Impermeabilização e isolamento térmico de tubulações no solo

Como isolar um cano de água no chão com suas próprias mãos

Ao escolher como isolar um tubo de água no local, eles levam em consideração o material de sua fabricação, o diâmetro externo, o custo do isolamento e a complexidade do trabalho de instalação.

Arroz. 11 Cálculo da espessura do isolador de calor do tubo

Instalação de isolamento

Normalmente, tubos de polietileno de baixa pressão (HDPE) com diâmetro de 1 polegada são usados para fornecer água para abastecimento de água individual; a instalação do invólucro de isolamento é realizada da seguinte maneira:

Uma concha feita de lã de vidro, lã mineral ou poliestireno, espuma de polietileno é instalada, fixando-a com fita adesiva. Ao instalar lã mineral ou de vidro, é necessário monitorar o aperto das juntas - caso contrário, a água entrará na junta e a lã a nutrirá, enquanto as propriedades de isolamento térmico do isolamento diminuirão significativamente.
Após a instalação, um isolador de calor macio pode ser protegido da compressão pelo solo com um material mais durável, geralmente é usado material de cobertura, envolvendo a casca várias vezes e fixando-a com fita adesiva. A vantagem de seu uso é a hidrofobicidade, que protege o isolamento da saturação de umidade.
A tubulação isolada é abaixada no canal e coberta com uma composição a granel leve para reduzir a pressão, geralmente é usada argila expandida.

Deve-se ter em mente que a instalação dos segmentos de plástico deve ser realizada fixando-se uns aos outros com um leve deslocamento de 20 cm, como uma junta de sobreposição.

Fig. 12 Isolamento de um cano de água de plástico no solo com uma concha de espuma

Cabeamento

A instalação de um cabo elétrico custará mais, mas a profundidade da tubulação é mínima. O fio de aquecimento pode estar localizado dentro ou fora da tubulação; tubos de água com cabo elétrico instalado ou com canal de cabo para sua instalação estão disponíveis comercialmente. Na maioria das vezes, é usada a instalação de um cabo na superfície, enquanto a profundidade da tubulação não excede 50 cm. A instalação de um aquecedor de cabos consiste nas seguintes etapas:

A tubulação no local do cabo (em espiral ou linha reta) é colada com fita adesiva de alumínio.
Um cabo elétrico é colocado na fita colada e fixado com a mesma fita adesiva.
No topo da estrutura resultante, é instalada uma concha de isolamento de basalto, que é conectada com fita adesiva. Ao instalar o cabo de aquecimento ao longo da linha, é prático usar isolamento de espuma com ranhuras especiais.
Para controlar a operação do sistema, é desejável instalar sensores de temperatura ao longo da linha de abastecimento de água.

Arroz. 13 Como isolar um cano de água subterrâneo com um cabo elétrico

Ao decidir a melhor forma de isolar um cano de água no solo com as próprias mãos, muitos preferem uma concha de espuma - é fácil de instalar, possui os melhores parâmetros físicos e tem baixo custo. É mais prático usar um cabo elétrico para tubulações de águas rasas e uma cabeça de poço - pode ser usado para aquecer simultaneamente a água na tubulação principal e no poço.

Os principais métodos de aquecimento de uma tubulação de água subterrânea

Existem várias maneiras de isolar um sistema de abastecimento de água com diferentes princípios de funcionamento, alguns deles são utilizados apenas no setor industrial.

O uso de materiais isolantes

O uso de materiais de construção com baixo coeficiente de condutividade térmica é um dos métodos mais simples, que é o mais comum ao isolar tubos no solo e na superfície. Os materiais podem ser colocados ao redor dos tubos ou aplicados em sua superfície na forma de tinta, resina ou espuma. A tecnologia é amplamente utilizada no setor industrial, para o isolamento de abastecimento de água e esgoto em residências particulares.

cabo de aquecimento

Um cabo de aquecimento elétrico é colocado dentro ou próximo ao tubo e o aquece, evitando que a água congele. Os próprios cabos são vendidos em lojas especializadas, sua potência varia de 10 a 20 watts por metro linear, o uso de um sistema de cabos permite enterrar o abastecimento de água a uma distância não superior a 50 cm da superfície da terra.

As vantagens de usar o cabo são a possibilidade de colocá-lo diretamente na água, o que permite que ele seja montado dentro da tubulação e baixado no poço a uma profundidade considerável. A utilização de um cabo elétrico no interior das tubagens em simultâneo com um dispositivo de isolamento externo é a solução mais eficaz e económica para a proteção contra o congelamento da conduta de água no abastecimento de água individual.

Arroz. 3 Condutividade térmica de vários materiais

Isolamento de ar

Um método mais caro que é usado nos setores industriais e municipais. Quando é usado no subsolo, o principal é isolado de cima com um aquecedor e o ar quente é fornecido por baixo, aquecendo o suprimento de água.

O método é frequentemente usado quando a tubulação é colocada em um tubo de grande diâmetro, dentro do qual passa ar quente. Este método geralmente é usado para isolar uma tubulação de água que corre ao longo da superfície; também pode ser usado em áreas individuais se a tubulação estiver enterrada no solo - um espaço de ar impedirá que a água congele sem aquecimento.

Isolamento de pressão

Com a ajuda da pressão, o sistema de abastecimento de água é protegido do congelamento em sistemas troncais com ocorrência subterrânea ou em salas não aquecidas; um receptor especial é usado para aumentar a pressão. A pressão no sistema com esta técnica excede 5 atmosferas, enquanto o equipamento de bombeamento padrão para organizar o abastecimento de água individual é projetado para trabalhar com uma pressão não superior a 3 bar.

Arroz. 4 Cabo de aquecimento elétrico - aparência

Esta técnica foi desenvolvida para uso em sistemas de comunicação de engenharia industrial e municipal; na vida cotidiana, o uso de alta pressão é eficaz na presença de tubulações e dispositivos de alta qualidade projetados para trabalhar com alta pressão. Para implementar o método, é necessário usar uma bomba elétrica para bombear água na tubulação a uma pressão superior a 5 bar. e desligue o equipamento de bombeamento - teoricamente, a água a essa pressão não deve congelar por muito tempo na ausência dos proprietários.

Qual deve ser a espessura da camada de isolamento da seção subterrânea do tubo

As fórmulas para calcular a espessura do isolamento são bastante complexas; apenas especialistas qualificados neste campo podem lidar com elas. Para um consumidor comum, não há necessidade de calcular a espessura de forma independente, você sempre pode obter conselhos do vendedor ou usar a calculadora on-line para cálculos. Normalmente, os dados dos aquecedores de marca são incorporados nessas calculadoras, entre os quais você pode encontrar o tipo mais adequado em termos de parâmetros ao que está sendo instalado e usá-lo para cálculos. Além disso, os parâmetros da tubulação, a temperatura do ar e as características físicas da água corrente são inseridos na calculadora.

Impermeabilização e isolamento térmico de tubulações no solo

Arroz. 10 Calculadora online para calcular a espessura do isolamento

O que é Energoflex e quais são suas vantagens

Energoflex é uma marca de isolamento de nova geração. O escopo de sua aplicação inclui a colocação de linhas de esgoto, abastecimento de água quente, sistemas de fornecimento de calor. É eficaz, se necessário, isolar a superfície dos tubos de mudanças de temperatura e congelamento. Em seu núcleo, o isolamento tem espuma de polietileno, que é produzido pressionando uma mistura de propano-butano nele.

Durante a produção, obtém-se um material quente com uma estrutura porosa. Suas células estão fechadas. O ar neles parece ser preservado, não sendo liberado para fora, o que possibilita obter um isolamento eficaz.As células fechadas não permitem a entrada de água ou vapor no material, o que nos permite falar dele como uma barreira de umidade confiável. Energoflex é capaz de absorver não mais que 0,5% do seu volume em 24 horas quando entra no meio aquático.

Além das vantagens mencionadas, o isolamento térmico moderno também apresenta as seguintes vantagens:

Rolo Energoflex

baixa condutividade térmica (ao nível de lã mineral);
segurança contra incêndio (faixa de temperatura de operação é de -40˚ a +90˚; a ignição ocorre quando a marca de temperatura atinge +360˚; tem a propriedade de auto-extinguir);
elasticidade, permitindo restaurar rapidamente a forma;
resistência à influência de produtos químicos (possibilidade de aplicação perto de águas subterrâneas);
longa vida útil, que na prática varia de 20 a 25 anos;
a compatibilidade ambiental do material permite que você trabalhe com ele sem equipamento de proteção.

Especificações Energoflex

As vantagens do material determinam as seguintes características técnicas:

resistência a choques mecânicos e perda de forma;
o material pertence ao grupo de inflamabilidade G2, o que significa inflamabilidade moderada;
a resistência à difusão de vapor úmido é superior a 3000 unidades;
peso leve e flexibilidade permitem que você monte o isolamento sem assistência;
caracterizado por maior resistência ao fornecimento de calor;
o isolamento térmico é resistente a influências ambientais agressivas;
o material não é higroscópico;
demonstra as características de maior resistência;
não apodrece mesmo em contato com as águas subterrâneas;
tem a capacidade de reduzir o ruído transmitido pela estrutura.

Até o momento, o isolamento está disponível em quatro formas:

isolamento térmico da tubulação (1 e 2 m de comprimento);
enrolado (comprimento 10, 14, 20 e 30 m);
Folha;
laje.

O isolamento pode ser usado tanto no interior como no exterior de edifícios. A espessura da parede do material é de 6, 9, 13, 20 mm. O uso ao ar livre requer proteção eficaz contra a luz solar direta.

Opções de tubulação sem vala

Existem tecnologias para colocar tubulações no solo sem fosso.

Esses métodos têm como objetivo:

reduzir o volume de trabalho com a terra - ganho de tempo e custos;
Minimizar danos à infraestrutura - custos mais baixos para a renovação de estradas decorativas e pavimentadas, danos imprevistos às rodovias;
coloque os tubos em linha reta, sem se curvar em torno de obstáculos de pequeno grau de dificuldade;
reduzir os danos da produção de obras com a terra ao meio ambiente.

Hoje, a indústria usa os seguintes métodos sem valas:

O saneamento é a substituição de tubos obsoletos por novos, que, por sua vez, é realizado de duas maneiras: reembasamento e renovação.

O relining é construído em um mandril no meio da tubulação de trabalho de um novo tubo de polipropileno com diâmetro menor, enquanto guarda o antigo como uma concha de proteção.

Renovação - a instalação de um novo tubo em vez do antigo, desgastado com a destruição, cujos fragmentos também protegerão a nova rodovia de danos externos.

Perfuração (perfuração) é a ligação de 2 fossas cavadas até a profundidade necessária por uma punção feita a uma certa altura da parede.

Desses métodos, nas tarefas e propósitos do dia a dia, realizaremos apenas o método de reembasamento. Um cabo é inserido em uma extremidade do tubo antigo e empurrado até sair da outra extremidade. Em seguida, um novo chicote é fixado ao cabo e puxado para trás. A possibilidade de usar este método depende de vários pontos:

condição do lúmen da tubulação antiga;
diâmetro do novo tubo;
a flexibilidade do novo chicote;
o comprimento da área reparada;
a relação entre os diâmetros da tubulação antiga e nova.

Com uma combinação favorável desses fatores, a implementação técnica do processo de instalação de um novo tubo não é difícil.No entanto, tudo isso é aplicável ao puxar uma nova linha sem isolamento térmico, e é improvável que a condição do material para isolar o tubo antigo seja boa. Como não é possível aquecer os tubos de aquecimento no meio da linha antiga, o método perde seu apelo no que diz respeito ao aquecimento.

Devido a isso, ao instalar tubulações de fornecimento de calor com aprofundamento no solo em moradias particulares, dificilmente é possível fazer sem cavar uma vala ou, pelo menos, a colocação alternativa de um tubo no solo com aterro.

Impermeabilização térmica de tubulações

Com a ajuda do calor simultâneo e da impermeabilização dos tubos, os seguintes problemas podem ser resolvidos:

Em primeiro lugar, para reduzir o risco de congelamento do meio transportado, o que é especialmente importante no caso de abastecimento de água e tubulações de calor usando água comum como transportador de calor.
Em segundo lugar, para reduzir o risco de corrosão das paredes externas dos tubos metálicos, como resultado do qual o custo da tubulação também diminui: afinal, tubos comuns feitos de aço estrutural protegidos por um agente impermeabilizante custarão menos do que produtos especializados feitos de aço inoxidável, cobre ou alumínio.
Em terceiro lugar, o custo de operação do sistema é reduzido - o isolamento térmico evita a perda de calor, aumentando a eficiência energética e a impermeabilização prolonga a "vida" de um tubo de metal.

Obviamente, essas perspectivas são muito tentadoras, portanto, a impermeabilização térmica da tubulação é praticada não apenas em sistemas colocados em "permafrost". Atualmente, o calor e a impermeabilização são praticados em quase todas as linhas e tubulações acima do solo enterradas no solo acima do nível de congelamento do solo.

A prática de térmica e impermeabilização de dutos e gasodutos

Ao mesmo tempo, essas soluções aplicam-se não apenas a oleodutos, mas também a gasodutos, oleodutos e, sem falhas, a redes de aquecimento.

Ao organizar a impermeabilização térmica e a impermeabilização, é necessário isolar a superfície externa do tubo, prestando atenção especial às juntas e transições. Portanto, o revestimento externo de calor e impermeabilização do tubo é uma estrutura multicamada composta pelos seguintes elementos:

Portanto, o revestimento externo de calor e impermeabilização do tubo é uma estrutura multicamada composta pelos seguintes elementos:

Um revestimento epóxi que proporciona, apesar de uma espessura de 0,3 milímetros, quase 100% de impermeabilização. Tais revestimentos são constituídos por composições poliméricas do tipo primer aplicadas na superfície de um tubo de aço.
Um revestimento rígido de espuma de poliuretano aplicado sobre um primer epóxi. Além disso, em tubulações "quentes", cujo corpo é aquecido acima de 130 graus Celsius, coloco uma camada de material resistente ao fogo entre o primer e o isolador de calor e monto um circuito de sinal para controlar a temperatura.
Revestimento de polietileno, que é montado em um isolante térmico. O polietileno resistente ao apodrecimento fornecerá proteção adicional contra umidade se o tubo for colocado no subsolo.
Carcaça galvanizada, que cobre os tubos de condutas de água acima do solo e gasodutos.

O prazo de operação do revestimento de impermeabilização térmica depende da duração da "vida" do elo mais fraco do sanduíche isolante.

A junção é protegida das seguintes maneiras:

Com a ajuda de revestimentos epóxi aplicados na junta. Além disso, as composições epóxi são importadas. Afinal, o solvente danificará a base de espuma de poliuretano do isolador de calor.
Com a ajuda de sobreposições ou polímeros resistentes ao calor (espuma de poliuretano, poliestireno e assim por diante), montados na junta usando grampos.
Com a ajuda de mangas ou punhos prontos, fixados com travas.

Ao proteger as juntas, você pode contar com uma vida útil de pelo menos 30 anos da tubulação.E complementando o sistema de proteção hidráulica e térmica com um aquecedor embutido, que controla a temperatura do corpo da tubulação, é possível aumentar o período de operação sem problemas do sistema de transporte em até 50-60 anos.

Aterramento da vala

O enchimento da vala é iniciado após a verificação do sistema de aquecimento em funcionamento - se o teste de pressão do circuito revelar defeitos na sua estanqueidade, será necessário eliminá-los.

O preenchimento da vala é uma etapa crítica do trabalho, cuja implementação correta determina a distribuição uniforme das cargas e a durabilidade da seção da tubulação no solo.

O preenchimento da vala começa com a colocação de solo plástico macio nas laterais do tubo (nos seios). Isso é feito de maneira uniforme ao longo de toda a extensão da tubulação, evitando seu deslocamento para as laterais. O solo colocado nas laterais é cuidadosamente compactado, após o que a tubulação é preenchida com o mesmo material com uma camada protetora de pelo menos 15 cm em toda a largura e comprimento da vala, de acordo com os requisitos do SNiP. A compactação desta camada é realizada em menor grau - esta é uma condição necessária para a formação de um forte arco protetor de solo sobre o tubo, que repousa em maior medida nos seios nas laterais do tubo.

Após a compactação da camada protetora, a vala é completamente coberta com solo escavado durante a escavação, removendo grandes pedras dela. O reaterro deve ser feito de maneira uniforme em toda a extensão da vala, evitando a formação de trechos de tubulação com grande diferença de carga vertical do solo.

Uma carga uniformemente crescente do aterro será levada em maior medida pela abóbada protetora do solo acima do tubo, e o valor residual da força de compressão para o tubo não é terrível - ele foi projetado para isso.

Se a vala for preenchida em seções separadas, a diferença na carga vertical nos segmentos enterrados e abertos da tubulação levará a forças de ruptura, às quais o tubo resiste pior.

Selante de silicone

É improvável que haja pelo menos um mestre doméstico que nunca tenha lidado com selante de silicone. Devido às suas propriedades, este material tem sido amplamente utilizado na questão da vedação de diversas juntas, ranhuras e cavidades.

O silicone de construção é um composto viscoso à base de borrachas de silicone que cura à temperatura ambiente sob a influência da umidade do ar. Tem boa elasticidade e excelente adesão a muitos materiais, em particular ao metal e ao PVC. A ampla faixa de temperatura (de -60°C a +300°C) e a resistência aos raios UV permitem que o silicone seja usado não apenas em ambientes internos, mas também em ambientes externos.

Dependendo do tipo de endurecedor, os selantes de silicone são ácidos e neutros. A primeira opção é mais barata, mas não é adequada para o tratamento de tubos metálicos e superfícies que entram em contato com ácidos, os selantes neutros são mais caros. No entanto, eles são mais populares devido à sua versatilidade e à ausência de um cheiro desagradável de vinagre. Portanto, a impermeabilização de canos de esgoto geralmente é realizada com uma composição neutra.

O selante de silicone pode ser encontrado em qualquer loja de ferragens.

O método mais conveniente de aplicação de silicone é o uso de uma pistola de montagem. Quando a alavanca é pressionada, o selante é espremido para fora do tubo e distribuído uniformemente sobre a superfície. Se essa ferramenta não estiver à mão, você poderá usar um martelo comum, cuja alça é usada para criar uma força de extrusão.

Quanto mais fina a camada de selante, mais rápido o processo de cura. A espessura ideal é considerada de 2 a 10 mm. Embora alguns fabricantes permitam um aumento no diâmetro do cordão de até 15 mm.

O selante de silicone é aplicado antes de unir os tubos de esgoto para melhor vedação das juntas

Métodos de impermeabilização de tubos

Material resistente ao calor, durável e não combustível. O isolamento é realizado derramando ou usando conchas. Adequado para isolamento de oleodutos e gasodutos metálicos subterrâneos, redes de aquecimento. A espuma de poliuretano sela perfeitamente as juntas, protege contra a corrosão do solo. Adequado para isolar canais de esgoto de concreto armado.

A espuma de poliuretano é quimicamente neutra, durável, elástica, suporta temperaturas extremas

fita de PVC

É mais frequentemente usado para vedar juntas de comunicações externas, é instalado durante a instalação ou reparo. Antes de usar a fita em rolo, verifique a ausência de defeitos e rachaduras.

Fita termorretrátil

Sela as juntas das tubulações. A fita de impermeabilização de polímero consiste em duas camadas, montadas pelo método de conexão "quente" em um tubo pré-limpo e aquecido. Depois que o material esfria, é formado um revestimento monolítico contínuo que protege o tubo da ferrugem.

Os filmes retráteis consistem em duas camadas: adesivo e polietileno. Durante a instalação, é necessário o aquecimento do tubo

Revestimentos à base de polímeros

Folgoizol é elástico, consiste em 2 camadas (folha e papelão impregnado com betume), possui propriedades de barreira ao vapor, é usado para isolamento de redes de aquecimento.

Hydroisol é papelão, com uma camada de betume e amianto. A combinação ideal de preço e qualidade, mas o material suporta a combustão.

Brizol é produzido em rolos. Elástico, preso a tubos com mástique. A composição do isolamento inclui betume, borracha, aditivos minerais e um plastificante.

A fibra de vidro é uma mistura de látex e fibra de vidro. Durável e pode ser usado em uma ampla faixa de temperatura. Os rolos de lã de vidro são duráveis, flexíveis, não suportam combustão, não emitem substâncias tóxicas. Usado como isolamento externo, é necessário o revestimento na parte superior.

mastique líquido

Forma uma camada homogênea de isolamento sem costura na superfície tratada, que protege de forma confiável contra a umidade. Ideal para uso em locais de difícil acesso, como nos cantos de estruturas.

Tal revestimento após o endurecimento não possui juntas. A mistura é aplicada usando um dispositivo especial na temperatura positiva do ar. O material é elástico, portanto pode ser usado em superfícies que formam trincas. Em caso de defeito, a seção danificada do revestimento é removida, uma nova camada de borracha líquida é aplicada ao tubo.

Mastique betuminoso

Uma massa viscosa é usada para criar uma conexão monolítica e durável. À venda, existem dois tipos de tal isolamento. A primeira opção requer aquecimento antes da aplicação, o segundo tipo se conecta de maneira fria graças ao solvente que faz parte do mastique. Antes de aplicar o mastique, os especialistas recomendam preparar a superfície e cobri-la com uma malha de fibra de vidro de reforço.

Material betume-polímero autoadesivo Rizolin pode ser usado em objetos perigosos para incêndio

Manga termorretrátil de polietileno

É um pedaço de tubo de polietileno e tem um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro do tubo isolado. O acoplamento é aquecido por um queimador de gás e colocado em um dos tubos. Em seguida, os tubos são conectados por qualquer tipo de soldagem. Após o resfriamento, o acoplamento diminui de tamanho e envolve firmemente o tubo. Para proteção adicional, o espaço livre sob o acoplamento é soprado com espuma de montagem. Você pode escolher um acoplamento para uma tubulação com diâmetro de até 120 mm.

As mangas termoencolhíveis são feitas de polietileno e vedam as juntas