Трубы в ППУ изоляции
Трубы для теплоснабжения (стальные трубы в ППУ изоляции, в полиэтиленовой и оцинкованной оболочке)
Снижение теплопотерь – одна из основных задач, на решение которой направляются значительные средства в различных сферах. Эта проблема, связанная с неэкономичным расходом энергоресурсов является причиной значительных финансовых потерь. Возникая на разных этапах эксплуатации строительных и инженерных сооружений, сетей, трубопроводов, она вызывает очень высокие сопутствующие расходы. Ситуация создала все предпосылки для оперативной разработки новейших технологий и производства материалов, которые позволят минимизировать расход энергетических ресурсов и в разы снизить имеющиеся финансовые затраты. В области производства труб для теплоснабжения сегодня достаточно успешно применяются различные технологии нанесения теплоизоляционных материалов, демонстрирующие высокую эффективность сбережения тепла вне зависимости от условий эксплуатации. С их помощью обеспечивается снижение затрат более чем в 6 раз.
ППУ изоляция для стальных труб – эффективность и экономия
Одной из современных технологий, направленных на обеспечение теплосбережения при производстве стальной трубы для теплоснабжения является применение ППУ – пенополиуретановой изоляции. Технология нанесения заключается в заливке на поверхность проката пенополиуртена – термопластичного полимера и защитного слоя из ПНД или оболочки из оцинкованной стали, материал которого подбирается в зависимости от сложности условий эксплуатации. Для получения максимальной эффективности формируется покрытие из нескольких слоев:
- Двухслойное:
• пенополиуретан – пенообразный пластик, эластичная модификация которого носит название поролона;
• полиэтилен ПНД или оцинкованная листовая сталь – в качестве защитной оболочки теплоизолятора.
- Трехслойное – предусматривает создание «сэндвича», в котором пенополиуретан находится между двумя слоями защищающего материала.
Качественное покрытие отличается отсутствием швов, стыков, что достигается равномерным его нанесением. Процесс отличается быстротой и экономичностью. Заключается в строгом соблюдении пропорций подготавливаемого состава на основе жидких ингредиентов – полиола и полиизоцианта. Его под давлением подают в пространство между внешней оболочкой из ПЭ и вторым слоем или поверхностью трубы при двухслойном нанесении. В процессе остывания смесь отвердевает. При этом обеспечивается проникновение компонентов смеси на молекулярном уровне в материалы поверхностей, с которыми он соприкасается. Тем самым достигается единство и общая жесткость конструкции.
Качественные стальные трубы в ППУ изоляции, в полиэтиленовой и оцинкованной оболочке не должны иметь раковин или превышения допусков на толщину слоев по всей длине покрытия.
Свойства и характеристики теплоизолирующего ППУ
Пенополиуретан, как основная составляющая, производится из нефтепродуктов соответствующего качественного состава, состоящих из газа, объем которого достигает 95%. Газ заполняет все полости мелкоячеистой структуры материала. При этом требуемую жесткость ППУ обеспечивают стенки каждой ячейки, создавая прочный и упругий каркас.
Этот материал характеризуется:
• высокой адгезионной способностью;
• отсутствием теплопроводности;
• минимальным весом, благодаря чему не утяжеляет изделие, но обеспечивает дополнительно его упрочнение;
• допустимым диапазоном температур, при которых труба в изоляции может быть использована – от -85 до 140С;
• температурным пределом, протекающих сред по трубам – 150С;
• отсутствием водопроницаемости;
• повышенной стойкостью к воздействиям агрессивных сред;
• обеспечением звукоизоляции;
• абсолютными антикоррозионными свойствами, не создает условий для развития грибков, не гниет;
• тремя классами по степени горючести – С, ТВ, ТС;
• экологичностью – только при температурах свыше 600С выделяет угарный газ;
• сроком службы свыше 30 лет.
Применение ППУ обеспечивает целый ряд преимуществ, позволяя решать сразу несколько задач:
- Снижается показатель коэффициента теплопроводности до диапазона от 0,025 до 0,032 Вт/(м*К).
- Обеспечивается эффективная защита от механических повреждений.
- Не создаются условия для возникновения коррозии.
Материал и свойства защитных оболочек для труб с ППУ
Полиэтилен
Материал – термопластичный полимер, полученный при полимеризации этилена. Основные свойства исходного сырья передаются продукту полимеризации. Применяются марки ПЭ-80, ПЭ-100 и другие с добавлением стабилизаторов. Покрытие характеризуется:
- Повышенной морозоустойчивостью.
- Высокой степенью стойкости к разрушающим воздействиям химически активных сред.
- Диэлектричностью.
- Низким уровнем адгезии.
- Повышенной устойчивостью к ударным воздействиям
Стальные трубы для теплоснабжения в ППУ с защитой на основе полиэтилена обладают высокой степенью гидрозащиты. Рекомендованы к применению при организации подземных трубопроводов на глубине от 2 до 8 м. Эффективны при проведении бесканального монтажа.
Оцинкованная защита
Слой изготавливается из высококачественной оцинкованной стали и «одевается» непосредственно на саму трубу. При взаимодействии с кислородом происходит окислительный процесс, который формирует плотную защитную пленку. При отсутствии ее повреждений стальные трубы в ППУ изоляции, в оцинкованной оболочке эффективно противостоят коррозии длительное время.
Трубы с таким типом защиты применяются при прокладке:
• внешних трубопроводов;
• в туннелях;
• проходным способом.
При производстве изделий в обязательном порядке наносятся индикаторы и проводники ОДК. Это позволяет оперативно реагировать на повреждения и осуществлять контроль состояния покрытия.
Особенности стальных труб с ППУ и защитным слоем
Технология нанесения гидро- и тепллоизоляционного слоя, применения защитных покрытий обеспечивает формирование литой цельной конструкции. Технически, после напыления, образуется изделие, представляющее собой несколько элементов, жестко соединенных друг с другом:
• защитный слой из ПЭ отвечающего требованиям ГОСТ 16337;
• непосредственно теплоизолирующий ППУ;
• еще один слой из ПЭ или оцинкованной листовой стали по поверхности теплоизолируемого проката – если изделие предназначено для применения в сложных условиях;
• непосредственно тело самой стальной трубы.
Изготовление трубы для теплоснабжения с нанесением теплоизолирующего слоя осуществляется при строгом соблюдении требований ГОСТ и жестким контролем на каждом производственном этапе. Основные технические параметры такого изделия определены в ГОСТ 30732 от 2006 года. Согласно его требованиям стальные трубы с ППУ предназначены для теплоносителя, имеющего следующие характеристики:
• давление – не более 1,6 МПа;
• максимальная допустимая температура – 150С.
Согласно требований стандарта трубы для теплоснабжения изготавливаются при строгом соблюдении их размеров. Применяются трубы, имеющие следующие параметры:
• наружный диаметр – от 32 до 1420 мм;
• толщина стенки – 3,0-12,0 мм
• длина – 8-12 м при сечении до 21,9 см и 10-12 если сечение превышает 27,3 см;
• длина оголенных концов – 150 мм для труб с наружным диаметром до 315 мм и 250 мм – для диаметров от 400 до 1420 мм.
Учитывая различные условия, которые могут возникать при прокладке трубопроводов производители предлагают выбор вариантов:
- Стандартные – для обычных условий.
- Усиленные – эффективный продукт для прокладки и эксплуатации в сложных условиях, особенно при прокладке в широтах с низкими зимними температурами.
Параметры труб с полиэтиленовым слоем:
- Для изделий Стандарт:
• наружный диаметр – 9,0-160 см.
- Для изделий Усиленные наружный диаметр от внешнего диаметра трубы:
• 5,7 см до 42,6 см – от 14,0 и до 63,0 см;
• 82,0 и 92 см – 110 и 120 см.
Для проката с оцинкованной защитой номинальный внешний диаметр находится в диапазоне от 10 до 160 см.
Чтобы увеличить срок эксплуатации труб с ОЦ применяются дополнительные возобновляемые меры по защите поверхностей с использованием лакокрасочных, полимерных и других составов.
Маркировка
Государственный стандарт 30732 нормирует обязательное маркирование изделий, имеющих теплоизоляционное покрытие. Оно включает:
• указание на тип исходного материала трубы;
• показатель внешнего диаметра;
• параметр толщины стенки;
• тип изоляционного слоя;
• название теплоизолятора;
• название защитных слоев;
• номер стандарта.
Важные особенности и некоторые требования к производству труб с ППУ
- Технология изготовления изделий предусматривает обязательную подготовку готовых каналов:
• удаление грязи;
• обезжиривание;
• удаление ржавчин, окалин;
• сушка.
- Поверхность трубы подвергается воздействию дроби.
- По всей ее длине одевается несколько опорных, обеспечивающих центрирование колец, и монтируется кабель дистанционного контроля герметичности.
- При возникновении повреждений поверхностного слоя, появления протечек эти места герметизируются.
- Индикаторы выполняются из меди. Имеют сечение в 1.5 мм2. Их размещение определено 20 мм от стенок труб. Допустимое отклонение не должно превышать 2 мм.
- При увеличении диаметра основы, количество проводов индикации может достигать 3-х штук.
- При надземном применении изделий с оцинкованной защитной оболочкой контролирующие ОДК могут не применяться. Здесь достаточно проведения визуального контроля.
- При необходимости оборудуется дополнительный канал с кабелем подогрева.
- Толщина теплоизолирующего слоя может формироваться исходя из ТУ заказчика.
- В случае возгорания изолирующего материала при локализации пожара требуется обязательное применение защитных средств.
Процесс строительства с применением труб с покрытием ППУ, а также фасонных изделий значительно сократили сроки прокладки трубопроводов, снизив затраты на монтаж и эксплуатацию. Технология производства оказалась достаточно универсальной, позволив применить ее при на стальных электросварных и бесшовных трубах, в качестве защиты и теплоизоляции изделий из ПНД или для гибких труб. При этом расширился и диапазон размеров, предлагаемых производителем элементов трубопроводов с теплоизолирующим слоем.
При необходимости прокладки подземных каналов в зонах с повышенной нагрузкой на грунт трубы для теплоснабжения в ППУ обеспечиваются дополнительными мерами по защите. Используются прочные футляры, бандажи, закрепляемые по всей длине снаружи защитной оболочки. Бандажи изготавливаются на основе ПЭ в виде колец, имеющих толщину от 5 до 43 мм. Тем самым, при обеспечении необходимого усиления они позволяют осуществлять ремонтные работы. Благодаря применению таких дополнительных конструкций обеспечивается:
• оптимальная защита трубопровода от внешних нагрузок;
• стабилизация подвижных грунтов;
• повышается износоустойчивость изоляции.
Примером качественного производства являются гибкие трубы СМИТФЛЕКС на основе нержавеющей легированной стали AISI 316L-03Х17Н13АМ3 с гофрированной структурой. Защитная оболочка ППУ выполнена из гофрированного ПЭ. Изделие применяется:
• при бесканальной подземной прокладке;
• в непроходных каналах;
• в местах плотной застройки, требующих наличия гибкости для огибания препятствий.
Используется в тепловых сетях – до 150С, при организации всех типов водоснабжения, в которых температура среды не превышает 120С. Их длина обеспечивает монтирование опор стационарного типа, компенсаторов при минимальном количестве минимизацию стыков без сварки. Достигается экономия трудозатрат более чем в 5 раз. Возможность укладки горизонтально-направленным бурением делает такие трубы наиболее востребованными при прокладке трубопроводов под полотном дорог. Качественное и герметичное соединение отрезков осуществляется с помощью различного вида фитингов.