Isolation thermique des tuyaux: lutter contre le gel et

L'isolation thermique des canalisations de réseaux de chaleur, ainsi que des systèmes d'alimentation en eau et de drainage est pratiquement obligatoire. Cela est dû au fait que lors de leur déplacement dans les tuyaux, leur contenu peut soit être exposé à de basses températures (risque de gel), soit perdre de l'énergie thermique.

Pour éviter cela, les experts utilisent diverses méthodes, dont la plus populaire sera présentée dans notre article.

Bases de l'isolation

La nécessité d'accomplir un travail

Toutes les mesures visant à isoler les canalisations sont mises en œuvre avec un objectif spécifique: réduire l’influence de facteurs externes sur le contenu des canalisations.

Cependant, en fonction de la situation, les nuances peuvent varier:

• Si nous parlons de chauffage et d’alimentation en eau chaude, il est nécessaire de minimiser les pertes d’énergie pendant le transport du liquide de refroidissement.. Bien que l’eau chaude atteigne le pipeline de la chaufferie à la maison (surtout en hiver), elle refroidira d’environ 10 à 15 minutes.⁰C. En conséquence, les pertes financières seront également considérables.

• De plus, l'isolation thermique des canalisations d'eau chaude dans les locaux résidentiels et industriels est également importante.. Il est monté de manière à protéger les personnes des brûlures au contact des parois chauffées des circuits de communication.
• Avec le système d'eau froide et d'égout, nous avons un problème légèrement différent.. Lorsque la température de l'air atmosphérique diminue, le risque de gel du liquide dans les tuyaux augmente, ce qui entraîne, à un stade précoce, un affaiblissement de la pression, puis un blocage complet.
• Si vous essayez d'utiliser un système dans lequel un bloc de glace s'est formé, un tuyau peut se casser. avec toutes les conséquences qui en découlent (au sens littéral et figuré).

En fait, les méthodes décrites ci-dessous sont utilisées pour résoudre ces trois problèmes.

Approches pour résoudre le problème

Protégez les pipelines des températures extrêmes et des influences externes de plusieurs manières:

• Premièrement, les canalisations d'égout (égouts fécaux et pluviaux), ainsi que le système d'alimentation en eau peuvent être équipés de systèmes de chauffage actif. De tels systèmes sont des câbles chauffants qui sont soit montés sur le dessus d'un tuyau, soit insérés dans sa lumière et connectés au réseau électrique.

Faites attention! Lorsqu'il est utilisé en continu, le manuel recommande l'utilisation de fils à autorégulation qui ne surchauffent pas et ne brûlent pas, car ils sont automatiquement déconnectés en cas de surchauffe.

• Deuxièmement, les tuyaux peuvent être posés de manière à ce qu'ils aient un contact minimal avec les basses températures. Habituellement, à cette fin, toutes les communications sont enfouies dans le sol en dessous du niveau de gel.

• Ce groupe de méthodes comprend également la pose de conduites dans des bacs souterrains fermés: le système est situé dans une chambre à air relativement isolée, l’air dans lequel la température de refroidissement est beaucoup plus lente.
• Cependant, la capacité de "cacher" le tuyau sous le sol n'est pas toujours. C'est pourquoi, dans la plupart des cas, le circuit d'isolation thermique en matériaux poreux est utilisé. Ce circuit agit comme une zone tampon, empêchant les pertes de chaleur du liquide chaud et protégeant l’eau froide et les drains du gel.

C'est cette méthodologie que nous consacrons à notre examen détaillé.

Règlement réglementaire

Le document de base régissant les matériaux et les méthodes utilisés dans l'isolation thermique de diverses communications est le SNiP 2.04.14-88. Cette norme rassemble des informations sur la technologie de l'isolation, ainsi que sur les exigences de base relatives aux circuits de protection.

Si nous analysons les principales dispositions de ce document, le SNiP sur l'isolation thermique des équipements et des canalisations contient les recommandations suivantes:

• Le chauffage doit être un élément obligatoire de tout système, quelle que soit la température du liquide de refroidissement.
• Pour l'équipement de la couche d'isolation thermique, on peut utiliser à la fois des structures prêtes à l'emploi (nous expliquerons ci-dessous les caractéristiques des systèmes «pipe in pipe») et des structures préfabriquées.
• Lors de la pose de l'isolant, il est impératif de protéger les pièces métalliques contre la corrosion, car dans ce cas, la rouille se répandra beaucoup plus rapidement.

• L'optimum est une conception multicouche du circuit, qui comprend l'isolation elle-même, fixée à l'aide de fixations, d'un pare-vapeur et d'une couche protectrice en métal, en polymère dense ou en non-tissé. Dans certains cas également, l’installation d’un contour de renforcement est envisagée, la tâche principale étant de protéger les matériaux poreux du concassage et d’empêcher les déformations du tuyau lui-même.

Le document contient également des formules permettant de calculer l'épaisseur de chaque couche. Les données sur la puissance minimale autorisée (pour SNiP) du circuit d'isolation thermique, nous avons rassemblé dans le tableau ci-dessous:

Il convient de noter que l'essentiel des exigences énoncées dans la norme concerne l'agencement des réseaux de chauffage à grande capacité, ainsi que des principaux systèmes d'alimentation en eau et des canalisations d'égout. Cependant, même si vous construisez vous-même un système d'alimentation en eau ou d'égout, vous devez vous familiariser avec ce document et, si possible, utiliser les données fournies lors de la conception et de l'installation.

Examen des matériaux

Matériaux polymères

En ce qui concerne les matériaux utilisés pour réduire les pertes de chaleur, nous pensons d’abord aux polymères expansés. Cela est tout à fait raisonnable, car la gamme de ces produits est très large et il ne sera donc pas difficile de choisir la variété la mieux adaptée à notre situation.

Tout d'abord, de telles compositions méritent l'attention:

• Mousse de PE. Cette isolation est caractérisée par une porosité élevée, une faible densité et une résistance mécanique relativement faible. L'isolation des tuyaux en mousse PE est généralement réalisée sous la forme de cylindres oblongs munis d'une fente, ce qui permet une installation rapide même sans compétences particulières. Les inconvénients de l'isolation des EPI comprennent généralement une usure rapide due à des dommages mécaniques et une faible résistance à la chaleur.

Faites attention! Pour faciliter l'installation des couvercles et empêcher l'enlèvement du matériau, il faut choisir un modèle dont le diamètre correspond au diamètre du tuyau.

• Styromousse. Il a une faible élasticité et une résistance considérable, car il est fabriqué sous la forme d'une «coque» de plusieurs segments. Pour relier les pièces ensemble au niveau de leurs bords, des verrous avec des pointes et des rainures sont fabriqués, ce qui vous permet de vous passer d'attaches et de vous débarrasser des "ponts thermiques". C'est une mousse plus chère, mais qui sert aussi parfois plus longtemps.
• Mousse de polyuréthane. Habituellement utilisé pour la production d'isolant pré-installé, mais peut être utilisé dans la vie quotidienne. Disponible sous forme de "coquilles" à deux ou quatre segments, ainsi que sous forme de mousse isolante. La pulvérisation de polyuréthane vous permet d’assurer une isolation efficace des communications de la forme la plus complexe, tandis que la coque résultante est scellée.

Astuce! Après polymérisation, la mousse de polyuréthane n’est pas détruite sous l’influence des rayons ultraviolets; elle est recouverte de peinture ou de tissu non tissé. Lors du choix d'un matériau, il est très important de s'assurer qu'il présente une perméabilité à la vapeur suffisante.

Matériaux fibreux

Les matériaux isolants à base de laine minérale et de ses dérivés ne sont pas moins populaires (et parfois plus que les isolants polymères).

Ils ont de tels avantages:

• Faible coefficient de conductivité thermique, assuré par une structure interne unique formée d'une multitude de fibres.
• Résistance considérable aux facteurs externes, à savoir chaleur, pénétration d’acides, alcalis, huiles, etc.

Faites attention! Un avantage supplémentaire est que la coquille de laine minérale n'endommage pas les rongeurs.

• La possibilité de conserver sa forme sans avoir à installer un cadre supplémentaire.
• Prix ​​raisonnable.

Dans le même temps, il convient de noter que lors de l'installation de tels circuits d'isolation thermique, il est nécessaire de s'assurer que le matériau ne se contracte pas et est protégé de manière fiable contre le mouillage, ces effets pouvant réduire considérablement l'efficacité de son travail.

Les coquilles isolantes en laine minérale et en polymère fournissent souvent un revêtement métallisé en feuille d'aluminium ou en acier d'épaisseur différente. Ce revêtement agit comme un bouclier thermique, réfléchissant le rayonnement infrarouge et réduisant la dissipation de chaleur dans l'atmosphère.

Constructions à haute densité

Enfin, un groupe séparé est constitué de conduites pré-isolées pour les réseaux de chaleur (le système «pipe in pipe»). Ils sont livrés avec un boîtier de protection contre la chaleur déjà monté et la tâche du maître consiste uniquement à combiner tous les détails dans un système unique.

Les principales composantes de la construction de tels pipelines sont les suivantes:

• La base est un tuyau en métal ou en polymère. Il agit comme un élément porteur pour l’ensemble du système, il peut être fabriqué avec une technologie sans soudure ou par soudage.
• La couche isolante, qui est le plus souvent constituée de polyuréthane expansé (PUF). En règle générale, il est appliqué sur la conduite selon la technologie de remplissage en remplissant le coffrage spécial avec la masse fondue.
• Housse de protection Il est réalisé en polyéthylène (tubes en PPU PE) ou en acier galvanisé (PPU OT). La première variété est destinée à être mise au sol par la technologie sans canal, la seconde est destinée à être placée à l'air libre.
• De plus, les câbles de commande à distance (conducteurs en cuivre), qui permettent de déterminer l'état de l'ensemble du tuyau et de localiser avec précision les zones endommagées par l'isolation ou la structure de support, sont souvent posés dans l'épaisseur de l'isolant en mousse de polyuréthane.

Les tuyaux sont expédiés de l'usine entièrement assemblés et soudés. Les circuits d'isolation thermique sont combinés soit à l'aide de manchons thermorétractables spéciaux, soit en doublant les raccords en laine minérale avec une couche de feuille.

Conseils pour l'auto-installation

La complexité du processus d’arrangement de l’isolation dépend en grande partie de l’ampleur des travaux. Si, dans une maison privée, vous pouvez vous débrouiller en quelques heures à peine, vous devrez travailler assez dur pour la pose de la route.

Nous donnons ci-dessous des instructions dans lesquelles nous essaierons de prendre en compte tous les points essentiels.

Nous commençons la description par la technologie de l’isolation des tuyaux posés à l’extérieur.

Nous desservons la partie souterraine comme suit:

• Au bas de la tranchée, posez des bacs d'égout en béton très résistant à l'eau.
• Nous plaçons les tuyaux dans le plateau en scellant soigneusement les joints.
• De là-haut, nous appliquons des couvertures d'isolation thermique, puis nous enveloppons les produits de fibre de verre perméable à la vapeur. Pour la fixation, utilisez des colliers spéciaux en polymère.
• Nous fermons le couvercle avec un plateau, après quoi nous le recouvrons de terre extraite de la tranchée. Il est souhaitable de déposer un mélange d’argile et de sable dans l’espace entre les parois du plateau et le bord de la tranchée, puis de compacter.
• Si le plateau n'est pas utilisé, les tuyaux sont posés sur une couche de sol compacté rempli de sable et de gravier.

Les travaux sur l'isolation thermique du pipeline externe sont un peu différents:

• Pour commencer, nettoyez toutes les parties de la rouille en l’enlevant à l’aide d’une brosse métallique.
• Ensuite, nous traitons les tuyaux avec un composé anti-corrosion.
• À l'étape suivante, nous installons la «coque» en polymère ou enveloppons chaque tuyau avec un isolant en rouleau de laine minérale.

Faites attention! Vous pouvez également appliquer une couche de mousse de polyuréthane ou plusieurs couches de peinture isolante céramique. Dans le cas de l'isolation de peinture, il existe une possibilité d'économiser sur le traitement anti-corrosion.

• De la même manière que dans le cas précédent, nous avons mis en place une couche protectrice, mais vous pouvez également utiliser ici un film recouvert d’une feuille avec un renfort en polymère.
• Pour fixer toute la structure, nous utilisons des colliers en acier ou en plastique.

Il est plus facile de chauffer les conduites internes: nous posons des coquilles en mousse de polyéthylène sur le diamètre correspondant et les fixons avec du ruban d’aluminium ou des attaches en plastique.

Conclusion

L'isolation thermique des équipements et des conduites doit être réalisée selon un schéma standard utilisant des matériaux appropriés. Seulement dans ce cas, l'eau chaude restera chaude de la chaufferie à la maison et l'eau froide ne gèlera pas, même par froid extrême. Plus en détail, les problèmes de communication d’isolation sont traités dans la vidéo de cet article.