СП 41-103-2000  

     
Группа Ж24

     

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

     

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ

     
Designing of thermal insulation of equipment and pipe lines

ОКС 91.140.10

ОКСТУ 49 2000

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН ГУП НИИмосстрой при участии Государственного предприятия - Центр методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ГП ЦНС) и группы специалистов

2 ОДОБРЕН И РЕКОМЕНДОВАН к применению в качестве нормативного документа Системы нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 16.08.2000 г. N 81

ОДОБРЕН для применения в странах СНГ протоколом N 16 от 02.12.99 г. Межгосударственной научно-технической комиссии по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС)

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил содержит указания по проектированию тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов, выполнение которых обеспечит соблюдение обязательных требований к теплозащите тепловых сетей, технологических трубопроводов при строительстве, капитальном ремонте и эксплуатации теплоизоляционной конструкции, установленных действующим СНиП 2.04.14-88* "Тепловая изоляция оборудования трубопроводов".

Решение вопроса о применении данного документа при проектировании и строительстве конкретных зданий и сооружений относится к компетенции проектной или строительной организации. В случае если принято решение о применении настоящего документа, все установленные в нем правила являются обязательными. Частичное использование требований и правил, приведенных в настоящем документе, не допускается.

В данный Свод правил включены методы расчета тепловой изоляции оборудования, технологических трубопроводов и трубопроводов надземных и подземных тепловых сетей, приведены таблицы толщины изоляции, составленные с ориентацией на применение высокоэффективных утеплителей на основе новых норм плотности теплового потока через изолированную поверхность оборудования и трубопроводов, введенных постановлением Госстроя России от 31.12.97 г. N 18-80.

В разработке Свода правил принимали участие: В.Г.Петров-Денисов (руководитель работы), Б.М.Шойхет, Л.В.Ставрицкая, Ю.В.Матвеев (АО "Теплопроект"), А.В.Сладков (НИИмосстрой), В.А.Глухарев (Госстрой России), Л.С.Васильева (ГП ЦНС).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил следует применять при проектировании и монтаже тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них веществ от 50 до 600 °С и расположенных в зданиях, сооружениях и на открытом воздухе, а также трубопроводов тепловых сетей при надземной прокладке и подземной, выполненной в каналах и бесканально.

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ТРУБОПРОВОДОВ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

2.1 Основные расчетные зависимости для определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций

Для теплового расчета изоляции используются уравнения стационарной теплопередачи через плоские и криволинейные поверхности.

Теплопередача плоской теплоизоляционной конструкции рассчитывается по формулам:

состоящей из слоев изоляции

;                            (1)

плоской однослойной

;                            (2)

криволинейной -слойной

;                             (3)

криволинейной однослойной

,                             (4)

где - поверхностная плотность теплового потока через плоскую теплоизоляционную конструкцию, Вт/м;

- температура среды внутри изолируемого оборудования, °С;

- температура окружающей среды, °С;

- термическое сопротивление теплоотдаче на внутренней поверхности стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

- то же, на наружной поверхности теплоизоляции, м·°С/Вт;

- термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

- то же, плоского слоя изоляции, м·°С/Вт;

- полное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты -слойной плоской изоляции;

- термическое сопротивление -го слоя, м·°С/Вт;

- линейная плотность теплового потока через цилиндрическую теплоизоляционную конструкцию, Вт/м;

- линейное термическое сопротивление теплоотдаче внутренней стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

- то же, наружной изоляции м·°С/Вт;

- линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты цилиндрической стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

- то же, цилиндрического слоя изоляции, м·°С/Вт;

- полное линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты -слойной цилиндрической изоляции;

- линейное термическое сопротивление -го слоя, м·°С/Вт;

В уравнениях (1)-(4) термические сопротивления теплоотдаче и кондуктивному переносу теплоты определяются по формулам:

; ; ; ; ;             (5)

; ; ;          (6)

; ,             (7)

где , - коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности стенки изолируемого объекта и наружной поверхности изоляции, Вт/(м·°С);

, , - коэффициенты теплопроводности соответственно материала стенки изолируемого объекта однослойной изоляции, изоляции -го слоя -слойной изоляции, Вт/(м·°С);

, , - толщина соответственно стенки изолируемого объекта, однослойной изоляции -го слоя -слойной изоляции, м;

, - внутренний и наружный диаметры стенки изолируемого объекта, м;

- наружный диаметр изоляции, м;

, - наружный и внутренний диаметры -го слоя -слойной изоляции, м.

Распределение температур в многослойной изоляции рассчитывается по формулам:

температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки изолируемого объекта плоской формы:

;     ;                        (8)

температура на наружной поверхности первого слоя изоляции, на границе 1-го и 2-го слоев

;                                     (9)

и далее, начиная со 2-го слоя, на границах ()-го и -го слоев

;                                  (10)

температура на наружной поверхности -слоя -слойной стенки:

.                              (11)

Для цилиндрических многослойных изоляционных конструкций структура формул для расчета распределения температур имеет вид:

;   ;                               (12)

     
;                                    (13)

     
;                                   (14)

     
.                                   (15)

Значения поверхностной и линейной плотности тепловых потоков, входящих в формулы (8)-(15), определяются по (1)-(3), а термические сопротивления - по (5)-(7).