Разница в навивных и вырезных цилиндрах

До недавних пор было распространено обертывание труб минватой для сокращения потерь тепловой энергии. При строительстве частных домов, трубы закапывались на глубину ниже уровня промерзания. При первом способе, теплоизоляция служила непродолжительное время, а при втором, приходилось прикладывать много сил на земляные работы. С приходом новых технологий, на рынке появились цилиндры теплоизоляционные из минеральной ваты, которые берегут тепло в несколько раз лучше и эксплуатационный период этого материала несколько выше традиционного обертывания.

Минераловатные цилиндры представляют собой готовые изделия из каменной (минеральной) ваты в виде цилиндров или сегментов цилиндра, имеющих внутренний диаметр, соответствующий внешнему диаметру труб, производимых по ГОСТ и различную толщину теплоизоляционной стенки. Обычно толщина стенки производится в диапазоне от 20мм до 170 мм с шагом 10мм, но у разных производителей размеры могут варьироваться. Также цилиндры могут производиться как без покрытий, так и покрытыми (кашированными) алюминиевой армированной фольгой. Фольга выполняет роль пароизоляционного барьера и придает конструкции законченный этетический вид. При выполнении изоляционных работ на открытом воздухе требуется дополнительная защита цилиндров, например металлической или пластиковой окожушкой.
При внешней схожести минераловатных цилиндров, производимых различными заводами, есть существенные отличия в технологии производства, а именно навивной метод и вырезной.

 

 

От этого зависят технические характеристики готового минераловатного цилиндра.

Давайте проведем небольшое сравнение этих технологий производства минераловатных цилиндров.

Навивная технология – процесс производства теплоизоляционных секций, при котором волокна минераловатного волокна располагаются по кругу, относительно центра изолируемого объекта. При этом волокна готовой теплоизоляционной секции всегда перпендикулярны направлению теплового потока от энергоносителя. А это означает, что в любой точке изоляционного материала, изготовленного по навивной технологии, теплоизоляционные характеристики будут одинаковы.

Вырезная технология – процесс производства, при котором теплоизоляционные секции вырезаются из массива теплоизоляционного материала определенной плотности. Как правило, сырьем для производства секций по вырезной технологии служат обычные теплоизоляционные плиты заданной толщины. Ввиду этого направление волокон в объеме готового изделия различно. Для изготовления секций больших диаметров теплоизоляционные плиты приходится склеивать между собой.

На приведенных ниже рисунках показаны теплопотери на условном трубопроводе при применении теплоизоляционных секций с различной технологией производства. Большими красными стрелками показаны увеличенные теплопотери через зону горизонтально ориентированных волокон.

  

Основная задача минераловатных цилиндров заключается в утеплении трубопроводов, диаметр которых находится в диапазоне от 18 мм до 1020 мм. Диапазон рабочих температур от -60^оС до +650^оС. Минераловатными цилиндрами утепляются следующие конструкции:

·         Трубопровод тепловой сети.

·         Трубопровод горячего и холодного водоснабжения.

·         Технические трубопроводы, к которым предъявляют высокие противопожарные требования.

·         Газопроводы и нефтепроводы.

·         Запорно-регулирующую арматуру.

Плюсы и минусы теплоизоляционных секций, изготовленных по навивной и вырезной технологиям.

 

Навивная технология	Вырезная технология
ПЛЮСЫ	ПЛЮСЫ
- постоянные теплоизоляционные характеристики в любой точке изоляционного материала; - контроль качества на производстве по различным параметрам, таким как: плотность и качество волокна; - удобный и быстрый монтаж готовых изделий;	- невысокая стоимость готовой продукции - гибкий подход к запросам клиентов по количеству и типоразмерам запрашиваемой продукции, даже при небольших количествах
МИНУСЫ	МИНУСЫ
- относительно высокая цена	- невозможность контролировать качество сырья на стадиях его производства - декларируемые показатели теплопроводности подразумевают данные сырья (плит), а не готового изделия - различные теплотехнические свойства в объеме готового материала, вследствие разнонаправленного расположения минеральных волокон и, как следствие, необходимость закладки большей толщены изоляции - на больших диаметрах один цилиндр может состоять из нескольких сегментов, что увеличивает трудозатраты при монтаже, возможность образования дополнительных мостиков холода

Для сравнения приведем характеристики минераловатных цилиндров, производимых компанией Изотек (группа компаний Сен-Гобен) из каменной ваты навивным и вырезным методами:

 

Технические характеристики	Isotec Section (навивные)		Isotec Shell (вырезные)
Плотность, кг/м3	от 110 до 140	от 140 до 175	75-125
λ10, Вт/м·К	0,036	0,036	0,039
λ25, Вт/м·К	0,038	0,038	0,046
λ125, Вт/м·К	0,049	0,048	0,067
λ300, Вт/м·К	0,089	0,087	0,110

 

Сравнив теплопроводности навивных и вырезных цилиндров (по формуле: a/b-1)*100, где a = большее число, b = меньшее число)  видно, что при температуре 125 °С теплопроводность вырезных цилиндров выше на 37%! Соответственно, чтобы заменить навивной цилиндр, который заложен в проекте, на вырезной без увеличения теплопотерь, необходимо применить толщину на 37% больше!

Измерение теплопроводности цилиндров производится по ГОСТ 32025-2012 (EN ISO 8497:1996), данная методика учитывает распределение теплового потока по всему изделию (с учетом кривизны), измерять теплопроводность цилиндров по методикам для плоских изделий недопустимо.

Теплопроводность в навивном цилиндре во всех направлениях одинакова, следовательно, обеспечиваются прогнозируемые тепловые потери и равномерное снижение температуры на поверхности изолируемого трубопровода. В связи с тем, что расположение волокна в вырезном цилиндре различается в разных направлениях и цилиндр обладает меньшей плотностью, теплопроводность таких изделий выше, и тепловые потери и прогрев поверхности происходит неравномерно. Как правило теплопроводность вырезных цилиндров выше чем у навивных, что позволяет сделать вывод, что с точки зрения энергоэффективности применение навивных минераловатных цилиндров является более разумным и целесообразным.