книги из ГПНТБ / Воронков, С. Т. Тепловая изоляция энергетических установок учеб. пособие

вусловиях прокладки в непроходных каналах, так как они обеспечивают необходимое «дыхание» изоляционной конструкции. Температурно-влажностный режим воздуха

внепроходном канале создает условия для периодиче­ ского увлажнения слоя изоляции, которая при защит­ ном покрытии, пропускающем пары под влиянием тем­ пературного напора, периодически высыхает и.поэтому сохраняет свои изоляционные свойства и не создает бла­ гоприятных условий для появления заметной коррозии наружной поверхности труб.

При отсутствии асбестоцементных покровных скорлуп для покрытий изоляции теплопроводов в непроходных каналах применяют защитные покрытия из рулонных би­ тумно-резиновых материалов (изола или бризола), уста­ навливаемых насухо, а также стеклопластиков и лакостеклотканей. Однако такое гидроизоляционное покры­ тие изоляции может препятствовать высыханию слоя изоляции при его увлажнении, создавая условия для возникновения коррозии труб. Поэтому такие покрытия должны устанавливаться без уплотнения швов, чтобы создать условия для выхода испаряющейся влаги.

При подземной прокладке в непроходных каналах тепловая изоляция монтируется на трубы, защищенные антикоррозийным покрытием. В качестве антикоррозий­ ного покрытия используют битумно-резиновые мастики или рулонные материалы (изол, бризол), которые нано­ сят в два слоя на предварительно прогрунтованную по­ верхность трубопровода.

Для работ по трассе должны применяться качествен­ ные рулонные изол или бризол, сохранившие цилиндри­ ческую форму рулона при хранении в вертикальном по­ ложении в теплом складе. В холодное время года (при температуре ниже —10°С) перед применением рулоны должны находиться в теплом помещении не менее двух суток. Рулоны изола или бризола должны развертывать­ ся без разрыва полотна.

Наиболее совершенным видом антикоррозийной за­ щиты наружной поверхности трубопроводов подземной прокладки является металлизация методом напыления алюминиевого или цинкового порошка с последующей ок­ раской АЛ-177 или покрытием керамической эмалью; од­ нако широкое внедрение такой защиты связано с освое­ нием этих методов промышленностью.

8* 211

Г Л А В А 6

ИЗОЛЯЦИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ОТРИЦА­ ТЕЛЬНЫМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ

§ 45. Общие сведения об изоляции объек­ тов с низкими температурами

Принцип работы холодильных установок заключается в охлаждении вещества — отборе тепла и отдаче его во внешнюю среду. Для осуществления такого цикла в хо­ лодильных установках используют холодильный агент — вещество, обладающее достаточно высокой теплоемко­ стью, переходящее в пар при температурах, близких к нулю градусов, и не замерзающее при отрицательных температурах. Наиболее употребительны в качестве хо­ лодильного агента аммиак (NH3) и фреон (соединение метана с хлором и фтором).

Большая часть холодильных установок работает по компрессорному циклу. Поршневой компрессор, приво­ димый в действие электродвигателем, всасывает парооб­ разный хладоагент (например, аммиак), сжимает его и прогоняет через трубки конденсатора, охлаждаемые сна­ ружи водопроводной водой с температурой 10—15°С. На­ ходясь под давлением, аммиак или фреон при этой тем­ пературе переходит в конденсаторе в жидкость.

Затем жидкий аммиак пропускают через редукцион­ ный клапан, где его давление резко падает, и жидкий аммиак частично испаряется, в результате чего присходит быстрое охлаждение и температура образовавшейся парожидкостной смеси падает до —10°С. Эта смесь пос­ тупает в трубки испарителя, расположенные в охлаждае­ мом помещении. Отбирая тепло от охлаждаемого веще­ ства, жидкая часть аммиака испаряется, а образовав­ шийся аммиачный пар вновь всасывается компрессором, сжимается и отдает полученное тепло в конденсаторе охлаждающей воде.

Если-необходимо глубокое охлаждение, применяют цикл с многократным ступенчатым охлаждением газа, переходящего в жидкость при очень низких температу­ рах.

213

Тепловая изоляция в холодильной технике является одним из основных элементов, обеспечивающих постоян­ ный температурный режим холодильных установок, ми­

нимальный расход холода, надежную и экономичную их работу.

Тепловая изоляция в холодильных установках рабо­ тает в условиях постоянно направленного теплового по­ тока из окружающей среды внутрь слоя изоляции. По­ этому изоляционный слой непрерывно находится под воз­ действием внешних условий (газов, влаги, воздуха

ит. д.).

Кизоляции поверхностей с отрицательными темпера­ турами (холодильная изоляция) предъявляют повышен­ ные требования, так как она находится не только под

воздействием теплового потока, но и притока влаги. Даже незначительное повышение влажности в изоляционном материале резко увеличивает теплопроводность матери­ ала, сокращает срок его службы (старение, гниение и* развитие грибка).

Водяной пар, находящийся в окружающем воздухе, стремится из-за разности парциальных давлений про­ никнуть в толщу изоляционного слоя. Для предохранения от увлажнения в изоляции устраивают пароизоляцион­ ный слой из руберойда, пергамина, изола, синтетических пленок и других материалов. Кроме того, для холодиль­ ной изоляции желательно применять изоляционный ма­ териал с возможно малым паропроницанием и малой гигроскопичностью. К таким материалам относятся ма­ териалы с мелкопористой замкнутой структурой (напри­ мер, некоторые пенопласты).

Детали крепления из металла должны иметь анти­ коррозийное покрытие- а из дерева —■пропитаны антисептическими растворами, предохраняющими их от гниения в условиях постоянного увлажнения. Крепление изоляции должно быть решено таким образом, чтобы металлические детали, соприкасающиеся с холодной поверхностью (приваренные к ней), не выходили на по­ верхность изоляции и не являлись бы «мостиками холода».

Изоляция холодных поверхностей состоит из следую­ щих основных операций:

подготовки поверхности под изоляцию (очистка по­ верхности от ржавчины и грязи);

нанехения антикоррозийного покрытия;

214

монтажа основного слоя изоляций; установки пароизоляционного слоя; установки защитно-покровного слоя.

Изоляционные работы на холодильных трубопрово­ дах и оборудовании выполняют только на сухих, очи­ щенных от жировых пятен, грязи и ржавчины поверх­ ностях до заполнения систем охлаждающим агентом.

Изолируемая поверхность должна быть покрыта антикоррозийным лаком или клеящим составом (напри­ мер, битумом), на который укладывают изоляционный слой. В качестве основного теплоизоляционного слоя применяют следующие материалы и изделия:

минераловатные на связке из битума (жесткие и полужесткие);

минераловатные на связке из синтетических смол (мягкие, полужесткие и жесткие);

стекловатные (маты и плиты из стекловолокна на связке из синтетических материалов, маты и полосы прошивные);

пенопласты и поропласты различных марок (жесткие, эластичные).

Применяются также плиты из натуральной пробки, плиты «экспанзит», торфоплитьь пенобетон, пеностекло, перлитовый песок.

Пароизоляционный слой должен устанавливаться с теплой стороны, т. е. со стороны притока тепла и влаги. Так, например, при изоляции наружных стен камер холодильника (которая выполняется только с внутренней стороны) пароизоляционный слой устанавливают между изоляционным слоем и наружной стенкой, а в изоляци­ онных конструкциях трубопроводов и оборудования с отрицательными температурами пароизоляционный слой ставят по наружной поверхности слоя изоляции. Иногда пароизоляционный слой дополнительно устанавливают внутри изоляционного слоя.

Место расположения пароизоляции в конструкции и характер материала предусматриваются проектом. Паро­ изоляционный слой из руберойда, пергамина, изола и других битумных рулонных материалов укладывается на битумной мастике или битуме. Пароизоляция выполняет­ ся также из поливинилхлоридной или полиэтиленовой синтетической пленки с проклейкой швов липкой лентой из ситетических пленок. Обычно пароизоляцию выполня­ ют в два слоя.

215

При незначительных перепадах температур (плюсо­ вые температуры агента, но ниже температуры окружа­ ющего воздуха) пароизоляция может быть выполнена в виде обмазочного слоя из битума или битумной мастики.

При устройстве пароизоляции должны соблюдаться следующие условия:

изолируемая поверхность до нанесения пароизоляци­ онного слоя должна быть выровнена и просушена;

рулонные материалы перед укладкой должны быть раскатаны и проверены (поврежденные или слипшиеся участки рулонов должны быть отрезаны);

поверхность рубероида должна быть тщательно очи­ щена от талька, при покрытии в один слой поверхность кромки руберойда с наружной стороны должна быть также тщательно очищена от талька, а при двухслойном и многослойном покрытии руберойд должен быть очищен полностью с обеих сторон; после раскатки и проверки рулонный материал должен быть скатан в рулон на об­ ратную сторону;

при применении битумной мастики она должна быть подогрета на месте работ.

При пароизоляции рулонными материалами на мас­ тике выполняют следующие операции:

нарезку полотнищ из рулонных материалов по раз­ мерам;

наклейку полотнищ внахлестку на мастике; промазку горячей мастикой швов нахлестки полотнищ

последнего слоя рулонного материала после их наклейки.

Готовая пароизоляция должна быть сплошной, без раковин, трещин, вздутия и отслаиваний. Дефектные места обязательно расчищают, обсушивают и покрывают битумом заново. Нанесение последующего слоя допус­ кается лишь после остывания предыдущего слоя и про­ верки его качества.

Пароизоляцию из синтетических пленок укладывают насухо и крепят шпагатом или киперной лентой. Швы пароизоляционного слоя проклеивают липкой полиэтиле­ новой или поливинилхлоридной лентой.

Покрытия из листового металла (оцинкованной тон­ колистовой стали или алюминиевого листа) выполняют так же, как покрытия изоляции трубопроводов с положи­ тельной температурой.

Однако крепление металлического покрытия самонарезающими винтами может привести к повреждению

216

пароизоляции. Для предотвращения этого поверх пароизоляции укладывают так называемый защитный слой из стекловолокна толщиной, несколько превышающей длину винта, или в местах установки винтов под метал­ лическое покрытие подкладывают деревянные рейки и подкладки из нескольких слоев руберойда.

Для обеспечения паронепроницаемости металличе­ ского покрытия предусматривается проклейка швов лип­ кой поливинилхлоридной лентой. Чтобы предохранить ленту от старения, ее покрывают масляной краской. В этом случае обеспечивается хорошая пароизоляция швов металлического покрытия.

Для объектов с отрицательной температурой, располо­ женных в помещении и имеющих много криволинейных участков, отводов и т. д., наиболее распространенным изоляционным покрытием является мокрая штукатурка

споследующей ее окраской.

§46. Изоляция аппаратов и трубопрово­ дов с отрицательными температурами

Изоляция сегментами из теплоизоляционных плит.

Для изоляции трубопроводов с отрицательной температу­

сетку № 12 — 1,2 с прошивкой стыков проволокой 0,8 мм;

217

сетку крепят дополнительно проволочными кольцами, расположенными на расстоянии 500 мм друг от друга.

Изоляция мягкими рулонными материалами и изде­ лиями. К таким материалам, применяемым для изоляции объектов с отрицательными температурами, относятся минераловатный войлок, маты и полосы из стеклянного волокна, плиты мягкие и полужесткие стекловатные и минераловатные на синтетических связках, а также эластичные пластмассы. Эти материалы укладывают послойно до толщины, определяемой проектом. Эластич­ ные пенопласты укладывают на клее.

Каждый слой крепят кольцами из проволоки или бан­ дажной полоски и в соответствии с проектом укладывают пароизоляционный слой из руберойда, пергамина или изола с промазкой швов битумом или проклейкой лип­ кой синтетической лентой по наружному слою теплоизо­ ляционных изделий (а иногда и по внутреннему слою). В тех случаях, когда покровным слоем служит штука­ турка, по поверхности пароизоляционного слоя уклады­ вают плетеную сетку с ячейками размером 1,2 мм, кото­ рую закрепляют кольцами из проволоки.

Эластичные пенопласты при использовании уклады­ вают без нарезки сегментов, выполняя только скосы на кромках листов. Листы укладывают на клеях и устанав­ ливают скобы из проволоки диаметром 1 мм в местах стыковых швов. В случае применения пластмасс с от­ крытыми порами по поверхности изоляции укладывают пароизоляционные слои из синтетических пленок. По поверхности теплоизоляционного слоя из эластичных пенопластов устанавливают пароизоляцию.

Изоляция из заливочных пенопластов (пенополиуре­ тан, ФРП). Эти материалы имеют преимущество перед другими теплоизоляционными материалами, которое заключается в том, что изолируемое пространство запол­ няется жидкой сырьевой смесью, после чего вспенивает­ ся и отвердевает, что существенно упрощает технику изоляционных работ, обеспечивает заполнение изоляцией пространства любой геометрической формы при высо­ ком теплоизоляционном эффекте. Недостатками этих ма­ териалов являются токсичность (особенно пенополиуре­ тана) и дефицитность сырья.

Кроме того, пенополиуретан аналогичной композиции применяют как напыляемую изоляцию, наносимую по­ следовательно на поверхность изолируемого объекта тонкими слоями, которые при этом вспениваются и от­

218

вердевают. Этот вид изоляции является наиболее эффек­ тивным, так как он обладает мелкой замкнутой пористо­ стью, а образующаяся наружная плотная корка препят­ ствует увлажнению. Напыляемую теплоизоляцию из пенополиуретана обычно применяют без пароизоляции. К недостаткам напыляемого пенополиуретана, кроме то­ го, следует отнести возможность применения только на объектах с развитыми поверхностями из-за больших потерь материала при нанесении.

Арматуру и фланцевые соединения иногда изолируют наглухо теми же материалами, что и основные поверх­ ности, и устанавливают пароизоляцию. Если необходима съемная изоляция, применяют стекловолокнистые и ми­ нераловатные маты или эластичный пенополиуретан в оболочке из полиэтиленовой пленки с проклейкой швов липкой полиэтиленовой лентой. Маты крепят проволокой или бандажами из упаковочной стальной или киперной ленты. Покрытие обычно выполняют в виде съемного кожуха из металлического листа.

Изоляция огражденных конструкций холодильников.

Прежде чем приступить к изоляции холодильника, над ним устраивают кровлю, чтобы предотвратить увлажне­ ние изоляции. Выполненную изоляцию по той же причине рекомендуется закрывать покровным слоем. Поверх­ ность под изоляцию должна быть очищена и не иметь наплывов. Кирпичная кладка должна быть оштукатурена или затерта цементно-песчаным раствором (1:3) на из­ вестковом молоке.

Оклеенная пароизоляция устанавливается на сплош­ ном слое битумной мастики. Рулонный ковер из перга­ мина, руберойда или других материалов должен быть плотно приклеен, не иметь вздутий и разрывов.

Окрасочная пароизоляция выполняется путем двух­ разового нанесения битума; толщина каждого слоя 1— 1,5 мм. Второй слой битума наносят только после засты­ вания первого.

В строительных конструкциях теплоизоляционные плиты устанавливают между деревянными рейками. Первый слой плит наклеивают на пароизоляцию на сплошном слое битума. Последующие слои плит устанав­ ливают с перекрытием швов и скрепляют между собой полосой или точечной склейкой (битумом). Сплошная битумная промазка между слоями плит не рекомендует­ ся, так как она препятствует просушке материалов в ус­ ловиях эксплуатации.

219