Пластиковые трубы в ППУ
Использование пластмассовых материалов для сооружения тепловых сетей и утепленных трубопроводов других предназначений на наших просторах началось сравнительно недавно. Их широкое распространение и многолетний опыт применения в европейских странах вызвали доверие. Полимерные трубы изолированные ППУ приспособлены для устройства систем горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, пожаротушения, технологических, газо и нефтепроводов в условиях сурового климата и затопления территорий с укладкой выше уровня грунтового промерзания, что значительно сокращает сроки и стоимость сооружения коммуникаций.
В конструкцию теплоизолированного пластмассового изделия входит:
- основная труба из полиэтилена (ПНД, ПВД, РЕ-Х – сшитый ПЭ), так же она может быть из поливинилхлорида (ПВХ), полипропилена (РР), многослойных полимерных комбинаций;
- пенополиуретановое покрытие толщиной, соответствующей обычному 1 или усиленному 2 типу;
- защитная оболочка из оцинкованной стали или пластика. ППУ оболочка может быть без защитного слоя, так как конструкция обладает антикоррозийными свойствами. Для усиления конструкции корковый слой часто бывает гофрированным, увеличивая кольцевую жесткость.
Характеристики трубы ПНД в ППУ изоляции:
- эффективная теплоизоляция, за счет минимальной теплопроводности;
- рабочая температура от -140оС до 150оС. Пенополиуретановая изоляция устраняет температурные ограничения полиэтилена во внешней среде;
- температура рабочей среды 90оС, кратковременно 100оС;
- рабочее давление 1,6 МПа;
- нет текучести в условиях повышенной температуры;
- полное отсутствие коррозии, окисления, гниения;
- устойчивость к химическим веществам;
- нет гидравлического сопротивления и засорения благодаря гладкой внутренней поверхности пластиковой трубы;
- высокая прочность конструкции при минусовой температуре (не разрушается при замерзании воды);
- устойчивость к нагрузкам, изнашиванию, гидроударам;
- легкий вес;
- срок эксплуатации 50 лет.
Трубы из полимеров также выпускаются с теплоизолирующим слоем ППУ
Теплопроводность полиэтилена составляет 0,36 Вт/(м·К), стали 58 Вт/(м·К). Труба ПЭ по сути без дополнительной изоляции имеет теплосберегающие свойства.
Пластиковые трубопроводы так же могут оснащаться греющим кабелем с саморегулировкой. К рабочей ПНД трубе крепится канал, куда закладывается термокабель, подключаемый к электропитанию через выключатель. Полимерные составляющие кабеля создают эффект параллельного снижения сопротивления и температуры, при этом увеличивается движение тока (в полтора раза превышающего номинал) и соответственно выработка тепла. С повышением температуры получается обратный эффект, затем следует стабилизация процесса и трубопровод обогревается постоянным теплом, выделяемым греющим кабелем. Данная система не перегревается и не перегорает. Длина кабеля не должна превышать 75 м от одного источника питания.
Полимерные трубы ППУ бесшовные, их конструкция монолитна, монтаж надежен, укладка, нарезка просты и удобны. Есть ограничение по температуре и диаметру (диаметр теплового несущего трубопровода свыше 160 мм должен быть стальным).
Сортамент утепленных пластиковых трубных изделий стремительно расширяется. Среди наиболее востребованных материалов одно или многотрубные ППУ изолированные трубопроводы из полиэтилена гибкие и жесткие. Длина составляет 5-6 м, гибкие трубы поставляются в бухтах от 10 м до 400 м длиной.
Размеры ПНД (полиэтилен низкого давления) труб, изолированных ППУ в оцинкованной оболочке (ОЦ), указаны в таблице №4.
Пластиковые трубы бесшовные, они отличаются прочностью и долговечностью
Таблица 4
| Наружный Ø ПНД трубы, мм | Толщина стенки ПНД трубы, мм | Толщина ППУ, мм | Толщина защитной ОЦ оболочки, мм | ||
| тип 1 | тип 2 | тип 1 | тип 2 | тип 1, тип 2 | |
| 32 | 1,9 | 3,0 | 47,0 | 58,0 | 0,5 |
| 40 | 2,3 | 3,7 | 43,0 | 56,0 | 0,5 |
| 50 | 2,9 | 4,6 | 40,0 | 52,5 | 0,5 |
| 63 | 3,7 | 5,9 | 41,0 | 54,0 | 0,5 |
| 75 | 4,3 | 6,8 | 41,5 | 55,0 | 0,5 |
| 90 | 5,0 | 8,3 | 45,0 | 60,0 | 0,5 |
| 110 | 6,4 | 10,1 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 125 | 7,2 | 11,4 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 140 | 7,9 | 12,8 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 160 | 9,0 | 14,7 | 45,0 | 62,0 | 0,6 |
| 200 | 11,4 | 18,3 | 45,5 | 62,0 | 0,7 |
| 225 | 12,8 | 20,6 | 47,5 | 67,5 | 0,7 |
| 250 | 14,3 | 22,6 | 50,0 | 82,0 | 0,8 |
| 280 | 16,0 | 25,5 | 62,5 | 87,0 | 0,8 |
| 315 | 18,0 | 28,6 | 62,0 | 87,0 | 0,8 |
Виды изоляции труб
Основные виды изоляции для наружной прокладки:
- Трубы в ППУ – в пенополиуретановой изоляции. Применяют для тепловых сетей.
- Трубы в ВУС изоляции. ВУС расшифровывается как «весьма усиленная». Почему «весьма»? Потому что у тех, кто этот термин выдумывал, туго с фантазией, а еще потому, что по ГОСТу есть труба в усиленной изоляции (до 2,5 мм изоляции), а есть в еще более усиленной (до 3,5 мм изоляции). Применяют для водопроводов, газопроводов, и футляров. Футляры ВУС используются для защиты подземных коммуникаций. И даже трубы тепловой сети в ППУ иногда прокладывают под дорогами внутри стальных труб в ВУС изоляции. ВУС изоляция – защищает стальную трубу от коррозии и механических воздействий. Некоторые эксплуатирующие сети организации, разрешают применять Б/У трубы в ВУС изоляции для футляров.
- Трубы в ППМ изоляции – пенополимерминеральная изоляция. Относительно новая разработка, очень похожа на ППУ, но без оболочки. Вместо оболочки имеет жесткий тонкий наружный слой ППУ с примесью песка, и прокладывается прямо в грунт без дополнительной защиты. Небольшой ассортимент фасонных частей ввиду сложности изготовления (все изделия заливаются пеной в специально изготовленных формах) создает ограничения для фантазии проектировщика и увеличивает трудозатраты на объектах. То, что можно изготовить в ППУ, на заводе приходится делать вручную на объекте.
Теплоизоляционные материалы для изготовления скорлупы
Материал скорлупы подбирается зависимости от условий эксплуатации труб Ассортимент современных изоляционных материалов в полной мере соответствует перечисленным требованиям. Скорлупы для утепления труб изготавливают из таких материалов:
- пенополиуретан;
- пенополистирол;
- базальтовый утеплитель;
- вспененный полиэтилен;
- синтетический каучук.
Утеплитель изолируют с целью защиты от механических повреждений и увеличения эффективности утепления:
- фольгой;
- стеклопластиком и стеклотканью;
- оцинкованной и нержавеющей сталью.
Пенополиуретан
Пенополиуретан не поглощает воду, поэтому используется для подземных коммуникаций
Пенополиуретан представляет собой материал с мелкопузыристой закрытоячеистой структурой. В нем содержится примерно 95% закрытых ячеек. Скорлупа ППУ для труб имеет следующие технические характеристики:
- низкую теплопроводность (0,037-0,042 Вт/м2*К);
- высокую плотность (40-60 кг/м3);
- не поглощает воду (1,5-3%);
- рабочий диапазон температуры: от -180°C до +130°C.
Фиксация с помощью дополнительных элементов приводит к образованию швов, из-за наличия которых увеличиваются теплопотери. С целью бесшовного соединения сегментов используют полиуретановый клей, свободное пространство рекомендуется заполнить полиуретановой пеной.
Пенополистирол
Пенопласт нельзя использовать без изоляции от солнечных лучей
Скорлупу из пенополистирола используют преимущественно для утепления вентиляционных, водоснабжающих, канализационных трубопроводов, находящихся в земле, поскольку материал имеет низкую устойчивость к ультрафиолету. Он вызывает разрушение структуры. При утеплении надземных коммуникаций необходимо чем-либо оборачивать скорлупу или окрашивать.
Преимущества:
- не впитывает влагу;
- проявляет устойчивость к биохимическому воздействию;
- выдерживает значительную статическую нагрузку.
Недостатки пенопласта:
- пожароопасен;
- не устойчив к механическому воздействию.
Базальтовый утеплитель
Базальтовую вату не используют для утепления труб, расположенных в грунте
Базальтовую скорлупу рекомендуется использовать для утепления наружного трубопровода. Ее главный недостаток – высокое водопоглощение, которое не удается компенсировать даже с помощью гидрофобных пропиток. Намокнув, скорлупа полностью теряет свои теплоизоляционные свойства. Рабочий диапазон температур: от -40°C до +74°C.
Преимущества:
- небольшой вес;
- пожарная безопасность;
- устойчивость к воздействию ультрафиолета;
- экологичность;
- биологическая устойчивость.
Недостатки: используется только для утепления пластиковых труб.
Вспененный полиэтилен
Вспененный полиэтилен не впитывает влагу
Скорлупа из вспененного полиэтилена представляет собой гибкий и легкий материал в виде цилиндра длиной 1,2 или 2 м с прорезью. Рабочий диапазон температур варьируется от -40°C до +95°C. Из-за особой пластичности материала рекомендуется фиксировать его пластиковыми или металлическими затягивающимися хомутами.
Преимущества:
- относительно невысокая цена;
- имеет свойства паро-, шумо- и теплоизолятора;
- устойчивость к воздействию агрессивной среды;
- предохраняет от развития коррозии;
- экологичность.
Недостатки: впитывает влагу.
Синтетический каучук
Синтетический каучук не боится влаги и ультрафиолета, подходит для любых коммуникаций
Синтетический каучук превосходит многие материалы по своим эксплуатационным характеристикам. Теплоизоляционная скорлупа из этого материала выпускается в виде цилиндров с продольным разрезом, которые можно монтировать путем надевания кожуха на трубопровод и склеивания по разрезу.
Преимущества:
- устойчивость к ультрафиолету;
- стойкость к агрессивным средам;
- минимальный уровень водопоглощения;
- эффективное утепление;
- паронепроницаемость;
- длительный срок службы;
- устойчивость к механическому воздействию.
С целью улучшения внешнего вида изоляцию окрашивают краской.
ПРОДУКЦИЯ
В практике отечественного строительства все большее применение приобретает технология бесканальной прокладки трубопроводов, с использованием труб и фасонных изделий с индустриальной тепловой изоляцией из жесткого пенополиуретана (ППУ — изоляция) в защитной оболочке.
Предварительно изолированные трубопроводы предназначены для прокладки тепловых сетей с рабочим давлением не более 1,6 МПа и температурой не более 140˚С (допускается повышение температуры не более 150˚С в пределах графика качественного регулирования отпуска тепла 150 ˚С – 70 ˚С).ООО «ПК ДОНТЭС» — специализируется на производстве труб и фасонных изделий с тепловой изоляцией из пенополиуретана в гидрозащитной оболочке и отвечающих требованиям ГОСТ 30732 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке» Трубы и фасонные изделия предварительно изолированные представляют собой жесткую конструкцию «труба в трубе», состоящую из стальной рабочей трубы, слоя ППУ – изоляции и внешней гидрозащитной трубы-оболочки из термосветостабилизированного полиэтилена высокой плотности — для подземной прокладки или тонколистовой оцинкованной стали – для надземной прокладки. По результатам сравнения ППУ – изоляция превосходит аналоги по основным свойствам: теплопроводности и длительности безотказной эксплуатации. Существенно повышает надежность работы предварительноизолированных трубопроводов наличие системы оперативного дистанционного контроля состояния ППУ — изоляции (СОДК), которая позволяет своевременно обнаружить и устранить протечку теплоносителя, предотвращая аварии типичные для тепловых сетей других конструкций. Высокую экономическую эффективность использования предварительно изолированных трубопроводов определяют следующие показатели: упрощение строительства, эксплуатации и ремонта; увеличение срока службы до 30-40 лет; снижение тепловых потерь до 8% (традиционные типы трубопроводов – 30 – 40%); снижение капитальных затрат на 15-20% (не требуется строительство железобетонных каналов); снижение эксплуатационных затрат в 9 раз; снижение ремонтных затрат в 3 раза. В практике отечественного строительства все большее применение приобретает технология бесканальной прокладки трубопроводов, с использованием труб и фасонных изделий с индустриальной тепловой изоляцией из жесткого пенополиуретана (ППУ — изоляция) в защитной оболочке Предварительно изолированные трубопроводы предназначены для прокладки тепловых сетей с рабочим давлением не более 1,6 МПа и температурой не более 140˚С (допускается повышение температуры не более 150˚С в пределах графика качественного регулирования отпуска тепла 150 ˚С – 70 ˚С).
Размеры труб в полиэтиленовой оболочке (в миллиметрах)
Наружный диаметр и минимальная толщина стенки стальных труб*
| Тип 1 | |||
| Средний наружный диаметр изолированных труб с полиэтиленовой оболочкой | Расчетная толщина слоя пенополиуретана | ||
| Номинальный | Предельное отклонение (+) | ||
| 32 х3,0 | 90; 110; 125 | 2,7; 3,5; 3,7 | 26,0; 36,5; 43,5 |
| 38 х3,0 | 110; 125 | 3,2; 3,7 | 33,0; 40,5 |
| 45 х3,0 | 125 | 3,7 | 37,0 |
| 57 х3,0 | 125 | 3,7 | 31,5 |
| 76 х3,0 | 140 | 4,1 | 29,0 |
| 89 х4,0 | 160 | 4,7 | 32,5 |
| 108 х4,0 | 180 | 5,4 | 33,0 |
| 133 х4,0 | 225 | 6,6 | 42,5 |
| 159 х4,5 | 250 | 7,4 | 41,5 |
| 219 х6,0 | 315 | 9,8 | 42,0 |
| 273 х7,0 | 400 | 11,7 | 57,0 |
| 325 х7,0 | 450 | 13,2 | 55,5 |
| 426 х7,0 | 560 | 16,3 | 58,2 |
| 530 х7,0 | 710 | 20,4 | 78,9 |
| 630 х8,0 | 800 | 23,4 | 72,5 |
| 720 х8,0 | 900 | 26,3 | 76,0 |
| 820 х9,0 | 1000 | 29,2 | 72,4 |
| 920 х 10,0 | 1100 | 32,1 | 74,4 |
| 1020 х 11,0 | 1200 | 35,1 | 70,4 |
| 1220 х 11,0 | 1425 | 38,2 | 79,0 |
| 1420 х 12,0 | 1600 | 41,2 | 90,0 |
| * Толщину стенки стальной трубы устанавливают в проекте. По согласованию с проектной организацией допускается также применение труб других диаметров. |
| Наружный диаметр и минимальная толщина стенки стальных труб* | Тип 2 | ||
| Средний наружный диаметр изолированных труб с полиэтиленовой оболочкой | Расчетная толщина слоя пенополиуретана | ||
| Номинальный | Предельное отклонение (+) | ||
| 32 х3,0 | — | — | — |
| 38 х3,0 | — | — | — |
| 45 х3,0 | — | — | — |
| 57 х3,0 | 140 | 4,1 | 38,5 |
| 76 х3,0 | 160 | 4,7 | 39,0 |
| 89 х4,0 | 180 | 5,4 | 42,5 |
| 108 х4,0 | 200 | 5,9 | 43,0 |
| 133 х4,0 | 250 | 7,4 | 54,5 |
| 159 х4,5 | 280 | 8,3 | 55,5 |
| 219 х6,0 | 355 | 10,4 | 62,0 |
| 273 х7,0 | 450 | 13,2 | 81,5 |
| 325 х7,0 | 500 | 14,6 | 79,5 |
| 426 х7,0 | 600; 630 | 16,3 | 77,6; 92,5 |
| 530 х7,0 | — | — | — |
| 630 х8,0 | — | — | — |
| 720 х8,0 | — | — | — |
| 820 х9,0 | 1100 | 32,1 | 122,5 |
| 920 х 10,0 | 1200 | 35,1 | 120,5 |
| 1020 х 11,0 | — | — | — |
| 1220 х 11,0 | — | — | — |
| 1420 х 12,0 | — | — | — |
| * Толщину стенки стальной трубы устанавливают в проекте. По согласованию с проектной организацией допускается также применение труб других диаметров. |
Как осуществляется монтаж скорлупы ППУ
Монтаж изоляции очень прост и не требует особых навыков. В первую очередь, необходимо купить скорлупу, соответствующую диаметру трубы, которую необходимо изолировать (d скорлупы на 1-2 мм больше, чем d трубы).
- Для труб малого диаметра выпускаются цельные скорлупы с боковым разрезом.
- Если длина трубы менее 1 м (стандартный размер скорлупы), лишний отрезок можно отрезать обычным строительным или канцелярским ножом.
- Через разрез на ППУ изделии изолируемая труба помещается внутрь цилиндра.
- Края можно скрепить строительным или супер-клеем, зафиксировать скобами или хомутом, обмотать тонкой проволокой и даже скотчем (обычный или двусторонний). При необходимости герметичного соединения используются специальные ленты и соединительные замки.
- Если длина трубы составляет более 1 м, используется несколько отрезков скорлупы, которые также фиксируются между собой в местах стыка.
- При работе с трубой большого диаметра используется ППУ скорлупа, состоящая из нескольких (обычно двух) сегментов.
- Фиксируются сегменты с помощью клея, хомутов, проволоки и т.д. Также существуют скорлупы с пазовым соединением, такое крепление считается более надежным.
По окончанию монтажа можно сразу же начинать эксплуатацию трубопровода, если только не требуется время для высыхания клея.
Технические особенности
Материал представляет пенообразную консистенцию, которую легко транспортировать. Используется и в грунтовых условиях или повышенной влажности. Для промышленного производства его транспортируют в двух видах
Важно принять во внимание, что твердый вариант не пропускает влагу, не способствует распространению гниения, а также проявляет инертность по отношению ко многим щелочным и кислотным составам. Его относят к материалам, которые трудно воспламеняются
Однако перед его использованием надо знать один нюанс: он негативно переносит воздействие ультрафиолетовых лучей. Чтобы сохранить положительные свойства, понадобиться укрывать кожухом или непрозрачными конструкциями.
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.
Укладка и стыковка
Технология процесса довольно проста. Монтаж осуществляется всего в несколько действий. Алгоритм выполнения работ:
- Производится зачистка изделий с обеих сторон от теплоизоляционного слоя примерно на 30 см.
- Выполняется сваривание. Контроль качества шва осуществляется специальным прибором, который называется дефектоскопом.
- На соединение устанавливается термоусадочная муфта.
- Пустое пространство под муфтой заполняется пеной, а затем выполняется нагрев этой муфты для ее усадки с параллельным контролем герметичности.
Необходимо помнить, что полимерные материалы плохо переносят высокие температуры. Торцевые части изоляции во время сварки труб защищаются негорючими экранами. Это может быть, например, асбестовая ткань.
Процесс прокладки сетей из труб ППУ не занимает много времени. Этого нельзя сказать о теплоизоляции с применением стекловаты. Ее крепеж и последующее оштукатуривание требуют большого и кропотливого труда.
В густонаселенных регионах всегда интенсивное движение, поэтому перекапывание дороги обычно вызывает большие проблемы. Наилучшим решением в такой ситуации будет прокладывание сетей методом горизонтального бурения.
Расчетная масса одного метра изолированной трубы
Расчетная масса одного метра изолированной трубы
| Наружный диаметр стальных труб и толщина стенки, мм | Масса трубы, кг | ||
| в полиэтиленовой оболочке | в стальной оболочке | ||
| Тип 1 | Тип 2 | — | |
| 32х3,0 | 4,08 | — | 6,70 |
| 38х3,0 | 4,50 | — | 7,12 |
| 45х3,0 | 4,98 | — | 7,60 |
| 57х3,0 | 5,79 | 6,17 | 8,41 |
| 76х3,0 | 7,41 | 7,96 | 10,35 |
| 89х4,0 | 10,81 | 11,40 | 14,16 |
| 108х4,0 | 13,04 | 13,79 | 16,81 |
| 133х4,0 | 16,95 | 18,21 | 21,37 |
| 159х4,5 | 22,16 | 23,86 | 26,79 |
| 219х6,0 | 38,97 | 41,87 | 43,95 |
| 273х7,0 | 58,19 | 62,59 | 63,00 |
| 325х7,0 | 69,61 | 74,65 | 74,16 |
| 426х7,0 | 94,14 | 102,79 | 97,04 |
| 530х7,0 | 125,90 | — | 121,04 |
| 630х8,0 | 150,22 | — | 143,06 |
| 720х8,0 | 193,32 | — | 181,65 |
| 820х9,0 | 243,33 | 266,81 | 226,07 |
| 920х10,0 | 278,07 | 303,89 | 253,14 |
| 1020х11,0 | 338,59 | — | 304,91 |
| 1220х11,0 | 403,34 | — | 363,99 |
| 1420х12,0 | 468,10 | — | 423,08 |
| Примечание — Плотность пенополиуретана принимают равной 80кг/м3. |
Технические характеристики трубы ППУ
В числе главных параметров выделяют такие, как:
- Качество поверхности. Поверхностный слой, покрывающий стальное основание изделия должен быть гладким. В отдельных случаях допустимы незначительные продольные полосы, которые не снижают качество толщины стенки патрубка. Внутри поверхность изделия шероховатая на ощупь. Основание трубы не должно иметь выбоин, трещин и других дефектов. Оттенок стальной трубы черный или близко к этому.
- Условное обозначение на разрыв не должно превышать 350 %.
- Удлинение слоя, покрывающее изделие, под воздействием высоких температур доходит до 110 ОС – до 3 %.
- Плотность не должна превышать 40-60 кг/м.кв.
ППУ и ППМ изоляция
На основе жесткого пенополиуретана также производят пенополимерминеральную тепловую изоляцию (ППМ) несколько изменив состав добавлением мелкодисперсных минеральных наполнителей (песок, зола). В итоге получается прочное покрытие со свойствами полимербетона и ППУ, у которого значительно снижен расход входящих компонентов и стоимость при увеличении механических, тепловых характеристик.
ППМ изоляция — более дешевый, но не менее эффективный материал, чем ППУ
Изготавливают ППМ изоляцию также в три слоя, однако все слои выполнены из однородного состава разной плотности. Первый наружный слой высокопрочный 10-15 мм плотностью 400-600 кг/м3 позволяет сохранять целостность всей изоляции, устойчив к механическим повреждениям, нагрузкам и водонепроницаем. Второй более пористый слой может быть разной толщины, зависимо от показателей теплопотери, плотностью 80-200 кг/м3. Третий 5-10 мм, плотностью 300-400 кг/м3 прилегает к трубе, надежно защищая ее от коррозии.
Изолированные трубы ППУ ППМ при эксплуатации в качестве тепловых сетей показали сравнительные характеристики, представленные в таблице.
Таблица 1
| Показатель | ППУ | ППМ |
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 0,025 – 0,032 | 0,041 – 0,044 |
| Температура теплоносителя, оС | 150 | 150 |
| Объемная масса (плотность), кг/м3 | 60 | 350 |
| Прочность при сжатии, МПа | 0,15 – 1 | 1,5 |
| Прочность при изгибе, МПа | 0,35 – 1,5 | 0,5 |
| Водопоглощение, % | 1 | 0,5 |
| Адгезия, МПа | 0,12 | 0,49 |
| Глубина повреждения при нанесении удара энергией в 14 Дж по наружному слою (вмятина, царапина), мм | 2 – 2,5 полиэтилен | 2,5 – 2,8 |
| Срок эксплуатации, лет | >30 | >30 |
Трубы в ППУ изоляции обладают меньшей теплопроводностью, а для уменьшения этого показателя у изделий с ППМ увеличивается толщина среднего слоя на 15-25%. Водопоглощение обоих покрытий совершенно незначительное, таким образом, стальная труба полностью защищена от окислений. Об этом свидетельствуют исследования образцов тепловых сетей, эксплуатируемых в нормальных условиях на протяжении 20-ти летнего периода. После удаления изоляции внешняя поверхность стального трубопровода сохранила свою целостность.
Есть проблема увлажнения стыковочной зоны на границах ППМ изоляции, при заливке стыков не удается достичь абсолютной монолитности, а это приводит к просачиванию вод к металлической трубе. Такой фактор может быть самоустранен паропроницаемостью ППМ (способность к высыханию после намокания), но только в период движения теплоносителя при условии канальной укладки. При укладке в грунт, влажность которого изменчива, без дополнительного прогревания просушки не будет.
Трубы в ППУ изоляции оснащаются системой ОДК, которая позволяет контролировать влажность изолирующего слоя
Наличие протечек в трубопроводе из-за дефектов стенок, шва трубы сильно снижает теплоизоляционные свойства ППМ, в то время как установленная в пенополиуретановой оболочке система контроля герметичности (электропроводность меняется за счет превышения уровня влажности изоляции) позволяет выявить малейшую утечку и провести ремонт, предотвратив тем самым дальнейшие аварийные ситуации.
В сравнении с ППУ, ППМ изоляция обладает такими качествами как простота ремонтных и монтажных работ. Поврежденный участок трубы ремонтируется без применения фасонных частей, стыки заполняются изолирующими компонентами, которые можно приготовить прямо на месте ремонта. Все работы проводятся, не удаляя трубу целиком, что существенно сокращает затраты.
Главным преимуществом ППМ является его прочность. Корковый слой не содержит пустот и раковин, выдерживает нагрузки, повреждения, значительно увеличивая долговечность трубопровода. При воздушной укладке требуется защита от ультрафиолетового излучения путем нанесения светлой отражающей краски.
Характеристики
В таблице ниже представлены вес Неподвижных Опор (НО) и максимальное усиление на опору.
| Наименование | Наружный диаметр стальной трубы (мм) | Наружный диаметр оболочки (мм) | Наименование ЖБ щита | Масса (кг) | Максимальное усиление на опору (кг) | ||
| Тип 1 | Тип 2 | Боковое | Осевое | ||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 32/125 | 32 | 125 | НО 1-1п | 750 | 1000 | 8500 | |
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 40/125 | 40 | 125 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 57/125 | 57 | 125 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 57/140 | 57 | 140 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 76/140 | 76 | 140 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 76/160 | 76 | 160 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 89/160 | 89 | 160 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 89/180 | 89 | 180 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 108/180 | 108 | 180 | |||||
| НО 1-1П ППУ-П с ОДК 108/200 | 108 | 200 | |||||
| НО 1-2П ППУ-П с ОДК 133/200 | 133 | 200 | НО 1-2п | 750 | 1500 | 10500 | |
| НО 1-2П ППУ-П с ОДК 133/225 | 133 | 225 | |||||
| НО 1-2П ППУ-П с ОДК 133/250 | 133 | 250 | |||||
| НО 1-2П ППУ-П с ОДК 159/250 | 159 | 250 | |||||
| НО 1-2П ППУ-П с ОДК 159/280 | 159 | 280 | |||||
| НО 2-1П ППУ-П с ОДК 219/315 | 219 | 315 | НО 2-1п | 1700 | 3000 | 20000 | |
| НО 2-1П ППУ-П с ОДК 219/355 | 219 | 355 | |||||
| НО 2-1П ППУ-П с ОДК 273/400 | 273 | 400 | |||||
| НО 2-1П ППУ-П с ОДК 273/450 | 273 | 450 | |||||
| НО 2-2П ППУ-П с ОДК 325/400 | 325 | 400 | НО 2-2п | 1700 | 3500 | 24000 | |
| НО 2-2П ППУ-П с ОДК 325/450 | 325 | 450 | |||||
| НО 2-2П ППУ-П с ОДК 325/500 | 325 | 500 |
Пример условного обозначения неподвижной щитовой опоры (НЩО) наружным диаметром трубы 159 мм, толщиной стенки 4,5 мм с изоляцией типа 1 в полиэтиленовой (ПЭ) оболочке с системой оперативного контроля: НЩО 159×4,5/250 в ППУ-ПЭ с ОДК.
Степень осевых и боковых усилий, которые оказывают давление на НЩО, находится в прямой зависимости от габаритов опоры и глубины прокладки трубопровода. Неподвижную щитовую опору в процессе установки фиксируют с помощью железобетонных каркасов.
Характеристики теплоизоляции неподвижных опор в ППУ должны соответствовать параметрам, отображенным в таблице №2.
| Показатель | Характеристика |
| Плотность*, кг/м3, не менее | 60 |
| Прочность при сжатии при 10 %-ной деформации в радиальном направлении, МПа, не менее | 0,3 |
| Водопоглощение при кипячении в течение 90 мин, % по объему, не более | 10 |
| Прочность на сдвиг в осевом направлении, МПа, не менее, при температуре (для труб с ПЭ оболочкой): | |
| (23 ± 2) °С | 0,12 |
| (140 ± 2) °С** | 0,08 |
| Теплопроводность при средней температуре 50 °С, Вт/м°С, не более | 0,033 |
| Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении, МПа, не менее, при температуре** | |
| (23 ± 2) °С | 0,2 |
| (140 ± 2) °С | 0,13 |
| Радиальная ползучесть теплоизоляции при температуре испытания 140 °С, мм, не более, в течение**: | |
| 100 ч | 2,5 |
| 1000 ч | 4,6 |
* Плотность среднего слоя изоляции. ** Определяется по требованию заказчика. |
«ТАБЛИЦА 2» Характеристики ППУ для неподвижных опор
Для проведения расчетов значение теплопроводности полиуретановой изоляции в ПЭ оболочке принимается равным 0,033 Вт/м•°С и определяется по методу «трубы» изложенному в приложении Д к ГОСТ 30732-2006. ППУ должен иметь в разрезе замкнутую однородную мелкоячеистую структуру. Не допускается наличие каверн (пустот), размер которых превышает 1/3 толщины слоя теплоизоляции. На торцах теплоизолирующего слоя может быть нанесено гидроизоляционное покрытие.
На опорах, диаметр которых составляет до 426мм включительно, под покровный слой ППУ изоляции устанавливаются два индикатора-проводника, изготавливаемые из мягкой меди сечением 1,5мм2, которые используются для организации оперативного контроля параметров защитной оболочки и теплоизолирующего покрытия. Проводники располагают в одной плоскости сечения, параллельно продольной оси патрубка. Они прокладываются через центрирующие опоры или иные каналы в 20 (±2) мм от поверхности и должны иметь определенное предварительное натяжение. При использовании опор диаметром равным или превышающем 530мм, устанавливается три индикатора-проводника.
Для контроля качества прокладки проводников проводятся измерение электрического сопротивления между ними и стальными патрубками опоры. Прибор должен показывать не менее 100Мом при подаче напряжения не ниже 500В.
Размеры скорлупы ППУ
Размерные параметры полиуретановых скорлуп должны сочетаться с диаметром трубопроводов, для изоляции которых они предназначены, в некоторых случаях производится и многослойная изоляция – это требует соответствия наружных и внутренних диаметров скорлуп различных типоразмеров.
Диаметр скорлупы ППУ внутренний
На строительном рынке представлены изделия с внутренним диаметром от 57 до 1420 мм. (ТУ 5768-001-86901126-2011) от ведущих крупных российских производителей, имеющих большие производственные площади. Многие кустарные предприятия производят свою продукцию с наиболее ходовыми размерами внутренних диаметров от 40 до 400 мм., удовлетворяющие нуждам большинства мелких потребителей.
Толщина скорлупы ППУ
Характеристики и размеры скорлуп тесно связаны с размерными параметрами трубопровода, на который они монтируются — чем больше диаметр, тем выше остальные размерные параметры, обычно толщина варьируется от 20 до 100 мм.
Угол примыкания полусегментов
Стандартная длина скорлуп составляет 1 метр, при разных диаметрах трубопроводов для облегчения монтажа и производства ее делают из различного количества сегментов, обычное число которых не превышает 4.
Соответствующий угол примыкания для сегментов (радиальный угол) по ТУ 5768-001-86901126-2011 составляет:
- 180 градусов для двух элементов, применяется, если трубопроводный диаметр не превышает 530 мм.
- 120 градусов для 3-х сегментов при наружных размерах трубопровода от 530 до 820 мм.
- 90 градусов при диаметрах магистрали от 820 до 1420 мм.
Рис. 10 Трубы в изоляции ППУ и скорлупа — маркировка
