Пароизоляция резервуара пожзапаса Опции

[tric1]

Здравствуйте, специалисты! Кто может сталкивался..
Задача стоит изолировать стальной резервуар пожзапаса воды для исключения его замерзания . По ТЗ температура воды 5-20, т.е. зимой поддерживается змеевиком на уровне 5С, а летом, якобы, нагревается окр.воздухом и радиацией до 20С.
По норм.плотности теплового потока для Твн=20С, Тнар= Тср.год толщина изоляции получилось меньше 60мм минваты.
Поскольку температура стенки меняется в течении года, то согласно п. 4.5 СП 61.13320.2012необходимо делать расчет для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции и там уже смотреть предусматривать ли пароизоляцию или нет.
Подобный расчет представлен в СНиПе 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Но в случает со зданиями "как бы все наоборот":
1)накопление влаги происходит зимой, а не летом, как в случае с резервуаром
2) температура и относительная влажность в помещении постоянна, а со стороны стенки резервуара нет.
4)перемещение влаги для зданий "изнутри-наружу", а в изоляции резервуара "снаружи-внутрь"
3) условие ненакопления влаги является превышение сопротивления паропроницанию изоляции над нормируемым. насколько оно подходит в данном случае
Есть ли нормальная методика расчета для данного случая? и насколько правомерно пользоваться формулами для защиты зданий и перекручивать их на свой взгляд

Сообщение отредактировал tric1 - 15.8.2014, 13:13

[tric1]

Здравствуйте, специалисты! Кто может сталкивался..
Задача стоит изолировать стальной резервуар пожзапаса воды для исключения его замерзания . По ТЗ температура воды 5-20, т.е. зимой поддерживается змеевиком на уровне 5С, а летом, якобы, нагревается окр.воздухом и радиацией до 20С.
По норм.плотности теплового потока для Твн=20С, Тнар= Тср.год толщина изоляции получилось меньше 60мм минваты.
Поскольку температура стенки меняется в течении года, то согласно п. 4.5 СП 61.13320.2012необходимо делать расчет для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции и там уже смотреть предусматривать ли пароизоляцию или нет.
Подобный расчет представлен в СНиПе 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Но в случает со зданиями "как бы все наоборот":
1)накопление влаги происходит зимой, а не летом, как в случае с резервуаром
2) температура и относительная влажность в помещении постоянна, а со стороны стенки резервуара нет.
4)перемещение влаги для зданий "изнутри-наружу", а в изоляции резервуара "снаружи-внутрь"
3) условие ненакопления влаги является превышение сопротивления паропроницанию изоляции над нормируемым. насколько оно подходит в данном случае
Есть ли нормальная методика расчета для данного случая? и насколько правомерно пользоваться формулами для защиты зданий и перекручивать их на свой взгляд

Сообщение отредактировал tric1 - 15.8.2014, 13:13

[Knever]

конкретно с такой постановкой задачи не сталкивался, но емкость считать от замерзания и "конденсата", с учетом нагревателей приходилось и не раз.
Сначала общие комментарии
1. Суда больше подойдет СП 61,13330,2012 - хотя он, по сути, четко на емкости не распространяется, но он ближе чем 13320
2. Норма плотности - не распространяется на такие объекты, и по формальному признаку и по логике.
3. Как правило если емкость большая, и еще с подогревом то все она не промерзнет за всю зиму, то есть изоляция не нужна.
4. Применять изоляцию нужно исходя из необходимости.
4.1 уменьшить мощность обогрева
4.2 уменьшить кол. льда в резервуаре (замерзание)
4.3 "защитить" от конденсата - "что бы не потел."
5. Что касаемо "конденсата", на улице от него считать изоляцию по СП бесполезно, влажность может быть до 100% изоляции 8. Если хотите Вату, то без пароизоляции ни как, если закрытопористые материалы каучуки, стекло, или полистирол (экструдированный), то можно без паробарьера, но с герметиком.
6. При расчете на застывание, не стоит забывать, что если емкость будет только на 20% полная, тогда может и замерзнуть без изоляции.

Методики расчета нет. (ну мне точно не известна). Но посчитать по общим формулам можно.
Вы определитесь, как хотите подать изоляцию, я посчитаю. только данные дайте, объем и мощность (если есть), город.
и тип. материала какой хотите))

Сообщение отредактировал Knever - 15.9.2014, 17:04

[tric1]

Спасибо за ответ, Knever!
По пунктам:
1. Да, вышла небольшая опечатка, документ таки СП 61.13330.2012
2. Норма плотности действительно больше подходит для "горячего" оборудования, но.. при совместном расчете обогрева и изоляции необходимо от чего-то отталкиваться при выборе толщины изоляции-расхода теплоносителя. В одном из выпусков в журнале
теплоэнергетика была статья где приводился технико-экономический расчет для одной трубы, с графиками зависимости расхода теплоносителя от толщины изоляции. Предлагалось выбирать на нем пересечении
капитальных и эксплуатационных затрат и, таким образом, определять самое экономичное отношение.
3. Да это так, в принципе и регион не очень холодный..
4. Да можно и без нее, но на воду разорятся наверное.. для сравнения с 60мм у меня получается расход воды на обогрев 0,9т/ч, для 80мм - 0,7т/ч (если внутренний змеевик).. для внешнего 1,5 и 1,2 соответственно. Вообще по нормам теплового потока там получается 40мм изоляции достаточно..
5. Да, методика расчета для предотвращения конденсации в СП61.13330 действительно приведена только для помещений, но необходимость наличия пароизоляции по тому же СП определяется исходя из расчета на накопление влаги в толщине слоя за год.
Как я понимаю, то даже если в теплый период года будет 100% и изоляция будет мокрая какое-то время, то важно только то, чтобы до зимнего периода она высохла. Слой этот никогда не делали в расчете что так оно и будет.
6. Применить расчет на застывание вообще невозможно т.к. откуда брать необходимое время (не всю же зиму целиком), да и обогрев все равно необходим, хотя бы патрубка сливного к насосам пожаротушения.. оно ж первым делом и замерзнет
Но тема, считаю, актуальная..

Сообщение отредактировал tric1 - 22.9.2014, 17:00

[Knever]

Раз тема актуальная давайте посчитаем вместе!.
Для этого нам понадобится, размеры резервуара, параметры обогрева, район строительства.
Режим работы, емкости, ее планируемое заполнение, свойства жидкости (обычная вода?)

[tric1]

Давайте, Knever. Резервуар 2500м3, ДхН=15.2х14.2м. Параметры теплоносителя - вода 105/70. Район- г.Москва. Режим работы емкости- постоянный, отвод воды только при пожаре (аварийно), никакой циркуляции. Среда внутри - обычная вода. Проекктный уровень заполнения - 14м. Изоляция минеральная вата. Обогрев пусть будет внутренний.
Мне просто интересно как другие люди считают. Вообще расчеты изоляции делали и делаем, крепления разрабатываем, но вот пароизоляция..

Сообщение отредактировал tric1 - 24.9.2014, 8:49

[Knever]

Наш девиз от простого к сложному!. (Начнем со школьных формул, если нужно, то кончим численным нестационарным моделированием)

Сначала прикинем порядок цифр.
p*v*c*(dT)= 1000*2500*4200*(20-0) = 2.1*10^11 = 210 ГДж.
Это, что бы она остыла c 20 градусов до 0. (за зиму)

M/2*3,3•10^5= 2500000/2*3,3*10^5 еще 412 ГДж энерги.
Это, что бы половина воды промерзла.

Sем. = ПИ*15,2*14,2+ПИ*15.2*15.2 (днищем пренебрежём) = 1403 м2
Это примерная теплоотдающая поверхность емкости.

Что бы половина промерзла до -16,8.
p*v*c*(dT)= 920*2500/2*1943*(0 - - 16,8) = 37,53 ГДж

Потери с 1 м2, при изоляции ватой 1 мм. И ветре 10 м/с.
R= 1/1000/0,05+1/26 = 0,058462 (а)
Потери с 1 м2, при изоляции ватой 10 мм. И ветре 10 м/с.
R= 10/1000/0,05+1/26 = 0,238462 (б)

Температурный напор за зиму примерно (20-0)/2 – (-16,8) = 26,8

3 месяца зимы продолжительностью = 3*30*24*3600*сек. =7776000

и того:
а) Q с м2 = 458 Вт/м2 (dt/®)
б) Q = 112,3871
а) примерно 5*10^12 или 5000 ГДж за 3 месяца
б) примерно 1226 ГДж., за 3 месяца.
А у нас всего 210+412+37,53 ГДж. = 659,53

И того по результатам предварительной прикидки, мы приходим к мнению, что изолировать емкость необходимо, возможно так же необходимо ее греть. Нужно посмотреть по месяцам, и учесть внутреннее термическое сопротивление или обогрев. Хотя и так очевидны некоторые вещи
100 мм из каучука R= 100/1000/0.036+1/26=2.816
Q = 9,5, за 3 месяца = 103 ГДж.
Вывод если, эффективная изоляция то обогрев не нужен.
Но задача, стояла про вату, мне нужно время все просчитать.

мог ошибиться, так как прикидывал, в машине . проверю, пересчитаю... отпишусь.

Сообщение отредактировал Knever - 25.9.2014, 22:42

[tric1]

Да, вы правы, теоретически если изоляция хорошая, то греть ничего не надо, но без обогрева все равно не обойтись т.к. замерзнет именно там где сосет насос, да и проектный запас воды тоже нельзя чтоб уменьшился (глыбой льда ничего не потушишь, разве что краном ее на пожар скинуть).