Федеральное агентство по атомной энергии

Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский государственный
концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»

(КОНЦЕРН «РОСЭНЕРГОАТОМ»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Генерального

директору по развитию -

директор по развитию

Концерна «Росэнергоатом»

______________ М.Ф. Рогов

28.12.2004 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ

РД ЭО 0586-2004

Дата введения 01.03.2005

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ» при участии ОАО «Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству ОАО «ТЕПЛОПРОЕКТ»

2 ВНЕСЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ»

3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального государственного унитарного предприятия «Российский государственный концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях» Концерн «Росэнергоатом» от 08.02.2005 № 91

1 Область применения

Настоящий руководящий документ распространяется на проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, расположенных на открытом воздухе, в зданиях и сооружениях строящихся и реконструируемых атомных станций (далее по тексту АС) с реакторами различного типа.

Положения руководящего документа обязательны для предприятий и организаций, выполняющих проектные работы по тепловой изоляции объектов АС.

Руководящий документ содержит требования к проектированию тепловой изоляции, теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям, нормы плотности теплового потока с изолируемых поверхностей оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов, имеющих температуру транспортируемого вещества в интервале от минус 180 до плюс 650 °С.

2 Нормативные ссылки*⁾

_____________________

*⁾ Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом.

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

Постановление Правительства Российской Федерации от 27.12.1997 г. № 1636 об утверждении «Правил подтверждения пригодности новых материалов, изделий, конструкций и технологий для применения в строительстве» (Приказ Минатома России от 05.02.1998 г. № 62)

Постановление Госстроя России от 01.07.2002 № 76 г. об утверждении документа «Порядок подтверждения пригодности новых материалов, изделий, конструкций и технологий для применения в строительстве»

НП-001-97 Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97)

НП-032-01 Размещение атомных станций. Основные критерии и требования по обеспечению безопасности

НП-040-02 Правила обеспечения водородной взрывозащиты на атомной станции

ПНАЭ Г-7-008-89 Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок

СП 2.6.1.28-2000 Правила радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций (ПРБ АС-99)

НПБ 110-03 Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией

НПБ 114-2002 Противопожарная защита атомных станций. Нормы проектирования

ПБ 03-585-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов

СанПиН 2.6.1.24-03 Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-03)

ГОСТ 4.201-79 СПКП. Строительство. Материалы и изделия теплоизоляционные. Номенклатура показателей

ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования

ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к рабочей документации

ГОСТ 21.110-95 СПДС. Правила выполнения спецификации оборудования, изделий и материалов

ГОСТ 21.405-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

ГОСТ 27.002-78 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 618-73 Фольга алюминиевая для технических целей. Технические условия

ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный

ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов

ГОСТ 14202-69 Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки

ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 16381-77 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия

ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний

ГОСТ 17314-81 Устройства для крепления тепловой изоляции стальных сосудов и аппаратов. Конструкция, размеры и технические требования

ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 21880-94 Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 25645.331-91 Материалы полимерные. Требования к оценке радиационной стойкости

ГОСТ 27708-88 Материалы и покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Метод определения дезактивируемости

ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть

ГОСТ Р 12.4.026-2001 ССБТ. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

ГОСТ Р 51102-97 Покрытия полимерные защитные дезактивируемые

ГОСТ Р 51882-2002 Изделия теплоизоляционные радиационно-стойкие для атомных станций

СНиП 11-01-95 Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений

СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений

СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

РД ЭО 0348-02 Основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций

РД 210.006-90 Правила технологического проектирования АЭС с ВВЭР-1000

ОСТ 14-11-196-86 Сталь тонколистовая кровельная

ТУ 1-83-53-89 Ленты слоистые коррозионно-стойкие из алюминиевого сплава марки 1105А

ТУ 14-1-4157-86 Лента из высоколегированных марок стали

ТУ 21-23-299-89 Изделия прошивные из штапельного волокна

ТУ 21-5328981-08-93 Материал прессованный на основе базальтового и стеклянного супертонкого волокна со связующим

ТУ 65.2691-98 Базальтоволокнистый теплоизоляционный материал

ТУ 2245-074-04696843-01 Лента алюминиевая монтажная самоклеющаяся (ЛАМС)

ТУ 5761-001-08621635-98 Холсты из базальтовых супертонких волокон

ТУ 5761-001-00126238-00 Вата базальтовая энергетическая и изделия на ее основе

ТУ 5761-002-04001485-93 Холсты из микро-, ультра-, супертонких базальтовых штапельных волокон из базальтового холста

ТУ 5761-002-08621635-98 Маты прошивные из базальтового холста

ТУ 5769-001-01397330-00 Изделия из базальтового супертонкого волокна (БСТВ)

ТУ 5953-159-05786904-00 Маты теплоизоляционные прошивные из супертонкого стекловолокна

3 Термины, определения и обозначения

В настоящем руководящем документе применены термины с соответствующими определениями и обозначениями.

3.1 атомная станция (АС): Ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом) в соответствии с НП-001-97 (ОПБ 88/97).

3.2 площадка АС: Территория в пределах охраняемого периметра, на которой размещаются основные и вспомогательные здания и сооружения АС, в соответствии с НП-032-01.

3.3 зона контролируемого доступа: Территория, здания и сооружения АС, где при нормальной эксплуатации АС возможно воздействие на персонал радиационных факторов, в соответствии с СанПиН 2.6.1.24-03.

3.4 зона свободного доступа: Территория, здания и сооружения АС, где при нормальной эксплуатации АС практически исключается воздействие на персонал радиационных факторов в соответствии с СанПиН 2.6.1.24-03.

3.5 герметичное ограждение (гермообъем): Совокупность элементов строительных и других конструкций, которые, ограждая пространство вокруг реакторной установки или другого объекта, содержащего радиоактивные вещества, образуют предусмотренную проектом границу и препятствуют распространению радиоактивных веществ в окружающую среду в количествах, превышающих установленные пределы. Пространство, закрытое герметичным ограждением образует одно или несколько герметичных помещений в соответствии с НП-001-97 (ОПБ 88/97).

3.6 трубопровод: Совокупность деталей и сборочных единиц из труб с относящимися к ним элементами (коллекторами, тройниками, переходами, отводами, арматурой и т.п.).

3.7 изолируемый объект: Оборудование, трубопровод, газоход и воздуховод, требующие выполнения тепловой изоляции.

3.8 теплоизоляционная конструкция (ТК): Конструкция, применяемая для тепловой изоляции оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов, состоящая из одного или нескольких слоев теплоизоляционного материала (изделия), покровного слоя и крепежных деталей. В состав теплоизоляционной конструкции могут входить пароизоляционный, предохранительный и выравнивающий слои в соответствии со СНиП 41-03-2003.

3.9 монолитная теплоизоляционная конструкция (МТК): Бесшовная теплоизоляционная конструкция, не подлежащая повторному применению по причине ее разрушения при демонтаже.

3.10 сборная (сборно-разборная) теплоизоляционная конструкция (СбТК): Конструкция выполненная последовательной сборкой отдельных элементов (поэлементный монтаж).

СбТК подразделяются на некомплектные (НТК), комплектные (КТК) и полносборные (ПСбТК).

Сборная теплоизоляционная конструкция при необходимости может быть демонтирована, с последующей повторной сборкой, и применяться для элементов изолируемого объекта, требующих наблюдения (мониторинга) в процессе эксплуатации.

3.11 некомплектная теплоизоляционная конструкция (НТК): Конструкция, выполненная из отдельных элементов (теплоизоляционного слоя, крепежных и армирующих деталей, покровного слоя и др.), поставляемых к месту производства работ раздельно.

3.12 комплектная теплоизоляционная конструкция (КТК): Конструкция, выполненная из отдельных элементов (теплоизоляционного слоя, крепежных и армирующих деталей, покровного слоя и др.), прошедших предварительную сборку и поставляемых к месту производства работ комплектно.

3.13 полносборная теплоизоляционная конструкция (ПСбТК): Конструкция многократного применения. ПСбТК состоит из теплоизоляционного и покровного слоев, соединенных между собой крепежными и армирующими деталями.

Сборка ПСбТК допускается как в заводских условиях, так и в условиях монтажа.

3.14 блочная съемная теплоизоляционная конструкция (БСТК): Конструкция, состоящая из металлического футляра (короба), заполненного теплоизоляционным материалом (теплоизоляционным изделием). БСТК поставляется заводом-изготовителем в готовом виде.

3.15 съемная теплоизоляционная конструкция (СТК): Обобщающее определение теплоизоляционных конструкций ПСбТК и БСТК.

3.16 засыпная теплоизоляционная конструкция (ЗТК): Конструкция, для теплоизоляционного слоя которой применяются сыпучие, волокнистые теплоизоляционные материалы.

3.17 теплоизоляционные материалы (ТМ): Строительные теплоизоляционные материалы, которые классифицируются по ГОСТ 4.201 и ГОСТ 16381.

3.18 теплоизоляционные изделия (ТИ): Строительные теплоизоляционные изделия, которые классифицируются по ГОСТ 4.201 и ГОСТ 16381.

3.19 мат теплоизоляционный: Теплоизоляционное изделие из волокнистых материалов, прошитое соответствующими нитями или проволокой без обкладки или в обкладке с одной, двух или со всех сторон.

3.20 шнур теплоизоляционный: Теплоизоляционное изделие в форме шнура, изготовленное из волокнистых материалов в оплетке или без нее.

3.21 теплоизоляционный слой: Основной элемент теплоизоляционной конструкции, выполняющий функцию тепловой защиты изолируемого объекта в соответствии с назначением тепловой изоляции.

3.22 пароизоляционный слой: Элемент теплоизоляционной конструкции для изолируемого объекта с температурой поверхности ниже температуры окружающей среды, предохраняющий теплоизоляционный слой от проникновения в него паров воды вследствие разности парциальных давлений пара у холодной поверхности и в окружающем воздухе.

3.23 предохранительный слой: элемент теплоизоляционной конструкции, предназначенный для защиты пароизоляционного слоя от механических повреждений.

3.24 покровный слой: Элемент теплоизоляционной конструкции, устанавливаемый на наружной поверхности тепловой изоляции для защиты теплоизоляционного слоя от механических повреждений и воздействия окружающей среды.

3.25 отделочный слой: Элемент теплоизоляционной конструкции, применяемый при покровном слое из штукатурных растворов; выполняется оклеиванием поверхности штукатурки тканями с окраской или без неё (может выполнять функции декоративной отделки) в соответствии со СНиП 41-03-2003.

3.26 ограждение: Элемент теплоизоляционной конструкции, применяемый в теплоизоляционной конструкции изолируемого объекта с наружным обогревом.

3.27 разгружающие устройства, крепежные и армирующие детали: Детали крепления и армирования элементов теплоизоляционной конструкции:

- бандаж: Крепежная деталь, представляющая собой отрезок ленты стальной упаковочной сечением 0,7×20 мм или ленты алюминиевой сечением 0,8×20 мм с пряжкой или замком, применяемая для крепления теплоизоляционного и покровного слоев;

- стяжка: Крепежная деталь, представляющая собой пучок из проволоки (диаметром от 1,2 мм до 2,0 мм), применяемая для крепления теплоизоляционного слоя; устанавливается в приварной крепежный элемент - скобу или привязывается к кольцу из проволоки диаметром 2,0 мм;

- кольцо: Крепежная деталь из проволоки диаметром 2,0 мм;

- опорное кольцо (ОК): Разгружающее устройство из стальной ленты или полосы;

- опорная полка (ОП): Разгружающее устройство из стальной ленты или полосы;

- штырь: Деталь крепления теплоизоляционного слоя на изолируемой поверхности; одинарные, двойные штыри и штыри для крепления подвеской; выполняется из проволоки диаметром 4,0…6,0 мм или из металлического листа (алюминиевого, стального, стального оцинкованного) толщиной 0,8, 1,0 мм;

- подвеска: Крепежная деталь из проволоки диаметром 1,2…2,0 мм или металлического листа толщиной 1,2 … 2,0 мм;

- втулка, скоба: Крепежные детали, в которые вставляются съемные крепежные детали (штырь, стяжка);

- опорная скоба (ОС): Разгружающее устройство из проволоки диаметром 5,0 мм или металлического листа толщиной 0,8…1,0 мм;

- струна: Крепежная деталь из проволоки диаметром 2,0 мм; применяется при выполнении тепловой изоляции днищ горизонтальных и вертикальных аппаратов и цилиндрической части вертикальных аппаратов диаметром до 1,2 м для фиксации колец из проволоки диаметром 2,0 мм в требуемом положении;

- каркас: Армирующая деталь для крепления теплоизоляционного слоя; выполняется из стальной сетки, стеклянных тканей, проволоки;

- сшивка: Крепежная деталь для сшивания торцов матов и каркаса из сетки (нить, проволока).

3.28 канальная прокладка: Прокладка трубопроводов под землей в тоннелях (проходных каналах) и непроходных каналах; трубопроводы, расположенные в тоннелях, свободны для осмотра и ремонта; трубопроводы, расположенные в непроходных каналах, недоступны для осмотра и ремонта без вскрытия каналов.

3.29 бесканальная прокладка: Прокладка трубопровода в грунте.

3.30 однослойная теплоизоляционная конструкция: Конструкция, содержащая один слой теплоизоляционного материала или уложенного в один слой теплоизоляционного изделия.

3.31 многослойная теплоизоляционная конструкция: Конструкция, содержащая два и более слоев теплоизоляционного материала или уложенных в два и более слоев теплоизоляционного изделия.*⁾

_____________________

*⁾ При теплотехнических расчетах количество слоев в теплоизоляционной конструкции определяется по другому принципу в соответствии со СНиП 41-03-2003, а именно:

- теплоизоляционная конструкция, в которой для теплоизоляционного слоя применяется теплоизоляционный материал или теплоизоляционное изделие одного вида исходного сырья, одной структуры и других одинаковых классификационных признаков в соответствии с ГОСТ 16381, независимо от количества слоев рассматривается как однослойная;

- теплоизоляционная конструкция, в которой для теплоизоляционного слоя применяются два и более различающихся по классификационным признакам теплоизоляционных материалов или изделий в соответствии с ГОСТ 16381, рассматривается как многослойная (двух-, трех- и т.д.).

3.32 срок службы теплоизоляционной конструкции: Календарная продолжительность эксплуатации конструкции от начала эксплуатации до перехода ее в предельное состояние в соответствии с ГОСТ 27.002.

Программа технического обслуживания изолируемого объекта определяется в соответствии с ПНАЭ Г-7-008-89.

Срок службы ТК зависит от следующих факторов:

- конструктивного исполнения ТК;

- материалов теплоизоляционного, покровного, пароизоляционного слоев ТК;

- воздействия эксплуатационных нагрузок и окружающей среды;

- времени достижения допустимого уровня радиоактивного загрязнения, определяемого в процессе наблюдения (мониторинга) за элементами оборудования и трубопроводов в процессе эксплуатации.

3.33 температурный шов: Конструктивный элемент, который применяется при выполнении теплоизоляционных конструкций с жесткими изделиями теплоизоляционного и покровного слоев.

3.34 уплотнение: Увеличение плотности теплоизоляционного материала при установке его в проектное положение в теплоизоляционной конструкции, которое характеризуется коэффициентом уплотнения.

Марка теплоизоляционного материала или изделия и коэффициент его уплотнения должны обеспечить энергоэффективность теплоизоляционной конструкции и стабильность теплофизических характеристик теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации во времени.

3.35 коэффициент уплотнения: Отношение объема теплоизоляционного материала или изделия к его объему в теплоизоляционной конструкции. Значение коэффициента уплотнения определяется при оптимальной плотности (минимальное значение коэффициента теплопроводности) материала в конструкции.

3.36 энергоэффективность: Оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации.

4 Требования к проектированию тепловой изоляции, теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям

4.1 Требования к проектированию тепловой изоляции объектов АС

4.1.1 Основным документом, регулирующим правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон, является договор (контракт), заключаемый Заказчиком с привлекаемой для разработки проектной документации проектной организацией, проектно-строительной организацией. Неотъемлемой частью договора (контракта) является техническое задание на проектирование.

4.1.2 Состав и содержание проектной документации определяется договором (контрактом) и техническим заданием на проектирование в соответствии с требованиями ГОСТ 21.101 и СНиП 11-01-95.

4.1.3 Проектная документация по тепловой изоляции объекта АС разрабатывается на основании технического задания и в соответствии с требованиями настоящего руководящего документа, а также ГОСТ 21.101, ГОСТ 21.110, ГОСТ 21.405, ГОСТ 17314, СНиП 21-01-97, с СанПиН 2.6.1.24-03, ПБ-03-585-03, ПНАЭ Г-7-008-89, НП-040-02, НПБ 114-2002, НПБ 110-03, РД 210.006-90.

В настоящем руководящем документе соблюдены:

- терминология, основополагающие нормы и правила проектирования тепловой изоляции промышленных объектов, требования к материалам и конструкциям, изложенные в главах 3, 4 и 5 СНиП 41-03-2003;

- методика расчетов толщины тепловой изоляции, приведенная в СП 41-103-2000;

- требования, содержащиеся в нормах технологического проектирования и других нормативных документах, утвержденных или согласованных Госстроем России.

4.1.4 Задание на проектирование тепловой изоляции оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов АС должно содержать информацию о назначении тепловой изоляции, месте расположения изолируемого объекта (с указанием наружных условий эксплуатации), его геометрических размерах, эксплуатационных воздействиях и температуре транспортируемого вещества.

В задании указывается наименование и количество наблюдаемых (обслуживаемых и контролируемых) в процессе эксплуатации элементов и участков изолируемого объекта. Разработчик технического задания может указать дополнительные требования к теплоизоляционной конструкции.

4.1.5 Форма технического задания на проектирование тепловой изоляции оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов АС приведена в таблице А.1 (Приложение А).

4.1.6 Проектная документации по тепловой изоляции при одностадийном проектировании (на стадии «Рабочий проект») должна содержать:

а) пояснительную записку, включающую следующие разделы: описание выбранных теплоизоляционных конструкций, характеристики примененных материалов; техномонтажную ведомость, форма которой приведена в таблице Б.1 (Приложение Б); спецификацию на теплоизоляционные основные и вспомогательные материалы, форма которой приведена в ГОСТ 21.110; ведомость объемов работ (выполняется при наличии указаний в договоре на выполнение проектных работ);

б) рабочие чертежи теплоизоляционных конструкций;

в) локальную смету.

Проектная документации по тепловой изоляции, разрабатываемая в две стадии, должна содержать:

а) на стадии «Проект»:

1) пояснительную записку, включающую следующие разделы: описание выбранных теплоизоляционных конструкций, характеристики примененных материалов, техномонтажную ведомость (выполняется при наличии указаний в договоре на выполнение проектных работ), спецификацию на теплоизоляционные основные и вспомогательные материалы, ведомость объемов работ (выполняется при наличии указаний в договоре на выполнение проектных работ);

2) эскизы теплоизоляционных конструкций (выполняются при наличии указаний в договоре на выполнение проектных работ);

3) локальную смету.

б) на стадии «Рабочая документация»:

1) пояснительную записку, включающую следующие разделы: описание выбранных теплоизоляционных конструкций, характеристики примененных материалов, техномонтажную ведомость, спецификацию на теплоизоляционные основные и вспомогательные материалы, ведомость объемов работ (выполняется при наличии указаний в договоре на выполнение проектных работ);

2) рабочие чертежи теплоизоляционных конструкций;

3) локальную смету.

4.1.7 Внесение изменений в выданную Заказчику проектную документацию следует выполнять в соответствии с ГОСТ 21.1017 и ПН АЭ Г-7-008-89.

4.1.8 Проектирование тепловой изоляции объектов АС должно осуществляться с учетом современных требований к теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям, обеспечивающим:

- энергоэффективность;

- надежность и долговечность эксплуатации теплоизоляционных конструкций без снижения теплозащитных свойств;

- требования безопасности и защиты окружающей среды;

- возможность систематического наблюдения (мониторинга) в процессе эксплуатации за элементами изолируемых объектов в местах измерений и проверки состояния поверхностей изолируемых объектов;

- удобство обслуживания и ремонта изолируемых объектов.

4.1.9 При проектировании тепловой изоляции объектов АС должны быть максимально сокращены номенклатура применяемых теплоизоляционных материалов, изделий и теплоизоляционных конструкций.

4.1.10 Тепловую изоляцию должны иметь поверхности оборудования и трубопроводов с температурой теплоносителя выше плюс 45 °C, расположенных в помещениях постоянного пребывания персонала и периодически обслуживаемых помещениях; и с температурой теплоносителя выше плюс 60 °С, расположенных в необслуживаемых помещениях и вне помещений в соответствии с ПН АЭ Г-7-008-89.

4.1.11 При проектировании тепловой изоляции изолируемого объекта с температурой транспортируемого вещества от плюс 19 до 0 °С его следует относить к объекту с отрицательной температурой.

4.1.12 При проектировании тепловой изоляции изолируемого объекта, имеющего температуру транспортируемого вещества ниже температуры окружающего воздуха, тепловая изоляция выполняется с целью предотвращения конденсации влаги на поверхности изолируемого объекта из окружающего воздуха.

4.1.13 При проектировании тепловой изоляции изолируемого объекта, расположенного на открытом воздухе или в неотапливаемом помещении, должно быть выполнено условие по поддержанию требуемой вязкости транспортируемого вещества или по предотвращению его замерзания.

4.2 Требования к теплоизоляционным материалам и изделиям, применяемым в зоне свободного доступа АС

4.2.1 Теплоизоляционные материалы и изделия, применяемые при проектировании тепловой изоляции должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов, утвержденных и согласованных в установленном порядке.

4.2.2 Теплоизоляционные материалы и изделия должны иметь сертификационные документы (сертификаты соответствия качества продукции, пожарной безопасности, гигиеническое заключение), выданные испытательными центрами, имеющими лицензии в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.1997 г. № 1636 о «Правилах подтверждения пригодности материалов…» Постановлением Госстроя России от 01.07.2002 г. № 76 о «Порядке подтверждения пригодности материалов…».

4.2.3 Применяемые для тепловой изоляции материалы и изделия теплоизоляционного слоя должны сохранять в процессе эксплуатации теплофизические характеристики и структуру на уровне, обеспечивающем требуемые теплоизоляционные, физические свойства и заданный срок службы, а также:

- относиться к группе негорючих материалов в соответствии с ПБ 03-585-03 НПБ 114-114-2002 для пожарных зон, определяемых НПБ 110-99, вошедших в перечень помещений, зданий, сооружений и открытых технологических площадок АС, на которые распространяются требования нормативных документов НП-001-97 (ОПБ-88/97) и СП 2.6.1.28.2000;

- иметь стойкость к растрескиванию и короблению;

- не вызывать коррозии поверхностей изолируемых объектов;

- не выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные, взрывоопасные и неприятно пахнущие газообразные вещества в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации;

- быть биостойкими, не выделять в процессе эксплуатации болезнетворные бактерии, вирусы и грибки.

4.2.4 Для изолируемых объектов, подвергающихся в процессе эксплуатации ударным воздействиям и вибрации (турбины, насосы, вентиляторы, трубопроводы и т.д.), не следует применять теплоизоляционные конструкции с использованием в качестве теплоизоляционного слоя сыпучих материалов и материалов или изделий на основе минеральной ваты и ваты из непрерывного стеклянного волокна в соответствии с ПБ 03-582-03.

В теплоизоляционной конструкции вибрирующих изолируемых объектов для теплоизоляционного слоя следует применять маты прошивные на основе базальтового супертонкого волокна в обкладке со всех сторон из кремнезёмной или стеклянной тканей.

В помещениях зоны свободного доступа следует применять прошивные маты в обкладке со всех сторон из стеклянной ткани в случае, если при аварии возможно их радиоактивное загрязнение.

4.2.5 Для тепловой изоляции трубопроводов, расположенных на открытом воздухе и в помещениях зоны свободного доступа (кроме машинного зала АС с реактором ВВЭР), диаметром 89 мм и менее допускается применять шнуры теплоизоляционные в оплетке.

4.2.6 Расчетные технические характеристики теплоизоляционных материалов и изделий следует принимать по Приложениям В и Г.

4.2.7 В помещениях зоны свободного режима АС покровный слой теплоизоляционной конструкции выполняется из:

^_ тонколистовой оцинкованной стали;

^_ тонколистовой кровельной стали с окраской наружной и внутренней поверхности лакокрасочным материалом, на основе которого получается стойкое к окружающей среде защитное покрытие;

^_ листов (или лент) из алюминия и алюминиевых сплавов;

^_ штукатурных растворов с оклейкой поверхности штукатурки стеклотканью с последующей окраской или без нее.

На открытом воздухе площадки АС покровный слой теплоизоляционной конструкции выполняется из:

- тонколистовой оцинкованной стали;

- листов (или лент) из алюминия и алюминиевых сплавов;

- штукатурных растворов с оклейкой поверхности штукатурки стеклотканью с последующей окраской или без нее.

4.2.8 Выбор материала покровного слоя теплоизоляционных конструкций изолируемых объектов, расположенных на открытом воздухе в районах с расчетной температурой окружающего воздуха минус 40 °C и ниже, следует производить с учетом температурных пределов применения материалов по государственным стандартам или техническим условиям.

4.2.9 Перечень материалов для покровного слоя теплоизоляционной конструкции приведен в Приложении Д.

4.3 Требования к теплоизоляционным конструкциям, применяемым в зоне свободного доступа АС

4.3.1 Теплоизоляционные конструкции в зависимости от их назначения могут состоять из следующих элементов:

- ограждения;

- теплоизоляционного слоя;

- крепежных, армирующих деталей и разгружающих устройств;

- пароизоляционного слоя;

- предохранительного слоя;

- покровного слоя;

- отделочного слоя.

Антикоррозионное покрытие изолируемых поверхностей не входит в состав теплоизоляционной конструкции.

4.3.2 Теплоизоляционные конструкции должны обеспечивать одно из условий:

- нормированный тепловой поток через изолированные поверхности оборудования, трубопроводов, газоходов, воздуховодов (тепло-, или холодопотери);

- заданный тепловой поток через изолированные поверхности оборудования и трубопроводов для обеспечения технологического режима (тепло-, или холодопотери);

- заданную величину охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкости в течение определенного времени;

- заданную величину снижения (повышения) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами;

- заданное количество конденсата в паропроводах насыщенного пара;

- заданное время приостановки движения вещества в трубопроводах в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости;

- нормируемое значение температуры на поверхности теплоизоляционной конструкции;

- предотвращение конденсации влаги из окружающего воздуха на покровный слой теплоизоляционной конструкции изолируемого объекта, содержащего вещество с температурой ниже температуры окружающего воздуха; данный расчет следует выполнять только для изолируемых объектов, расположенных в помещении.

4.3.3 Для изолируемых объектов с положительными температурами транспортируемого вещества в диапазоне от плюс 20 до плюс 300 °С (для всех способов прокладки, кроме бесканальной), расположенных на открытом воздухе и в помещениях зоны свободного режима, применяются теплоизоляционные конструкции на основе теплоизоляционных материалов и изделий со следующими основными характеристиками:

- плотностью материала не более 200 кг/м³;

- коэффициентом теплопроводности материала в сухом состоянии не более 0,06 Вт/(м·К) при средней температуре плюс 25 °С.

4.3.4 При температуре транспортируемого вещества более плюс 300 °С в качестве первого теплоизоляционного слоя многослойной теплоизоляционной конструкции следует применять теплоизоляционные материалы и изделия плотностью не более 350 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности материала не более 0,12 Вт/(м·К) при средней температуре плюс 300 °С.

4.3.5 При температуре транспортируемого вещества более плюс 300 °С (для всех способов прокладки, кроме бесканальной) в качестве второго и последующих теплоизоляционных слоев теплоизоляционной конструкции следует применять теплоизоляционные материалы и изделия плотностью не более 200 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности материала в сухом состоянии не более 0,08 Вт/(м·К) при средней температуре плюс 125 °С.

4.3.6 При бесканальной прокладке трубопроводов с положительной температурой транспортируемого вещества для теплоизоляционного слоя теплоизоляционной конструкции следует применять материалы плотностью не более 400 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности не более 0,07 Вт/(м·К) при температуре материала плюс 25 °С и влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах или технических условиях.

Теплоизоляционная конструкция трубопроводов при бесканальной прокладке должна обладать прочностью на сжатие не менее 0,4 МПа.

При бесканальной прокладке трубопроводов следует применять монолитную теплоизоляционную конструкцию (МТК), которую предпочтительно выполнить в заводских условиях.

4.3.7 Температура на поверхности тепловой изоляции объектов АС, расположенных в помещениях в пределах доступности для эксплуатирующего персонала, в соответствии со СНиП 41-03-2003 и ПБ 03 не должна превышать:

- плюс 45 °C для изолируемых объектов с температурой транспортируемого вещества выше плюс 100 °C;

- плюс 35 °C для изолируемых объектов с температурой транспортируемого вещества плюс 100 °C и ниже.

Температура на поверхности тепловой изоляции объектов АС, расположенных на открытом воздухе в пределах доступности для эксплуатирующего персонала, не должна превышать:

- плюс 55 °C при покровном слое, выполненном из металлических листов;

- плюс 60 °C при покровном слое, выполненном из неметаллических материалов.

Для изолируемых объектов, расположенных на открытом воздухе вне доступа для эксплуатирующего персонала, температура на поверхности теплоизоляционной конструкции не должна превышать температуру применения материала покровного слоя, но не выше плюс 75 °С.

4.3.8 Для изолируемых объектов с температурой транспортируемого вещества выше плюс 250 °С и ниже минус 60 °С не допускается применение однослойных теплоизоляционных конструкций.

При многослойной теплоизоляционной конструкции последующие слои должны перекрывать швы предыдущего.

4.3.9 Для изолируемых объектов с отрицательными температурами транспортируемого вещества, расположенных на открытом воздухе и в помещениях, применяются теплоизоляционные конструкции на основе теплоизоляционных материалов и изделий со следующими основными характеристиками:

- плотностью материала не более 200 кг/м³;

- коэффициентом теплопроводности материала в конструкции не более 0,05 Вт/(м·К) при температуре вещества минус 40 °C и выше и не более 0,04 Вт/(м·К) - при температуре вещества ниже минус 40 °С.

4.3.10 В теплоизоляционной конструкции для изолируемого объекта с температурой транспортируемого вещества ниже плюс 12 °С и расположенного в помещении должен быть предусмотрен пароизоляционный слой. Необходимость устройства пароизоляционного слоя при температуре поверхности изолируемого объекта от плюс 12 до плюс 19 °C определяется расчетом. Число слоев пароизоляционного материала в теплоизоляционных конструкциях следует принимать по таблице 1.

Таблица 1

4.3.11 На импульсные трубные проводки контрольно-измерительных приборов и систем автоматического контроля тепловую изоляцию допускается не устанавливать.

4.3.12 Арматуру, люки, фланцевые соединения, компенсаторы следует изолировать, если изолируется оборудование или трубопровод, на которых они установлены.

4.3.13 Для элементов изолируемых объектов, за поверхностями которых в процессе эксплуатации осуществляется контроль и наблюдение, и маркировочных щитков следует применять сборные или съемные теплоизоляционные конструкции (НТК, КТК; СТК: ПСбТК, БСТК).

Для теплоизоляционных конструкций следует применять теплоизоляционные материалы и крепежные детали, обеспечивающие возможность многократного их использования.

4.3.14 Для изолируемых объектов с температурой транспортируемого вещества до плюс 600 °С, расположенных в помещении, толщина теплоизоляционного слоя, как правило, не должна превышать значений приведенных в таблице 2.

Таблица 2

в миллиметрах

4.3.15 При проектировании тепловой изоляции изолируемого объекта с наружным обогревом теплоизоляционная конструкция должна предусматривать совместную изоляцию изолируемого объекта с обогревающими элементами в соответствии с ПБ 03-585-03.

В теплоизоляционной конструкции должна быть предусмотрена зона обогрева изолируемого объекта.

4.3.16 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать тепловую изоляцию всех элементов изолируемых объектов и исключать возможность образования участков с локальным повышением или понижением температуры на поверхности изолируемых объектов.*⁾

____________

*⁾ В рабочих чертежах технологических систем трубопроводов в соответствии с требованием нормативной технологической документации (ПБ 03-585-03 (выпуск 25) в местах контакта трубопроводов и опор должна предусматриваться установка теплоизолирующих прокладок при необходимости исключения потерь холода

4.3.17 Теплоизоляционный материал или изделие в теплоизоляционной конструкции должны плотно прилегать к изолируемой поверхности.

Исключением является теплоизоляционная конструкция для изолируемого объекта с наружным обогревом, в которой должна быть организована зона обогрева изолируемого объекта. При этом конфигурация поверхности покровного слоя должна быть подобна конфигурации поверхности ограждения.

4.3.18 Для установки теплоизоляционной конструкции на изолируемом объекте и крепления теплоизоляционного слоя следует предусматривать разгружающие устройства и крепежные детали: опорные полки, опорные кольца штыри и опорные скобы, стяжные проволочные кольца, проволочные подвески и стяжки, проволочные сетки, металлические бандажи, втулки, скобы.

Установка приварных деталей крепления теплоизоляционного слоя (штырей, втулок, скоб) на поверхности изолируемого объекта, работающего под давлением, допускается только в заводских условиях в соответствии с ГОСТ 17314.

4.3.19 Теплоизоляционная конструкция должна исключать возможность деформации и сползания теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации. С этой целью применяются разгружающие устройства (ОК, ОП, ОС).

На вертикальных участках трубопроводов с наружным диаметром 57 мм и более при толщине тепловой изоляции 40 мм и более и вертикальном оборудовании через 3000…4000 мм по высоте следует предусматривать разгружающие устройства (ОП).

На горизонтальных участках трубопроводов с наружным диаметром 630 мм и более при толщине тепловой изоляции 80 мм и более и горизонтальном оборудовании через 3000…4000 мм по длине следует предусматривать разгружающие устройства (ОК).

На горизонтальных участках трубопроводов с наружным диаметром 108 мм и более через 1000 мм по длине предусматривать разгружающие устройства (ОС), одну штуку в сечении теплоизоляционной конструкции при наружном диаметре менее 350 мм и три штуки в сечении теплоизоляционной конструкции при наружном диаметре 350 мм и более.

4.3.20 Разгружающие устройства и крепежные детали следует предусматривать:

- из углеродистой стали при проектировании тепловой изоляции объекта, выполненного из углеродистой стали и температурой транспортируемого вещества от минус 40 °C до плюс 400 °С;

- из того же материала, что и изолируемый объект, транспортирующий вещество с температурой ниже минус 40 и выше плюс 400 °С;

- из коррозионностойкой стали при проектировании тепловой изоляции объекта, выполненного из коррозионностойкой стали, при любой температуре транспортируемого вещества.

Разгружающие устройства и крепежные детали теплоизоляционной конструкции изолируемых объектов, расположенные на открытом воздухе в районах с расчетной температурой окружающего воздуха ниже минус 40 °C, следует предусматривать из коррозионно-стойкой стали.

Для разгружающих устройств и крепежных деталей, изготовленных из углеродистой стали, должна быть предусмотрена специальная антикоррозионная защита.

4.3.21 Теплоизоляционная конструкция не должна препятствовать температурным перемещениям изолируемых объектов.

C этой целью должны быть предусмотрены температурные швы в теплоизоляционных конструкциях горизонтальных трубопроводов у компенсаторов, опор и отводов, а на вертикальных трубопроводах в местах установки опорных конструкций в соответствии со СНиП 41-03-2003.

Для предотвращения разрушения теплоизоляционного слоя из жестких формованных изделий следует предусматривать температурные швы с шагом 3000…4000 мм с применением вставок из волокнистых теплоизоляционных материалов.

Температурные швы с шагом 3000…4000 мм в металлическом покровном слое следует предусматривать:

- на горизонтальных изолируемых объектах в местах установки опорных колец, у опор, отводов и компенсаторов;

- на вертикальных изолируемых объектах в местах установки опорных полок.

4.3.22 Механическая прочность теплоизоляционных конструкций должна обеспечивать восприятие нагрузок от собственной массы, вибрации, сейсмических воздействий и со стороны изолируемого объекта.

Для объектов, расположенных на открытом воздухе, теплоизоляционные конструкции должны обеспечивать восприятие нагрузок от ветра при максимальной его скорости, снега и льда.

4.3.23 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать защиту теплоизоляционного слоя от механических повреждений и атмосферных осадков.

4.3.24 Теплоизоляционная конструкция изолируемых объектов, расположенных в помещениях зоны свободного режима и на открытом воздухе, должна соответствовать требованиям промышленной эстетики.

4.3.25 Теплоизоляционная конструкция должна быть дренируемой. При наличии протечек должен быть обеспечен их отвод из конструкции и просушивание теплоизоляционного слоя.

4.3.26 Для теплоизоляционных конструкций изолируемых объектов с отрицательными температурами транспортируемого вещества, крепление покровного слоя следует предусматривать, как правило, бандажами. Крепление покровного слоя винтами самонарезающими допускается предусматривать при диаметре теплоизоляционной конструкции более 800 мм; при этом в теплоизоляционной конструкции следует предусмотреть устройство предохранительного слоя.

4.3.27 Толщину металлических листов, применяемых для покровного слоя, в зависимости от наружного диаметра теплоизоляционной конструкции или её геометрической формы следует принимать в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3

в миллиметрах

4.3.28 Отвод статического электричества от теплоизоляционной конструкции должен осуществляться путем присоединения металлического покровного слоя к контуру заземления в соответствии с ГОСТ 12.4.124.

4.3.29 На покровный слой теплоизоляционной конструкции наносятся отличительные знаки в соответствии с ГОСТ Р 12.4.026, ГОСТ 14202.

4.4 Специальные требования к теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям, применяемым в зоне контролируемого доступа АС

4.4.1 К теплоизоляционным конструкциям изолируемых объектов АС, расположенных в зоне контролируемого доступа, кроме указанных в разделе 4.2 и 4.3 дополнительно предъявляются специальные требования в связи с тем, что:

- имеется воздействие радиационного излучения;

- периодически проводится обработка поверхностей дезактивирующими растворами в соответствии с ГОСТ 27708, СанПиН 2.6.1.24-03 и РД 210.006-90 (АС с реакторами типа РБМК и ВВЭР);

- при максимальной проектной аварии в герметичном ограждении реакторного отделения (АС с реактором типа ВВЭР) предусмотрено орошение поверхностей водным раствором спринклерной системы (борная кислота от 12 до 16 г/кг, гидразин-гидрат от 100 до 150 мг/кг, едкий калий от 0,1 до 2 г/кг) при температуре от плюс 20 до плюс 150 °С.

4.4.2 Теплоизоляционные изделия и материалы, применяемые в зоне контролируемого доступа, не должны разрушаться в условиях одновременного воздействия радиационного излучения, высоких температур, 100% влажности и длительного воздействия вибрации с частотой от 0 до 100 Гц и амплитудой до 0,01 мм.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам теплоизоляционной конструкции, приведены в таблице 4 в соответствии с ГОСТ Р 51882.

Таблица 4

4.4.3 При проектировании тепловой изоляции для изолируемых объектов, расположенных в зоне контролируемого доступа АС, должны применяться сборные и съемные теплоизоляционные конструкции (СбТК: НТК, КТК, ПСбТК) в соответствии с ПН АЭ Г-7-008-89, РД ЭО 0348-02.

При проектировании тепловой изоляции для изолируемых объектов, расположенных в герметичном ограждении АС, допускается применять блочную (БСТК), полносборную (ПСбТК) теплоизоляционные конструкции, сборные теплоизоляционные конструкции (НТК, КТК) в соответствии с РД ЭО 0348-02.

В теплоизоляционных конструкциях для изолируемых объектов, расположенных в герметичном ограждении АС, для теплоизоляционного слоя должен предусматриваться теплоизоляционный материал или изделие одной марки.

4.4.4 Учитывая многократность применения теплоизоляционной конструкции и опасность загрязнения помещений при её монтаже и демонтаже, в качестве теплоизоляционного слоя должны применяться прошивные маты в обкладке со всех сторон из кремнезёмной или стеклянной тканей.

4.4.5 Теплоизоляционная конструкция участков трубопроводов в местах прохода через стены помещений герметичного ограждения АС должна обеспечивать замену и ремонт тепловой изоляции без нарушения герметичности помещений.

4.4.6 Покровный слой теплоизоляционной конструкции изолируемых объектов, расположенных в герметичном ограждении АС, должен быть выполнен из конструкционного материала, исключающего образование водорода при нормальной эксплуатации, нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии; или конструкционный материал должен иметь специальное антикоррозионное покрытие в соответствии с НП-040-02.

Покровный слой теплоизоляционной конструкции в помещениях герметичного ограждения АС выполняется:

^_ из проката тонколистового коррозионно-стойкого;

^_ из листа алюминиевых сплавов со специальной антикоррозионной защитой его наружной и внутренней поверхности в соответствии с ГОСТ Р 51102.

4.4.7 При температуре окружающего воздуха плюс 25 °С температура на поверхности теплоизоляционной конструкции не должна превышать в соответствии с ПНАЭ Г-7-007-89:

- плюс 45 °C для изолируемых объектов, расположенных в помещениях постоянного пребывания персонала;

- плюс 60 °C для изолируемых объектов, расположенных в периодически обслуживаемых помещениях (помещениях ограниченного доступа);

Температура на поверхности теплоизоляционной конструкции изолируемых объектов, расположенных в необслуживаемых помещениях, не нормируется и принимается в каждом конкретном случае исходя из требований технологического процесса.

В необслуживаемых помещениях зоны контролируемого доступа тепловую изоляцию допускается устанавливать на стенах боксов.

4.4.8 Толщина теплоизоляционного слоя при температуре транспортируемого вещества до плюс 600 °C, как правило, не должна превышать значений, приведенных в таблице 5.

Таблица 5

в миллиметрах

4.4.9 Конфигурация наружной поверхности теплоизоляционной конструкции должна исключать возможность скопления на ней пыли, грязи и обеспечивать полную очистку струей жидкости (моющего или дезактивирующего растворов).

4.4.10 Покровный слой теплоизоляционной конструкции должен быть выполнен в брызгозащитном исполнении, исключающем попадание внутрь теплоизоляционной конструкции дезактивирующих растворов и водного раствора спринклерной системы.

4.4.10 Срок службы теплоизоляционных конструкций, применяемых в зоне контролируемого доступа, определяется временем достижения допустимого уровня радиоактивного загрязнения при условии, что материалы теплоизоляционного слоя соответствуют требованиям п. 4.4.2.

Срок службы теплоизоляционной конструкции определяется в соответствии с требованиями ПНАЭ Г-7-008-89, СП 2.6.28.2000, и п. 4.4.2 настоящего руководящего документа.

5 Методика расчетов толщины теплоизоляционного слоя

5.1 Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится:

а) по нормированной плотности теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции; нормированная плотность теплового потока приведена:

1) для изолируемых объектов с положительными температурами транспортируемого вещества, расположенных на открытом воздухе - в таблице Е.1 (Приложение Е);

2) для изолируемых объектов с положительными температурами транспортируемого вещества, расположенных в помещениях - в таблице Е.2 (Приложение Е);

3) для изолируемых объектов с отрицательными температурами транспортируемого вещества, расположенных на открытом воздухе - в таблице М.1 (Приложение М);

4) для изолируемых объектов с отрицательными температурами транспортируемого вещества, расположенных в помещениях - в таблице М.2 (Приложение М);

5) для технологических трубопроводов, прокладываемых в каналах и бесканально, нормированная плотность теплового потока определяется как для трубопроводов, прокладываемых на открытом воздухе;

б) по заданной величине теплового потока;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях в течение определенного времени;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами;

д) по заданному количеству конденсата в паропроводах насыщенного пара;

е) по температуре на поверхности теплоизоляционной конструкции;

ж) по заданному времени приостановки движения транспортируемого вещества в трубопроводах в целях предотвращения увеличения вязкости транспортируемого вещества или его замерзания;

з) с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое теплоизоляционной конструкции изолируемого объекта, содержащего вещество с температурой ниже температуры окружающего воздуха; данный расчет следует выполнять только для изолируемых объектов, расположенных в помещении;

и) с целью предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности изолируемого объекта, транспортирующего газообразные вещества, содержащие водяные пары; растворение газообразных веществ в сконденсировавшихся водяных парах может привести к образованию коррозионно-активных продуктов.

5.2 Толщина теплоизоляционного слоя определяется:

а) для изолируемого объекта с положительными температурами транспортируемого вещества - исходя из условий, приведенных в подпунктах 5.1 а) … 5.1 ж), 5.1 и);

б) для трубопроводов с отрицательными температурами транспортируемого вещества - исходя из условий, приведенных в подпунктах 5.1 а) … 5.1 г).

Для плоской поверхности и цилиндрических объектов диаметром 2 м и более толщину теплоизоляционного слоя d_k, м, определять по формуле

d_k = l_k·[K_red·R_tot - (1 / a_e) - R_m],                         (1)

где l_k - теплопроводность теплоизоляционного слоя определять по Приложению В таблице В.1, Вт / (м·К);

R_tot - сопротивление теплопередачи теплоизоляционной конструкции, определять по формулам 4, 6, 8, 13, в зависимости от условий расчета, (м²·К) / Вт;

a_e - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции приведен в Приложении Н, Вт / (м²·К);

R_m - термическое сопротивление неметаллической стенки изолируемого объекта, определять по формуле 16, (м²·К) / Вт;

K_red - коэффициент, учитывающий дополнительный поток теплоты через опоры, принимать в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 м толщину теплоизоляционного слоя d_k, м, определять по формуле

d_k = (d / 2)·(B - 1),                         (2)

ln B = 2·p·l_k·{K_red·r_tot - r_m - [1 / a_e·p·(d + 0,1)]},                         (3)

где B = d_i /d - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта;

r_tot - сопротивление теплопередачи на 1 м длины теплоизоляционной конструкции цилиндрических объектов диаметром менее 2 м, определять по формулам 5, 7, 9, 10, 11, 12, 14, в зависимости от условий расчета, (м·К) /Вт;

r_m - термическое сопротивление неметаллической стенки трубопровода, определять по формуле 15, (м·К) / Вт;

d - наружный диаметр изолируемого объекта, м.

Величины сопротивления теплопередачи теплоизоляционной конструкции R_tot и r_tot в зависимости от исходных условий расчета определять по формулам:

а) по нормированной поверхностной плотности теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции (подпункт 5.1 а)

R_tot = (t_w - t_e) / q,                         (4)

где t_w - температура транспортируемого вещества, °C;

t_e - температура окружающей среды, принимаемая согласно подпункту 5.6, °С;

q - расчетная поверхностная плотность теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции, Вт / м², значение которой определяется как произведение значений норм плотности теплового потока, выбранных в соответствии с приложениями Е или М и соответствующих коэффициентов, значения которых приведены в таблицах: Ж1 (приложение Ж); К1 (приложение К); Л1 (приложение Л);

по нормированной линейной плотности теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции

r_tot = (t_w - t_e) / q_e,                         (5)

где q_e - расчетная линейная плотность теплового потока с 1 м длины цилиндрической теплоизоляционной конструкции Вт / м, значение которой определяется как произведение значений норм плотности теплового потока, выбранных в соответствии с приложениями Е или М и соответствующих коэффициентов, значения которых приведены в таблицах: Ж1 (приложение Ж); К1 (приложение К); Л1 (приложение Л);

б) по заданной величине теплового потока (подпункт 5.1 б)

R_tot = [(t_w - t_e)·A·K_red] / Q,                         (6)

где A - теплоотдающая поверхность изолируемого объекта, м²;

Q - заданный тепловой поток через теплоизоляционную конструкцию, Вт;

r_tot = [(t_w - t_e)·L·K_red] / Q,                         (7)

где L - длина теплоотдающего объекта (трубопровода), м;

в) по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкости (подпункт 5.1 в)

R_tot = [3,6·(t_wm - t_e)·Z·A·K_red] / [(V_m r_m c_m + V_w r_w c_w)·(t_w1 - t_w2)],                         (8)

где 3,6 - коэффициент приведения единицы теплоемкости кДж / (кг·К) к единице (Вт·ч) / (кг·К);

t_wm - средняя температура вещества, °С;

Z - заданное время хранения вещества, ч;

V_m - объем стенки емкости, м³;

r_m - плотность материала стенки емкости, кг / м³;

c_m - удельная теплоемкость материала стенки емкости, кДж / (кг·К);

V_w - объем вещества в емкости, м³;

r_w - плотность вещества в емкости, кг / м³;

c_w -удельная теплоемкость вещества в емкости, кДж / (кг·К);

t_w1 - начальная температура вещества, °С;

t_w2 - конечная температура вещества, °С;

г) по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводом (подпункт 5.1 г)

при [(t_w1 - t_e) / (t_w2 - t_e)] ³ 2

r_tot = (3,6·L·K_red) / {G_w c_w·ln [(t_w1 - t_e) / (t_w2 - t_e)]},                         (9)

при [(t_w1 - t_e) / (t_w2 - t_e)] < 2

r_tot = [3,6·L·K_red·(t_wm - t_e)] / [G_w c_w·(t_w1 - t_w2)],                         (10)

где G_w - расход вещества, кг / ч;

Формулы (9), (10) применять для газопроводов сухого газа, если отношение

(_w1 / Р) < 5,

где Р - давление газа, МПа. Для паропроводов перегретого пара в знаменатель формулы (10) следует поставить произведение расхода пара на разность удельных энтальпий пара в начале и конце трубопровода;

д) по заданному количеству конденсата в паропроводе насыщенного пара (подпункт 5.1 д)

r_tot = [3,6·(t_w - t_e)·L·K_red] / (G_w·m·r_p),                         (11)

где m - коэффициент, определяющий допустимое количество конденсата в паре;

r_p - удельное количество теплоты конденсации пара, кДж / кг;

е) по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в трубопроводе в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости (подпункт 5.1 е)

r_tot = 3,6ZK_red/[{[2(t_w - t_wz)·(V`<sub>w</sub>r<sub>w</sub>c<sub>w</sub> + V`_mr_mc_m)]/(t_w + t_wz - 2t_e)} +                       

+ {(0,25·V`_wr_wr_w)/(t_wz - t_e)}],                         (12)

где Z - заданное время приостановки движения жидкого вещества, ч;

t_wz - температура замерзания (твердения) вещества, °С;

V`<sub>w</sub>, V`_m - приведенные объемы вещества и материала трубопровода к метру длины трубопровода, м³ / м;

r_w - удельное количество теплоты замерзания (твердения) жидкого вещества, кДж / кг;

ж) с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях изолируемых объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары (подпункт 5.1 и):

1) для изолируемых объектов (газоходов) прямоугольного сечения

R_tot = (t_int - t_e) / [a_int (t_w - t_int)],                         (13)

где t_int - температура транспортируемого вещества, °C;

a_int - коэффициент теплоотдачи от транспортируемого вещества к внутренней поверхности изолируемого объекта, Вт / (м²·К);

2) для изолируемых объектов (газоходов) диаметром менее 2 м

r_tot = (t_int - t_e) / [a_int·p·d_int·(t_w - t_int)],                         (14)

где d_int - внутренний диаметр изолируемого объекта, м.

При расчете толщины теплоизоляционного слоя трубопроводов, прокладываемых в непроходных каналах и бесканально, следует дополнительно учитывать термическое сопротивление грунта, воздуха внутри канала и взаимное влияние трубопроводов.

5.3 При применении неметаллических трубопроводов необходимо учитывать термическое сопротивление стенки трубопровода, которое следует определять по формуле

r_m = ln (d / d_int) / 2p l_m,                         (15)

где l_m - теплопроводность материала стенки, Вт / (м·К).

Дополнительное термическое сопротивление плоских и криволинейных неметаллических поверхностей оборудования следует определять по формуле

R_m = d_m / l_m,                         (16)

где d_m - толщина стенки оборудования, м.

5.4 Толщину теплоизоляционного слоя, обеспечивающую заданную температуру на поверхности теплоизоляционной конструкции (подпункт 5.1ж), следует определять:

а) для плоской и цилиндрической поверхностей изолируемых объектов диаметром 2 м и более

d_k = l_k·(t_w - t_i) / a_е·(t_i - t_e),                         (17)

где t_i - температура поверхности изоляции, °C;

б) для цилиндрических поверхностей изолируемых объектов диаметром менее 2 м по формуле (2), причем «В» следует определять по формуле

В·ln B = 2·l_k·(t_w - t_i) / a_е·d·(t_i - t_e),                         (18)

5.5 Толщину теплоизоляционного слоя, обеспечивающую предотвращение конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое теплоизоляционной конструкции изолируемого объекта, содержащего вещество с температурой ниже температуры окружающего воздуха (подпункт 5.1 з), определять по формулам:

- для плоской и цилиндрической поверхностей изолируемых объектов диаметром 2 м и более

d_k = (l_k / a_е)·{[(t_e - t_w) / (t_e - t_i)] - 1};                         (19)

- для цилиндрических поверхностей изолируемых объектов диаметром менее 2 м по формуле (2), причем «В» следует определять по формуле

В·ln B = (2·l_k / a_е·d)·{[(t_e - t_w) / (t_e - t_i)] - 1}.                         (20)

Расчетные значения перепада температур (t _e - t _i), °C, следует принимать по таблице 7.

Таблица 7

в процентах

5.6 За расчетную температуру окружающей среды следует принимать:

а) для поверхностей изолируемых объектов, расположенных на открытом воздухе:

1) для изолируемых объектов при расчетах по нормированной плотности теплового потока - среднюю за год;

2) для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период - среднюю за период со среднесуточной температурой наружного воздуха плюс 8 °C и ниже;

3) при расчетах с целью обеспечения нормированной температуры на поверхности теплоизоляционной конструкции - среднюю максимальную наиболее жаркого месяца;

4) при расчетах по условиям, приведенным в подпунктах 5.1 в) … 5.1 е), 5.1 и) - среднюю наиболее холодной пятидневки для поверхностей с положительными температурами; среднюю максимальную наиболее жаркого месяца для поверхностей с отрицательными температурами транспортируемого вещества;

б) для поверхностей изолируемых объектов, расположенных в помещении, - согласно техническому заданию на проектирование, а при отсутствии данных о температуре окружающего воздуха, плюс 25 °C;

в) для трубопроводов, расположенных в тоннелях, плюс 40 °C;

г) для трубопроводов при подземной прокладке в каналах или бесканальной прокладке:

1) при определении толщины теплоизоляционного слоя по нормам плотности теплового потока - среднюю за год температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода;

2) при определении толщины теплоизоляционного слоя по заданной конечной температуре транспортируемого вещества - минимальную среднемесячную температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода.

3) при величине заглубления верхней части перекрытия канала (при прокладке в каналах) или верха теплоизоляционной конструкции трубопровода (при бесканальной прокладке) 0,7 м и менее за расчетную температуру окружающей среды должна приниматься та же температура наружного воздуха, что и при надземной прокладке.

5.7 За расчетную температуру транспортируемого вещества при определении толщины теплоизоляционного слоя теплоизоляционной конструкции по нормам плотности теплового потока следует принимать среднюю за год, а в остальных случаях - в соответствии с техническим заданием.

При этом для трубопроводов тепловых сетей за расчетную температуру теплоносителя принимают:

- для водяных сетей - среднюю за год температуру воды, а для сетей, работающих только в отопительный период - среднюю за отопительный период;

- для паровых сетей - среднюю по длине паропровода максимальную температуру пара;

- для конденсатных сетей и сетей горячего водоснабжения - максимальную температуру конденсата или горячей воды.

При заданной конечной температуре пара, принимается наибольшая из полученных толщин тепловой изоляции, определенных для различных режимов работы паровых сетей.

5.8 При определении температуры грунта в температурном поле подземного трубопровода тепловых сетей, температуру теплоносителя следует принимать:

- для водяных сетей - по графику температур при среднемесячной температуре наружного воздуха расчетного месяца;

- для паровых сетей - максимальную температуру пара в рассматриваемом месте паропровода (с учетом падения температуры пара по длине трубопровода);

- для конденсатных сетей и сетей горячего водоснабжения - максимальную температуру конденсата или горячей воды.

Температуру грунта в расчетах следует принимать:

- для отопительного периода - минимальную среднемесячную;

- для неотопительного периода - максимальную среднемесячную.

5.9 За расчетную температуру окружающей среды при определении количества теплоты, выделившейся с поверхности теплоизоляционной конструкции за год, принимают:

- для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе, в соответствии с подпунктом 5.6 а);

- для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении или тоннеле, в соответствии с подпунктами 5.6 б), 5.6 в);

- для трубопроводов при прокладке в каналах или бесканальной прокладке в соответствии с подпунктами 5.6 г).

5.10 При бесканальной прокладке трубопроводов теплопроводность основного слоя теплоизоляционной конструкции l _k определять по формуле

l_k = l·K,                         (21)

где l_k - теплопроводность сухого материала основного слоя, Вт / (м·К), значения которой приведены в приложении Г;

K - коэффициент увлажнения, учитывающий увеличение теплопроводности при увлажнении теплоизоляционного материала, принимать в зависимости от вида теплоизоляционного материала и типа грунта по таблице 8.

Таблица 8

5.11 Тепловой поток через изолированные опоры труб, фланцевые соединения и арматуру следует учитывать коэффициентом к длине трубопровода K_red, принимаемым в соответствии с таблицей 6.

Тепловой поток через опоры оборудования следует учитывать коэффициентом 1,1.

5.12 Значения коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности защитного покрытия и коэффициента теплоотдачи от воздуха в канале к стенке канала определять расчетом.

Допускается принимать эти коэффициенты по Приложению Н.

5.13 Толщина теплоизоляционного слоя, определяемая по условиям пункта 5.1, должна быть проверена:

- по подпунктам 5.1 а) и 5.1 ж), для изолируемых объектов с положительными температурами транспортируемого вещества;

- по подпунктам 5.1 а) и 5.1 з), для изолируемых объектов с отрицательными температурами транспортируемого вещества;

- в результате принимается большее значение толщины теплоизоляционного слоя;

- по подпункту 5.1 ж); когда потери тепла не регламентированы проверка по подпункту 5.1 а) не требуется.

5.14 Расчетную толщину теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов и изделий следует округлять до значений, кратных 10 мм:

- при выполнении расчета по нормированной плотности теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции (условия подпункта 5.1 а) - в соответствии с правилами арифметики;

- при выполнении расчета по условиям подпунктов 5.1 б) … 5.1 и) - всегда в большую сторону.

Для жестких формованных изделий толщину теплоизоляционного слоя следует принимать ближайшую к расчетной толщине изделий по соответствующим государственным стандартам или техническим условиям.

5.15 Минимальную толщину теплоизоляционного слоя из волокнистых уплотняющихся материалов и изделий следует принимать равной 30 мм.

5.16 Толщину теплоизоляционного слоя для арматуры и фланцевых соединений принимать равной толщине теплоизоляционного слоя трубопровода.

5.17 Толщину теплоизоляционного изделия из волокнистых уплотняющихся материалов следует определять с учетом коэффициента K_c по формулам:

- для цилиндрической поверхности

d₁ = d·K_c·[(d + d) / (d + 2·d)];                         (22)

- для плоской поверхности

d₂ = d·K_c,                         (23)

где d₁, d₂ - расчетная толщина теплоизоляционного изделия, м;

d - расчетная толщина теплоизоляционного слоя, м;

d - наружный диаметр изолируемого объекта, м;

K_c - коэффициент уплотнения теплоизоляционного материала, принимаемый в соответствии с таблицей 9.

Таблица 9

В случае, если в формуле (22) произведение «K_c·[(d + d) / (d + 2·d)]» меньше единицы, оно должно приниматься равным единице.

5.18 При многослойной изоляции толщину изделия до его уплотнения следует определять отдельно для каждого слоя.

5.19 Объем теплоизоляционных изделий из волокнистых уплотняющихся материалов до уплотнения следует определять по формуле:

V = V_i·K_c,                         (24)

где V - объем теплоизоляционного материала или изделия до уплотнения, м³;

V_i - объем теплоизоляционного материала или изделия с учетом уплотнения, м³.

Приложение А

(рекомендуемое)

Техническое задание на проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

Таблица А.1 - Форма технического задания на проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

Таблица А.2 - Сокращения для обозначения «месторасположение изолируемого объекта» используемые при заполнении графы «месторасположение…» в таблице А.1 (Приложение А)

Таблица А.3 - Сокращения для обозначения «назначение изоляции» используемые при заполнении графы «месторасположение…» в таблице А.1 (Приложение А)

Приложение Б

(рекомендуемое)

Таблица Б.1 - Форма техномонтажной ведомости

Приложение В

(справочное)

Таблица В.1 - Расчетные технические характеристики теплоизоляционных материалов и изделий, применяемых для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

Приложение Г

(справочное)

Таблица Г.1 - Расчетные технические характеристики материалов, применяемых для тепловой изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке

Приложение Д

(справочное)

Таблица Д.1 - Материалы для покровного слоя теплоизоляционной конструкции

Приложение Е

(обязательное)

Нормы плотности теплового потока через поверхностьтеплоизоляционной конструкции оборудования и трубопроводов с положительными температурами транспортируемого вещества (теплоносителя)

Таблица Е.1 - Нормы плотности теплового потока при расположении оборудования и трубопроводов на открытом воздухе

Таблица Е.2 - Нормы плотности теплового потока при расположении оборудования и трубопроводов в помещении

Приложение Ж

(обязательное)

Таблица Ж.1 - Коэффициенты к базовым нормам плотности теплового потока от изолированных объектов в зависимости от стоимости топливной составляющей себестоимости тепла

Приложение И

(обязательное)

Таблица И.1 - Значения коэффициентов стоимости тепла в зависимости от типа энергетических реакторов

Приложение К

(обязательное)

Таблица К.1 - Коэффициенты к базовым нормам плотности теплового потока от изолированных объектов, расположенных на открытом воздухе, учитывающие температуру наружного воздуха

Приложение Л

(обязательное)

Таблица Л.1 - Коэффициенты к базовым нормам плотности теплового потока от изолированных объектов, расположенных в помещении, учитывающие температуру воздуха в помещении

Приложение М

(обязательное)

Нормы плотности теплового потока через поверхность теплоизоляционной конструкции оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами транспортируемого вещества

Таблица М.1 - Нормы плотности теплового потока при расположении оборудования и трубопроводов на открытом воздухе

Таблица М.2 - Нормы плотности теплового потока при расположении оборудования и трубопроводов в помещении

Приложение Н

(справочное)

Расчетные коэффициенты теплоотдачи от наружной поверхности покровного слоя теплоизоляционной конструкции в зависимости от вида и температуры изолируемого объекта, методики расчетов толщины теплоизоляции и применяемого покровного слоя

Таблица Н.1- Расчетные коэффициенты теплоотдачи от наружной поверхности покровного слоя теплоизоляционной конструкции для расчета толщины изоляции по заданной температуре на поверхности изоляции в помещении и на открытом воздухе

Таблица Н.2- Расчетные коэффициенты теплоотдачи от наружной поверхности покровного слоя теплоизоляционной конструкции для других видов расчетов толщины изоляции

Ключевые слова: тепловая изоляция, теплоизоляционный материал, теплоизоляционное изделие, теплоизоляционная конструкция, нормы плотности, тепловой поток, коэффициент теплоотдачи, транспортируемое вещество, теплоноситель.

Лист регистрации изменений

Содержание