Если стыки будут подогнаны недостаточно хорошо, если будут иметь место разрывы изоляционного покрова, повреждения его внешней поверхности, то это может привести к незапланированным потерям холода, может образоваться конденсат, а кроме того, все эти факторы могут оказать у пользователей не лучшее впечатление об установке в целом. Все современные изоляционные материалы, во избежание ошибок при их использовании, имеют подробные инструкции по их укладке.

Кроме того, заводы-изготовители современных изоляционных материалов снабжают свою продукцию таблицей рекомендаций по использованию грунтовок и красок для различных труб и изоляции. Перед тем, как уложить тепловую изоляцию, трубопровод необходимо окрасить в несколько слоев грунтовкой или краской. Категорически не рекомендуется использовать для этих целей битумный лак.

Нельзя монтировать изоляцию на трубопроводы, которые заполнены рабочим веществом, так как это может помешать закреплению изоляции на их поверхности. Важно помнить, что клей, при помощи которого крепится к поверхности изоляция, нельзя хранить и перевозить, если окружающая его температура ниже 10 °С, в противном случае клей просто потеряет свои рабочие качества. Если возникает доставить куда-либо клей в зимнее время года, то его перевозка допускается только в кабине водителя машины.

Для изоляции холодильной техники рекомендуются следующие виды современных изоляционных материалов:

• материалы на основе вспененного каучука,
• на основе вспененного полиэтилена,
• на основе минеральной ваты,
• изоляционные скорлупы из пенополиуретана или пенополистирола.

Плюсом минеральной ваты является то, что этот материал негорюч (по уровню горючести он относится к группе НГ, смотрите рис.1). Минеральная вата может использоваться для производства изоляции любых холодильных установок. Температурный диапазон применения минеральной ваты очень широк. Она может использоваться при температурах от -180, до +500°С. При этом, она обладает достаточно большой долговечностью. Впрочем, не обошлось и без минусов: минеральная вата очень неудобна в монтаже, для максимальной отдачи этого материала, необходимо при монтаже накладывать дополнительный пароизоляционный слой.

Еще один минус в том, что если в разрыв пароизоляционного слоя проникнет влага, то возникает промерзание теплоизоляции. Процесс этот распространяется внутри теплоизоляционного слоя. Постепенно происходит промерзание всей тепловой изоляции и возникает необходимость в ее замене.

Очень сложно добиться хорошей теплоизоляции, если минеральная вата применяется для подобных работ в отношении фасонных частей и арматуры. Многочисленные швы качественно загерметизировать при помощи минеральной ваты практически невозможно. Недопустимо работать с этим материалом без средств индивидуальной защиты – т.е. без респиратора, в противном случае, волокна и пыль, попадая в легкие, могут нанести значительный вред здоровью человека. Минеральная вата – сложный в работе и довольно капризный материал, работа с ним требует особых навыков. Справиться с такими работами могут лишь бригады рабочих, имеющих высокую квалификацию.

Стоимость минеральной ваты и работ с ее использованием довольно высоки, что требует необходимости точного расчета и обоснованности ее применения. Сегодняшняя минеральная вата серьезно отличается от материала прошлых лет. Современная минеральная вата усилена при помощи алюминиевой фольги, которая способствует максимально долгому сохранению материалом своих рабочих качеств. Алюминиевая фольга отражая тепловое излучение, становится кроме того еще и дополнительным слоем пароизоляции, а кроме того, предохраняет изоляционный слой от механических разрушающих воздействий. Маты укрепляются уложенной в их теле металлической, илы выполненной из полимерных материалов сеткой. Подобная вставка кроме всего прочего, еще и способствует облегчению процесса монтажа.

При всех своих плюсах, минеральная вата – не самый лучший материал для теплоизоляции холодильной техники. Она успешно применяется лишь в изоляционных работах на крупных сосудах, ресиверах и баках.

Рис.1. Минеральная вата в рулонах, кашированная алюминием

Еще один весьма популярный материал – вспененный полиэтилен. Он не может быть применен для тепловой изоляции аммиачных холодильных установок. Но, благодаря тому, что материал относится к группе Г2, то есть к умеренно горящим материалам, он нашел свое применение при теплоизоляции фреоновых холодильных установок, а так же в изоляции трубопроводов, изоляции баков хладоносителя и воды (рис.2).

У вспененного полиэтилена уникальная структура: он имеет полностью закрытые поры. Благодаря этой особенности, даже повреждение в одном или нескольких местах не приведет к разрушению теплоизоляции. Влага не способна проникнуть глубже и разрушить изоляционный слой.

Главным и очень серьезным недостатком вспененного полиэтилена является его температурная деформация. Этот материал начинает разрушаться уже при температурах свыше 90°С. В процессе укладки, вспененный полиэтилен накладывается в сжатом до образования складок в продольном направлении состоянии. В противном случае температурные деформации трубопроводов в местах стыков могут привести к прорыву полиэтилена. Значительным достоинством вспененного полиэтилена, особенно российского производства, является то, что он сравнительно немного стоит.

Вспененный полиэтилен идеально подходит для производства теплоизоляционных работ на крупных сосудах и аппаратах, что устанавливаются в зданиях категории Д, а так же трубопроводов хладоносителя и поставки воды. Благодаря использованию этого материала затраты на теплоизоляционные работы значительно снижаются. Не рекомендуется использовать вспененный полиэтилен для теплоизоляции средне- и низкотемпературных фреоновых холодильных установок.

Связано это с тем, что даже солидная толщина (до 50мм.) не позволяет материалу стать защитой от образования конденсата. Кроме того, вспененный полиэтилен становится хрупким при длительном воздействии низких температур. Неоднократно предпринимались попытки сделать вспененный полиэтилен более стойким материалом, например добавлялся в его состав каучук. Однако попытки не принеся значительного улучшения, привели к резкому удорожанию материала.

Рис.2. Вспененный полиэтилен "Энергофлекс" отечественного производства

Вспененный каучук – надежный изолирующий материал. Он может достаточно эффективно использоваться для того, чтобы обеспечить теплоизоляцию любого типа холодильных установок. Класс пожарной опасности материала – Г1.

Показатели по теплопроводности теплоизоляции из всех видов вспененных материалов вызывают уважение: ( = 0,032Вт/м•К), кроме того, он отлично сопротивляется паропроницанию ( = 3000 - 7000). Вспененные теплоизоляционные материалы может применяться в широким диапазоне температур - от -180 до +200°С.

Процесс наложения вспененной теплоизоляции при должном умении не вызывает особых сложностей. Значительный срок службы в условиях довольно высокой влажности и резких перепадах температур, особенно характерных для производств продуктов питания позволяет увеличить межремонтный период объектов, имеющих такую теплоизоляцию. Благодаря закрытости пор материала, он хорошо противостоит влаге. Главный недостаток – эти материалы постепенно разрушаются под воздействием солнечных лучей.

Изолирование трубопроводов, имеющих диаметр Д до 100мм., лучше изолировать, используя трубчатую изоляцию. Производство вспененных материалов предполагает выпуск его в трубках, которые могут быть разрезными и неразрезными. К примеру, при изоляции холодильной техники, как правило, используется разрезная трубка из вспененных материалов (рис.3).

Рис.3. Последовательность монтажа трубчатой изоляции:

а - разрезание трубки; б - раскрытие шва; в - накладывание на трубу; г - проклейка швов

Для каждого диаметра трубопроводов налажено производство необходимого размера трубчатой изоляции. Трубчатая изоляция имеет небольшой - в 1-2мм. запас, позволяющий одевать изоляцию на трубопровод без излишнего натяжения, благодаря чему рабочие характеристики материала используются максимально эффективно. Сам процесс теплоизоляции довольно прост: участок трубы покрывается клеем. Расход клея на 3-4 м2 пластины и 4-5 м трубки составляет 1л. После нанесения, клей должен подсохнуть в течение 5мин., после чего накладывается изоляция. Большого внимания требует место стыка. Оно должно быть герметичным и не иметь разрывов. На изоляции не должно быть провисов и карманов, где мог бы собраться конденсат.

Независимо от качества склеивания, стыки необходимо дополнительно закрыть скотчем, чтобы добиться максимальной герметизации шва. Кольца скотча накладываются как на места стыка, так и между ними (на 2-метровую трубу – 3 стяжных кольца). В стяжном кольце должно быть не менее 1,5 оборотов трубы. Продольный шов на теплоизоляционной трубке так же необходимо проклеить скотчем, причем сначала необходимо проклеить именно его, а уже потом – кольцевые стыки.

Довольно часто вспененный полиэтилен оснащается герметизирующим замком, а вспененный каучук – самоклеящимся швом. Подобные теплоизоляционные материалы в склеивании продольного шва скотчем не нуждаются.

При этом стоит учитывать, что на холодильных трубопроводах использование пластиковых замков не рекомендуется. В любом случае, здесь потребуется изоляция еще и скотчем (рис.4), сами по себе трубки с замками дороже обычных. Продольный шов нет необходимости прятать в нижней части трубы, его следует разместить сверху. Таким образом, будет возможно проконтролировать ровность и качество шва теплоизоляции, а достаточную герметизацию обеспечит скотч. Армированный полимерным волокном скотч должен быть уложен с первого раза, в противном случае он может при отрывании повредить теплоизоляцию.

Благодаря армированию, скотч можно разорвать только в поперечном направлении, но лучше все же пользоваться острым ножом. Выпускается так же скотч с алюминиевым, а так же поливинилхлоридным или теплоизолирующим (в 3мм. толщиной) покрытием. Как правило, в теплоизоляции холодильной техники используют поливинилхлоридный скотч. Использование теплоизолирующей ленты оправдано лишь для изоляции имеющих сложную конфигурацию поверхностей. Главное назначение такой ленты – придать дополнительное уплотнение материалу.

Рис.4. Тепловая изоляция с пластиковым замком:

а - вскрытие замка; б - укладка на трубу и закрытие замка

Удобство такого типа теплоизоляции в том, что она легко может быть уложена на поворот трубы, Когда речь идет о малом радиусе, морщины, которые образуются сравнительно незначительны. Чтобы компенсировать морщины, можно сделать несколько клиновидных вырезов. Однако сам по себе процесс этот довольно трудоемок, требует больше манипуляций по проклеиванию, может образоваться дополнительное место вероятной концентрации конденсата.

Сегодня разработано несколько различных способов изготовления тепловой изоляции для обеспечения защиты отводов.

Наиболее простой способ – выбрать клиновидный фрагмент в изолирующей трубке. Угол выреза - 90° (рис.5). При сгибании такой трубки и склеивании разреза, получается острый поворот трубы, готовый для защиты отвода.

Несколько сложнее второй способ: в трубке, предварительно размещенной на шаблоне или специальном стусле, проделывается несколько вырезов (рис.6). Такой отвод не имеет острых углов и вздутий (карманов) внутри, что дает ему возможность плотнее прилегать к трубе. Подобная изоляция низкопроизводительна. Она затратна в плане расхода клея, и имеет большую вероятность того, что стык получится не очень герметичным, соответственно, есть вероятность проникновения влаги под слой изоляции. Соответственно, на каждый слой изоляции требуется наложить по кольцу скотча.

Это так же довольно затратно. Остается много обрезков материалов, однако сама труба в итоге выглядит аккуратно и эстетично. Способ рекомендован при изоляционных работах на холодильных установках.

Рис.5. Последовательность монтажа отвода из трубчатой изоляции:

а - стусло и нож; б и в - клиновой вырез; г - склеивание отвода; д - разрезание отвода; е - укладка на трубу

Рис.6. Последовательность монтажа отвода из трубчатой изоляции с несколькими разрезами:

а - шаблоны; б - разметка; в - разрезание; г и д - склеивание

Когда возникает необходимость заизолировать тройник, то делается это при помощи двух трубок. Одна изолирующая трубка накладывается на основную трубу. В месте отхода тройника, в трубке делается круглое отверстие, или просто косой вырез. Вторая трубка так же подготавливается: в месте будущего стыка в ней делается полукруглый вырез, или клиновый вырез.

Трубки подгоняются и склеиваются. Способ кроме положительных моментов имеет так же и ряд недостатков: он довольно трудоемок, образуется много швов, больше, чем при обычных способах, расходуется клея и скотча. Наглядно все этапы данного способа продемонстрированы на рис.7.

Рис.7. Последовательность монтажа тройника из трубчатой изоляции несколькими способами:

а - пробивание отверстия набором пробойников; б - укладка на трубу; в, г и д - формирование тройника; е - разрезание тройника; ж - укладка на трубу

Вся трубчатая изоляция имеет общий недостаток: для того, чтобы должным образом заизолировать арматуру или заглушки, являющиеся постоянными составляющими трубопроводов, мастеру нужно иметь дополнительный запас трубок большего диаметра, листовой изолирующий материала, теплоизоляционной ленты. Возможно упрощение схемы, когда трубчатая изоляция закрывает трубопровод вплоть до арматуры.

Сама арматура покрывается теплоизоляционной лентой, а затем теплоизоляционным саркофагом, имеющим вырез под шток (наглядно на рис.8). Стоит учитывать, что подобное упрощение обходится довольно дорого, так как скотча на такие элементы трубопровода расходуется много. В месте перехода, на трубке с двух сторон делается продольный клиновый вырез. Сужение, получившееся в результате такой манипуляции, должно соответствовать меньшему диаметру перехода.

Рис.8. Последовательность монтажа тепловой изоляции запорной арматуры:

а - обматывание теплоизоляционной лентой; б - закрытие саркофагом

Трубопроводы, имеющие диаметр Д , более 100мм., а так же теплообменные и емкостные аппараты, баки и т.д., обычно изолируются при помощи листового изоляционного материала (см. рис. 9). Этот изоляционный материал требуется накладывать на сухую, ровную, окрашенную поверхность. Клей наносится и на внутреннюю поверхность материала и на изолируемую поверхность. Особого внимания при использовании листовой тепловой изоляции, требуют места стыков. Необходимо добиться их хорошей проклейки, а так же проследить, чтобы наружный покров не имел повреждений. Стыки дополнительно должны быть проклеены скотчем.

Рис.9. Укладка листового материала на трубу

Когда листовым материалом изолируются прямолинейные участки трубопроводов, повышенное внимание уделяется некоторым особенностям наложения материала в несколько слоев. Первый, приклеиваемый к трубе слой, тщательно проверяется на качество проклейки продольного стыка. Следующий слой наносится так, чтобы его продольный стык располагался точно в с противоположной стороны от стыка первого слоя. Торцевые стыки «раскидываются» в шахматном порядке.

При этом особое внимание уделяется тому, чтобы торцевые стыки нижнего и верхних слоев не совпадали (пример на рис.10). Все стыки самого верхнего слоя дополнительно проклеиваются и фиксируются при помощи скотча. Все слои листовой изоляции должны быть надежно склеены между собой. Когда листовым материалом изолируется плоская поверхность, изолят сначала приклеивается сверху и затем растягиваемый снизу, ровно накладывается на поверхность. Ничего страшного, если образовались складки. Лист из-за этого отрывать не стоит, ибо в таком случае он будет безнадежно испорчен, и больше использоваться не сможет.

Рис.10. Расположение стыков тепловой изоляции:

а - в поперечном направлении; б - в продольном направлении

Изолирование отводов происходит при помощи двух, вырезанных по форме требующего изоляции отвода, листов. Чтобы все было максимально точно, второй лист, как по шаблону, вырезается по первому. Длина наружного диаметра трубы (П) измеряется при помощи полоски соответствующей толщины теплоизоляции. Таким образом удастся избежать ошибок по длине, и связанных с этим неприятностей. В процессе монтажа, первым проклеивается большой шов, затем, по мере наложения заготовки на отвод, происходит ее приклеивание.

Последним фиксируется меньший шов. Некоторые неровности стыков – не беда. Вспененный каучук сверхпластичен и поддается корректировке (приминание, подтягивание, подрезание) прямо по месту монтажа. Более того, в силу преимущественной криволинейности изолируемых поверхностей, многие производители теплоизолята, рекомендуют специально оставлять на заготовке припуск в 10-15мм., и подрезать точно по размеру их уже на месте (наглядно на рис.11).

Рис.11. Изготовление заготовки для тепловой изоляции отвода:

а - измерение радиуса r отвода; б - измерение длины наружного диаметра П трубы полоской теплоизоляции; в - разметка на пластине; г - формирование теплоизоляции отвода

Изоляция тройников происходит одним листом материала, в котором делается соответствующего диаметра вырез. Наружный диаметр трубопровода замеряется при помощи нужной толщины полоски изоляции, после чего из пластины вырезается нужного размера заготовка, которая накладывается на тройник.

Изоляция переходов листовым материалом происходит согласно следующей схеме: измеряются больший и меньший диаметры перехода D и d, соответственно, измеряется длина большей окружности П, и длина перехода h. На листе материала вычерчивается трапеция, где основание D+d, и 2d, при высоте h. Линии бедер трапеции продолжаются до их пересечения, найдя точку O, из которой строится дуга, имеющая длину П, которая пройдет через концы нижнего основания трапеции. Концы дуг соединяются с точкой О, из которой проводится дуга, проходящая через оба конца верхнего основания трапеции. Наглядно весь процесс на рис.12.

Рис.12. Изготовление заготовки для тепловой изоляции перехода:

а - измерение наружных диаметров перехода; б - измерение диаметров перехода; е - разметка на пластине

Труднее всего производить тепловую изоляцию на трубопроводной арматуре. Даже советы в этом отношении могут носить лишь общий характер, так как арматура используется разнообразная и учесть всего просто невозможно. Изоляция арматуры с фланцами происходит при помощи листового материала.

В целях экономии, здесь можно применить и обрезки. На первом этапе теплоизоляция полосками наращивается до диаметра фланца. Пространство между шпильками, болтами и другими выступами заполняется обрезками, а затем оборачивается листом, в котором прорезано отверстие под шток вентиля. Согласно инструкциям от производителей изолирующих материалов, вместо полос рекомендуется применять кольца, однако, экономически это менее выгодно, так как полосок можно с избытком набрать и в обрезках, а кольца придется покупать специально.

Арматуру, которая крепится на трубопроводе при помощи сварки или на припое, изолируют листовым материалом. В обычном порядке теплоизоляция трубопровода подходит вплотную к телу фильтра или вентиля. Далее из листа выкраивается пластина, закрывающая тело вентиля. Следующей выкраивается пластина, предназначенная закрыть вентильную крышку, или крышку фильтра. Для штока вентиля специально прорезается отверстие. Закрывать арматуру необходимо тепловой изоляцией, ибо запас надежности арматуры достаточно высока и при должной правильности эксплуатации, ревизий не потребуется; Все стыки необходимо надежно проклеить и даже усилить теплоизолирующим и герметизирующим скотчем.

Если предполагается, что трубопровод будет эксплуатироваться в неблагоприятных условиях (влажность, выбросы пара, прямое воздействие солнечных лучей), каучуковую и полиэтиленовую изоляцию необходимо окрашивать финишными красками. Лучше всего произвести окраску в два слоя. В среднем, 1л. краски в два слоя можно окрасить 4м2. Кроме того, для защиты изоляционного материала от механических повреждений и погодных воздействий, их необходимо дополнительно защитить кожухами из металла или полимерных материалов.

Достаточно часто, как в продвинутой Европе, так и в регионах России, используются скорлупы из вспененного пенополиуретана или пенополистирола. Преимуществом этого материала является то, что их можно использовать в широком температурном диапазоне, при этом такие скорлупы обладают хорошим запасом прочности, надежны и способны прослужить достаточно долго. Главное неудобство – сложность изоляции фасонных изделий. Приходится на каждый диаметр отвода, вентиль или фланец, иметь соответствующую заготовку. Скорлупы оправдано применять на трубопроводах значительной протяженности.

Широкое распространение получили переносные экструдеры, при помощи которых можно наносить пенополиуретановую изоляцию прямо на смонтированный трубопровод вне зависимости от местонахождения последнего. Труба просто заключается в специальную форму, в которую затем впрыскивается полиуретан, образующий при застывании прочную скорлупу.

Форма постепенно перемещается по трубопроводу, постепенно производя изоляцию трубопровода. Способ требует наличия надежного оборудования, соблюдения всех технологических требований и навыков персонала. Не рекомендуется применять напыльную изоляцию из пенополиуретана для защиты баков и трубопроводов, ибо напылить достаточно равномерный слой необходимой толщины не получится Саркофаги, когда в один блок заливаются трубы с различными температурами, малоэффективны, а иной раз даже усложняют ситуацию. На холодильных установках категорически не рекомендуется использовать зарекомендовавший себя с отрицательной стороны рипор.

Достаточно часто для изоляционных работ используются плиты из пенополистирола и пенополиуретана. Ими изолируются баки и плоские поверхности холодильных камер. Главный минус такой теплоизоляции – необходимость страховать покрытие дополнительным слоем пароизоляции. Их совершенно нельзя использовать на аммиачных холодильных установках, так как эта изоляция имеет высокую степень пожарной опасности. Но вот когда речь идет об изоляции габаритных бродильных танков (диаметр 6 и высота 20м.), то лучше пенополиуретановых или пенополистирольных плит – не найти. Отлично подходит этот материал и для изоляции холодильных камер в уже существующих помещениях.

При изоляции холодильных камер первым слоем накладывается пароизоляция, поверх которой идет обрешетка. Она рассчитывается на то, что к деревянным брускам будут прикреплены металлические (алюминий или оцинкованная сталь) или пластиковые листы. Шаг бруса не должен превышать ширину листа. Промежутки между брусьями закрываются плитами теплоизоляции. Швы между плитами заливаются монтажной пеной. После полного заполнения изолируемой поверхности плитами пенополиуретана или пенополистирола, камера обшивается защитными листами. Материал, которым будет выполнена обшивка, если речь идет о холодильной камере для продуктов, должен иметь сертификат на применение в пищевой промышленности

Если выбирать между алюминиевой и оцинкованной обшивкой, свой выбор стоит остановить на алюминиевом листе (рис. 13). Не стоит использовать алюминиевую обшивку в камерах для хранения любых соленых продуктов и шоколада, так как алюминий при контакте с ними быстро подвергается коррозии. Лучше применять обшивку из коррозионно-стойкой стали. Совершенно не рекомендуется использовать второй слой пароизоляции на противоположной стороне теплоизоляции. Это может не улучшить, а усугубить ситуацию.

Вода будет накапливаться между двух слоев пароизоляции, постепенно разрушая изолирующий слой. До того, как приступить к укладке изоляции в холодильной камере, стоит продумать места, к которым будет крепиться оборудование, кабели и трубопроводы. Если сразу не продумать этот вопрос, то придется потом вскрывать свежеуложенный слой изоляции в поиске закладных частей, или чтобы иметь возможность закрепить лотки.

Рис.13. Внешний вид холодильной камеры:

а - обшитой оцинкованным железом; б - обшитой алюминиевыми листами

Когда происходит изоляция баков, плиты приклеиваются на предварительно обезжиренную поверхность. В самом баке не должно оставаться рабочей среды. Категорически запрещено производить изоляционные работы на поверхностях работающего оборудования, если они имеют отрицательные температуры.

Использование факельной горелки или технического фена в целях обогрева поверхности – не оправдано, так как качественно поверхность все равно не будет подготовлена, соответственно, изолирующий слой ляжет некачественно. При проведении работ следует помнить так же, что далеко не любой клей может быть использован при работах с ПСБС или пенополиуретаном.

В прошлое ушли некогда популярные способы накладки плит при помощи горячего битума. Такие методы нетехнологичны и несут опасность для рабочих.