Come isolare un tubo dell'acqua nel terreno con le tue mani
Quando si sceglie come isolare un tubo dell'acqua sul sito, tengono conto del materiale di fabbricazione, del diametro esterno, del costo dell'isolamento e della complessità dei lavori di installazione.
Riso. 11 Calcolo dello spessore dell'isolante termico del tubo
Installazione di isolamento
Di solito, per fornire acqua per l'approvvigionamento idrico individuale vengono utilizzati tubi in polietilene a bassa pressione (HDPE) con un diametro di 1 pollice; l'installazione del guscio isolante viene eseguita nel modo seguente:
- Viene installato un guscio in lana di vetro, lana minerale o polistirene, polietilene espanso, fissandolo con nastro adesivo. Quando si installa lana minerale o di vetro, è necessario monitorare la tenuta dei giunti, altrimenti l'acqua entrerà nel giunto e la lana lo nutrirà, mentre le proprietà termoisolanti dell'isolamento diminuiranno significativamente.
- Dopo l'installazione, un isolante termico morbido può essere protetto dallo schiacciamento del terreno con un materiale più resistente, di solito viene utilizzato materiale di copertura, avvolgendolo più volte con il guscio e fissandolo con del nastro adesivo. Il vantaggio del suo utilizzo è l'idrofobicità, che protegge l'isolamento dalla saturazione di umidità.
- La tubazione isolata viene calata nel canale e ricoperta da una composizione leggera per ridurre la pressione, di solito viene utilizzata argilla espansa.
Va tenuto presente che l'installazione dei segmenti in plastica deve essere eseguita fissandosi tra loro con un leggero spostamento di 20 cm, come un giunto di sovrapposizione.
Fig. 12 Isolamento di un tubo dell'acqua in plastica nel terreno con un guscio di schiuma
Cablaggio
L'installazione di un cavo elettrico costerà di più, ma la profondità della tubazione è minima. Il filo di riscaldamento può essere posizionato all'interno o all'esterno della tubazione; sono disponibili in commercio tubi dell'acqua con un cavo elettrico installato o con un passacavi per la sua installazione. Molto spesso viene utilizzata l'installazione di un cavo sulla superficie, mentre la profondità della tubazione non supera i 50 cm L'installazione di un riscaldatore per cavi consiste nei seguenti passaggi:
- La tubazione nella posizione del cavo (a spirale o in linea retta) è incollata con nastro adesivo in alluminio.
- Un cavo elettrico viene posato sul nastro incollato e fissato con lo stesso nastro adesivo.
- Sopra la struttura risultante è installato un guscio di isolamento in basalto, che è collegato con nastro adesivo. Quando si installa il cavo scaldante lungo la linea, è pratico utilizzare l'isolamento in schiuma con scanalature speciali.
- Per controllare il funzionamento del sistema, è opportuno installare sensori di temperatura lungo la linea di alimentazione dell'acqua.
Riso. 13 Come isolare una condotta idrica interrata con un cavo elettrico
Quando decidono come isolare al meglio un tubo dell'acqua nel terreno con le proprie mani, molti preferiscono un guscio di schiuma: è facile da installare, ha i migliori parametri fisici e ha un basso costo. È più pratico utilizzare un cavo elettrico per tubi per acque poco profonde e una testa del pozzo: può essere utilizzato per riscaldare contemporaneamente l'acqua nella rete e nel pozzo.
I principali metodi di riscaldamento di una rete idrica sotterranea
Esistono diversi modi per isolare un sistema di approvvigionamento idrico con diversi principi di funzionamento, alcuni dei quali sono utilizzati solo nel settore industriale.
L'uso di materiali isolanti
L'uso di materiali da costruzione con un basso coefficiente di conducibilità termica è uno dei metodi più semplici, che è il più comune quando si isolano tubi nel terreno e in superficie. I materiali possono essere posizionati attorno ai tubi o applicati sulla loro superficie sotto forma di vernice, resina o schiuma. La tecnologia trova largo impiego nel settore industriale, per l'isolamento delle reti idriche e fognarie nelle abitazioni private.
cavo scaldante
Un cavo scaldante elettrico viene posto all'interno o vicino al tubo e lo riscalda, impedendo il congelamento dell'acqua. I cavi stessi sono venduti in negozi specializzati, la loro potenza varia da 10 a 20 watt per metro lineare, l'uso di un sistema di cavi consente di interrare la rete idrica a una distanza non superiore a 50 cm dalla superficie della terra.
I vantaggi dell'utilizzo del cavo sono la possibilità di posizionarlo direttamente nell'acqua, che ne consente il montaggio all'interno della tubazione e l'abbassamento nel pozzo a una profondità considerevole. L'uso di un cavo elettrico all'interno dei tubi contemporaneamente a un dispositivo di isolamento esterno è la soluzione più efficace ed economica per la protezione dal gelo della rete idrica nell'approvvigionamento idrico individuale.
Riso. 3 Conducibilità termica di vari materiali
Isolamento dell'aria
Un metodo più costoso che viene utilizzato nei settori industriale e municipale. Quando viene utilizzato sottoterra, la rete principale è isolata dall'alto con un riscaldatore e l'aria calda viene fornita dal basso, riscaldando l'approvvigionamento idrico.
Il metodo viene spesso utilizzato quando la tubazione è posizionata in un tubo di grande diametro, all'interno del quale passa l'aria calda. Questo metodo viene solitamente utilizzato per isolare una rete idrica che scorre lungo la superficie; può essere utilizzato anche in singole aree se la tubazione è interrata nel terreno: un intercapedine d'aria eviterà il congelamento dell'acqua senza riscaldamento.
Isolamento a pressione
Con l'aiuto della pressione, il sistema di approvvigionamento idrico è protetto dal congelamento nei sistemi di tronchi con presenza sotterranea o in ambienti non riscaldati; per aumentare la pressione viene utilizzato uno speciale ricevitore. La pressione nel sistema con questa tecnica supera le 5 atmosfere, mentre le apparecchiature di pompaggio standard per l'organizzazione dell'approvvigionamento idrico individuale sono progettate per funzionare con una pressione non superiore a 3 bar.
Riso. 4 Cavo scaldante elettrico - aspetto
Questa tecnica è stata sviluppata per l'uso nei sistemi di comunicazione di ingegneria industriale e municipale; nella vita di tutti i giorni, l'uso dell'alta pressione è efficace in presenza di tubazioni e dispositivi di alta qualità progettati per funzionare ad alta pressione. Per implementare il metodo, è necessario utilizzare un'elettropompa per pompare acqua nella tubazione a una pressione superiore a 5 bar. e spegnere le apparecchiature di pompaggio - teoricamente, l'acqua a una tale pressione non dovrebbe congelare per molto tempo in assenza dei proprietari.
Quale dovrebbe essere lo spessore dello strato isolante della sezione sotterranea del tubo
Le formule per calcolare lo spessore dell'isolamento sono piuttosto complesse, solo specialisti qualificati in questo campo possono affrontarle. Per un consumatore ordinario non è necessario calcolare autonomamente lo spessore, puoi sempre chiedere consiglio al venditore o utilizzare il calcolatore online per i calcoli. Solitamente, in tali calcolatori sono incorporati i dati dei riscaldatori di marca, tra i quali è possibile trovare il tipo più adatto in termini di parametri a quello che si sta installando e utilizzarlo per i calcoli. Inoltre, nel calcolatore vengono inseriti i parametri della tubazione, la temperatura dell'aria e le caratteristiche fisiche dell'acqua che scorre.
Riso. 10 Calcolatore online per il calcolo dello spessore dell'isolamento
Cos'è Energoflex e quali sono i suoi vantaggi
Energoflex è un marchio di isolamento di nuova generazione. L'ambito della sua applicazione comprende la posa di linee fognarie, fornitura di acqua calda, sistemi di fornitura di calore. È efficace se necessario isolare la superficie dei tubi dagli sbalzi di temperatura e dal gelo. Al centro, l'isolamento ha polietilene espanso, che viene prodotto premendo al suo interno una miscela di propano-butano.
Durante la produzione si ottiene un materiale caldo con una struttura porosa. Le sue celle sono chiuse. L'aria al loro interno sembra preservata, non rilasciata all'esterno, il che consente di ottenere un isolamento efficace.Le celle chiuse non lasciano entrare acqua o vapore nel materiale, il che ci consente di parlarne come di una barriera affidabile contro l'umidità. Energoflex è in grado di assorbire non più dello 0,5% del suo volume in 24 ore quando entra nell'ambiente acquatico.
Oltre ai vantaggi citati, il moderno isolamento termico presenta anche i seguenti vantaggi:
Rotolo Energoflex
- bassa conducibilità termica (a livello di lana minerale);
- sicurezza antincendio (l'intervallo di temperatura di esercizio va da -40˚ a +90˚; l'accensione si verifica quando la tacca di temperatura raggiunge i +360˚; ha la proprietà di autoestinguersi);
- elasticità, che consente di ripristinare rapidamente la forma;
- resistenza all'influenza di sostanze chimiche (possibilità di applicazione in prossimità di acque sotterranee);
- lunga vita di servizio, che in pratica varia da 20 a 25 anni;
- la compatibilità ambientale del materiale consente di lavorarci senza dispositivi di protezione.
Specifiche Energoflex
I vantaggi del materiale determinano le seguenti caratteristiche tecniche:
- resistenza agli urti meccanici e alla perdita di forma;
- il materiale appartiene al gruppo di infiammabilità G2, che significa infiammabilità moderata;
- la resistenza alla diffusione del vapore umido è superiore a 3000 unità;
- leggerezza e flessibilità consentono di montare l'isolamento senza assistenza;
- caratterizzato da una maggiore resistenza alla fornitura di calore;
- l'isolamento termico è resistente alle influenze ambientali aggressive;
- il materiale non è igroscopico;
- dimostra le caratteristiche di una maggiore forza;
- non marcisce nemmeno a contatto con le falde acquifere;
- ha la capacità di ridurre il rumore strutturale.
Ad oggi, l'isolamento è disponibile in quattro forme:
- isolamento termico delle tubazioni (lunghezza 1 e 2 m);
- laminati (lunghezza 10, 14, 20 e 30 m);
- lenzuolo;
- lastra.
L'isolamento può essere utilizzato sia all'interno che all'esterno degli edifici. Lo spessore della parete del materiale è 6, 9, 13, 20 mm. L'uso all'aperto richiede una protezione efficace contro la luce solare diretta.
Opzioni di tubazioni senza scavi
Esistono tecnologie per la posa di condotte nel terreno senza fossati.
Questi metodi hanno lo scopo di:
- ridurre il volume di lavoro con la terra: un aumento di tempo e costi;
- Ridurre al minimo i danni alle infrastrutture - minori costi per il rinnovo delle strade decorative e pavimentate, danni imprevisti alle autostrade;
- posare i tubi in linea retta, senza piegarsi attorno a ostacoli di piccolo grado di difficoltà;
- ridurre all'ambiente i danni derivanti dalla produzione di opere con la terra.
Oggi, l'industria utilizza i seguenti metodi trenchless:
La sanificazione è la sostituzione delle tubazioni obsolete con quelle nuove, che, dal canto suo, viene effettuata in due modalità: risaccamento e ristrutturazione.
Il relining è costruito su una broccia al centro della tubazione di lavoro di un nuovo tubo in polipropilene di diametro inferiore, salvando il vecchio come guscio di protezione.
Ristrutturazione: l'installazione di un nuovo tubo al posto di quello vecchio, usurato dalla distruzione, i cui frammenti proteggeranno anche la nuova autostrada da danni esterni.
Il piercing (punzonatura) è il collegamento di 2 fosse scavate alla profondità richiesta da una perforazione praticata ad una certa altezza del muro.
Di questi metodi, nelle attività e negli scopi quotidiani, eseguiremo solo il metodo di ribasatura. Un cavo viene inserito in un'estremità del vecchio tubo e spinto fino a quando non esce dall'altra estremità. Quindi una nuova frusta viene fissata al cavo e tirata indietro. La possibilità di utilizzare questo metodo dipende da diversi punti:
- condizione del lume della vecchia condotta;
- diametro del nuovo tubo;
- la flessibilità della nuova frusta;
- la lunghezza dell'area riparata;
- il rapporto tra i diametri della vecchia e della nuova condotta.
Con una combinazione favorevole di questi fattori, l'implementazione tecnica del processo di installazione di un nuovo tubo non è difficile.Tuttavia, tutto ciò è applicabile per tirare una nuova linea senza isolamento termico ed è improbabile che le condizioni del materiale per isolare il vecchio tubo siano buone. Poiché non è possibile riscaldare i tubi del riscaldamento nel mezzo della vecchia linea, il metodo perde il suo fascino per quanto riguarda il riscaldamento.
Per questo motivo, quando si installano tubazioni di fornitura di calore con un approfondimento nel terreno in abitazioni private, difficilmente è possibile fare a meno di scavare un fossato o, almeno, di posare in modo alternativo un tubo sul terreno con riempimento.
Impermeabilizzazione termica dei tubi
Con l'aiuto del calore simultaneo e dell'impermeabilizzazione dei tubi, è possibile risolvere i seguenti problemi:
- In primo luogo, per ridurre il rischio di congelamento del mezzo trasportato, che è particolarmente importante nel caso di approvvigionamento idrico e condutture di calore che utilizzano acqua normale come vettore di calore.
- In secondo luogo, per ridurre il rischio di corrosione delle pareti esterne dei tubi metallici, a seguito del quale diminuisce anche il costo del gasdotto: dopotutto, i normali tubi in acciaio strutturale protetti da un impermeabilizzante costeranno meno dei prodotti specializzati realizzati di acciaio inossidabile, rame o alluminio.
- In terzo luogo, il costo di funzionamento del sistema è ridotto: l'isolamento termico previene la perdita di calore, aumentando l'efficienza energetica e l'impermeabilizzazione prolunga la "vita" di un tubo metallico.
Naturalmente, tali prospettive sono molto allettanti, quindi l'impermeabilizzazione termica della condotta è praticata non solo nei sistemi posati nel "permafrost". Al giorno d'oggi, il calore e l'impermeabilizzazione sono praticati in quasi tutte le linee fuori terra e le tubazioni interrate nel terreno al di sopra del livello di congelamento del suolo.
La pratica dell'impermeabilizzazione termica e dell'impermeabilizzazione di condotte e gasdotti
Allo stesso tempo, tali soluzioni si applicano non solo ai gasdotti, ma anche ai gasdotti, agli oleodotti e, senza dubbio, alle reti di riscaldamento.
Quando si predispone l'impermeabilizzazione termica e l'impermeabilizzazione, è necessario isolare la superficie esterna del tubo, prestando particolare attenzione ai giunti e alle transizioni. Pertanto, il rivestimento termico e impermeabilizzante esterno del tubo è una struttura multistrato composta dai seguenti elementi:
Pertanto, il rivestimento termico e impermeabilizzante esterno del tubo è una struttura multistrato composta dai seguenti elementi:
- Un rivestimento epossidico che fornisce, nonostante uno spessore di 0,3 millimetri, quasi il 100% di impermeabilità. Tali rivestimenti sono composti da composizioni polimeriche del tipo primer applicate alla superficie di un tubo d'acciaio.
- Un rivestimento in schiuma di poliuretano rigido applicato su un primer epossidico. Inoltre, nelle tubazioni "calde", il cui corpo è riscaldato oltre i 130 gradi Celsius, metto uno strato di materiale ignifugo tra il primer e l'isolante termico e monto un circuito di segnale con cui controllare la temperatura.
- Rivestimento in polietilene, che è montato su un isolante termico. Il polietilene resistente alla decomposizione fornirà un'ulteriore protezione dall'umidità se il tubo viene posato sottoterra.
- Involucro zincato, che copre tubi di condotte idriche fuori terra e gasdotti.
La vita utile del rivestimento termoimpermeabilizzante dipende dalla durata della "vita" dell'anello più debole del sandwich isolante.
La giunzione è protetta nei seguenti modi:
- Con l'aiuto di rivestimenti epossidici applicati al giunto. Inoltre, vengono importate composizioni epossidiche. Dopotutto, il solvente danneggerà la base in schiuma di poliuretano dell'isolante termico.
- Con l'aiuto di rivestimenti o polimeri resistenti al calore (schiuma poliuretanica, polistirene e così via), montati sul giunto mediante morsetti.
- Con l'aiuto di maniche o polsini già pronti, fissati con serrature.
Proteggendo i giunti, puoi contare su una vita della tubazione di almeno 30 anni.E integrando il sistema di protezione idro e termica con un riscaldatore integrato, che controlla la temperatura del corpo della tubazione, è possibile aumentare il periodo di funzionamento senza problemi del sistema di trasporto fino a 50-60 anni.
Riempimento della trincea
Il riempimento della trincea viene avviato dopo aver verificato il funzionamento dell'impianto di riscaldamento: se la prova di pressione del circuito rivela difetti nella sua tenuta, sarà necessario eliminarli.
Il riempimento delle trincee è una fase critica del lavoro, la cui corretta attuazione determina la distribuzione uniforme dei carichi e la durabilità della sezione della condotta nel terreno.
Il riempimento della trincea inizia con la posa di un terreno di plastica morbida sui lati del tubo (nei seni). Questo viene fatto in modo uniforme lungo l'intera lunghezza della tubazione, impedendone lo spostamento ai lati. Il terreno posato sui lati viene accuratamente compattato, dopodiché la tubazione viene riempita con lo stesso materiale con uno strato protettivo di almeno 15 cm sull'intera larghezza e lunghezza della trincea secondo i requisiti di SNiP. La compattazione di questo strato viene eseguita in misura minore: questa è una condizione necessaria per la formazione di un forte arco protettivo di terreno sul tubo, che poggia in misura maggiore sui seni ai lati del tubo.
Dopo aver completato la compattazione dello strato protettivo, la trincea viene completamente ricoperta di terreno scavato durante lo scavo, rimuovendo da essa grandi pietre. Il riempimento deve essere eseguito in modo uniforme lungo l'intera lunghezza della trincea, evitando la formazione di tratti di tubo con una grande differenza di carico verticale dal terreno.
Un carico uniformemente crescente dal riempimento sarà preso in misura maggiore dalla volta di terreno protettivo sopra il tubo e il valore residuo della forza di compressione per il tubo non è terribile: è progettato per questo.
Se la trincea viene riempita in sezioni separate, la differenza del carico verticale sui segmenti interrati e aperti della tubazione comporterà forze di rottura, a cui la tubazione resiste peggio.
Silicone sigillante
È improbabile che ci sia almeno un padrone di casa che non ha mai avuto a che fare con il sigillante siliconico. Per le sue proprietà, questo materiale è stato ampiamente utilizzato nella questione della sigillatura di vari giunti, fessure e cavità.
Il silicone da costruzione è un composto viscoso a base di gomme siliconiche che polimerizza a temperatura ambiente sotto l'influenza dell'umidità nell'aria. Ha una buona elasticità e un'ottima adesione a molti materiali, in particolare a metallo e PVC. L'ampio intervallo di temperatura (da -60°C a +300°C) e la resistenza ai raggi UV consentono di utilizzare il silicone non solo all'interno, ma anche all'esterno.
A seconda del tipo di indurente, i sigillanti siliconici sono acidi e neutri. La prima opzione è più economica, ma non è adatta per il trattamento di tubi metallici e superfici a contatto con acidi, i sigillanti neutri sono più costosi. Tuttavia, sono più popolari grazie alla loro versatilità e all'assenza di uno sgradevole odore di aceto. Pertanto, l'impermeabilizzazione dei tubi fognari viene solitamente eseguita utilizzando una composizione neutra.
Il sigillante siliconico può essere trovato in qualsiasi negozio di ferramenta.
Il metodo più conveniente per applicare il silicone è l'uso di una pistola di montaggio. Quando la leva viene premuta, il sigillante viene spremuto fuori dal tubo e distribuito uniformemente sulla superficie. Se un tale strumento non è a portata di mano, è possibile utilizzare un normale martello, la cui impugnatura viene utilizzata per creare una forza di estrusione.
Più sottile è lo strato di sigillante, più veloce sarà il processo di polimerizzazione. Lo spessore ottimale è considerato 2-10 mm. Sebbene alcuni produttori consentano un aumento del diametro del filo fino a 15 mm.
Il sigillante siliconico viene applicato prima di unire i tubi di fognatura per una migliore sigillatura dei giunti
Metodi di impermeabilizzazione dei tubi
Materiale resistente al calore, durevole, non combustibile. L'isolamento viene effettuato versando o utilizzando gusci. Adatto per l'isolamento di oleodotti metallici sotterranei e gasdotti, reti di riscaldamento. La schiuma di poliuretano sigilla perfettamente i giunti, protegge dalla corrosione del suolo. Idoneo per l'isolamento di canali fognari in cemento armato.
La schiuma di poliuretano è chimicamente neutra, durevole, elastica, resiste a temperature estreme
Nastro in PVC
È più spesso utilizzato per sigillare giunti di comunicazioni esterne, viene installato durante l'installazione o la riparazione. Prima di utilizzare il nastro in rotolo, verificare l'assenza di difetti e crepe.
Nastro termoretraibile
Sigilla i giunti delle tubazioni. Il nastro impermeabilizzante polimerico è costituito da due strati, montati con il metodo della connessione "a caldo" su un tubo prepulito e riscaldato. Dopo che il materiale si è raffreddato, si forma un rivestimento monolitico continuo, che protegge il tubo dalla ruggine.
I film termoretraibili sono costituiti da due strati: adesivo e polietilene. Durante l'installazione è necessario il riscaldamento del tubo
Rivestimenti a base di polimeri
Folgoizol è elastico, è costituito da 2 strati (foglio e cartone impregnati di bitume), ha proprietà di barriera al vapore, viene utilizzato per l'isolamento della rete di riscaldamento.
Hydroisol è cartone, con uno strato di bitume e amianto. La combinazione ottimale di prezzo e qualità, ma il materiale supporta la combustione.
Brizol è prodotto in rotoli. Elastico, attaccato ai tubi con mastice. La composizione dell'isolamento comprende bitume, gomma, additivi minerali e un plastificante.
La fibra di vetro è una miscela di lattice e fibra di vetro. Durevole e può essere utilizzato in un'ampia gamma di temperature. I rotoli di lana di vetro sono resistenti, flessibili, non supportano la combustione, non emettono sostanze tossiche. Usato come isolante esterno, è richiesto il rivestimento in cima.
mastice liquido
Forma uno strato isolante omogeneo e continuo sulla superficie trattata, che protegge in modo affidabile dall'umidità. Ideale per l'uso in luoghi difficili da raggiungere, come negli angoli delle strutture.
Un tale rivestimento dopo l'indurimento non ha giunti. La miscela viene applicata utilizzando un dispositivo speciale a temperatura dell'aria positiva. Il materiale è elastico, quindi può essere utilizzato su superfici che formano crepe. In caso di difetto, viene rimossa la sezione danneggiata del rivestimento, sul tubo viene applicato un nuovo strato di gomma liquida.
Mastice bituminoso
Una massa viscosa viene utilizzata per creare una connessione monolitica e durevole. In vendita ci sono due tipi di tale isolamento. La prima opzione richiede il riscaldamento prima dell'applicazione, la seconda tipologia si collega a freddo grazie al solvente che fa parte del mastice. Prima di applicare il mastice, gli esperti consigliano di adescare la superficie e di coprirla con una rete di rinforzo in fibra di vetro.
Il materiale autoadesivo bitume-polimero Rizolin può essere utilizzato su oggetti pericolosi
Guaina termorestringente in polietilene
È un pezzo di tubo in polietilene e ha un diametro leggermente maggiore del diametro del tubo isolato. Il raccordo viene riscaldato da un bruciatore a gas e posizionato su uno dei tubi. Successivamente, i tubi sono collegati mediante qualsiasi tipo di saldatura. Dopo il raffreddamento, il giunto diminuisce di dimensioni e avvolge strettamente il tubo. Per ulteriore protezione, lo spazio libero sotto l'accoppiamento viene soffiato con schiuma di montaggio. È possibile scegliere un giunto per una tubazione con un diametro fino a 120 mm.
I manicotti termorestringenti sono realizzati in polietilene e sigillano le giunzioni
