USD 73.2351

+0.08

EUR 85.956

+0.03

BRENT 45.09

-0.21

AИ-92 43.34

-0.01

AИ-95 47.57

-0.03

AИ-98 53

+0.01

ДТ 47.93

+0.01

8 мин
59
0

Новый взгляд на теплоизоляцию: применение гибкого теплоизоляционного материала Pyrogel® XT и быстросъемных теплоизоляционных конструкций на его основе.

«Промышленно-инжиниринговая компания» работает в строительной нефтегазовой сфере с 2004 года. Девятилетний опыт в предоставлении профессиональных инжиниринговых услуг определяет репутацию компании и ее ответственность перед заказчиками.

Выполнение функций монтажа, контролера качества и соблюдения технологии при реализации проекта характеризуют компанию как бизнес-единицу, которая несет наивысшую ответственность за выполняемые работы. Принимая участие в комплексных решениях вопросов по созданию систем тепло и шумоизоляции объектов, зданий и сооружений, «Проминком», в первую очередь, делает ставку на внедрение передовых технологий, качество используемых материалов, безопасность и энергоэффективность конструкций, а также высокую культуру проведения работ.

При решении данных задач в компании «Проминком» учитываются мировой опыт, в том числе и в области применения высокоэффективных теплоизоляционных материалов.

Традиционно тепловая изоляция высокотемпературного оборудования и паропроводов производится минеральной ватой. Однако следует отметить, что подавляющее большинство минераловатных изделий изготавливаются с применением фенолформальдегидных органических соединений, выполняющих функции связующего.

На температурах выше 150o С происходит выгорание связующего, а с увеличением температуры охрупчивание и выгорание тончайших нитей (фибр), из которых собственно и состоит минеральная вата. В результате минераловатные изделия теряют геометрическую форму, что приводит к потере их теплотехнических свойств, и как следствие к тепловым потерям. При этом следует учитывать, что кроме прямых потерь, выраженных в гигакалориях тепла, ушедших в атмосферу, могут быть и гораздо более ощутимые косвенные, к примеру, потеря качества готового продукта вследствие нарушения температурного режима технологического процесса.

Использование высокоплотных марок минеральной ваты на минеральном связующем увеличивает срок службы утеплителя, однако не решает проблему выгорания фибр и ее разрушения под действием влаги.

На рисунке 1 видно обычное для наших предприятий явление – потерявшая свои свойства минеральная вата на технологическом оборудовании. Промышленные предприятия постоянно сталкиваются с необходимостью замены потерявшей теплотехнические и физические свойства минераловатной изоляции. Периодичность проведения замены определяется сроком потерь минеральной ватой ее свойств, и в среднем составляет 2-5 лет.

 

Рисунок 1. Потерявшая свойства минеральная вата на технологическом оборудовании

Следует отметить, что зачастую существует необходимость получения регулярного доступа к запорно – регулирующей арматуре, фланцевым соединениям и иному оборудования с целью проведения регламентных или иных работ. При этом тепловая изоляция с оборудования демонтируется с последующей заменой на новую, что занимает определенное время и приводит к дополнительным затратам, либо не изолируется вовсе, что чревато дополнительными теплопотерями и не выполнением требований норм промышленной безопасности.

На многих предприятиях, при проведении монтажных работ специалистам ООО «Проминком» выражались пожелания о возможности применения эффективной тепловой изоляции с длительным сроком эксплуатации в качестве альтернативы минеральной вате, а также о возможности применения съемных теплоизоляционных конструкций, обеспечивающих быстрый доступ к запорной арматуре, фланцевым соединениям клапанам и другим агрегатам.

Решение было найдено - им стал гибкий теплоизоляционный материал Pyrogel® XT производства компании Aspen Aerogels Inc., недавно появившийся на Российском рынке.

Pyrogel® XT - гибкий теплоизоляционный материал промышленного назначения, предназначенный для применения в условиях высоких рабочих температур изолируемого оборудования. Изготавливается на основе аэрогеля аморфного диоксида кремния, интегрированного в нетканые стекловолокнистые холсты.

Форма выпуска – рулоны шириной 1,5 м. толщиной 5 и 10 мм.

Материал легко монтируемый, безопасный для окружающей среды, долговечный и удобный в эксплуатации. Применяется для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов любой конфигурации и размеров.


Рисунок 2. Гибкий теплоизоляционный материал Pyrogel® XT.

Уникальным свойством Pyrogel® ХТ является теплопроводность, его коэффициент теплопроводности в 2-3 раза меньше по сравнению с любым традиционно применяемым материалом, соответственно и эффективность во столько же раз выше. Обусловлено это свойствами аэрогеля, или как его еще называют «твердого воздуха».

Аэрогели – гелеобразные вещества, в которых жидкость замещается на воздух. В результате получаются твердые тела на 98-99% состоящие из воздуха, заключенного в мельчайшие поры. Размер пор сравним с размером молекулы воздуха, благодаря чему кондуктивная теплопроводность материала значительно снижается. Однако в чистом виде применение аэрогеля затруднено из-за его хрупкости.


Рисунок 3 Аэрогель или «твердый воздух»

Pyrogel® XT относится к категории негорючих материалов, при нагревании не выделяет токсичных веществ и дыма, не содержит органических связывающих, выгорающих при высоких температурах, а также не способствует распространению огня и может обеспечивать защиту оборудования от воздействия открытого огня в течение расчётного времени.

Материал гидрофобный, и может эксплуатироваться под открытым небом без защитно – покровного слоя (рисунок 4), не трескается, не разрушается и не провисает, а также не снижает своих теплотехнических характеристик в процессе эксплуатации.


Рисунок 4. Паропровод изолированный Pyrogel® XT без защитно-покровного слоя

Геометрические размеры теплоизоляционной конструкции с применением Pyrogel® XT  в 2-3 раза меньше по сравнению с аналогичными по тепловой эффективности конструкциями с применением традиционных теплоизоляционных материалов (рисунок 5), что позволяет эффективно применять его в труднодоступных местах и при необходимости ограничения толщины теплоизоляционного слоя, сократить строительный объём технологических помещений за счёт более эффективного использования пространства.


Рисунок 5. Сравнение размеров изоляции из Pyrogel® XT и минеральной ваты

Гарантированный производителем срок службы материала составляет 20 лет, что значительно сокращает затраты на проведение ремонтов тепловой изоляции.

Свойства Pyrogel® XT  позволяют применять его практически во всех отраслях промышленности. По совокупности  физических и теплотехнических свойств его применение возможно даже в тех случаях, когда иные теплоизоляционные системы не в состоянии обеспечить необходимые параметры эксплуатации изолируемых объектов по критериям энергоэффективности, эксплуатационной надёжности, промышленной и пожарной безопасности.

Таблица 1. Основные свойства Pyrogel® XT 

Температура применения      

От – 40°С до + 650°С

Предел прочности на сжатие при 10% относительной деформации

10 т/м2   (±10%)

Предел прочности на отрыв

10 т/м2   (±10%)

Водопроницаемость  

гидрофобен

Плотность

180 кг/м3

Кэффициент теплопроводности

+25°С     – 0,0207 Вт/мК

+500°С   – 0,064 Вт/мК

+650°С   – 0,105 Вт/мК


Гидрофобность Pyrogel® XT обусловлена тем, что в структуре волокон присутствует мельчайшие частицы аэрогеля в виде порошка, который имеет плотность около 1 кг/м3, поэтому вода попадая на поверхность изолированного трубопровода собирается в капли подобно тому как это происходит на перьях водоплавающих птиц (рисунок 6).


Рисунок 6. Влага на Pyrogel® XT

Примером применения Pyrogel® XT при изоляции промышленного оборудования являются паропроводы. Технологические условия эксплуатации паропроводов требуют постоянного контроля и обслуживания фланцевых соединений, запорной арматуры, регулирующей и измерительной аппаратуры.

Для изоляции этих элементов были разработаны быстросъемные теплоизоляционные чехлы. Легкость обслуживания различных технологических узлов достигнута благодаря гибкости и одновременно с этим прочности Pyrogel® XT, а небольшие габариты этих конструкций определила низкая теплопроводность Pyrogel® XT. Изготовление быстросъемных чехлов производится из негорючих материалов: кремнеземной ткани, Pyrogel® XT и специальных ремней. Применение быстросъемных чехлов позволило обеспечить быстрый доступ к запорной арматуре, фланцевым соединениям и другим агрегатам.

Проведенный специалистами ООО «Проминком» анализ эффективности применения Pyrogel® XT при изоляции паропроводов подтвердил его высокую эффективность по сравнению с традиционно применяемыми материалами.

На паропроводе, изолированном минеральной ватой, в ходе не продолжительной эксплуатации произошла усадка ваты, нарушение целостности защитно – покровного слоя на стыках и другие дефекты, приведшие к потере эффективности теплоизоляционной конструкции. Паропровод в ходе ремонта был изолирован гибким материалом Pyrogel® XT. Результаты измерений характеристик паропровода до и после изолирования Pyrogel® XT были занесены в таблицу 2.

Таблица №2

п/п

Наименование показателя

Паропровод изолированный минеральной ватой

Паропровод изолированный Pyrogel® XT

1

Диаметр паропровода, мм

273

273

2

Длина паропровода, м

451

451

3

Температура пара на входе, 0С

425

425

4

Температура пара на выходе, 0С

403

420

5

Расход пара, тонн/час

65

65

6

Тепловые потери в следствие разности температур, Гкал/час

0,77845

0,18005

7

Срок работы оборудования, часов/год

8000

8000

8

Тепловые потери в год при цене 1 Гкал 600 рублей, рублей

3 784 000,00

864 240,00

9

Срок службы утеплителя до потери эффективности, лет

2-3

10-15

 

Вывод: Окупаемость аэрогеля с учетом его большей стоимости по сравнению с ватой произошла за 1 год и два месяца.


На фотографиях 5-11 видны варианты монтажа сборно-разборных конструкций и участков замены традиционного утеплителя на утеплитель Pyrogel® XT. Хорошо видно, как отличаются габаритные размеры при одинаковой эффективности.

 




Фото 7-11

Специалисты ООО «Проминком» постоянно совершенствуют способы применения гибкого теплоизоляционного материала Pyrogel® XT на трубопроводах и технологическом оборудовании различного назначения. Особую благодарность уже выразили наши клиенты: «Сибурнефтехим» г. Дзержинск, Оренбургский Гелиевый завод, Еврохим «Невинномысский Азот».

ООО «Проминком» обладает всеми необходимыми разрешениями для выполнения работ. Получено экспертное заключение №082 от 15.08.2008 о готовности к выполнению работ по техническому обслуживанию и ремонту объектов ЕСГ ОАО «Газпром». Имеется свидетельство об оценке соответствия №ИО-00046-0004 от 23.10.2009 года (Единая система оценки соответствия на объектах, подконтрольных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору). Сертифицированы в системе менеджмента качества (ISO 9001:2000) при выполнении изоляционных, кровельных, отделочных и фасадных работ, устройства полов, защиты конструкций, технологического оборудования и трубопроводов, осуществления функций заказчика-застройщика.

ООО "Проминком" лицензировано в МЧС России по производству работ по монтажу, ремонту и обслуживанию средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений (Лицензия №8-2/0004 от 15.04.2009).

С 2010 года является членом СРО Некоммерческого партнерства «Объединение строителей газового и нефтяного комплексов» (НП «ОСГиНК»).



Статья «Новый взгляд на теплоизоляцию: применение гибкого теплоизоляционного материала Pyrogel® XT и быстросъемных теплоизоляционных конструкций на его основе.» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№5, 2013)

Авторы:
Система Orphus