляции двухтрубных канальных прокладок тепловых сетей в качестве
температур внутренней среды принимают среднегодовые температуры теплоносителя в
подающих и обратных трубопроводах (по таблице 9).
За расчётную температуру наружной среды принимают среднюю за год температуру
грунта на глубине заложения трубопровода. При расстоянии от поверхности грунта до
25
перекрытия канала 0,7 м и менее за расчетную температуру наружной среды должна
приниматься та же температура наружного воздуха, что и при надземной прокладке.
Коэффициент дополнительных тепловых потерь К при расчёте толщины изоляции
по нормированной плотности теплового потока принимается равным 1.
5.3.3 Подземная бесканальная прокладка
Тепловые потери трубопроводов двухтрубных тепловых сетей бесканальной
прокладки, расположенных в грунте на одинаковом расстоянии от поверхности до оси
труб Н, м, определяются по формулам:
L
к
(t
t
)(R
R
)
(t
t
) R
L
в1
н
из2
гр2
в2
н
0
q
K;
1
L
к
L
к
2
(R
R
)(R
R
)
R
из1
гр1
из2
гр2
0
(46)
L
к
(t
t
)(R
R
)
(t
t
) R
L
в2
н
из1
гр1
в1
н
0
q
K;
2
L
к
L
к
2
(R
R
)(R
R
)
R
из2
гр2
из1
гр1
0
(47)
L
L
L
q
q
q
,
(48)
1,2
1
2
к
где грR
– термическое сопротивление грунта при бесканальной прокладке, мС/Вт,
определяется по формуле:
2
к
1
2H
2H
R
ln
1,
гр
2
d
d
гр
(49)
где d- наружный диаметр изолированного трубопровода, м; подающего
- d1,
обратного -d2;
гр- теплопроводность грунта, Вт/(мС);
Н - глубина заложения - расстояние от оси труб до поверхности земли, м;
R0- термическое сопротивление, обусловленное тепловым взаимодействием двух
труб, мС/Вт, определяется из выражения
2
2H
ln
1
K
,
R
,
0
2
гр
(50)
в котором К1,2- расстояние между осями труб по горизонтали, м.
Остальные значения величин в (46), (47) те же, что и в Формуле (39) для канальной
прокладки.
Также как при прокладке двухтрубных тепловых сетей в проходных каналах расчёт
требуемой толщины тепловой изоляции по нормированной плотности теплового потока, в
зависимости от технических требований. может выполняться в двух вариантах:
а) по нормативным значениям линейной плотности теплового потокаqL
1
иqL
2
,
заданным отдельно для подающего и обратного трубопровода;
26
б) по суммарной нормативной линейной плотности теплового потока от подающего
q12
, .
Расчёт толщины изоляции трубопроводов тепловых сетей бесканальной прокладки
по нормативным значениям линейной плотности теплового потока, заданным отдельно
q2 трубопровода выполняют по формулам:
L
d
2
2
t
t
q
R
1
из1
из1
гр
в1
н
2
0
ln
R
;
(51)
L
гр1
d
q
1
гр
из1
1
L
(52)
d
2
2
t
t
q
R
1
из2
из2
гр
в2
н
1
0
ln
R
L
гр2
d
q
2
гр
из2
2
d
2
d
2
1
из1
2
из2
B
B
1
2
d
d
Определив с помощью (51), (52) значения
1
и
2
,
вычисляют толщины изоляции также как и для канальной прокладки в разделе 5.3.2
Расчёт толщины изоляции подающего и обратного трубопроводов двухтрубных
тепловых сетей бесканальной прокладки по суммарной нормативной линейной плотности
q12
, Вт/м, выполняется методом последовательных приближений
,
(методом подбора).
На первом этапе задаются начальным значением толщины изоляции δиз1 = δиз2 = δ0 ,
одинаковой для подающего и обратного трубопровода, и по формулам (46)
-
(48)
рассчитывают суммарную линейную плотность теплового потокаqL12,
Полученное расчётное значение сравнивают с нормативной линейной плотностью
q12
по таблицам 11, 12, СНиП 41-03
,
На втором этапе увеличивают или уменьшают толщину изоляции в зависимости от
результата сравнения и повторяют расчет в той же последовательности до получения
q12
,
Расчёт повторяют до тех пор, пока расчётное значение плотности теплового потока -
L
q
q12
на заданную степень точности
,
,
расчёта, например, не более, чем на 1%. Последнее значение δi принимается в качестве
расчётной толщины тепловой изоляции для подающего и обратного трубопровода.
Расчётные параметры теплоносителя и наружной среды для расчета изоляции
трубопроводов двухтрубных тепловых сетей бесканальной прокладки принимаются
такими же, как и в непроходных каналах.
27
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Таблица А.1 - Расчетные технические характеристики теплоизоляционных
материалов и изделий
Теплопроводность
Средняя
Температур
теплоизоляционного материала в
плотность в
а
Группа
Материал, изделие
конструкции из, Вт/(м°С) для
конструкции
применений
горючести
поверхностей с температурой, °С
, кг/м3
, °С
20 и выше
19 и ниже
Маты минераловатные
90
0,041 + 0,00022 tm
0,041-0,032
От минус
Негорючие
прошивные
100
0,045 + 0,00021 tm
0,044-0,035
180 до 450
125
0,049 + 0,0002 tm
0,048-0,037
для матов,
на ткани,
сетке,
холсте из
стекловолок
на; до 700 -
на
металлическ
ой сетке
Плиты теплоизоляционные из
65
0,04 + 0,00029 tm
0,039-0,03
От минус 60
Негорючие
минеральной ваты на
95
0,043 + 0,00022 tm
0,042-0,031
до 400
синтетическом связующем
120
0,044 + 0,00021 tm
0,043-0,032
От минус
180
0,052 + 0,0002 t
m
0,051-0,038
180 до 400
Полуцилиндры и цилиндры
50
0,04 + 0,00003 tm
0,039-0,029
От минус
Негорючие
минераловатные
80
0,044 + 0,00022 tm
0,043-0,032
180 до 400
100
0,049 + 0,00021 tm
0,048-0,036
150
0,05 + 0,0002 tm
0,049-0,035
200
0,053 + 0,00019 tm
0,052-0,038
Маты и вата из супертонкого
80
0,032 + 0,00019 tm
0,031-0,24
От минус
Негорючие
базальтового волокна без
180 до 600
связующего
Шнур теплоизоляционный из
200
0,056 + 0,00019tm
0,055-0,04
От минус
НГ - Г1
минеральной ваты
180 до 600
Шнур асбестовый
100-160
0,093+0,00019tm
-
От 20 до
Г1
220
Маты из стеклянного
50
0,04 + 0,0003 tm
0,039-0,029
От минус 60
Негорючие
штапельного волокна на
70
0,042 + 0,00028 tm
0,041-0,03
до 180
синтетическом связующем
Маты прошивные из
50
0,04 + 0,0002 tm
0,037-0,03
От минус 60
Негорючие
стеклянного штапельного
до 300
волокна на синтетическом
связующем
Маты и вата из супертонкого
70
0,033 + 0,00014 tm
0,032-0,024
От минус
Негорючие
стеклянного волокна без
180 до 400
связующего
Теплоизоляционные изделия
130
0,05 + 0,0002 tm
0,05- 0,038
От минус
Негорючие
из пеностекла
150 до 350
Армопенобетон
200-300
0,055 + 0,0002 tm
0,055
От минус 60
Негорючий
до 300
110
0,052 + 0,00012 tm
0,051-0,038
Песок перлитовый,
От минус
150
0,055 + 0,00012 tm
0,054-0,04
Негорючий
вспученный, мелкий
180 до 875
225
0,058 + 0,00012 tm
0,057-0,042
28
Таблица А.1 - Расчетные технические характеристики теплоизоляционных
материалов и изделий (окончание)
Теплопроводность
Средняя
теплоизоляционного материала
Температу
плотность
в конструкции из, Вт/(м°С) для
ра
Группа
Материал, изделие
в
поверхностей с температурой,
применени
горючести
конструкци
°С
й, °С
и, кг/м3
20 и выше
19 и ниже
Теплоизоляционные
30
0,033 + 0,00018 tm
0,032-0,024
От минус
изделия из
50
0,036 + 0,00018 t
m
0,035-0,026
Г3 - Г4
180 до 70
пенополистирола
100
0,041 + 0,00018 tm
0,04-0,03
Теплоизоляционные
40
0,030 + 0,00015 tm
0,029-0,024
От минус
изделия из
50
0,032 + 0,00015 t
m
0,031-0,025
Г2 - Г4
180 до 130
пенополиуретана
70
0,037 + 0,00015 tm
0,036-0,027
0,047
От минус
Пенополимерминерал
200-250
0,047 + 0,0002 tm
Г1
60 до 150
Теплоизоляционные
0,033
От минус
изделия из вспененного
60-80
0,034 + 0,0002 tm
Г1-Г3
60 до 125
каучука
Теплоизоляционные
0,033
От минус
изделия из
50
0,035 + 0,00018 tm
Г3-Г4
70 до 70
пенополиэтилена
0,053-0,047
От минус
Полотна иглопробивные
160-190
0,038-0,057
200 до 50
Негорючие
стеклянные
включ.
0,0344
От минус
Трубы
Умеренно
30
0,036 + 0,0001 tm
80 до 100
теплозвукоизоляционные
горючие Г2
включ.
Трубы стальные
От минус
предварительно
55-60
0,033
60 до 150
Г2, Г3, Г4
термоизолированныепено
включ.
полиуретаном
Отминус
60 до 130
включ. с
Теплоизоляционные
кратковрем
изделия с системой отвода
30-60
0,030
енным
Г2, Г3, Г4
конденсата
повышение
м
температур
ы до 150
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Средняя температура теплоизоляционного слоя; С:
tm = (tв+40)/2 - на открытом воздухе в летнее время, в помещении, в каналах, тоннелях, технических
подпольях, на чердаках и в подвалах зданий,
tm = tв/2 - на открытом воздухе, воздухе в зимнее время, где tв - температура среды внутри
изолируемого оборудования (трубопровода).
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Большее значение расчетной теплопроводности теплоизоляционного материала в
конструкции для поверхностей с температурой - 19 °С и ниже относится к температуре изолируемой
поверхности от минус 60 до 19 °С, меньшее - к температуре минус 61 °С и ниже.
29
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(информационное)
Определение толщины и объема теплоизоляционных изделий
из уплотняющихся материалов
Б.1 Толщину теплоизоляционного изделия из уплотняющихся материалов до
установки на изолируемую поверхность следует определять с учетом коэффициента
уплотнения Kс (значения приведены в Таблице Б.1) по формулам:
- для цилиндрической поверхности
d
K
1
c
(Б.1)
d
2;
- для плоской поверхности
2
K
c
,
(Б.2)
где 1,
2- толщина теплоизоляционного изделия до установки на изолируемую
поверхность (без уплотнения), м;
- расчетная толщина теплоизоляционного слоя с уплотнением в конструкции, м;
d- наружный диаметр изолируемого оборудования, трубопровода, м;
Kс- коэффициент уплотнения теплоизоляционных изделий, принимаемый по таблице
В.1 настоящего приложения.
d
ПРИМЕЧАНИЕ В случае если в Формуле (Б.1) произведение
K
c
2
d
меньше единицы,
оно должно приниматься равным единице.
Б.2 При многослойной изоляции толщину изделия до его уплотнения следует
определять отдельно для каждого слоя. При определении толщины последующего
теплоизоляционного слоя за наружный диаметр
(d) принимают диаметр изоляции
предыдущего слоя.
Б.3 Объем теплоизоляционных изделий из уплотняющихся материалов для
теплоизоляционного слоя до уплотнения следует определять по формуле
V V
i
K
c
,
(Б.3)
где V- объем теплоизоляционного материала или изделия до уплотнения, м3;
Vi- объем теплоизоляционного материала или изделия в конструкции с учетом
уплотнения, м3.
30
Таблица Б.1 - Значения коэффициента уплотнения Kс
Коэффициент
Теплоизоляционные материалы и изделия
уплотнения K
с
Маты минераловатные прошивные
1,2
Маты теплоизоляционные «ТЕXMAT»
1,35-1,2
Маты и холсты из супертонкого базальтового волокна при
укладке на трубопроводы и оборудование условным проходом,
мм:
Ду< 800 при средней плотности 23 кг/м3
3,0
то же, при средней плотности 50-60 кг/м3
1,5*
Ду 800 при средней плотности 23 кг/м3
2,0
то же, при средней плотности 50-60 кг/м3
1,5*
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом
связующем марки:
М-45, 35, 25
1,6
М-15
2,6
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA» марки:
М-11
3,6-4,0*
М-15, М-17
2,6
М-25 при укладке:
на трубы
1,5-1,8**
на оборудование
1,4
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки:
35, 50
1,5
75
1,2
100
1,1
125
1,05
Плиты из стеклянного штапельного волокна
П-30
1,1
П-15, П-17, и П-20
1,2
Песок перлитовый вспученный мелкий марок 75,100,150
1,5
___________________________
* Коэффициент уплотнения матов «URSA» марки М-11 при укладке на трубы условным
проходом до 40 мм вкл. - 4,0, при укладке 50 мм и более - 3,6.
** Коэффициент уплотнения матов «URSA» марки М-25 при укладке на трубы условным
проходом до 100 мм вкл. - 1,8, св. 100 до 250 мм вкл. - 1,6, св. 250 мм - 1,5.
31
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(информационное)
Пример расчета тепловой изоляции трубопроводов
Определить толщину тепловой изоляции исходя из нормируемой плотности
теплового потока для двухтрубной тепловой сети канальной прокладки.
Исходные данные
Среднегодовая температура теплоносителя τ ср.1 =90оС, τ ср.2 =50оС. Высота канала
0,92м, ширина 0,92м,глубина 1,2 м. Коэффициент теплопроводности грунта 2 Вт/(м оС) по
таблице 10, коэффициент теплоотдачи в канале 11 Вт/(м оС) (по Таблице В.1).
Таблица В.1 - Значения коэффициента теплоотдачи , Вт /(м2·С)
В закрытом помещении
На открытом
воздухе
Изолированный объект
Покрытия с
Покрытия с
при скорости
малым
высоким
ветра в), м/с
коэффициентом
коэффициентом
излучения а)
излучения б)
5
10
15
Горизонтальные трубопроводы
7
10
20
26
35
Вертикальные трубопроводы,
8
12
26
35
52
оборудование, плоская стенка
_____________________________________________
а) К ним относятся кожухи из оцинкованной стали, листов алюминиевых сплавов и
алюминия с оксидной пленкой.
б) К ним относятся штукатурки, асбестоцементные покрытия, стеклопластики, различные
окраски (кроме краски с алюминиевой пудрой).
в) При отсутствии сведений о скорости ветра принимают значения, соответствующие
скорости 10 м/с.
Диаметры теплопроводов dн = 0,377 м. Число часов работы тепловой сети в год более
5000 ч. Тепловая изоляция - изделия теплоизоляционные из пенополиуретана.
0,25
H
h
ln3,5
h
b
к
R
;
гр
b
5,7
,
гр
h
В.1
32
0,25
1,
2
0,92
ln3,
5
0,92
к
R
гр
,
1,
6
5,7
,
2
0,92
Определяют термическое сопротивление теплоотдаче воздуха к поверхности канала
Rтк, м·оС/Вт по формуле:
1
R
;
кан
2bh
к
b
h
В.2
1
R
кан
0,247
21,60,92
3,1411
1,60,92
Определяют термическое сопротивление теплоотдаче поверхности изоляции
подающего трубопровода Rн, м·оС/Вт по формуле
1
RL
н1
2
к
(
d
1
2
из1
)
В.3
1
Rí
0,03
23,1411
0,377
,
Определяют температуру воздуха в канале tкан , оС по формуле:
L
L
t
t
K(q
q
)(R
R
)
В.4
кан
н
1
2
кан
гр
t
кан
51,1550
200,247
0,0315,45
t
t
в1
кан
L
Определяют по формуле: lnB
2
R
;
1
из
L
н1
q
1
из
d
9015,45
dиз
н1
н1
ln
2
,
0,03
0,035
ОткудаВ1 =
1,388
d
50
dн1
н1
Определяя по таблице натуральных логарифмов B1, вычисляют требуемую толщину
тепловой изоляции δиз, по формуле:
d
(
В
1)
1
1
,
В.5
из1
2
0,377
1,
388
1
из
0,073
2
Толщину изоляции трубопровода обратной сетевой воды принимают равной
толщине трубопровода прямой сетевой воды.
33
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(информационное)
Таблица Г.1 - Предельные толщины теплоизоляционных конструкций для
оборудования и трубопроводов
Способ прокладки трубопровода
Наружный
Надземный
В тоннеле
В непроходном канале
диаметр, мм
Предельная толщина теплоизоляционного слоя, мм, пои температуре, °С
19 и ниже
20 и более
19 и ниже
20 и более
до 150 вкл.
151 и более
18
80
80
80
80
50
60
25
120
120
100
100
60
80
32
140
140
120
100
80
100
45
140
140
120
100
80
100
57
150
150
140
120
90
120
76
160
160
160
140
90
140
89
180
170
180
160
100
140
108
180
180
180
160
100
160
133
200
200
180
160
100
160
159
220
220
200
160
120
180
219
230
230
200
180
120
200
273
240
230
220
180
120
200
325
240
240
240
200
120
200
377
260
240
260
200
120
200
426
280
250
280
220
140
220
476
300
250
300
220
140
220
530
320
260
320
220
140
220
630
320
280
320
240
140
220
720
320
280
320
240
140
220
820
320
300
320
240
140
220
920
320
300
320
260
140
220
1020 и более
320
320
320
260
140
220
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Для трубопроводов, расположенных в каналах, толщина изоляции указана
для положительных температур транспортируемых веществ. Для трубопроводов с
отрицательными температурами транспортируемых веществ предельные толщины следует
принимать такими же, как при прокладке в тоннелях.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае если расчетная толщина изоляции больше предельной, следует
принимать более эффективный теплоизоляционный материал и ограничиться предельной
толщиной тепловой изоляции, если это допустимо по условиям технологического процесса.
34
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(информационное)
Таблица Д.1 - Номенклатура, технические характеристики и
ориентировочный срок службы защитных покрытий тепловой изоляции
Срок службы, год
Группа
Применяемая
Материал
Вне
горючести
толщина, мм
В помещении
помещения
Металлические
Листы из алюминия
Негорючие
0,3-1,0
12-15
14-17
и алюминиевых
сплавов
Ленты из алюминия
Негорючие
0,3-1,0
10-12
12-14
и алюминиевых
сплавов
Сталь тонколистовая
Негорючая
0,35-0,1
10-12
12-14
оцинкованная
непрерывных линий
Сталь рулонная
Трудно-
0,8-1,3
6-7
10-12
холоднокатаная с
горючая
полимерным
покрытием
(металлопласт)
Прокат
Негорючий
0,7-1,0
10-12
12-14
тонколистовой
холоднокатаный,
электролитически
оцинкованный
Прокат
Негорючий
0,7-1,2
6-7
10-12
холоднокатаный
тонколистовой
кровельный
(с окраской)
На основе синтетических полимеров
Стеклопластик
Трудно-
Поверхностная
6-8
8-9
рулонный
горючий
плотность
0,41-1,1 г/м2
Стеклопластик
Трудно-
Поверхностная
5-6
6-8
рулонный
горючий
плотность 0,25
г/м2
Стеклопластик
Трудно-
0,25-0,5
6-8
8-9
теплоизоляционный
горючий
Стеклопластик ФСП
Горючий
0,6
5-6
6-8
Стеклотекстолит
Горючий
0,5-1,2
6-8
8-9
КАСТ-В,КАСТ-В-ТЭ
Стеклотекстолит
Трудно-
0,3-0,8
6-8
8-9
покровный листовой
горючий
35
Таблица Д.1 Номенклатура, технические характеристики и ориентировочный
срок службы защитных покрытий тепловой изоляции (продолжение)
Срок службы, год
Группа
Применяемая
Материал
Вне
горючести
толщина, мм
В помещении
помещения
Пленка
Горючая
0,4-1,0
3-4
5-6
винипластовая
каландрированная
Пленка из вторичного
Горючая
1,3
3-4
5-6
поливинилхлоридного
сырья для покрытия
тепловой изоляции
На основе природных полимеров
Изол
Горючий
2
2-3
4-6
Рубероид, марок
Горючий
2,0-3,0
2-3
6-7
РКК-350, РКК-400
Пергамин кровельный
Горючий
1,0-1,5
2-3
4-6
Стеклорубероид
Горючий
2,5
3-4
6-8
Минеральные
Стеклоцемент
Негорючий
1 ,5-2,0
5-6
8-10
текстолитовый для
теплоизоляционных
конструкций
Синтецемент марок
Трудно-
1,8-2,5
5-6
8-10
СЦ- ХЛД, СЦ-КЛП для
горючий
покрытия тепловой
изоляции
Листы
Негорючие
6-10
6-8
8-10
Асбестоцементные
Листы
Негорючие
5-8
6-8
8-10
асбестоцементные
волнистые
Штукатурки
Негорючие
10-20
4-5
8-10
асбестоцементная,
песчаноцементная
Дублированные
Фольга алюминиевая
Трудно-
0,5-1,5
4-5
6-7
дублированная для
горючая
теплоизоляционных
конструкций
Фольгоизол
Горючий
2,0-2,5
4-6
6-7
Фольгорубероид
Горючий
1,5-2,0
5-6
6-8
Фольгоизол
Трудно-
0,25
4-5
6-7
марки ACT
горючий
36
УДК 699.86
МКС 91.120
Ключевые слова: тепловая изоляция, оборудование, трубопроводы, паропроницаемость,
температуростойкость, покровный слой, пароизоляционный слой, предохранительный
слой, функциональные требования
_____________________________________________________________________________
37
Ресми басылым
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ
ҚҰРЫЛЫС, ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ
ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ
Қазақстан Республикасының
ЕРЕЖЕЛЕР ЖИНАҒЫ
ЖАБДЫҚТАР МЕН ҚҰБЫР ЖОЛДАРЫН
ЖЫЛУМЕН ОҚШАУЛАУДЫ ЖОБАЛАУ
Басылымға жауаптылар: «ҚазҚСҒЗИ» АҚ
050046, Алматы қаласы, Солодовников көшесі, 21
Тел./факс: +7 (727) 392-76-16 - қабылдау бөлмесі
Издание официальное
КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА, ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО
ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА
НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СВОД ПРАВИЛ
Республики Казахстан
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДОВ
Ответственные за выпуск: АО «КазНИИСА»
050046, г. Алматы, ул. Солодовникова, 21
Тел./факс: +7 (727) 392-76-16 - приемная
38
|