Зимние температуры в подавляющем большинстве регионов России оставляют мало шансов для трубопроводов без надежной теплоизоляции. Изоляция труб из вспененного полиэтилена — отличный способ защитить инженерные коммуникации от низких температур и, при использовании в тепловой сети, избежать ненужных потерь тепла.
Изоляция для труб из пенополиэтилена
Этот материал недорогой, простой в установке, легкий, изготавливается самых разных размеров и имеет ряд других важных преимуществ. Имеет смысл узнать его получше: он обязательно найдет применение в каждой семье.
Области применения утеплителей вспененного полиэтилена
Мнение эксперта:
Афанасьев Э.В.
Главный редактор проекта «Стройдай.ру». Инженер.
Пенополиэтилен для труб широко применяется для теплоизоляции подземных канализационных и водопроводных труб, через дорогу или через недостаточно отапливаемые помещения. Наличие утеплителя дает гарантию того, что транспортируемый теплоноситель, вода или сточные воды не замерзнут зимой при отрицательных температурах.
В связи с тем, что все трубы, выпускаемые для бытового потребления, изготавливаются из материалов с высокой теплопроводностью, таких как сталь, стекловолокно и полимеры, их промерзание происходит довольно быстро. Поэтому их изоляция просто необходима.
Жидкость в неизолированных трубах, замерзая и переходя в твердое агрегатное состояние, не только способна создать пробку в канале, которая замедлит или полностью остановит поток. Все может быть намного хуже: расширение льда имеет такую потенциальную «силу», что даже толстые металлические стенки не могут устоять: они трескаются или лопаются.
При замерзании вода сильно расширяется в объеме, что часто приводит к деформации и разрыву труб
Большинство аварий на центральных трубопроводах происходит именно из-за недостаточной теплоизоляции. Поэтому, учитывая ошибки других людей, экономить на этом материале не стоит, чтобы не платить гораздо большую сумму за восстановление поврежденных или даже полностью вышедших из строя систем.
Даже если трубы проложены ниже уровня промерзания грунта, теплоизоляция все равно необходима, чтобы избежать ненужных потерь тепла
Автомобильные дороги, проложенные в вырытых в земле траншеях, обычно прокладывают ниже уровня промерзания земли. Однако изготовленные таким образом трубы горячего водоснабжения и отопления также требуют эффективной теплоизоляции, позволяющей избежать потерь тепла от транспортируемого теплоносителя или горячей воды, что позволяет им максимально поддерживать температуру на всех этапах доставки в потребитель. Для тех же целей и аналогичным образом утепляют подающую и обратную трубы в котельной, если она находится в отдельном неотапливаемом помещении, а также в зонах их прохождения через другие холодильные помещения.
Почти все материалы, используемые для теплоизоляции, также обладают звукоизоляционными качествами, поэтому их часто используют для подавления шума, производимого водой, проходящей по трубам в жилых помещениях.
Монтаж теплоизоляции и установка систем кондиционирования не завершены
Утеплитель также требуется для труб кондиционирования и холодного водоснабжения. В этих случаях призвано предотвратить обильное образование конденсата, которое может возникнуть из-за разницы температур между трубами и воздухом, что неизбежно приведет к преждевременному износу системы или разрушению узлов соединения. Теплоизоляционный материал нейтрализует это явление, продлевая период безаварийной работы не только самих труб, но и устройств, к которым они подключены.
Основные требования к теплоизоляционным материалам для труб
Чтобы утеплитель был эффективным и деньги на его покупку не тратились зря, теплоизоляционный материал должен соответствовать определенным требованиям:
- Низкая теплопроводность утеплителя — чем ниже этот показатель, тем тоньше будет слой материала. Этот фактор становится важным в тех случаях, когда необходимо утеплить уже проложенный трубопровод или необходимо сэкономить на этой покупке.
- Гидрофобная теплоизоляция. Это качество нельзя недооценивать, так как изоляция должна защищать не только трубопровод от промерзания, но и от воздействия влаги, чтобы металл не подвергался коррозийному разрушению. Кроме того, если утеплитель будет увлажнен, его теплоизоляционная способность начнет резко снижаться.
- Устойчивость к механическим и атмосферным воздействиям: эти качества необходимы как для теплоизоляции труб, проходящих по дороге, так и для подземных.
- Термостойкость материала является особенно необходимым свойством для трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения. То есть материал не должен «плавать» при нагревании примерно до 100 градусов и не становиться хрупким на морозе.
Пенополиэтилен обладает всеми этими качествами.
Что такое вспененный полиэтилен?
Общие понятия о вспененном полиэтилене
Любой пенополиэтилен, будь то утеплитель для полов, стен или других поверхностей дома или теплоизоляция для труб, изготавливается по одной и той же технологии, однако материал может иметь разную плотность и толщину. Трубные обогреватели, в отличие от тех, которые предназначены для плоских поверхностей, выполнены в виде цилиндров разного диаметра, что значительно облегчает их установку.
Пенополиэтиленовая изоляция для труб обычно изготавливается в виде цилиндров с определенным внутренним и внешним диаметром. Это очень удобно для быстрой установки
Технология производства этого материала заключается в расширении расплавленного полиэтилена углеводородами, в результате чего получается эластичная эластичная ткань, имеющая пузырьковую структуру с закрытыми ячейками. В процессе вспенивания под воздействием высоких температур полиэтилен увеличивается в размерах почти в 20 раз, затем готовая смесь, охлаждая, пропускается через экструдер, где ей придается определенная форма.
Пенополиэтилен выпускается в виде рулонов, гильз (цилиндров) и связок. По способу изготовления материал делится на два вида: сшитый и несшитый.
- Несшитые материалы обозначаются как NPE и производятся вспениванием полиэтилена с допустимой смесью пропан-бутана или фреона. Под давлением в экструдере сырье плавится и смешивается с реагентом (пропан-бутановой смесью). На выходе из экструдера давление падает, газ расширяет полиэтилен, вызывая пузырьки газа. На выходе из устройства готовый материал охлаждается и затвердевает, сохраняя форму, приданную ему соплами экструдера.
Этот вид материала отличается от шитья меньшей плотностью и прочностью, не столь выраженной устойчивостью к агрессивным химическим воздействиям. По внешнему виду его можно определить по самым большим ячейкам, а при сжатии материал трескается и больше не принимает первоначальную форму.
На рисунке показан отстегнутый полиэтилен вверху и пенополиэтилен с поперечными связями внизу.
- Пенопласты из сшитого полиэтилена (PE-X) производятся двумя способами: радиационным и химическим. Такие материалы называются сшитыми, потому что при определенном внешнем воздействии в молекулах полиэтилена, помимо характерных для них линейных цепочек, образуются поперечные связи — это «сшивание».
Мнение эксперта:
Афанасьев Э.В.
Главный редактор проекта «Стройдай.ру». Инженер.
Спросите у эксперта
Химический метод формирования сшитого материала происходит под высоким давлением. Полиэтилен с добавкой антиоксидантов и инициатора реакции плавится при высоких температурах. Затем в расплавленном состоянии сырье «сшивается». Инициаторы образования сшивок при высоких температурах разлагаются с появлением радикалов, удаляющих атом водорода из полиэтилена. В результате на их месте образуются ненасыщенные углеродные радикалы, которые вместе образуют пространственную структуру.
Метод излучения сшивающих макромолекул осуществляется под действием прямых энергетических лучей.
XLPE прочнее, эластичнее и имеет высокую плотность. После приложения и снятия деформирующей нагрузки сжатый материал быстро возвращается в исходное состояние. Это свойство сшитого полиэтилена — наличие своеобразной «памяти» исходного объема или линейных размеров, широко используется во многих сферах народного хозяйства.
Теплоизоляция для труб изготавливается в виде цилиндров длиной обычно до 2000 мм или труб, которые продаются в бухтах, диаметр и толщина стенки варьируются. Например, толщина может составлять 6, 9, 13, 20 и 32 мм, а внутренний диаметр цилиндров, предназначенных для бытовых нужд, колеблется от 6 до 200 мм, а для промышленного применения показатели могут быть и выше.
Чтобы изоляция «работала» должным образом, внутренний диаметр полиэтиленовых цилиндров должен соответствовать внешнему диаметру изолируемых труб. Поэтому производители, зная это, выпускают продукцию со стандартными параметрами, ориентируясь на ассортимент продукции водопроводных и канализационных труб. Изолирующие цилиндры по всей длине имеют равномерный срез, часто также снабжены клеевым слоем, что позволяет устанавливать их на уже собранную трубу, не прибегая к разборке.
По всей длине изоляционного цилиндра идет прямой срез, последний край которого часто снабжен самоклеящимся слоем
Для изоляции труб, подвергающихся прямому воздействию ультрафиолетовых лучей, трубы из пенополиэтилена производятся со специальным цветным полимерным покрытием, обеспечивающим необходимую защиту теплоизоляции.
Внешнее полимерное покрытие изоляционных цилиндров повышает их устойчивость к негативным внешним воздействиям
Цилиндры для изоляции труб также могут иметь покрытие из фольги, предотвращающее перегрев или переохлаждение материала.
Следует отметить, что при необходимости утепления сложных трубопроводных конструкций или труб большого диаметра, то также можно использовать рулонный материал. Их оборачивают одним или несколькими слоями водопроводных труб любого диаметра и фиксируют специальной лентой.
Водонепроницаемая армированная лента идеально подходит для выполнения теплоизоляционных работ на трубопроводах, особенно там, где сложно закрепить изоляцию из-за сложности установки на месте
Помимо теплоизоляторов для труб производятся также рукава для кабельных систем. Этот вид материала имеет мелкоячеистую структуру, поэтому он также способен выполнять функцию гидроизоляции, что делает материал практически универсальным. Особенно важно использовать этот тип изоляции для воздушных кабельных линий, которые в течение года находятся под воздействием различных природных факторов, таких как перепады температуры, влажность, ультрафиолетовые лучи, лед, ветер и так далее
Цены на пенополиэтилен
пенополиэтилен
Основные техническо-эксплуатационные характеристики утеплителей из вспененного полиэтилена
В ассортименте строительных магазинов есть трубные утеплители из различных материалов: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенополиэтилена. По сочетанию доступности и эффективности теплоизоляции, скорее всего, лидирует пенополиэтилен.
Показатели характеристик пенополиэтилена разных производителей могут незначительно отличаться, но их средние показатели вполне можно оценить:
- Например, такой параметр, как плотность, может составлять 20 ÷ 45 для пенополиэтилена без сшивки и 25 ÷ 200 кг / м³ для сшитого полиэтилена³.
- Коэффициент теплопроводности обычно находится в пределах от 0,037 до максимум 0,040 Вт / м × ° К, что находится на уровне самых современных качественных изоляционных материалов.
- Группа горючести по ГОСТ 30244-94 может быть G2-G4 для несшитого материала и G1-G4 для сшитого материала. Если выполняется теплоизоляция открытых труб, т.е тех, которые не будут закапаны в землю, рекомендуется выбирать утеплитель с G1 ÷ G2, что означает легковоспламеняющиеся и самозатухающие.
- Влагопоглощение вспененного полиэтилена составляет 0,2% для несшитого и 0,9-1,1% по объему для сшитого.
- Коэффициент паропроницаемости одинаков для обоих видов утеплителей — 1,8 мг / м × ч × Па.
- Срок службы НПЭ составляет 25 лет, а СИЗ — 80 ÷ 100 лет.
- Способность сохранять форму: для НПЭ — средняя или низкая, для СИЗ — очень высокая.
- Звукопоглощение 16 дБ.
- Динамический модуль упругости — 0,78 МПа.
- Максимальная разрывная нагрузка — 0,31 МПа.
- Диапазон рабочих температур материала от -60 до +90 градусов. Если температура превышает установленный порог, материал может деформироваться. То есть его нельзя использовать для систем парового отопления.
Температура возгорания качественного пенополиэтилена при прямом воздействии огня составляет 300 градусов, а при горении материал не выделяет токсичных веществ, негативно влияющих на здоровье человека, так как разлагается на углекислый газ CO2 и воду H2O.
Достоинства и недостатки пенополиэтиленовых утеплителей для труб
По сравнению с другими трубными нагревателями полиэтиленовые цилиндрические жгуты обладают рядом существенных преимуществ, к которым можно отнести следующие качества:
- Коэффициент теплопроводности не выше, а зачастую даже ниже, чем у других теплоизоляторов, что позволяет надежно защитить трубопровод от самых сильных морозов — достаточно правильно выбрать толщину и плотность утеплителя.
- Безопасность для человека и окружающей среды. Пенополиэтилен не выделяет токсичных веществ, вредных для человеческого организма, даже под воздействием высоких температур. Это качество не ограничивает использование этого материала в детских и медицинских учреждениях, производственных линиях пищевой промышленности и других подобных отраслях.
- Химическая устойчивость. Материал инертен к различным растворам, к щелочным и кислотным средам, поэтому его можно безопасно использовать для теплоизоляции подземных труб или труб, проходящих под фундаментом.
- Влагостойкость утеплителя также позволяет использовать его при заглублении труб.
- Устойчивость к биологическим воздействиям. В пенополиэтилене не приживаются микроорганизмы, что гарантирует его сохранность от разложения.
- Высокий уровень звукопоглощения делает водопровод частного дома практически бесшумным.
- Способность восстанавливаться после сжатия помогает сохранить форму цилиндра, а также его теплоизоляционные свойства после таких деформирующих воздействий.
- Устойчив к низким температурам. Материал не теряет эластичности и упругости даже при температуре -60 градусов.
- Доступная стоимость материала позволяет использовать его для изоляции трубопровода по всей его длине. Пенополиэтилен будет стоить почти вдвое дешевле, чем утеплитель из пенополистирола, минеральной ваты или пенополиуретана.
- Удобный и легкий монтаж материала. Для изоляции труб не нужны специальные инструменты и помощники. Вы можете сделать работу самостоятельно, не прилагая особых усилий.
Если вы планируете использовать этот материал для утепления, нужно знать не только его положительные качества, но и недостатки. Хотя их немного, но они могут быть значительными.
- Повышенная воспламеняемость. Категорически запрещается использовать материал в помещениях, требующих особой пожарной безопасности. Хотя высококачественный пенополиэтилен относится к умеренно горючим материалам, однако он не способен долгое время противостоять огню и может загореться, кроме того, он поддерживает горение и в виде расплавленной жидкости может сам стать горючим распространение пламени.
Изоляционные трубки в защитной оболочке. Кстати, это удобно для цветовой маркировки трубопроводов — сразу видно, где холодно, а где жарко
- УФ нестабильность. Если для утепления проходящих по улице труб планируется использовать пенополиэтилен, необходимо выбирать изделия с защитным покрытием, иначе под воздействием солнечных лучей материал начнет терять свои качества.
- Низкое механическое сопротивление. Вспененный полиэтилен можно легко повредить острыми предметами, а при незначительном повреждении такой разрыв может распространиться дальше по трубе. Поэтому при незначительном случайном повреждении его нужно сразу заклеить специальной липкой лентой.
Особенности работ по утеплению труб
Пенополиэтиленовая изоляция легко устанавливается на трубопровод любой сложности. Как правило, этот процесс проводится после завершения монтажа труб системы, так как утеплитель будет мешать стыковке. Для этого многие производители предусматривают прорези на изоляционных цилиндрах. Однако продаются и моноблочные обогреватели, их легко разрезать по всей длине обычным канцелярским ножом со сменным лезвием. Саморезный цилиндр, надетый на трубу, нужно будет закрепить на одном месте, закрепив сверху трубной лентой.
Установка пенополиэтиленовой изоляции на трубы обычно не вызывает особых проблем
Перед установкой теплоизоляции на трубопровод необходимо будет провести простые подготовительные мероприятия:
- Поверхность трубы необходимо очистить от строительного раствора и грязи, так как изоляция должна идеально прилегать к ней.
- При утеплении металлических труб их предварительно очищают от ржавчины.
По завершении подготовительных работ можно приступать к монтажу теплоизоляции. Для приклеивания пенополиэтилена по срезу, а также в начале и конце рукава к трубе используются клей следующих марок: «КВИК-БОНД», «88-НП», «Контакт Акрол», «Неопрен». 2136».
«Неопрен 2136» выпускается в виде спрея, поэтому работать с ним очень точно и быстро. Стыки между двумя отдельными изоляционными рукавами дополнительно фиксируются липкой лентой, о которой говорилось выше.
Утеплитель пня трубы на тройник
Однако следует отметить, что приклеивание теплоизоляции клеем по всей длине производится не так часто, обычно только в тех случаях, когда утеплен проходящий по улице трубопровод.
Линию отреза можно заклеить по всей длине скотчем. Затем необходимо провести эту операцию по линиям стыков соседних гильз.
Обычно достаточно простого соединения краев и фиксации скотчем, важно, чтобы внутренний диаметр гильз идеально соответствовал размеру трубы. Ну а если финальный край имеет самоклеящееся покрытие, то в целом все упрощается: снимается защитная пленка, а затем срез надежно приклеивается по всей длине.
При использовании клея шов после соединения краев можно прошивать с шагом примерно 200 мм, пока клей не высохнет (время указано на упаковке). Затем снимаются скобы и шов заклеивается скотчем. Таким же образом монтируется следующая втулка.
Видео: анимированная инструкция по монтажу утеплителя для труб «Thermaflex»
Цены на теплоизоляцию для труб
теплоизоляция для труб
Производители теплоизоляторов для труб
В строительных магазинах изоляционные материалы для труб представлены в основном отечественными производителями, но следует отметить, что российская продукция отличается очень приличным качеством и более дешевой ценой, чем импортная, поэтому гнаться за некоторыми брендами нет смысла.
Поэтому наиболее популярными производителями этих материалов являются Энергофлекс и Термоком. Первая компания производит изоляционные материалы, в состав которых входят гидроизоляционные добавки, а вторая уделяет больше внимания обеспечению безопасности труб. Продукция «Энергофлекс» отличается от других теплоизоляторов тем, что в ней используется фреон, а другие производители производят пенополиэтилен на смеси пропан-бутана. Благодаря фреону материал приобретает большую стойкость к водяному пару.
Стоимость утеплителя из пенополиэтилена варьируется в зависимости от его плотности, толщины и диаметра, а также способа изготовления. Понятно, что диапазон цен, согласно вышесказанному, очень широк: от 10 до 200 рублей за погонный метр.
В заключение следует добавить, что изоляция для труб из пенополиэтилена будет идеальным решением при использовании в приемлемых условиях эксплуатации, то есть не требует повышенных мер пожарной безопасности. В остальных случаях, перечисленных выше, материал прослужит долгие годы без деформации и снижения теплоизоляционных качеств.
