Калькулятор изоляции трубопроводов в м³, как рассчитать объем правильно

Те, кому пришлось однажды столкнуться с промерзанием труб, знают, что это за напасть. И на всю оставшуюся жизнь запомнили важное правило – необходимо заранее утеплять водопроводные системы! Конечно же, учиться лучше на чужих ошибках.

Именно поэтому в нашей статье мы рассмотрим такой вопрос, как правильный расчет теплоизоляции трубопроводов.

Работы по сооружению и утеплению трубопровода

Способы расчета

Для того чтобы определиться с выбором подходящего утеплителя, необходимо рассчитать оптимальную толщину и плотность материала для конкретного случая. Такой расчет позволяет не только уменьшить потери тепла, но и снизить саму температуру труб, с целью их безопасного использования.

Какие факторы нужно учитывать при расчете?

• Температуру утепляемой поверхности;
• Температурные перепады окружающей среды;
• Наличие механических воздействий (например, вибрации и т.д.);
• Допустимые нагрузки на трубы;
• Нагрузки от вышележащего грунта и транспортных средств;
• Коэффициент теплопроводности, которой обладает выбранный утеплитель;
• Стойкость изолирующего материала к деформации.

Изоляция трубопровода минеральной ватой

Важно! В СНиП 41-03-2003 четко прописано, какими должны быть характеристики утеплительных материалов для различных типов трубопроводов и условий эксплуатации. К примеру, для утепляемых труб температурой ниже 12º C , по требованиям СНиП, в теплоизоляции должно предусматриваться наличие пароизоляционного слоя.

Сейчас мы рассмотрим расчет теплоизоляции трубопровода – два проверенных способа, каждый из которых по-своему удобен и надежен.

Инженерный расчет при помощи формул

Оптимальную толщину слоя утеплителя находят путем технико-экономического расчета: толщина материала определяется исходя из его сопротивления температурам – не менее 0,86 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром меньше или равным 25 мм, и 1,22 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром больше 25 мм.

Приведенная ниже информация будет полезна при проведении инженерных расчетов теплоизоляции для различных трубопроводов. В качестве примера мы рассчитаем необходимую толщину утеплителя для выпускного коллектора высокофорсированного дизеля.

Полное температурное сопротивление утеплительной конструкции для цилиндрической трубы находится по следующей формуле:

Формула нахождения температурного сопротивления утеплителя

• dиз – наружный диаметр утеплителя для трубы;
• dн – наружный диаметр трубы;
• из – коэффициент теплопроводности утеплительного материала;
• в – коэффициент теплоотдачи от утеплителя к воздуху.

Линейная плотность потока тепла:

Нахождение линейной плотности теплового потока

• tн – температура наружной стенки трубы;
• tиз – температура поверхности утеплительного слоя.

Температура внутренней стенки утеплителя трубы:

Нахождение температуры внутренней стенки утеплителя трубопровода

• dв – внутренний диаметр трубы;
• г – коэффициент отдачи тепла от газа к стенке;
• т – коэффициент теплопроводности материала, из которого сделана труба.

Формула нахождения теплового баланса:

Нахождение теплового баланса

С ее помощью определяется необходимый наружный диаметр утеплителя для трубы (dиз). Затем вычисляется расчет толщины теплоизоляции трубопроводов по формуле:

Нахождение толщины утеплителя

Пример расчета: поставлена задача – рассчитать теплоизоляцию для трубопровода высокофорсированного дизеля.

Имеются следующие значения:

• наружный диаметр трубопровода – 0,6 м;
• его внутренний диаметр – 0,594 м;
• температура наружной стенки трубопровода – 725 K;
• температура наружной поверхности утеплителя – 333 K;
• коэффициент теплопроводности утеплителя – 0,11 Вт/(м K).

Подставив все значения в формулы, данные выше, мы получаем необходимую толщину утеплителя для трубопровода – не менее 0,1 м.

Совет! Если вы считаете, что у вас не получится правильно воспользоваться вышеприведенными формулами, то обратитесь за помощью к инженерам. Они произведут профессиональный расчет, что позволит вам быть уверенным – теплоизоляция получится действительно качественной. Цена на услуги специалиста вполне приемлема и доступна каждому.

Если вы все же решили самостоятельно проделать всю работу, то помните, расчет толщины утеплителя для трубопровода должен осуществляться под конкретные условия – от утеплительного материала, до сезонных температурных перепадов на улице и влажности воздуха. Кстати, влажность значительно ускоряет теплообмен и снижает эффективность некоторых утеплителей (например, минеральной ваты).

Онлайн калькулятор – незаменимый помощник в расчетах теплоизоляции

Помимо услуг квалифицированного инженера есть вариант воспользоваться онлайн помощником. Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов абсолютно бесплатная программа, не требующая инсталляции и какой-либо оплаты. С ее помощью можно своими руками, да к тому же за считанные минуты произвести точное вычисление.

Вот, собственно, так выглядит онлайн помощник

Пользоваться калькулятором достаточно просто.

Сначала предлагается выбрать одну из четырех задач:

• утепление трубопровода с целью обеспечить заданную температуру на поверхности изоляции;
• утепление трубопровода с целью предотвратить замерзание содержащейся в нем жидкости;
• утепление трубопровода с целью предотвратить конденсацию влаги на поверхности изоляции;
• утепление трубопровода водяной тепловой сети двухтрубной подземной канальной прокладки.

Далее вам будет предложено ввести некоторые данные, необходимые для расчета:

• утеплительный материал (в предложенном списке вы непременно найдете тот утеплитель, который предпочли);
• наружный диаметр трубопровода (мм);
• температура утепляемой поверхности (ºC);
• сколько времени проходит до замерзания воды в состоянии инерции;
• наличие защитного покрытия (металлическое или же неметаллическое);
• средняя температура теплоносителя (воды и т.д.).

Вводим все необходимые параметры

Теперь останется лишь нажать кнопку «рассчитать» и получить максимально точный результат.

Примерно в такой форме будет выдан результат

Удобство работы с калькулятором

Независимо от типа магистралей все они подлежат изолированию. Обычно трубы стараются прокладывать под землей. Но в частном строительстве нередки случаи, когда некоторые фрагменты инженерных систем проходят по улице, через подвал, чердак или неотапливаемое помещение. Наружная прокладка становится вынужденным решением, если, например, необходимо провести водопровод или теплотрассу к подсобной или технической постройке, а котельная находится в жилом доме.

Такой участок магистрали необходимо защищать иначе, чем подземные коммуникации: от физического воздействии природных явлений (промерзания), коррозии, а также максимально уменьшить потери тепловой энергии. Все эти задачи решаются при помощи дополнительной термоизоляции. Стоит сказать, что расчет объема изоляции трубопроводов на калькуляторе удобен по трем причинам:

• Оптимизирует затраты.
• Экономит ваше время.
• Предлагает дополнительные возможности. Например, при расчете минераловатных цилиндров погонные метры переводятся в объем (м³). Это позволяет понять, какой автомобиль подойдет для транспортировки материала.

Термоизоляция – путь к экономии Источник jhmrad.com
Правильный расчет позволит грамотно выполнить работы, и трубы будут поддерживаться в надлежащем состоянии. Большую роль играет и выбор материала, ведь он не только препятствует потерям тепла, но и предотвращает коррозию, а, значит, помогает продлить срок эксплуатации системы.

Выбираем утеплитель

Главная причина замерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В таком случае, при минусовой температуре воздуха может начаться процесс кристаллизации жидкости. Так что качественная теплоизоляция труб – жизненно необходима.

Внимание! Особенно это касается тех трубопроводов, которые работают непостоянно (например, водяная система отопления на даче). Поэтому, дабы не пришлось размораживать и восстанавливать систему, нужно заранее позаботиться о ее тепловой изоляции.

Благо нашему поколению несказанно повезло. В недалеком прошлом утепление трубопроводов производилось по одной лишь технологии, так как утеплитель был один – стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов предлагаю просто широчайший выбор утеплителей для труб, отличающихся по составу, характеристикам и способу применения.

Сравнивать их между собой не совсем правильно, а уж тем более утверждать, что один из них является самым лучшим. Поэтому давайте просто рассмотрим виды изоляционных материалов для труб.

Примеры теплоизолирующих материалов

Процесс качественной термоизоляции или утепления отопления проводят множество компаний. Хоть этот процесс в наше время и налажен на высоком уровне, основная масса людей предпочитает осуществлять термоизоляцию своими силами.

Вспененный утеплитель.

При этом вспененный пенополиэтилен устойчив к воздействию высоких температур, является экологичным и прост в монтаже прямо на улице. Главное, после того как чехол одет, не забыть склеить между собой его торцы.

Минеральная вата. Она может быть двух видов:

• базальтовая вата – работает при температурном режиме до 650˚С и при этом не выделяет токсичных веществ. Материал производится из горной породы с максимальным составом базальта.
• стекловолоконная вата – изготавливается из кварцевого песка и стекла. Хорошо работает при температурном режиме до 180˚С.

Следующие разновидности теплоизоляции используются параллельно с гидроизоляцией:

• в процессе утепления минеральной ватой поверх основного слоя наматывается алюминиевая фольга, которая крепится при помощи проволоки из металла;
• для инженерных конструкций могут изготавливаться формы из пенопласта, которые позволяют утеплить трубопровод своими силами.

Из-за того, что пенопласт не на 100% отталкивает воду, он не является самым оптимальным вариантом для утепления отопления на улице.

Варианты изоляции трубопровода

Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.

Возможно, какой-то из них вам приглянется:

1. Утепление с применением обогревающего кабеля. Помимо традиционных методов изоляции, есть и такой альтернативный способ. Использование кабеля весьма удобно и продуктивно, если учитывать, что защищать трубопровод от замерзания нужно всего лишь полгода. В случае обогрева труб кабелем происходит значительная экономия сил и денежных средств, которые пришлось бы потратить на земельные работы, утеплительный материал и прочие моменты. Инструкция по эксплуатации допускает нахождение кабеля как снаружи труб, так и внутри них.

Дополнительная теплоизоляция греющим кабелем

1. Утепление воздухом. Ошибка современных систем теплоизоляции заключается вот в чем: зачастую не учитывается то, что промерзание грунта происходит по принципу «сверху вниз». Навстречу же процессу промерзания стремится поток тепла, исходящий из глубины земли. Но так как утепление производят со всех сторон трубопровода, получается, также изолирую его и от восходящего тепла. Поэтому рациональнее монтировать утеплитель в виде зонтика над трубами. В таком случае воздушная прослойка будет являться своеобразным теплоаккумулятором.
2. «Труба в трубе». Здесь в трубах из полипропилена прокладываются еще одни трубы. Какие преимущества есть у этого способа? В первую очередь к плюсам относится то, что трубопровод можно будет отогреть в любом случае. Кроме того, возможен обогрев при помощи устройства по всасыванию теплого воздуха. А в аварийных ситуациях можно быстро протянуть аварийный шланг, тем самым предотвратив все отрицательные моменты.

Изоляция по принципу «труба в трубе»

Разновидности утепляющего материала

Утеплители по области применения бывают:

1.утеплители, подходящие для водопроводов с холодной и горячей водой, для сетей с центральным отоплением, для технического оборудования разного типа.

2.для труб канализации, также труб водоотведения.

3.для оборудования вентиляции, морозильных устройств.

Утеплители имеют разный внешний вид, который определяет технологию укладки:

1.рулонный тип.

2.листвой тип.

3.кожуховый тип.

4.заливочный тип.

5.комбинированный тип.

Внимание! Утепляющие материалы должны иметь низкий уровень теплопроводности, высокую устойчивость к воспламенению. Этими свойствами наделены:

Этими свойствами наделены:

1.утеплитель из минеральной ваты, который выпускается в рулонах. Применяют для проведения теплоизоляции трубопроводов, имеющих теплоноситель с высокими температурами. Минеральную вату наматывают на трубопровод. Закрепляя с помощью бечевки из синтетики, либо проволоки из нержавейки. Поэтому для трубопроводов больших объемов данный материал считается не экономичным.

2.утеплитель из пенополистирола, по — другому скорлупа. Удобен для монтажных работ, устойчив к воспламенению, имеет низкий показатель теплопроводности и влагопоглощения. Материала незаменим во время прокладки водопроводов и отопительных систем. Его применяют при любых значениях температуры, для трубопроводов из стали, металлопластика или полимеров. Материал выпускают в форме цилиндров, внутренний размер утеплителя можно подобрать для любого трубопровода.

3.утеплитель из пеноизола. По характеристикам не уступает пенополистиролу, но отличается методом монтажа. Его наносят с помощью распыляющей установки, потому что материал находится в жидком состоянии. Застывая пеноизол образует герметичную оболочку, которая имеет низкий уровень теплопроводности. Утеплитель не требует каких-либо крепежных элементов.

Внимание! Утеплитель пеноизол относится к дорогим утепляющим материалам. 4.утеплитель из вспененного полиэтилена

Как правило, применяют на водопроводах, отличается легкость монтажных работ. Материал нарезают полосками нужной длины, обматывают трубы, закрепляя при помощи скотча. Некоторые производители выпускают утеплитель в форме разрезанной трубы с одной стороны, который надо надеть на трубу

4.утеплитель из вспененного полиэтилена. Как правило, применяют на водопроводах, отличается легкость монтажных работ. Материал нарезают полосками нужной длины, обматывают трубы, закрепляя при помощи скотча. Некоторые производители выпускают утеплитель в форме разрезанной трубы с одной стороны, который надо надеть на трубу.

5.утеплитель из фольгированного пенофола. Относится к современным типам утеплителей. Материл включает полированную фольгу из алюминия, вспененный полиэтилен. Утеплитель хорошо хранит тепло. Фольга отличается своими теплоотражающими качествами, поэтому накапливает и отражает тепло обратно к трубе.

Выбирая материал, необходимо учитывать условия применения, свойства утеплителя, легкость укладки, также расчетные показатели теплоизоляции, чтобы провести утепляющие работы на высоком уровне.

Вывод

Вот мы и обговорили все самые важные моменты касательно утепления трубопроводов. Вне зависимости от того, какой материал и способ вы выберете для этой цели – перед тем как приступать к монтажу теплоизоляции, желательно рассчитать количество необходимого утеплителя и его стоимость.

Так в дальнейшем вы сэкономите силы и финансовые затраты. Удачи всем строителям своего теплого настоящего и будущего! В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Толщина теплоизоляционного слоя рассчитывается по формуле:

где: d — наружный диаметр тепло-изолируемого трубопровода, мм;

В — отношение наружного диаметра теплоизоляционного слоя к наружному диаметру трубопровода, мм.

Величину В можно вычислить из следующего уравнения:

где: λк — теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт / (м × ºС) — принимается по данным завода-изготовителя; rtot — сопротивление теплопередачи 1 п.м. теплоизоляционной конструкции / Вт, определяемое исходя из нормируемой линейной плотности теплового потока по формуле:

tw — средняя температура холодоносителя, ºС; tв — температура окружающей среды, ºС; qе — нормируемая линейная плотность теплового потока, Вт/м , принимаем по Таблице 20; К1 — коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода, принимается по Таблице 18; rе — термическое сопротивление стенки трубопровода, Вт / (м × ºС) — не учитывается из-за малой величины для стальных трубопроводов; αе — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, Вт / (м 2 × ºС), принимается по таблице 19.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный. Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь. Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Схема утепления трубы.

• открытым способом на улице;
• открыто в помещении или тоннеле;
• бесканальным способом;
• в непроходных каналах.

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:

1. Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
2. Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя. Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции

Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:

Формула расчета теплоизоляции труб.

• λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
• K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
• tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
• tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
• qL — величина теплового потока, Вт/м 2 ;
• Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.

Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.

Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.

Показатель В следует рассчитывать отдельно:

Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.

• dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
• dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
• δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.

Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.

Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:

• δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
• qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м 2 ;
• остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Изоляционные материалы

Гамма средств при устройстве изоляции весьма обширна. Их различие состоит как в способе нанесения на поверхности, так и по толщине слоя термоизоляции. Особенности нанесения каждого вида учтены калькуляторами для подсчета изоляции трубопроводов. По-прежнему актуально использование различных материалов на основе битума с применением дополнительных армирующих изделий, например стеклоткани или стеклохолста.
Более экономичными и прочными являются полимерно-битумные составы. Они позволяют вести быстрый монтаж а качество покрытия при этом получается долговечным и эффективным. Материал, называемый ППУ, надежен и прочен, что позволяет его применение, как для канального, так и бесканального способа прокладки магистралей. Используется также жидкий пенополиуретан, наносимой на поверхность по ходу монтажа, а также и другие материалы:

• полиэтилен как многослойная оболочка, наносится в условиях промышленного производства для гидроизоляции;
• стекловата различной толщины, эффективный утеплитель из-за своей невысокой стоимости при достаточной прочности;
• для теплотрасс эффективно используются минеральные ваты расчетной толщины для утепления труб различных диаметров.

Монтаж изоляции

Расчет количества изоляции во многом зависит от способа ее нанесения. Это зависит от места применения – для внутреннего или наружного изолирующего слоя. Его можно выполнить самостоятельно или использовать программу – калькулятор для расчета теплоизоляции трубопроводов. Покрытие по наружной поверхности используется для водяных трубопроводов горячего водоснабжения при высокой температуре с целью ее защиты от коррозии. Расчет при таком способе сводится к определению площади наружной поверхности водопровода, для определения потребности на погонный метр трубы.

Для труб для водопроводных магистралей применяется внутренняя изоляция. Основное ее назначение – защита металла от коррозии. Ее используют в виде специальных лаков или цементно-песчаной композиции слоем толщиной несколько мм. Выбор материала зависит от способа прокладки – канальный или бесканальный. В первом случае на дне отрытой траншее размещаются бетонные лотки, для размещения. Полученные желоба закрываются бетонными же крышками, после чего канал заполняется ранее вынутым грунтом.

Бесканальная прокладка используется, когда рытье теплотрассы не представляется возможным. Для этого нужно специальное инженерное оборудование. Расчет объема тепловой изоляции трубопроводов в онлайн-калькуляторах является достаточно точным средством, позволяющим рассчитать количество материалов без возни со сложными формулами. Нормы расхода материалов приводятся в соответствующих СНиП.

Методика просчета многослойной теплоизоляционной конструкции

Таблица изоляции медных и стальных труб.

Некоторые перемещаемые среды имеют достаточно высокую температуру, которая передается наружной поверхности металлической трубы практически неизменной. При выборе материала для тепловой изоляции такого объекта сталкиваются с такой проблемой: не каждый материал способен выдержать высокую температуру, например, 500-600⁰C. Изделия, способные контактировать с такой горячей поверхностью, в свою очередь, не обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции получится неприемлемо большой. Решение — применить два слоя из различных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот защищает трубопровод от воздействия низкой температуры наружного воздуха. Главное условие такой термической защиты состоит в том, чтобы температура на границе слоев t1,2 была приемлемой для материала наружного изоляционного покрытия.

Согласно разделу 4 СП 61.13330.2012

4.1 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.

4.2 Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям:

• энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;
• эксплуатационной надежности и долговечности — выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;
• безопасности для окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации и утилизации.

Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки, в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, установленные в санитарных нормах.

4.3 При выборе материалов и изделий, входящих в состав теплоизоляционных конструкций для поверхностей с положительными температурами теплоносителя (20 °С и выше), следует учитывать следующие факторы:

• месторасположение изолируемого объекта СП 131.13330;
• температуру изолируемой поверхности;
• температуру окружающей среды;
• требования пожарной безопасности;
• агрессивность окружающей среды или веществ, содержащихся в изолируемых объектах;
• коррозионное воздействие;
• материал поверхности изолируемого объекта;
• допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
• наличие вибрации и ударных воздействий;
• требуемую долговечность теплоизоляционной конструкции;
• санитарно-гигиенические требования;
• температуру применения теплоизоляционного материала;
• теплопроводность теплоизоляционного материала;
• температурные деформации изолируемых поверхностей;
• конфигурация и размеры изолируемой поверхности;
• условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность и др.);
• условия демонтажа и утилизации.
• Теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения:
• воздействие грунтовых вод;
• нагрузки от массы вышележащего грунта и проходящего транспорта.
• При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для поверхностей с температурой теплоносителя 19 °С и ниже и отрицательной температурой дополнительно следует учитывать относительную влажность окружающего воздуха, а также влажность и паропроницаемость теплоизоляционного материала.

4.4 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

• теплоизоляционный слой;
• покровный слой;
• элементы крепления.

4.5 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с отрицательной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

• теплоизоляционный слой;
• пароизоляционный слой;
• покровный слой;
• элементы крепления.

Пароизоляционный слой следует предусматривать также при температуре изолируемой поверхности ниже 12 °С. Устройство пароизоляционного слоя при температуре выше 12 °С следует предусматривать для оборудования и трубопроводов с температурой ниже температуры окружающей среды, если расчетная температура изолируемой поверхности ниже температуры «точки росы» при расчетном давлении и влажности окружающего воздуха.

Необходимость установки пароизоляционного слоя в конструкции тепловой изоляции для поверхностей с переменным температурным режимом (от «положительной» к «отрицательной» и наоборот) определяется расчетом для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции.

Антикоррозионные покрытия изолируемой поверхности не входят в состав теплоизоляционных конструкций.

4.6 В зависимости от применяемых конструктивных решений в состав конструкции дополнительно могут входить:

• выравнивающий слой;
• предохранительный слой.

Предохранительный слой следует предусматривать при применении металлического покровного слоя для предотвращения повреждения пароизоляционных материалов.

Метод определения по заданной величине снижения температуры теплоносителя

Материалы для теплоизоляции труб по СНиП.

Задача такого рода часто ставится в том случае, если до конечного пункта назначения транспортируемая среда должна дойти по трубопроводам с определенной температурой. Поэтому определение толщины изоляции требуется произвести на заданную величину снижения температуры. Например, из пункта А теплоноситель выходит по трубе с температурой 150⁰C, а в пункт Б он должен быть доставлен с температурой не менее 100⁰C, перепад не должен превысить 50⁰C. Для такого расчета в формулы вводится длина l трубопровода в метрах.

Вначале следует найти полное сопротивление теплопередаче Rп всей теплоизоляции объекта. Параметр высчитывается двумя разными способами в зависимости от соблюдения следующего условия:

Если значение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) больше или равно числу 2, то величину Rп рассчитывают по формуле:

В приведенных формулах:

• K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры (Таблица 1);
• tт.нач — начальная температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
• tо — температура окружающей среды, ⁰C;
• tт.кон — конечная температура в градусах транспортируемой среды;
• Rп — полное тепловое сопротивление изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт
• l — протяженность трассы трубопровода, м;
• G — расход транспортируемой среды, кг/ч;
• С — удельная теплоемкость этой среды, кДж/(кг ⁰C).

Теплоизоляция стальной трубы из базальтового волокна.

В противном случае выражение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) меньше числа 2, величина Rп высчитывается таким образом:

Обозначения параметров такие же, как и в предыдущей формуле. Найденное значение термического сопротивления Rп подставляют в уравнение:

• λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
• Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.

После чего находят числовое значение В и делают расчет изоляции по знакомой формуле:

В данной методике просчета изоляции трубопроводов температуру окружающей среды tо следует принимать по средней температуре самой холодной пятидневки. Параметры К и Rн — по приведенным выше таблицам 1,2. Более развернутые таблицы для этих величин имеются в нормативной документации (СНиП 41-03-2003, Свод Правил 41-103-2000).

Коротко о главном

Онлайн калькулятор изоляции трубопроводов позволяет в кратчайший срок рассчитать толщину и объем теплоизолирующего материала. Благодаря использованию технологии вы сэкономите время, оптимизируете затраты и убережетесь от ошибок, нередких при расчетах вручную с их громоздкими формулами.

Расчеты могут несколько отличаться в зависимости от того, какая задача ставится. Например, защита от теплопотерь, появления конденсата или замерзания содержимого труб. Соответственно, могут различаться и необходимые для ввода данные.

Метод определения по заданной температуре поверхности утепляющего слоя

Данное требование актуально на промышленных предприятиях, где различные трубопроводы проходят внутри помещений и цехов, в которых работают люди. В этом случае температура любой нагретой поверхности нормируется в соответствии с правилами охраны труда во избежание ожогов. Расчет толщины теплоизоляционной конструкции для труб диаметром свыше 2 м выполняется в соответствии с формулой:

Формула определения толщины теплоизоляции.

• ɑ — коэффициент теплоотдачи, принимается по справочным таблицам, Вт/(м 2 ⁰C);
• tп — нормируемая температура поверхности теплоизоляционного слоя, ⁰C;
• остальные параметры — как в предыдущих формулах.

Расчет толщины утеплителя цилиндрической поверхности производится с помощью уравнения:

Обозначения всех параметров как в предыдущих формулах. По алгоритму данный просчет схож с вычислением толщины утеплителя по заданному тепловому потоку. Поэтому дальше он выполняется точно так же, конечное значение толщины теплоизоляционного слоя δ находят так:

Предложенная методика имеет некоторую погрешность, хотя вполне допустима для предварительного определения параметров утепляющего слоя. Более точный расчет выполняется методом последовательных приближений с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.