Развитие технологии утепления труб
Для теплоизоляции труб в системах отопления и водопровода было разработано множество методик, но не все из них позволяют добиться желаемого результата. А недостаточная эффективность таких систем, используемых при обустройстве как промышленных, так и бытовых коммуникаций, приводит к значительным потерям тепловой энергии, а также к промерзанию некачественно утепленных труб в холодное время года.
Острая необходимость эффективной теплоизоляции трубопроводных систем привела к тому, что была разработана технология, предполагающая использование предизолированных пенополиуретаном труб. Такая технология благодаря своей высокой эффективности сегодня начинает приобретать все большую популярность как у потребителей, так и у поставщиков тепловой энергии.
Конструкция трубы с ППУ-озоляцией
Пенополиуретан уже достаточно давно используется в качестве материала для защиты водопроводных сетей от промерзания и для снижения теплопотерь в системах отопления. Изначально такой материал выпускался в виде теплоизоляционных плит, которые фиксировались на трубах. Эта технология утепления не только требовала дополнительных трудозатрат, но и предполагала наличие определенных знаний и опыта для выполнения таких работ. Использование инновационной пенополиуретановой теплоизоляции, которая выпускается в форме своеобразной скорлупы, позволяет легко и без значительных трудозатрат утеплять с ее помощью уже эксплуатируемые трубопроводные системы.
Скорлупа ППУ выпускается в виде прямых сегментов определенного размера, а также в форме углов
Первые варианты такой скорлупы представляли собой утепляющий цилиндр, изготовленный с прорезью или из двух половинок, который легко фиксируются на трубе при помощи соединения «гребень-паз» или за счет других элементов. Такая скорлупа является достаточно универсальным элементом утепления систем отопления и водоснабжения, она эффективно работает в широком диапазоне температур (от –180 до +130 градусов Цельсия). Важным является и то, что ее монтаж не требует специального оборудования и не вызывает больших проблем.
Дальнейшим этапом развития технологий утепления труб стал выпуск изделий, которые уже на этапе их производства помещаются в изоляционную оболочку из пенополиуретана. Такие трубы, применяемые в системах водо- и теплоснабжения, уже качественно утеплены и готовы к использованию, их требуется только правильно смонтировать, следуя рекомендациям производителя.
Сравнение оболочки ППУ с другими разновидностями теплоизоляции
Среди достоинств труб с ППУ-изоляцией можно выделить следующие.
- Из-за того, что монтаж отдельной изолирующей оболочки не всегда можно качественно выполнить в полевых условиях, использование изделий с уже имеющейся на них скорлупой, смонтированной в производственных условиях, является более оптимальным вариантом.
- Изоляционный слой, нанесенный на такие трубы, отличается полной герметичностью, что обеспечивает надежную защиту от коррозии. Стальные трубы, покрытые такой изоляцией, не разрушаются со временем под действием окислительных процессов, а оцинкованные служат еще дольше.
- Использование труб с ППУ-изоляцией – экономически более выгодный вариант, так как технологические процессы по изготовлению такой продукции и нанесению изолирующего слоя выполняются на одном производственном предприятии.
- Трубы, на которые нанесен полиэтилен (ПЭ) или пенополиуретан, можно укладывать непосредственно в грунт, поскольку такое защитное покрытие спокойно переносит воздействие агрессивных сред.
- Благодаря ППУ-изоляции срок службы систем водо- и теплоснабжения, изготовленных из стальных труб, значительно увеличивается, а также улучшаются их эксплуатационные характеристики.
- Монтаж трубопроводов, для обустройства которых используются такие трубы, выполняется значительно проще и оперативнее.
Технические характеристики трубы ППУ
№ п/п | Показатель | Значение/размерность |
1 | Плотность | 40-60 кг/м.кв. |
2 | Прочность (допустимая нагрузка) | 200 кг/м.куб. |
3 | Коэффициент теплопроводности | 0,025-0,032 Вт/м*К |
4 | Гигроскопичность (водопоглощение) | 0,1-0,2 кг/м.кв. за сутки |
5 | Прочность на изгиб | 1,5 кг/см.кв |
6 | Рабочее давление, максимальное | 1,6 МПа |
7 | Рабочая температура носителя, максимальная | 130 °С |
8 | Пиковая температура носителя, максимальная | 150 °С |
9 | Утечка тепла, максимальная | 4 % |
Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Эксплуатационные характеристики трубы ППУ
№ п/п | Показатель | Значение/размерность |
1 | Минимальная глубина укладки при бесканальном способе прокладки | 500-700 мм |
2 | Максимальная глубина укладки | 3 000 мм |
3 | Сокращение времени монтажа теплосетей при использовании труб ППУ в сравнении с традиционными трубами | в 3 раза |
4 | Снижение расходов на обслуживание теплосетей с трубами ППУ | в 9 раз |
5 | Снижение расходов на ремонт теплосетей с трубами ППУ | в 3 раза |
6 | Расчетный срок эксплуатации | 30 лет |
Трубы ППУ представляют интерес для жилищно-коммунальных хозяйств, промышленных и нефтеперерабатывающих предприятий, в частном хозяйстве они вряд ли пригодятся.
Стоимость труб ППУ
Для желающих купить или получить представление о стоимости труб ППУ и фасонных элементов, приведем ориентировочные цены
Прайс-лист на трубы ППУ СЗТГК (Северо-Западная Трубная Гидроизоляционная Компания)
Изучая продукцию разных производителей, не сложно заметить, что на интернет-страничке каждого из них, присутствует прайс-лист на трубы ППУ. Однако, следует понимать, что это цена не окончательная, т.к. она является производной от многих факторов и постоянно пересматривается. В случае же со значительными объемами закупок цена является предметом торга.
Разновидности труб с ППУ изоляцией
Расширение области использования диктует спрос на увеличение ассортимента продукции. По материалу изготовления внешнего покрытия трубы принято разделять на две категории:
- труба покрытая слоем полиэтилена. Находит применение в строительстве подземных сетей различного назначения.
- труба с оцинкованным покрытием. Больше подходит для строительства наземных трубопроводных сооружений, поскольку защитные свойства полиэтилена здесь не всегда эффективны перед разрушительной силой перепадов температурных показателей, солнечного излучения и иных агрессивных воздействий внешней среды.
По толщине слоя внешней изоляции изделия также различаются:
- 1 ППУ. Общепринятая маркировка для стандартной толщины слоя пенополиуретана. Изделие подходит для эксплуатации в условиях умеренного и теплого климата.
- 2 ППУ. Более толстый тип изоляции. Лучше подходит для холодных климатических условий.
Размеры и условные обозначения
Общие параметры ППУ трубы:
внешний d трубы | внутренний d | толщина стенки | толщина оболочки |
32-1020 мм | 25-1000 мм | от 2 до 11 мм | 3,0-14,9 мм |
Для изделий, имеющих внешнее покрытие из оцинковки, допустимые размеры следующие:
внешний d трубы | внутренний d | толщина стенки | толщина оболочки |
от 32 до 530 мм | 25-500 мм | от 2 до 7 мм | 0,5-0,7 мм |
В качестве примера, типичная заводская маркировка для одного из стандартных видов трубы ППУ: Труба ППУ ст. 32х2 2 ППУ-ПЭ с ОДК ГОСТ 30731-2006.
- 32 – внешний диаметр трубы,
- 2 – толщина стенки рабочей трубы,
- 2 ППУ – тип изоляции,
- ПЭ – тип внешнего покрытия (для данной маркировки – полиэтилен).
Рекомендуем ознакомиться: Труба пенополиуретановая в оцинкованной оболочке (ППУ ОЦ) для минимизации теплопотерь
Монтаж труб ППУ
Перед тем как приступить к монтажным работам, необходимо провести подготовительные мероприятия. Так, перед укладкой трубы ППУ необходимо тщательно осмотреть, чтобы заранее выявить механические повреждения: трещины, проколы и надрезы. Если таковые имеются, то их можно заполнить сваркой или наложить на поврежденное место термоусаживающую манжету.
Далее трубы в определенной последовательности укладываются на край подготовленной траншеи при помощи крана или трубоукладчика. Опускать трубы в траншею необходимо плавно, чтобы исключить удар. Перед укладкой труб необходимо проверить их на целостность системой ОДК.
Также следует заранее позаботиться о подготовке траншеи: она должна быть ровной, без камней и других острых предметов. Все углубления желательно засыпать песком.
Такие подготовительные мероприятия необходимы для того, чтобы исключить неправильный монтаж труб ППУ, так как, по мнению специалистов, третья часть повреждений теплотрасс возникает по причине несоблюдения технологии укладки.
Прокладка труб ППУ осуществляется представителями подрядных организаций. Сварку и герметизацию стыков труб ППУ необходимо выполнять в хорошую погоду при температуре не ниже нуля градусов. Если работы выполняются в непогоду, то необходимо заранее позаботиться о дополнительно установленных мобильных палатках для обогрева труб.
Как правило, трубопровод монтируется непосредственно на дне траншеи. Прямые участки трубопровода можно соединять и на бровке канала при помощи сварки. Если необходимо выполнить резку труб, то это выполняется специальным инструментом – газорезчиком, причем изоляция из пенополиуретана предварительно снимается ручными инструментами вдали от мест работы газорезчика. Обрезанный торец желательно накрыть влажной тряпкой или любым жестким полотном.
Бесканальный участок трубопровода соединяется с каналом при помощи специального устройства – стенки с уплотнением. При прокладке трубопровода через фундамент и стены зданий возникает необходимость в применении дополнительных приспособлений – резиновых гильз и смазочной тесьмы, и только после этого выполняется окончательное бетонирование.
Бесканальная прокладка должна осуществляться по заранее подготовленным чертежам, где учитывается нагрузка на местный грунт и его свойства.
Укладку труб ППУ можно осуществлять такими способами:
- бесканальным методом, когда трубы сразу укладываются в грунт;
- реконструкция имеющихся теплосетей – укладка песчаной полушки в местах непроходных каналов;
- применение скользящих опор в каналах и туннелях;
- надземный способ укладки.
Виды и маркировка
Пенополиполиуретан бывает мягкий и жесткий.
Маркировка мягкого ППУ (поролона):
Маркировка | Жесткость | Максимальная нагрузка кг/см2(рабочее давление) |
ST | Стандартный | 60-100 |
HL | Жесткий | 80-120 |
HS | Мягкий | 60-120 |
EL | Повышенная жесткость | 60-100 |
HR | Высокоэластичный | 100-120 |
CMHR | Высокоэластичный, пожаробезопасный Специального назначения | 100-120 |
Маркировка труб в оболочке из жесткого ППУ:
Труба Cm 57×5-1-ППУ-ПЭ ГОСТ 30732-2006 – стальная труба, наружный диаметр 57 мм, толщина стенки 3 мм, ППУ изоляция типа 1 в оболочке из полиэтилена.
Труба Cm 57×3-ППУ-ОЦ ГОСТ 30732-2006 – в оболочке из оцинкованной стали.
Труба Ст 57×3-ППУ-ПЭ-Б ГОСТ 30732-2006 – в оболочке, усиленной бандажами.
Стальные трубы в оболочке из ППУ могут выпускаться без облицовки, в оболочке из оцинкованной стали, из фольги, полиэтилена, крафт-бумаги, пергамина, стеклопластика. Выпускаются и отдельные скорлупы (два и больше сегментов) для утепления труб, они могут быть покрыты фольгой, могут не иметь наружной оболочки.
Без облицовки
Бюджетные скорлупы с утеплением без облицовки выпускаются редко – под солнечными лучами их не проложишь, в случае, если требуется достаточная прочность поверхности, придется дополнительно заворачивать, например, в оцинковку, а это лишние расходы и лишние трудозатраты. Такие скорлупы обычно используются в темных помещениях.
Крафт бумага или пергамин
Эти материалы используются для защиты пенополиуретана от ультрафиолета. Изделия с оболочкой из крафт бумаги или пергамина не очень часто встречаются, используются там, где не требуется прочная поверхность – в основном внутри помещений (чаще производственных).
Стеклопластик
Прочное, долговечное покрытие, защищает от ультрафиолета и механических повреждений. Такие трубы прокладывают в земле и на поверхности – стеклопластик хорошо переносит механические нагрузки.
Оцинковка и фольгирование
Фольгирование защищает от ультрафиолета и не слишком эффективно защищает от механических повреждений. Покрытия могут быть на стеклосетке и на резиново-битумной основе. Такие покрытия часто применяют для магистралей горячей воды и пара с большими перепадами температуры теплоносителя.
Оцинкованный лист надежно защищает поверхность утеплителя от повреждений. Оцинкованные нержавеющие трубы в такой оболочке прокладываются под землей в каналах или на поверхности – оцинковка – прочное антивандальное покрытие.
Полиэтилен
Полиэтиленовая изоляция ППУ выполняется с оболочкой из полиэтилена низкого давления. Такие изделия предназначены для прокладки трубопроводов в земле.
Фасонные изделия
Выпускаются также отдельные скорлупы (две половинки) для утепления труб, они могут быть покрыты фольгой, пластиком, полиэтиленом, могут не иметь наружной оболочки.
Труба ППУ ПЭ
Трубы ППУ ПЭ разработаны для подземного обустройства тепловых сетей, нефте- и газопроводов. Способ прокладки — бесканальный (непосредственно в грунт), по разрешению проектных организаций возможно применение в непроходных каналах. Продукция рассчитана на использование теплоносителя с рабочим давлением не выше 1,6 МПа и максимальной температурой в пределах +140-150 градусов.
Преимущества предизолированных труб:
- низкая теплопроводность и малая толщина изоляционного слоя (4 см ППУ против 10 см минеральной ваты);
- длительный срок эксплуатации (сохраняют свои характеристики более 30 лет);
- высокая механическая прочность;
- инертность ППУ к агрессивным средам (защищает внутреннюю трубу от коррозии);
- низкое водопоглощение (не более 2%);
- монолитная заливная оболочка без мостиков холода.
Производство ППУ ПЭ регламентируется ГОСТ 30732-2006 (действует с 1 января 2008 года взамен ГОСТ 30732-2001). Согласно нормативно-технической документации, трубы с полиэтиленовой оболочкой выпускаются стандартного (1) и усиленного (2) типа. Погрузочно-разгрузочные и монтажные работы проводятся при температуре до —18°С. По запросу заказчика при производстве труб могут быть использованы специальные марки ПЭ-оболочек, устойчивые к более низким температурам.
Оборудование для создания ППУ изоляции для труб
Линии по производству предлагаются как в виде укомплектованного изделия, так и отдельными рабочими узлами. Практикуется вариант, когда заказчик приобретает у компании набор чертежей для самостоятельного производства отдельных производственных участков. Комплектации производственных линий зависят от требований к мощности и площади цеха. Стандартное оборудование – это:
- рольганг стальных труб;
- цепной конвейер;
- рольганг полимерных изделий;
- рольганг готовых стальных труб;
- заливочные машины;
- заливочные столы;
- камеры для разогрева заготовк;
- кантователь готовых трубных конструкций;
- кантователь полиэтиленовых труб-оболочек;
- стол для сборки;
- гидростанция;
- накопитель.
Одним из важнейших элементов производственной линии является машина для заливки пенополиуретана, работающая в условиях повышенного давления. Заливочные машины позволяют создавать трубы всех диаметров, указанных в соответствующем ГОСТе. Некоторые машины комплектуются программируемыми контроллерами. Такое оборудование имеет до 60 различных режимов заливки.
Завод по производству ППУ труб должен иметь оборудование для работы с разными типами внешних оболочек
Также специальное оборудование потребуется для оцинковки внешней оболочки. Для изготовления пластиковых труб-оболочек понадобится нарезное и сварочное оборудования для работ с полимерными материалами.
Оборудование, работающее по технологии изоляции труб ППУ, имеет стандартную комплектацию:
- две емкости для смешивания компонентов;
- насос для закачки;
- гидростанция с мощностью в 3 кВт;
- электрический шкаф с автоматизированной системой управления;
- аппарат инжекции пенополиуретана.
Машины для заливки пенополиуретана имеют различия по производительности. От этого показателя, соответственно, будет зависеть стоимость станка. Для того, чтобы сделать правильный выбор, при покупке следует ориентироваться на планируемый диаметр выпускаемых изделий. Необходимо рассчитать количество впрыскиваемого ежеминутно пенополиуретана, и исхояд из этого показателя определять производительность станка. Например, диаметр трубопровода при диаметре внутренней трубы в 426 мм составит 560 мм. Для заполнения такого количества пространства потребуется 87 кг изоляционного материала. Значит, производительность машины для заливки требуется с показателем 96 кг в минуту.
При покупке сетей оборудования для труб в изоляции следует учитывать то, что в обязательном порядке потребуется монтаж, пуско-накладочные мероприятия и затраты средств на обучение рабочего персонала.
Все, что необходимо для организации изготовления ППУ труб, — это подробное изучение тонкостей производственного процесса и положений, освещенных в ГОСТ, СНиП и СП по трубам в изолированных материалах. Оборудование для заливки или напыления ППУ слоя (или скорлуп) выбирается в соответствии с индивидуальными требованиями к производительности.
Трубы ППМ
Трубы в ППМ изоляции используются для строительства наземных и подземных магистральных теплотрасс и других коммуникаций городской инфраструктуры. Пенополимерминеральная изоляция обладает низкой теплопроводностью и высокой механической прочностью, обеспечивает эффективную защиту рабочей трубы от коррозии. Являясь при этом одним из самых недорогих теплоизоляционным материалов, так как большую часть её объемной массы составляет минеральный наполнитель — кварцевый песок.
ППМ изоляция имеет множество преимуществ перед использовавшимся ранее способами теплоизоляции и защиты трубопроводов от коррозии при помощи рулонных материалов:
- До 20% экономии бюджета строительства трубопроводов.
- Снижение потерь тепла в 2 и более раз.
- Значительное сокращение эксплуатационных расходов.
- Более длительный срок эксплуатации трубопроводов (не менее 35-40 лет).
Так как полимерминеральная изоляция является однородным водонепроницаемым материалом, труба ППМ надёжно защищена от атмосферной и подземной влаги. Это даёт возможность обойтись без монтажа дорогостоящих дистанционных систем контроля увлажнения изоляции.
Типоразмеры скорлуп ППУ
Компания Амаро производит теплоизоляцию из ППУ для труб различных диаметров. Мы изготавливаем скорлупы с внутренним диаметром (внешний диаметр трубы) от 25 мм до 1220 мм и толщиной стенки скорлупы от 37 мм до 60 мм.
Скорлупы поставляются как два полуцилиндра. Стандартная длина цилиндров – 1 метр.
Возможно изготовление скорлуп нестандартных размеров по индивидуальному заказу.
Скорлупы и отводы ППУ выпускаются без наружного покрытия или с дополнительной защитой (виды теплоизоляционных скорлуп для труб):
- без покрытия
- фольгированые
- с покрытием из стеклопластика
- с покрытием из оцинкованной стали (в кожухе)
ППУ изоляция для труб из скорлупы
Помимо заводских труб из стали, утепленных полиуретаном, на строительном рынке представлен широкий ряд теплоизоляции из скорлупы, монтируемой на трубопроводные линии подходящего диаметра из различных материалов и широко используемой в быту.
ППУ изоляция из скорлупы обладает следующими параметрами:
- Диапазон рабочих температур используемого материала составляет от -190 до +150 С.
- Материал является водоотталкивающим, не напивается влагой, его водопоглощение составляет менее 2%.
- Скорлупа имеет легкий вес и просто монтируется стыковкой двух сегментов в пазы, при необходимости поврежденный участок можно легко заменить, а всю изоляцию использовать повторно после демонтажа.
- Материал не подвержен биологическому воздействию (плесень, грибок), не гниет, срок его эксплуатации составляет около 30 лет.
- Пенополиуретан инертен к большинству химических веществ и стоек к их воздействию.
- Скорлупа прочна, жесткие разновидности имеют плотность от 40 до 60 кг. /м. куб.
- Наружная оболочка может выполняться из бумаги, стеклопластика, фольги, оцинкованной стали и других материалов.
Рис. 7 Труба в изоляции из скорлупы
Конфигурация
Скорлупа ППУ выпускается не только на промышленных предприятиях, но и полукустарным способом на ряде мелких частных производств благодаря простой технологии. При изготовлении в форму заливается двухкомпонентный состав, частями которого являются Полиизоцианат и Изолан, после застывания получают готовое изделие.
Стандартная форма изделий — оболочка из двух составных цилиндрических частей длиной 1 метр, которая монтируется обычным соединением и фиксируется при помощи клеевых составов, липких лент, монтажной пены, хомутов и стяжек. При больших диаметрах труб количество сегментов в оболочках может доходить до четырех.
Что такое трубы в изоляции оцинкованные?
Труба в изоляционной оболочке представляет собой следующую конструкцию: одна труба, сделанная, как правило, из простой «черной» стали, оборачивается слоем утеплителя, а затем помещается в оболочку большего диаметра. В качестве утеплителя применяется пенополиуретан (ППУ-оболочка), а внешняя стальная труба покрывается слоем оцинковки. Также существуют изделия, в которых внешняя оболочка представлена полиэтиленом: тогда в буквенном обозначении трубы ППУ будет присутствовать маркировка ПЭ, а не ОЦ.
ППУ является разновидностью пластмассы. Свойства пенополиуретановой изоляции превосходят по всем показателям остальные виды утеплителей (минеральная или базальтовая вата, другие полимерные материалы). Показатели износостойкости пенополиуретана гораздо выше, чем у остальных полимеров. Среди всех изоляционных материалов ППУ является наименее теплопроводным материалом.
Помимо изоляции, ППУ трубы имеют дополнительный встроенный кабель, дающий возможность удаленного контроля и своевременной диагностики проблемных участков магистрали. Дистанционный контроль – это удачная разработка для оптимизации обслуживания и увеличения эксплуатационного срока крупных тепловых и водопроводных сетей.
Для изготовления трубного изделия ППУ ОЦ одну трубу вставляют внутрь другой, а промежуток между ними затем заливают пенополиуретаном
Проводники располагаются параллельно прохождению оси изделия. Они проходят через центрирующие опорные устройства на оптимальном расстоянии 20 мм от поверхности оцинкованной трубы. Кабель обязательно должен проходить с натяжением. Электрическое сопротивление между внутренней трубой и проводником (как и между внешней оцинкованной оболочкой и проводником) должно составлять не менее 100 МОм.
Теплоизоляция паровых труб
Теплоизоляция паровых труб длительное время осуществлялась с помощью минеральной или стеклянной ваты. Это логично — подобные материалы обладают неплохими эксплуатационными характеристиками, а стоят они очень дешево.
Монтаж также осуществляется просто — с помощью клея вата приклеивается к трубе; для дополнительной прочности может применяться также обмотка толстым скотчем. Однако за последние 20-30 лет появились альтернативные материалы, которые также получили большое распространение:
- Жидкие изоляторы. Дешево стоят, просто наносятся на трубные конструкции. Процесс монтажа выглядит так — смесь наносится на трубу по всей ее поверхности, после застывания краски-изолятора наносится новый слой. Чем выше температура теплоносителя, тем больше слоев нужно сделать.
- Фольгированная негорючая изоляция. Основные плюсы — большой срок годности, высокое качество изоляции. Представляет собой листы изолятора, который сверху покрывается слоем фольги для дополнительной защиты. Монтируется материал так: сверху поверхность трубы устилается фольгой-изолятором — края фольги подворачиваются, скрепляются друг с другом с помощью кнопок, штырей или скоб. В конце необходимо нанести гидроизолятор, чтобы избежать появления ржавчины на фольге.