Расчет теплоизоляции трубопроводов: способы расчета, онлайн-калькулятор

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»

Укладка изоляции

Расчет изоляции зависит от того, какая укладка применяется. Она может быть наружной либо внутренней.

Наружная изоляция рекомендована для защиты систем отопления. Она наносится по внешнему диаметру, обеспечивает защиту от потерь тепла, появления следов коррозии. Для определения объемов материала достаточно вычислить поверхностную площадь трубы.

Теплоизоляция сохраняет температуру в трубопроводе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.

Внутренняя укладка используется для водопровода.

Она отлично защищает от химической коррозии, предотвращает потери тепла трассами с горячей водой. Обычно это обмазочный материал в виде лаков, специальных цементно-песчаных растворов. Выбор материала может осуществляться и в зависимости от того, какая прокладка будет применяться.

Канальная прокладка востребована чаще всего. Для этого предварительно устраиваются специальные каналы, в них и помещаются трассы. Реже используется бесканальный способ укладки, так как для проведения работ необходимо специальное оборудование и опыт.Метод применяется в том случае, когда выполнять работы по устройству траншей нет возможности.

Выполнение работ

Как сделать воду пригодной для использования

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.

ln B = 2πλ [K(tт – tо) / qL – Rн]

В этой формуле:

• 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/м2;
• Rн – сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.

Таблица 1

Условия прокладки трубы	Значение коэффициента К
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм.	1.2
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более.	1.15
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах.	1.05
Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах.	1.7
Бесканальный способ прокладки.	1.15

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.

Таблица 2

Rн,(м2 ⁰C) /Вт	DN32	DN40	DN50	DN100	DN125	DN150	DN200	DN250	DN300	DN350	DN400	DN500	DN600	DN700
tт = 100 ⁰C	0.12	0.10	0.09	0.07	0.05	0.05	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.017	0.015
tт = 300 ⁰C	0.09	0.07	0.06	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.015	0.013
tт = 500 ⁰C	0.07	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.016	0.014	0.012

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.

B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:

• 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 = [K(tт – tо) / qF – Rн]

В этой формуле:

• δ – толщина теплоизоляционной конструкции, м;
• qF – величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
• остальные параметры – как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Как производится расчет поперечного сечения трубы

Здесь есть определенный нюанс, связанный с видом используемого трубопровода – напорного или безнапорного. В случае с напорным трубопроводом проведение расчета значительно проще и понадобится привлечение формулы S = π r2. То есть, для расчета площади (S) поперечного сечения напорного трубопровода, в котором транспортируемая среда занимает весь внутренний объем, используются величины: π – приближенно 3,14; r – радиуса, равного половине внутреннего диаметра или половине внешнего диаметра за вычетом двойной толщины стенок.

Сложнее обстоит дело с аналогичными расчетами, если приходится иметь дело с самотечной канализацией или водопроводом. В таких системах, в отличие от напорных, практически на протяжении всего периода эксплуатации потоком рабочей среды затрагивается лишь часть стенок, а не весь внутренний объем. Таким образом, значение гидравлического сопротивления оказывается существенно ниже.

Что делать, имея дело с трубой, квадратной в сечении? Для вычисления площади трубы квадратного или прямоугольного сечения можно прибегнуть к онлайн-калькулятору или воспользоваться формулой S = Pl. В ней, помимо величин площади (S) и длины (l), используется еще и значение периметра перпендикулярного сечения (P).

При всей несложности проведения расчетов площади трубы, проявлять небрежность при выполнении этой операции вряд ли стоит. Ошибки могут обернуться как перерасходом материалов и денежных средств, так и нарушениями в работе самой трубопроводной системе.

https://youtube.com/watch?v=ZmYg285gv2Q

Расчет объема изоляции трубопроводов и укладка материала

• Виды изоляционных материалов Укладка изоляции Расчет изоляционных материалов трубопроводов Устранение дефектов изоляции

Изоляция трубопроводов необходима для того, чтобы значительно снизить теплопотери.

Предварительно нужен расчет объема изоляции трубопроводов. Это позволит не только оптимизировать затраты, но и обеспечить грамотное выполнение работ, поддержание труб в надлежащем состоянии. Правильно выбранный материал позволяет предотвратить коррозию, улучшить теплоизоляцию.

Схема изоляции труб.

Сегодня для защиты трасс можно применять разные типы покрытий. Но необходимо учитывать, как именно и где будут проходить коммуникации.

Для водопроводных труб можно использовать сразу два типа защиты – внутреннюю обмазочную и внешнюю. Для отопительных трасс рекомендуется применять минеральную вату или стекловату, а для промышленных приобретать ППУ. Расчеты выполняются разными методами, все зависит от выбранного типа покрытия.

Калькулятор расхода рулонной битумной изоляции для труб

Как правильно рассчитать расход гидроизоляции на трубу.

Для гидроизоляции трубы усиленного и/или весьма усиленного типа мы будем применять такие материалы:

1. Грунтовка асмольная жидкая.
2. Битумно-полимерная (или аналоги) лента с липким слоем.

Перед началом нанесения изоляции нам нужно понимать как правильно рассчитать расход изоляции (ленты и праймера) на изолируемый участок трубопровода.

Исходные данные необходимые для расчета:

1. Диаметр трубы.
2. Протяженность участка.
3. Тип изоляции согласно ГОСТ / ДСТУ: усиленный или весьма усиленный тип.

Расчет изоляции на трубу — формула.

Рассчитаем площадь поверхности трубы по формуле:

S = π × d × h

• S — площадь поверхности участка трубы.
• π ≈ 3,14
• d — диаметр трубы.
• h — длина участка трубы.

Расход битумной ленты толщиной в 1,8 мм на 1 метр квадратный.

Весьма усиленная гидроизоляция (ВУС):

m = S × 4 кг/м² — расход ленты на квадрат поверхности ВУС изоляции

Усиленная гидроизоляция (УС):

m = S × 2,5 кг/м² — расход ленты для изоляции усиленного типа

• m — масса ленты.
• S — площадь изолируемой поверхности.

Расход грунтовки

300 мл/м²

Важно: расчеты совпадают с фактическим объемом материалов при условии соблюдения технологии нанесения изоляции. А именно:

• лента для ВУС изоляции наносится в нахлест 50% за один проход;
• лента для ВУ изоляции наносится в нахлест от 5% до 10%, образуя узкую полосу нахлеста на стыках;
• грунтовка наносится лишь на поверхность трубы (металла) тонким ровным слоем до 2 мм.

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.

Опубликовано: Декабрь 29, 2017

(4оценок, среднее: 5,00из 5)Загрузка…

Дата: 15-04-2015Комментариев: Рейтинг: 26

Правильно произведенный расчет тепловой изоляции трубопровода позволяет существенно увеличить срок эксплуатации труб и уменьшить их теплопотери

Однако для того чтобы не ошибиться в подсчетах, важно учитывать даже незначительные нюансы

Теплоизоляция трубопроводов предотвращает образование конденсата, снижает теплообмен труб с окружающей средой, обеспечивает работоспособность коммуникаций.

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.

ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]

В этой формуле:

• 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/м2;
• Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.

Таблица 1

Условия прокладки трубы	Значение коэффициента К
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм.	1.2
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более.	1.15
Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах.	1.05
Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах.	1.7
Бесканальный способ прокладки.	1.15

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.

Таблица 2

Rн,(м2 ⁰C) /Вт	DN32	DN40	DN50	DN100	DN125	DN150	DN200	DN250	DN300	DN350	DN400	DN500	DN600	DN700
tт = 100 ⁰C	0.12	0.10	0.09	0.07	0.05	0.05	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.017	0.015
tт = 300 ⁰C	0.09	0.07	0.06	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.015	0.013
tт = 500 ⁰C	0.07	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.016	0.014	0.012

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.

B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:

• 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 = [K(tт — tо) / qF — Rн]

В этой формуле:

• δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
• qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
• остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Сварочные аппараты: виды, различия, плюсы и минусы

Виды материалов для утепления труб

На основе этого материала производится много модификаций : Стекловата, Роквул, Изовер, и т.п.

При низкой теплопроводности требует дополнительного покрытия из водонепроницаеиого материала

Базальтовые утеплители

Выпускаются в виде цилиндров и просты в монтаже. Имеют защитный покров в виде водотталкивающих материалов.

Пенополистирол

Производится в виде скорлуп, прост в использовании, не требует дополнительного покрытия. Обладает низкой теплопроводностью.

При монтаже теплоизоляции следует учитывать весовую нагрузку на трубопровод и соответственно рассчитать его крепление.

Расчет толщины слоя изолирующего покрытия определяется теплопроводностью выбранного материала а также конструктивные характеристики системы. Важный момент: теплопроводность повышается пропорционально нагреву трубы. То есть, к утеплению системы горячего водоснабжения следует применить более жесткие требования. Если используется материал с покрытием из фольги или стеклохолста, то максимальная температура не должна превышать 100*С.

Учитывая знания по теплопроводности выбранного материала возможно самостоятельно произвести расчет теплоизоляции трубопровода.

Виды изоляционных материалов

Для выполнения изоляции трубопроводов используются различные материалы. Они отличаются по типу нанесения, толщине слоя и по своим характеристикам.

К выбору следует относиться внимательно. Битумные покрытия еще не так давно считались самыми востребованными. В некоторых случаях трубу может дополнительно защищать стеклохолст.

Битумные материалы используются для теплоизоляции подземных линий. Они препятствуют возникновению коррозии. Рабочие условия следующие: при обычной наружной прокладке -40/+65°C, для подземного глубинного использования -5/+30°C.

Таблица изоляции медных и стальных труб.

В целях экономии можно применять полимерно-битумные композиции. Монтаж быстрый, качество изоляции трубопровода получается высоким. ППУ – надежный и прочный материал, который может быть использован во время бесканальной или канальной прокладки коммуникаций, для надземного трубопровода.

Получается прокладка «труба в трубе». Процесс работ простой, с ним справится даже новичок. Пенополиуретан в жидком виде наносится на поверхность, после чего он застывает, образуя прочную и крепкую скорлупу.

Антикоррозионная, полиэтиленовая изоляция – это многослойное покрытие, которое наносится только в промышленных условиях.

Такие трубы применяются для транспортировки нефтепродуктов, газовых смесей. Стекловата сегодня применяется тоже часто. Это простой и надежный материал, который наносится просто.

Расчет площади проводится без особых трудностей, но необходимо учесть толщину слоя. Минеральная вата тоже отлично подходит для теплотрасс. Материал может использоваться для утепления труб с разным диаметром.

Рубероид для фундамента: особенности выбора и технология гидроизоляционных работ

Онлайн калькулятор для вычисления требуемого объема теплоизоляции для трубопроводов

В условиях нашей страны с ее огромными просторами трубопроводный транспорт является самым эффективным средством транспортировки жидких продуктов. Размеры труб при этом достигают трехметрового диаметра, что позволяет транспортировать по ним большие объемы продуктов. Естественно, что такие магистрали нуждаются в определенной защите от разных факторов:

• коррозии всех видов;
• промерзания;
• физического воздействии природных явлений;
• от несанкционированного вмешательства посторонних лиц.

Все магистрали, включая газопроводы и нефтепроводы, не говоря уже о водных системах, подлежат изолированию работы в температурном интервале -45 + 60 градусов. Массовое применение такой технологической операции требует тщательного расчета потребности в материалах покрытия поверхности труб, чтобы расходы на нее были оптимальными, подсчет изоляции трубопроводов с использованием различных калькуляторов является необходимостью.

Расходный калькулятор | Трубоизоляция: изоляционные материалы для трубопроводов. Лента изоляционная, праймер, мастика, грунтовка, сетка армирующая

Диаметр трубопровода	Полилен 40-ЛИ-50	Полилен ОБ 40-ОБ-50 белая	Политерм	ПЭКОМ
1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя
150	0,29	0,643	0,275	0,609	0,414	0,917	0,33	0,7313
219	0,424	0,939	0,401	0,889	0,604	1,339	0,482	1,068
325	0,629	1,394	0,595	1,319	0,896	1,987	0,715	1,584
426	0,825	1,827	0,78	1,729	1,175	2,604	0,937	2,077
529	1,024	2,269	0,969	2,147	1,459	3,234	1,164	2,579
720	1,394	3,088	1,319	2,922	1,986	4,401	1,584	3,51
820	1,587	3,517	1,502	3,328	2,262	5,012	1,804	3,998
1020	1,974	4,375	1,868	4,14	2,813	6,235	2,244	4,973
1220	2,361	5,233	2,234	4,058	3,365	7,457	2,684	5,948
1420	2,748	6,091	2,6	5,763	3,916	8,68	3,124	6,923

Диаметр трубопровода	Полилен 40-ЛИ-63	Полилен ОБ 40-ОБ-63	Полилен 40-ЛИ-45	Полилен МВ
1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя	1 слой	2 слоя
150	0,357	0,791	0,35	0,776	0,256	0,567	0,346	0,767
219	0,521	1,154	0,511	1,133	0,373	0,827	0,505	1,12
325	0,773	1,713	0,758	1,681	0,554	1,228	0,75	1,662
426	1,013	2,245	0,994	2,203	0,726	1,609	0,983	2,179
529	1,258	2,788	1,235	2,736	0,902	1,999	1,221	2,706
720	1,712	3,795	1,68	3,724	1,227	2,72	1,662	3,682
820	1,95	4,322	1,914	4,241	1,398	3,098	1,892	4,194
1020	2,426	5,376	2,38	5,276	1,739	3,854	2,354	5,217
1220	2,602	6,431	2,847	6,31	2,08	4,609	2,815	6,239
1420	3,377	7,485	3,314	7,344	2,421	5,365	3,277	7,262

Диаметр трубопровода, мм	ЛИТКОР-НК-ГАЗ	ПОЛИКОР
1 слой	1 слой
520	3,72	3,49
529	3,78	3,55
720	5,15	4,83
820	5,86	5,50
1020	7,29	6,84
1220	8,72	8,18
1420	10,15	9,52

Диаметр трубопровода, мм	РАМ
1 слой	2 слоя
520	3,15	6,98
529	3,22	7,10
720	4,36	9,66
820	4,97	11,00
1020	6,18	13,69
1220	7,39	16,37
1420	8,60	19,05

Диаметр трубопровода, мм	Грунтовка ТРАНСКОР-ГАЗ	Мастика ТРАНСКОР-ГАЗ	ССТ-Б 3,4х3,4-115(45)	лента «ПОЛИТЕРМ», «ДРЛ-Л»
1 слой	1 слой	1 слой	1 слой
720	0,70	10,00	6220	1,87
820	0,84	12,00	7080	2,13
1020	0,98	14,00	8800	2,65
1220	1,19	17,00	10550	3,17
1420	1,40	20,00	12300	3,69

Видео описание

Применение калькулятора для расчета теплоизоляции трубопроводов

Утепление труб изделиями из полиэтилена, находящихся за пределами зданий, особенно, внутри почвы – действие, которое необходимо осуществлять ещё на стадии прокладывания трубопровода. В противном случае, для решения проблем, сопутствующих промерзанию труб – деформации и разрыва, потребуется потратить гораздо больше времени и средств.

Теплоизоляция трубопровода из минеральной ваты

В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул. Также мы определим, какой утеплитель является оптимальным вариантом для теплоизоляции труб.

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.

Для расчета толщины изоляции первого слоя используется формула, уже приводимая выше:

δ = [K(tт – tо) / qF – Rн]

Второй слой рассчитывают по этой же формуле, подставляя вместо значения температуры поверхности трубопровода tт температуру на границе двух теплоизоляционных слоев t1,2. Для вычисления толщины первого слоя утеплителя цилиндрических поверхностей труб диаметром менее 2 м применяется формула такого же вида, как и для однослойной конструкции:

ln B1 = 2πλ [K(tт – t1,2) / qL – Rн]

Подставив вместо температуры окружающей среды величину нагрева границы двух слоев t1,2 и нормируемое значение плотности потока тепла qL, находят величину ln B1. После определения числового значения параметра B1 через таблицу натуральных логарифмов рассчитывают толщину утеплителя первого слоя по формуле:

Данные для расчета теплоизоляции.

δ1 = dиз1 (B1 – 1) / 2

Расчет толщины второго слоя выполняют с помощью того же уравнения, только теперь температура границы двух слоев t1,2 выступает вместо температуры теплоносителя tт:

ln B2 = 2πλ [K(t1,2 – t0) / qL – Rн]

Вычисления делаются аналогичным образом, и толщина второго теплоизоляционного слоя считается по той же формуле:

δ2 = dиз2 (B2 – 1) / 2

Такие непростые расчеты вести вручную очень затруднительно, при этом теряется много времени, ведь на протяжении всей трассы трубопровода его диаметры могут меняться несколько раз. Поэтому, чтобы сэкономить трудозатраты и время на вычисление толщины изоляции технологических и сетевых трубопроводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специализированным программным обеспечением. Если же таковое отсутствует, алгоритм расчета можно внести в программу Microsoft Exel, при этом быстро и успешно получать результаты.

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»

По какой формуле проводится расчет объема трубы

Чтобы получить точные данные, необходимо приготовить:

• Калькулятор;
• Штангенциркуль;
• Линейку.

Сначала измеряется радиус, обозначенный буквой R. Он может быть:

• Внутренним;
• Наружным.

Первый позволяет высчитать, какое количество жидкости, способно поместиться в цилиндре, то есть внутренний объем трубы, ее кубатура.

Внешний радиус необходим для определения размера места, которое она займет.

Для расчета необходимо знать данные диаметра трубы. Его обозначают буквой D и рассчитывают по формуле R x 2. Определяется также длина окружности. Обозначается буквой L.

Чтобы вычислить объем трубы, измеряемого кубическими метрами (м3), необходимо предварительно рассчитать ее площадь.

Для получения точного значения, требуется сначала рассчитать площадь сечения.
Для этого применяют формулу:

• S = R x Пи.
• Искомая площадь — S;
• Радиус трубы – R;
• Число Пи — 3,14159265.

Полученное значение нужно перемножить на длину трубопровода.

Как найти объем трубы по формуле? Нужно знать всего 2 значения. Сама формула расчета, имеет следующий вид:

• V = S x L
• Объем трубы – V;
• Площадь сечения – S;
• Длина – L

К примеру, у нас есть металлическая труба диаметром 0,5 метра и длиной два метра. Для проведения расчета в формулу расчета площади круга, вставляется размер внешней поперечины нержавеющего металла. Трубная площадь будет равна;

S= (D/2) =3,14 х (0,5/2) = 0,0625 кв. метра.

Итоговая формула расчета, примет следующий вид:

V = HS = 2 х 0,0625=0,125 куб. метра.

По этой формуле рассчитывается объём совершенно любой трубы

Причем абсолютно не важно из какого она материала. Если трубопровод имеет много составных частей, применяя эту формулу, можно рассчитать по отдельности, объем каждого участка. При выполнении расчета, очень важно чтобы размеры выражались в одинаковых единицах измерения

Проще всего проводить расчет, если все значения перевести в квадратные сантиметры

При выполнении расчета, очень важно чтобы размеры выражались в одинаковых единицах измерения. Проще всего проводить расчет, если все значения перевести в квадратные сантиметры. Сегодня для расчета можно использовать готовые компьютерные программы, в которых, заранее указываются стандартные параметры

Для выполнения расчета, нужно будет только вписывать дополнительные переменные значения

Сегодня для расчета можно использовать готовые компьютерные программы, в которых, заранее указываются стандартные параметры. Для выполнения расчета, нужно будет только вписывать дополнительные переменные значения.

О калькуляторе

Онлайн-калькулятор позволяет рассчитать теплопотери бытового трубопровода находящегося в режиме останова и подобрать саморегулирующийся греющий кабель для компенсации тепловых потерь и защиты трубы от замерзания.

Калькулятор позволяет рассчитывать тепловые потери через поверхность трубопровода, расположенного на открытом воздухе, в помещении и под землей.

Алгоритмы расчета тепловых потерь через стенку трубы соответствуют:

Но при этом имеют определенные ограничения:

• Расчет производится на поддержание температуры +5°С на поверхности трубы.
• Материал трубопровода и кабельная арматура не учитываются.

Данные о минимальной температуре окружающей среды соответствуют СНиП 23-01-99.

Данной функциональности достаточно для расчета защиты от замерзания водопроводных и канализационных труб.

Порядок применения

1. Введите наружный диаметр трубы в мм.
2. Выберите расположение в выпадающем списке: в помещении, на улице, под землей.

1. Если выбрано расположение «на улице», Вы можете скорректировать параметр «Скорость ветра». По умолчанию он равен 5 м/с.

Выберите материал теплоизоляции.

При необходимости скорректируйте значение Теплопроводности.
Выберите толщину теплоизоляции.
Выберите географическое Местонахождение обогреваемого трубопровода. Если выбрать регион в выпадающем списке, то нужное значение «Минимальной температуры воздуха» подставится автоматически. В списке присутствуют не все регионы, а только указанные в СНИПе.

Либо введите минимальную температуру воздуха с клавиатуры. Для трубопроводов диаметром более 100 мм рекомендуется принимать температуру наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0.92 (по СНиП 23-01-99). Для трубопроводов диаметром менее 100 мм рекомендуется принимать абсолютную минимальную температуру в регионе согласно СНИП.
Нажмите кнопку «Посчитать». Полученный результат на экране — это расчетные теплопотери без какого-либо запаса по мощности.
Для того чтобы подобрать подходящий греющий кабель требуется задать диапазон «Запаса мощности обогрева». По умолчанию греющие кабели подбираются с запасом по мощности 20-50%. Вы можете увеличить запас мощности до 120% с целью увеличения выборки греющих кабелей и нагревательных лент.
Для того чтобы начать расчет заново нажмите кнопку «Сбросить».

Отказ от ответственности

Онлайн-калькулятор имеет информационный характер.

ООО «Пробатум» не несет ответственность за самостоятельно выполненные Посетителем сайта расчеты.

Если необходимо получить достоверные данные и квалифицированно подобрать оборудование — заполните опросный лист «Обогрев трубопроводов» и вышлите его на адрес probatum-est@yandex.ru.

Теплотехнический расчет и подбор комплектующих к греющему кабелю выполняются бесплатно.

Прежде чем приступить к заказу и монтажу изоляции, необходимо как можно точнее сделать расчет необходимого количества, толщины и вида тепло-звукоизоляционных материалов, убедится в их совместимости с другими компонентами конструкции.

Непрофессиональный расчет может оказаться ошибочным в связи со спецификой каждого конкретного материала, региона строительства, типа конструкции, геометрии сооружения, требований в строительном законодательстве. Специалистами компании ROCKWOOL подготовлена серия программ расчета, учитывающих все эти нюансы.

Калькулятор строительной изоляции

Ваш помощник в расчёте необходимой толщины утеплителя и оценке экономической эффективности её установки

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