W35. Выбор толщины теплоизоляции трубопроводов

Автор – В. В. Савенко.  Дата публикации – 24.10.2020.

Задача выбора теплоизоляции трубопроводов является технико-экономической. От ее рационального решения во многом зависят затраты на сооружение и эксплуатацию систем теплоснабжения, поэтому эти вопросы нормируются. С технической точки зрения они рассмотрены в различных источниках, из которых приоритет имеют нормативные источники.

Если сделать анализ требований украинских [8] и российских [9] нормативных документов по выбору теплоизоляции для трубопроводов тепловых сетей, то обнаруживается ряд недостатков. Некоторые положения представляются недостаточно обоснованными, другие кажутся устаревшими, требующими переосмысления и доработки. Основными из таких положений являются следующие.

И в [8], и в [9] установлены нормы удельных (на единицу длины) тепловых потоков от трубопроводов в окружающую среду при расчетных среднегодовых температурах теплоносителя и среды (атмосферного воздуха или грунта). Нормы заданы в зависимости от диаметров трубопроводов, способа их прокладки, продолжительности работы системы в год (больше или меньше 5000 ч/год). Отдельные нормы заданы для двухтрубных канальной и бесканальной прокладок. В результате массив нормативных значений становится весьма объемным. Обычно это свидетельствует о неудачном выборе нормируемого параметра.

Кроме того, нормативные значения относятся к среднегодовым условиям. Это означает, что для разных климатических районов расчетные температуры теплоносителя при одинаковых температурных графиках будут одинаковы, а расчетные температуры наружного воздуха будут отличаться. В результате при формально одинаковых нормах требования к толщине изоляции будут разными. В одном и том же городе продолжительность работы разных теплопроводов разная, тепловая изоляция при прочих равных условиях должна быть разной, что нелогично.

В целом величины тепловых потоков мало подходят для использования в качестве норм. Для ограждений зданий, например, в аналогичной ситуации нормируют сопротивления теплопередаче, а не тепловые потоки.

По действующим нормам нужно обеспечивать температуру теплопроводов на наружной поверхности в рабочих зонах не выше 35-45 0С [8] или 40 0С [9]. Обоснования по выбору таких низких температур отсутствуют. Вместе с тем, простые расчеты показывают, что при выполнении существующих норм по тепловому потоку указанные температуры будут отличаться от температуры окружающей среды не более чем на 2-4 0С. То есть, при обеспечении требуемого теплового потока температуры теплопроводов на поверхности будут гораздо ниже требуемых, установление норм на эти температуры является излишним с разных точек зрения.

При расчетах по выбору толщины теплоизоляции в одну из основных формул в [8] заранее внесли численное значение толщины изоляции (50 мм) из неизвестного материала и одинаковую для всех диаметров трубопроводов. В [9] вместо этого приводят приблизительные значения нужной величины, что ненамного лучше. Такие приемы решения уравнений представляются неоправданными. В данном случае приемлемым является метод последовательных приближений.

Если разобраться, то этот метод все равно нужно применять, так как коэффициенты теплопроводности заданы в зависимости от средней температуры слоя изоляции, которая заранее неизвестна. Эту температуру для надземных теплопроводов по [8-10] надо определять по разному для летнего и зимнего периодов. Соответственно для этих периодов будут разные исходные данные и разные результаты расчетов, но не сказано, как при этом получить один конечный результат. Кроме того, это не согласуется с тем, что в расчетах должны использоваться среднегодовые температуры.

Представляется, что приведенные обоснования достаточны для того, чтобы рассматривать устранение указанных недостатков при очередном переиздании нормативных документов.

……………………….Полный текст

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *