Журнал "Новости теплоснабжения", № 3, (19), март, 2002, С.25 - 31, www.ntsn.ru

к.т.н. В.Е. Бухин, старший научный сотрудник, НПО «Стройполимер»

Россия является страной с высоким уровнем централизованного теплоснабжения (до 80%). Страну пронизывают около 280 тыс. км тепловых сетей (в двухтрубном исчислении) с диаметрами труб от 57 до 1400 мм, десятую часть которых составляют магистральные, остальные – распределительные теплосети.

Преобладающим способом прокладки тепловых сетей в Российской Федерации является прокладка в непроходных каналах с минераловатной теплоизоляцией (80%). Бесканальная прокладка, выполняемая из конструкций заводского изготовления с использованием изоляции из армопенобетона и битумосодержащих масс (битумоперлит, битумовермикулит, битумокерамзит), составляет 10% общей протяженности тепловых сетей.

Из-за увлажнения применяемых материалов в процессе эксплуатации теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций резко снижаются, что приводит к потерям тепла, в 2-3 раза превышающим нормативные.

Общие потери тепла в системах централизованного теплоснабжения составляют около 20% от отпускаемого тепла (78 млн т условного топлива в год), что в 2 раза превышает аналогичный показатель передовых стран Западной Европы.

Системы централизованного теплоснабжения в Российской Федерации обеспечивают в настоящее время теплопотребление в объеме 2171 млн Гкал в год, что примерно соответствует годовому теплопотреблению всех стран Западной Европы и почти в 10 раз превышает теплопотребление, обеспечиваемое системами централизованного теплоснабжения в этих странах. Являясь пионером в области централизованного теплоснабжения и обладая самой крупной в мире системой тепловых сетей, Россия существенно отстала от передовых зарубежных стран в техническом уровне - в использовании современных материалов и технологий при прокладке теплопроводов.

Около 90% экономии топлива, полученной за счет комбинированных методов выработки тепла, «теряется» в тепловых сетях. Долговечность тепловых сетей в 1,5-2 раза ниже, чем за рубежом, и не превышает 12-15 лет. Не лучше обстоят дела в системе горячего водоснабжения.

Объемы планового ремонта и реконструкции тепловых сетей по Российской Федерации составляют в настоящее время 10-15% от общей потребности, но из-за экономических проблем фактически выполняется не более 4-6%.

Наиболее эффективным решением поставленных выше проблем является широкое внедрение в практику строительства тепловых сетей трубопроводов с пенополиуретановой теплоизоляцией типа «труба в трубе».

Эта идея не нова. В газете «Вечерняя Москва» от 10 декабря 1963 г. сообщалось, что институтом «Мосинжпроект» были проведены опытные работы по использованию полиэтиленовых труб и вспененных полимерных материалов для изоляции подземных тепловых сетей. Однако в те годы это направление не получило широкого распространения.

Учитывая расширяющееся применение в России предварительно изолированных труб в системах централизованного теплоснабжения и большой интерес, проявляемый к этой проблеме специалистами проектных, строительных и эксплуатационных организаций, в настоящей статье рассмотрены основные положения новой технологии.

Применяемые теплоизоляционные материалы должны обладать высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности материала не должен превышать 0,06 Вт/(м. °С)) долговечностью (стойкостью к действию воды, химической и биологической агрессии), морозостойкостью, механической прочностью и экологической безопасностью, т.е. быть безопасными для жизни и здоровья людей и окружающей природной среды. Пенополиуретан наиболее полно отвечает этим требованиям.

Пенополиуретановая теплоизоляция обычно наносится на трубы в заводских условиях, а места стыков теплоизолируются на месте строительства, после сварки и испытания трубопровода. Схема трубы с теплоизоляцией из пенополиуретана и защитной оболочкой из полиэтиленовой трубы приведена на рис. 1.

Например, в Западной Европе такие конструкции успешно применяются с середины 60-х годов и нормализованы Европейским стандартом EN 253:1994, а также EN 448, EN 488 и EN 489. Они обеспечивают следующие преимущества перед существующими конструкциями:

· повышение долговечности (ресурс трубопроводов) в 2-3 раза;

· снижение тепловых потерь в 2-3 раза;

· снижение эксплуатационных расходов в 9 раза (удельная повреждаемость снижается в 10 раз);

· снижение капитальных затрат в строительстве в 1,3 раза;

· наличие системы оперативного дистанционного контроля за увлажнением теплоизоляции.

Предварительно изолированные трубы успешно используются для строительства:

· сетей теплоснабжения;

· систем горячего водоснабжения;

· технологических трубопроводов;

· нефтепроводов.

Сами трубы изготавливаются из различных материалов в зависимости от условий эксплуатации. В настоящее время для строительства теплотрасс наиболее широко используются стальные трубы, основные физико-химические показатели которых приведены в табл.1.

Таблица 1. Основные физико-механические показатели стали трубопроводов

Для изготовления изолированных труб используют стальные трубы наружными диаметрами 57 – 1020 мм, длиной до 12 м, соответствующие ГОСТ 550, ГОСТ 8731, ГОСТ 8733, ГОСТ 10705, ГОСТ 20295, требованиям действующих нормативных документов на тепловые сети и «Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».

Стальные отводы, тройники, переходы и другие детали должны соответствовать требованиям ГОСТ 17375, ГОСТ 17376 и ГОСТ 17378.

Чтобы избежать коррозии труб, необходимо использовать обработанную воду. Обработка воды зависит от местных условий, но рекомендуется соблюдать следующие требования:

· отсутствие свободного кислорода;

Стандартная длина труб 6,0-12,0 м, но технология позволяет наносить теплоизоляцию на трубы любой длины и изготовленные из других материалов (см., например, журнал «Трубопроводы и экология» 1997, №1, с. 5 о трубах из полипропилена PPR с теплоизоляцией для горячего водоснабжения).

В России предварительно изолированные стальные трубы с теплоизоляцией из пенополиуретана и полиэтиленовой гидроизолирующей оболочкой применяются с 1993 г. Выпуск их организован на нескольких предприятиях (ЗАО «МосФлоулайн», Москва; АОЗТ «Корпорация ТВЭЛ»,. Санкт-Петербург; ОАО НПО «Стройполимер», Москва; ЗАО «Теплоизолстрой», Мытищи; 000 Завод теплоизолированных труб «Александра», Нижний Новгород; ЗАО «Сибпромкомплект», Тюмень и др.), объединенных в Ассоциацию производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией.

Технические требования к изолированным трубам и деталям трубопровода нормализованы в ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке», введенном в действие с 1 июля 2001 г. постановлением Госстроя России от 12.03.2001 №19.

Стандарт на трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке составлен с учетом следующих европейских стандартов, разработанных Европейским Комитетом по Стандартизации (CEN):

EN 253-1994. Трубопроводы сварные, предварительно изолированные для подземных систем горячего водоснабжения – Система трубопроводов, состоящая из стального магистрального трубопровода с полиуретановой теплоизоляцией и наружной оболочки из полиэтилена;

EN 448-1994. Трубопроводы сварные, предварительно изолированные для подземных систем горячего водоснабжения – Сборная арматура из стальных разводящих труб с полиуретановой теплоизоляцией и наружной оболочкой из полиэтилена.

В новом стандарте, объединившем технические условия российских производителей, значения показателей, касающиеся кажущейся плотности, прочности при сжатии при 10% деформации, теплопроводности, водопоглощения, объемной доли закрытых пор соответствуют указанным в европейских нормах. Кроме того, требования к пенополиуретану с точки зрения требований безопасности и охраны окружающей среды также соответствуют требованиям европейских норм: класс опасности, категория взрывоопасное™ производства, группа горючести пенополиуретана, требования по утилизации отходов, образующихся при производстве труб, их вывозу и захоронению.

Стандарт распространяется на стальные трубы и фасонные изделия с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке (далее – изолированные трубы и изделия), предназначенные для подземной бесканальной прокладки тепловых сетей с расчетными параметрами теплоносителя: рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой до 130 °С (допускается кратковременное повышение температуры до 150 °С).

Для нормального функционирования любого трубопровода необходима защита от механических повреждений и негативного воздействия окружающей среды, чаще всего от низких температур. По статистике причиной большинства аварий является холод. Теплоизоляция из минеральной или базальтовой ваты обеспечивает достаточно надежную защиту. Но ее монтаж и обслуживание связаны с большими трудозатратами. Поэтому были разработаны предварительно изолированные трубы с синтетическим теплозащитным слоем.

Эти изделия похожи на дымоходы, выполненные по технологии «сэндвич». В общем виде предизолированные конструкции выглядят как один или несколько цилиндров, помещенных в оболочку большего диаметра. Пространство между ними залито синтетическим наполнителем. Чаще всего используется пенополиуретан (ППУ).

Центральная труба изготавливается из стали, но есть разновидности с одной или несколькими из пластика. Для защиты пенополиуретановой прослойки от намокания и механических повреждений применяется металлическая оцинкованная лента или полиэтилен. Внутри находится специальный провод, позволяющий контролировать состояние системы и оперативно выявлять возникающие дефекты. За счет применения специальных технологий обеспечивается прочное соединение слоев между собой. В итоге получается цельное изделие, а не набор элементов.

Преимущества предизолированных труб с ППУ

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам эти изделия начали теснить другие виды. Рост популярности обеспечивается следующими достоинствами:

1. Благодаря простоте укладки и отсутствию необходимости устройства колодцев сроки монтажа и трудозатраты сокращаются в 2-3 раза.
2. Потери тепла снижены до 2 %. У обычных труб они доходят до 40 %.
3. Увеличен в 3-5 раз срок службы по сравнению со старыми технологиями.
4. Высокая надежность предизолированных изделий и их соединений снижает затраты на ремонт.
5. Встроенный дистанционный контроль позволяет своевременно выявлять неисправности.
6. Не нужно заземление и дренаж.
7. Надежная защита от коррозии и негативных воздействий.

Технология и конструкция

Чтобы обеспечить высокую прочность соединения трубы с теплоизолирующим слоем, ее поверхность подвергается дробеметной обработке. Помимо удаления ржавчины и грязи, это позволяет получить шероховатую текстуру. С этой же целью защитная оболочка с внутренней стороны обрабатывается коронарным разрядом.

Затем трубу кладут на монтажный стол, контролируя ее положение центраторами и СОДК. После чего с помощью лебедки перемещают внутрь внешней оболочки и по конвейеру отправляют в термокамеру. Горячим воздухом, подаваемым вентилятором, труба нагревается до 350 ⁰C. Для равномерного распределения температуры ее заставляют вращаться. С обоих концов устанавливаются заглушки с отверстиями для выхода воздуха. Их закрепляют винтами, чтобы жидкий состав не просачивался из пространства между труб.

Параметры формирования теплоизолирующего слоя устанавливаются на пульте заливочной машины. Их значения зависят от вида сырья, длины и формы изделия. Жидкий ППУ быстро впрыскивается с помощью лейки. После его отвердения конструкция отправляется на проверку качества. По окончании сертификации трубы маркируются, упаковываются.

Свойства пеноизола

По внешнему виду он похож на пенопласт, но обладает совершенно другими качествами. По основным характеристикам практически не уступает ППУ, но стоит дешевле и технология создания теплоизолирующего слоя проще, так как не требуется нагрев. Состав готовят из карбамидной смолы, пенообразователя, отвердителя, воды. После вспенивания сжатым воздухом его под давлением заливают в пространство между трубами.

Пеноизол часто используется в производстве предизолированных изделий, так как обладает массой достоинств:

1. Высокой прочностью. По нему можно ходить, не создавая повреждений.
2. Малым весом.
3. Низкой теплопроводностью.
4. Хорошей паропроницаемостью, поэтому на нем не образуется плесень.
5. Сохранением формы и качества при намокании и последующем высыхании.
6. Длительным сроком эксплуатации – от 70 лет.

Иногда встречаются трубы, утепленные пенопластом, гибкие разновидности, покрытые вспененным полиэтиленом, и прочие. Однако они по всем параметрам уступают рассматриваемым типам, а стоят дороже, поэтому широкого распространения не получили.

Виды предизолированных труб

Производители выпускают три модификации. Предварительно изолированные изделия бывают:

1. Жесткие. Стандартный вариант, у которого толщина теплозащитного слоя зависит от условий применения. Для северных регионов его делают от 10 см, в теплых районах – до 5 см. Защитный слой изготавливается из металлической ленты, иногда используется нержавейка. Трубы этого вида применяются для монтажа магистральных и высоконапорных коммуникаций в промышленности, стояков в высотных зданиях.
2. Гибкие. Изделия отличаются от предыдущего вида тем, что вместо металлической ленты для выполнения защитного слоя применяется гофрированный пластик. Это позволяет прокладывать стальные плети с небольшим радиусом. Гибкие пластиковые трубы допускается гнуть под нужным углом и даже выкручивать. Если утеплительный слой будет поврежден, это существенно не повлияет на функционирование системы. Они выпускаются в бухтах длиной до 100 м.
3. С комбинированной разводкой. У этих разновидностей под общим теплоизоляционным слоем размещено несколько полимерных труб. В такой конструкции они надежно защищены от замерзания и механических повреждений. Объединение нескольких труб позволяет монтировать компактные разветвленные системы со значительной экономией утеплителя. Но в случае повреждения одной из них нужно снимать защитный слой со всех. И сначала придется повозиться с определением места порыва.

Солидные производители к своим предизолированным трубам выпускают полный ассортимент защищенных соединительных элементов.

Сферы использования

Изделия применяются для монтажа канализаций, водопроводных и отопительных сетей. Благодаря хорошей защищенности их часто используют для транспортировки газа и нефтепродуктов. В период капитального ремонта теплосетей ими заменяются старые трубы.

Внутренний монтаж выполняется пластиковыми разновидностями, если температура воды не превышает 95 ⁰C. Воздушные трассы, магистральные коммуникации большого диаметра и сети с температурой теплоносителя до 150 ⁰C монтируются из стальных видов. Бесканальным подземным методом могут прокладываться оба типа.

Гибкие длинномерные изделия из пластика стоят дороже, чем стальные разновидности. Однако строительство из них трубопровода малого диаметра с большим количеством поворотов обойдется дешевле. Это объясняется тем, что при монтаже не потребуются дорогостоящие фитинги и компенсаторы. За счет ускорения установки сокращаются трудозатраты, отпадает надобность в ремонтных работах, вызванных коррозией.

Особенности монтажа

Для изменения направления прокладки от 15 до 90⁰ используются предизолированные отводы. Если угол поворота меньше 15⁰, производится подрезка трубы в нескольких местах не более 5⁰ в каждом. Компенсация температурного расширения выполняется L, Z, U-элементами или предварительным нагревом труб во время прокладки.

При соединении или резке элементов электро- и газосваркой торцы теплоизоляции и защитного слоя должны защищаться экранами от попадания искр и пламени. Стыки герметизируют муфтами с термоусадочными кольцами, предварительно одетыми на трубопровод. В их полость заливается монтажная смесь или пенополиуретан. Сверху место соединения закрывается специальной оболочкой из полиэтилена. Сварку допускается производить при температуре не менее 0 ⁰C, а герметизацию – не ниже 10 ⁰C. Во время дождя работа осуществляется под навесом.

При укладке коммуникации в траншее на ее дно насыпается песчаная подушка толщиной 10 см. Провода сигнализации должны находиться сверху. При глубине траншеи меньше 0,5 м ее накрывают бетонными плитами. После завершения монтажа и испытания на наличие протечек производится гидравлическая изоляция конца трубопровода термоусадочным рукавом.

Нормативы ГОСТ

Предизолированные изделия и комплектующие для них должны проходить проверку на соответствие стандартам. В зависимости от марки материала трубы изготавливаются по ГОСТ:

• 8731;
• 8733-77;
• 10704;
• 107106;
• 20295 и прочих.

Основные характеристики утеплителя ППУ по ГОСТ 16330:

• после отвердения размер его пор должен быть в интервале от 0,2 до 1 мм;
• тепловое расширение при нагреве до 110 ⁰C не должно быть меньше 3 %;
• водопоглощение может составлять не больше 10 % от объема после 90 минут кипячения;
• предел плотности – 60 кг/м³;
• упругость при сжатии – от 0,3 МПа, но не выше 10 % деформирования по любому направлению.

Для других видов утеплителя может применяться ГОСТ 18599. За рубежом производство ППУ изоляции регулируется европейским стандартом EN253. Эта информация должна указываться в сопроводительных документах.

Качественные защитные оболочки из полиэтилена по ГОСТ 16330 выдерживают растяжение на 350 % при разрыве. Стойкость при температуре 80 ⁰C и стабильном давлении – 165 (если первоначальное напряжение 4,6 МПа), а при 4 МПа – не меньше 1000. Устойчивость к равномерным нагрузкам на растяжение величиной 4 МПА при 80 ⁰C в растворе поверхностно-активных веществ – не менее 2000. Указанные значения действительны для термосветостабилизированного полиэтилена темной окраски. Изготовление из иных материалов нормируется другими стандартами.

Требования, предъявляемые к предизоляционным изделиям российского производства, указаны в ГОСТ 30732-2001. В их маркировку включены следующие обозначения:

• наименование: труба, отвод и прочее;
• вид материала: Ст.;
• наружный диаметр;
• толщина стенки;
• тип изоляции: стандартная – 1, усиленная – 2;
• сокращенное название теплоизоляционного слоя: пенополиуретан – ППУ;
• материал защитной оболочки: полиэтилен – ПЭ, оцинкованная стальная лента – ОЦ;
• номер регламентирующего документа.

Маркировкой Труба Ст. 76×3,5-2-ППУ-ПЭ ГОСТ 30732-2001 обозначается стальное изделие с внешним размером 76 мм, толщиной стенки 3,5 мм, усиленной ППУ изоляцией в оболочке из полиэтилена.

Заключение

Поскольку у предизолированных труб из-за небрежной доставки могут деформироваться внешние слои, их нужно перевозить на автомобилях с удлиненным прицепом. Использование неприспособленного транспорта приводит к повреждению теплоизоляционного слоя. На дно кузова рекомендуется положить деревянные бруски и принять меры по защите труб от раскатывания. Перевозка при температуре воздуха ниже 18 ⁰C запрещена. Подъем и опускание должны производиться специальными траверзами с мягкими полотенцами. Применение тросов и цепей исключается.

Плюсы и минусы обычных систем теплоснабжения на основе стальных труб, применяемых почти повсеместно в нашей стране, могут наблюдать практически все граждане России. Это едва теплые (или вовсе холодные) радиаторы, забитые накипью и ржавчиной трубы с зауженным просветом, ржавые подтеки везде, где хотя бы иногда капала вода, а главное – бесконечные ремонты с плановыми и внеплановыми отключениями отопления и водоснабжения. В значительной мере в этом повинны объективные недостатки традиционной системы теплоснабжения, помноженные на субъективный (т.н. «человеческий») фактор.

Одно и двутрубная система Flexalen 600 Цена от 1 155 р./м.п.

Цена от 9 626 р./м.п.

Цена от 2 164 р./м.п.

Цена от 776 р./м.п.

Именно поэтому в нашей стране повсеместно происходит постепенная замена устаревших стальных теплосетей на новые . Плюсы инновационных систем:

• упрощенный монтаж (нет нужды в прокладывании каналов из бетонных блоков и дополнительном утеплении труб)
• малый вес труб, возможность огибать препятствия, простая технология сварки труб значительно меньшая теплопроводность напорных труб и теплоизоляции
• экономия финансов на этапе строительства и на этапе последующего функционирования системы.

Эти отличительные качества предизолированных систем уже заметили и оценили все большие строительные и проектные организации, крупнейшие теплоснабжающие организации, а также индивидуальные застройщики.

На сегодняшний день число представленных на рынке разнообразных вариантов предизолированных трубопроводных систем, изготовленных из материалов разного типа, весьма велико.

Что обычно лежит в основе выбора потребителя, рассматривающего различные трубы для отопления?

Прежде всего, финансовый вопрос. И этим часто пользуются недобросовестные продавцы, скрывающие от покупателя, что трубы от разных производителей, при равенстве внешнего диаметра, часто имеют различное проходное сечение, а, следовательно, различную толщину стенок и прочность. Различные материалы имеют различные показатели MRS (minimum required strength) , а следовательно способны выдерживать разное давление и температуру. Другая хитрость состоит в том, что более дешевые трубы (за погонный метр) могут иметь более высокую цену фитингов и потребовать для монтажа специального , и эта разница может увеличить общую стоимость трубопровода, многократно перекрыв экономию на самих трубах.

Еще один важный момент состоит в недооценке такого параметра как кислородопроницаемость труб. Этот параметр сильно влияет на эффективность эксплуатации системы отопления. В системах отопления с высокой температурой теплоносителя диффузия кислорода через стенки труб ведет к увеличению интенсивности процессов кавитации, разрушающих те элементы, которые выполнены из металла – т.е. запорные вентили, крыльчатки и роторы насосов и другие детали. В низкотемпературных отопительных системах проникновение кислорода влечет за собой активизацию деятельности аэробных микроорганизмов, в результате чего в короткие сроки происходит заиливание системы, сужающее проходное сечение трубопровода до состояния полной непроходимости.

, изготовленных из полимерных материалов, производители используют разные приемы для снижения диффузии кислорода – например, армирование алюминием или покрытие специальными материалами с низкой кислородопроницаемостью. , выпускаемые компанией Термафлекс(Thermaflex) , для отопления покрыты слоем особого антидиффузного материала, данные трубы легко узнать по яркому красному цвету. Этот кислородозащитный слой препятствует диффузии кислорода, а следовательно, системы Флексален не только сами не подвержены коррозии, но и защищают другое оборудование системы от этого негативного фактора.

Рассмотрим молекулярную структуру полибутена. Полибутен,являясь полимером, содержит много разветвлений в молекулярной цепи Дополнительные связи между атомами углерода придают материалу прочность и гибкость (которых нет у полипропилена) и термопластичность (которая дает возможность сваривать трубы, в противоположность сшитому полиэтилену), превращая его в наилучший материал для отопительных систем.

Отличительной чертой является изоляции из вспененного полиэтилена. Изоляция наносится непрерывным методом, вспенивание производится изобутаном, теплопроводность которого намного ниже, чем у воздуха. Количество закрытых пор в такой теплоизоляции доходит до 98%. У пенополиуретана, применяемого для производства предизолированных труб другими производителями, ячеистая структура открытая, что приводит к сильному водопоглощению теплоизоляцией при повреждении наружного защитного кожуха или внутренней трубы – и, как следствие, к значительному снижению теплоизолирующих свойств. Трубы Флексален лишены этого недостатка – даже при нарушении внешнего слоя изоляция не поглощает влагу в течение всего срока службы. При создании защитного кожуха расплавленный полиэтилен низкого давления поступает через экструдер сразу на изолированную трубу и накрепко приваривается к ней. Это увеличивает общую прочность и герметичность трубы.

В результате предизолированные трубы Флексален становятся оптимальным решением для создания систем отопления и горячего водоснабжения.

Кратко преимущества предизолированных трубопроводов производства Термафлекс состоят в следующем:

1. Полибутен, составляющий основу трубы Флексален, имеет теплопроводность ниже, чем материалы других аналогов.
2. Теплоизоляция труб Флексален выполнена из вспененного полиэтилена, имеющего высокие теплоизолирующие свойства.
3. Полная герметичность и самая высокая влагоизоляция среди аналогичных предизолированных труб.
4. Трубы имеют высокую гибкость, значительно упрощающую и удешевляющую монтаж трубопровода.
5. Трубы Флексален можно сваривать, что позволяет избежать использования пресс-фитингов, сужающих проходное сечение в аналогичных системах.
6. Трубопроводные системы Флексален являются самокомпенсирующимися, что исклбчает необходимость использовать компенсаторы, упрощает и удешевляет монтаж.
7. Недорогие фитинги и комплектующие снижают общую стоимость монтажа трубопроводной системы.

Трубы для отопления Флексален часто имеют немного более высокую стоимость, в расчете за погонный метр, чем аналоги, но сильно выигрывают в общей стоимости монтажа, и в результате итоговая стоимость трубопровода оказывается ниже, чем в случае использования аналогичных труб для отопления других производителей. Расходы на последующую эксплуатацию также заметно сокращаются.

*информация размещена в ознакомительных целях, чтобы поблагодарить нас, поделитесь ссылкой на страницу с друзьями. Вы можете прислать интересный нашим читателям материал. Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения, а также услышать критику и пожелания по адресу [email protected]

Бесперебойное функционирование ряда систем жизнеобеспечения человека зависит от адресной доставки услуги, централизованной транспортировки обычных благ: тепла, воды. С этой целью создаётся разветвлённая сеть снабжающих трубопроводов. Преимущественно инженерные коммуникации прокладываются под землёй. Это позволяет не загромождать городскую инфраструктуру, не создавать помех автомобильному и другому транспорту.

При укладке подземных магистралей уделяют пристальное внимание ремонтопригодности трассы, снижению тепловых потерь и повышению коррозийной устойчивости трубного сортимента. Предизолированные трубы (ПИ-трубы) Вы можете купить на сайте www.ankirsplast.by , посмотрите цены на продукцию.

Конструктивные особенности предварительно изолированных труб

Современные технологии внесли существенные изменения в проектирование и монтаж теплоцентралей и общественных водоводов. На смену трубам, подвергающимся трудоёмкой операции изоляции после монтирования, пришли предизолированные аналоги. Структурно изделия состоят из трёх элементов:

• Внутренняя электросварная труба, обеспечивающая проток предусмотренного проектом потока жидкости. Она изготовляется методом прямого шва из низколегированной конструкционной стали различных сортов и марок. Толщина типоразмера обеспечивает продолжительное использование при заданных параметрах рабочей среды: температуру, давление.
• Наружная тонкостенная стальная труба. В типоразмере с большим сечением отцентрировано размещается несущий трубопровод. Предназначение оболочки - гидроизоляция, предотвращение механических повреждений коммуникационной артерии.
• Слой полиуретана, располагающийся в полости между двумя металлическими поверхностями. Заполнение ограниченного пространства выполняется полимером во вспененном состоянии. После затвердевания обеспечивается высокая адгезия компонента к стали. Полиуретан выступает в роли теплоизолирующей составляющей готового изделия.

Преференции новой технологии перед традиционным способом укладки магистралей

Изделия с предварительной изоляцией применяются при сооружении магистральных трубопроводов центрального отопления, горячего и холодного водоснабжения. Диаметр внутренних труб совпадает с сортиментом ранее использовавшихся, что позволяет выполнять замену целых отрезков, выслуживших установленные сроки, при ремонте трубопроводов. Вытеснению устаревших методов прокладки магистральных подводов способствуют следующие преимущества предизолированной продукции:

• антикоррозийная устойчивость;
• показатели ударной вязкости;
• теплоизоляционные характеристики и звукопоглощение;
• удобство монтажа: сварные качества и снижение трудозатрат на дополнительную изоляцию;
• возможность укладки в грунт без сооружения специальных коробов (каналов);
• надёжность и долговечность коммуникации;
• снижение затрат на ежегодное обслуживание;
• быстрая окупаемость капиталовложений.

Бесканальная прокладка труб

Внедрению бесканального способа укладки магистралей строители обязаны появлению пенополиуретановой изоляции. Трубы, изолированные полимером и размещённые в металлической оболочке, обладают высокой устойчивостью к механическим повреждениям. В совокупности с коррозийной инертностью, это позволяет укладывать такую продукцию непосредственно в грунт. Дно траншеи предварительно отсыпают песком. Создаётся технологическая подушка, которая препятствует провисанию трассы, создающему нежелательное напряжение на металл.

Монтаж предизолированных труб без обустройства защитных каналов выполняется с помощью специальных фитингов, обеспечивающих соединение мерных участков, изменения направлений магистралей. Сварные стыки внутренней трубы укрываются полиуретановым чехлом, а целостность гидроизолирующей внешней оболочки достигается за счёт полиэтиленовых муфт.

Развитие электроники позволяет подключать теплотрассы, коммуникации водоснабжения к системам оперативного дистанционного контролирования. Точные приборы выявляют нарушения герметичности внешнего слоя. Своевременное реагирование на выявленные повреждения не допускает разрушения внутренней трубы, снижает вероятность аварийных протечек. Особые требования предъявляются к бесканальной прокладке труб под проезжей частью автомобильных дорог. Они регламентируются соответствующими положениями СНИП.

При сборке транспортировочных сетей разного назначения, к примеру, отопительных коммуникаций или магистралей, предназначенных для перегонки нефти и газа, до недавнего времени использовались в основном обычные трубы, изготовленные из стали. Со своей работой изделия этого типа в большинстве своем и поныне справляются неплохо. Однако у таких труб все же имеется один довольно-таки серьезный недостаток. Какой бы ни была толщина их стенок, защитить перегоняемую жидкость от холода в зимний период они не могут.

Результатом же замерзания воды или теплоносителя в магистралях обычно становится выход последних из строя. При этом в коммунальных стальных сетях в холодное время года наблюдаются, помимо всего прочего, еще и значительные теплопотери, что делает их эксплуатацию гораздо более дорогой.

Что такое трубы ППУ

Чтобы исключить перемерзание транспортируемых по магистралям жидкостей, последние при сборке сети на улице или прокладывают очень глубоко под землей, или же дополнительно утепляют с использованием специальных материалов. И та и другая методики отличаются трудоемкостью и технологической сложностью. Поэтому в последнее время все более популярными становятся трубы особой конструкции — предизолированные.

Изделия этого типа утепляются еще на этапе производства с использованием современного изолятора, отличающегося очень низкой степенью теплопроводности — пенополиуретана. Стоят такие трубы дороже обычных. Однако собранные из них магистрали могут прослужить в последующем без необходимости ремонта десятилетия.

Конструкция труб ППУ

Внешне такие изделия очень похожи на хорошо известные многим сэндвич-дымоходы. То есть состоят они из трех основных слоев:

собственно стальной трубы, по которой в дальнейшем будет производиться перекачка жидкости;

слоя пенополиуретана;

внешней защитной оболочки.

В слое пенополиуретана в таких трубах проходят специальные сигнальные кабели. Благодаря их наличию, всегда можно с высокой точностью определить место аварии на магистрали и быстро произвести ремонтные работы.

Какие могут иметь технические характеристики

На рынок предизолированные трубы сегодня поставляются в широком ассортименте. Различаться такие изделия могут по:

диаметру;

толщине стенок;

толщине изоляционного слоя;

количеству проложенных сигнальных кабелей и т. д.

Стоимость изделий этой разновидности напрямую зависит от их диаметра и толщины изоляционного слоя. По последнему показателю трубы ППУ выбирают с учетом климата того региона, в котором предполагается сборка сети, а также глубины заложения последней. В теплых районах обычно собирают магистрали с толщиной утепляющего слоя в 5 см. В северных регионах используют трубы с изоляционным слоем на 10 см и более.

Сигнальных кабелей в утепляющем слое таких изделий, в зависимости от диаметра, может прокладываться два или три.

Нормативы ГОСТ

Производятся предизолированные трубы у нас в стране со строгим соблюдением предписаний ГОСТ. Утеплитель, используемый при изготовлении таких изделий, в любом случае должен отвечать следующим требованиям:

водопоглощение по объему — 10%;

упругость на сжатие — не менее 0.3 МПа (деформация во всех направлениях — до 10%);

плотность — до 60 кг/м 3 .

При нагревании до 110 °С длина используемого при сборке труб ППУ изолятора не должна превышать 3%.

Изготавливаться пенополиуретан для утепления труб может по разным технологиям. Но чаще всего такой материал делают на основе углекислого газа и фреона. В большинстве случаев при изготовлении труб ППУ используется пенополиуретан таких хорошо зарекомендовавших себя марок, как «Дау», «Изолан», «Хантсмен», «Элостокам».

Типы по конструкции

На настоящий момент на рынке существует две основных разновидности предизолированных труб:

Изделия первой разновидности изготавливаются из обычной или оцинкованной стали с утеплением пенополиуретаном. Снаружи такие трубы обшиваются листами из жесткой стали или нержавейки.

Гибкие изделия этого типа изготавливают по схожей технологии. Однако такие трубы покрываются оболочкой не из стали, а из гофрированного пластика. Конечно, слишком уж большой гибкостью такие изделия не отличаются. Ведь пенополиуретан — материал сам по себе достаточно жесткий и не слишком эластичный. Однако немного сгибать трубы этой разновидности при укладке все же можно.

Конечно же, при изготовлении пластиковых оболочек предизолированных труб ГОСТы также соблюдаются в обязательном порядке. Используется для их сборки обычно самый качественный светостабилизированный материал.

Иногда защитные оболочки с утепляющим слоем могут поставляться по отдельности от самих труб. В этом случае перед их монтажом при сборке предварительно проверяются на герметичность, а затем покрываются антикоррозийным составом.

Каким образом на ППУ-трубу наносится утепляющий слой

Выпускают такие изделия многие отечественные заводы. Предизолированные трубы поставляют на российский рынок также, конечно же, и зарубежные компании.

Если судить по отзывам, то отечественная продукция этого типа по качеству на сегодняшний день при меньшей стоимости практически ничем не уступает импортной. К примеру, просто отличные отзывы от потребителей заслужили такие изделия, выпущенные «Новосибирским заводом предизолированных труб», «Орловским трубоизоляционным заводом», заводом «Стройизоляция» (Северск) и пр.

В любом случае при изготовлении таких изделий специалисты в обязательном порядке, помимо всего прочего, следят и за тем, чтобы сцепление между пенополиуретаном и стальной трубой было максимально прочным. Чтобы утеплитель не скользил по стали и держался как можно надежнее, перед его нанесением основу тщательно зачищают до образования шероховатой поверхности с одновременным удалением ржавчины.

При вспенивании самого пенополиуретана должен в точности поддерживаться заданный тепловой режим. Улучшить сцепление между внутренней оболочкой с пенным наполнителем можно также путем обработки последней разрядом.

Чтобы еще не застывший изолятор не вытекал наружу, с торца трубы крепят специальную металлическую заглушку. После затвердевания материала этот элемент с трубы предизолированной ППУ снимают. В продажу такие изделия поступают с ничем не закрытым торцом пенополиуретанового слоя.

Сфера использования

Наиболее широкое распространение трубы ППУ на настоящий момент получили, конечно же, в первую очередь в промышленности. Используются такие изделия при сборке в основном:

нефтепроводов;

газопроводов;

паропроводов.

Очень часто применяются предизолированные трубы и для тепловых сетей, предназначенных для перекачки разогретых жидкостей. Такие коммуникации обычно монтируются в горячих цехах предприятий разной специализации.

В последнее время предизолированные трубы начали завоевывать огромную популярность и у коммунальщиков. Организации такой специализации используют эти изделия при прокладке централизованных отопительных систем и водопроводов городов и поселков. Использование таких труб в данном случае позволяет значительно повысить качество обслуживания населения.

Основные преимущества

Предизолированные трубы для теплотрасс, водопроводов, нефтепроводов и т. д, а вернее, для из сборки, используются у нас в стране, таким образом, достаточно часто. Но чем же объясняется такая популярность современных изделий этого типа?

К безусловным плюсам труб ППУ, в сравнении с обычными, можно отнести:

возможность монтажа любых коммуникаций в максимально сжатые сроки и с минимальными трудозатратами;

снижение теплопотерь (обычно с 40% до 2%);

значительное повышение КПД трубопроводов;

повышение сроков эксплуатации сетей в 2-5 раз;

снижение затрат на ремонт трубопроводов.

Благодаря наличию защитной оболочки, такие магистрали практически не боятся воздействия агрессивных сред. Прокладывать трубопроводы ППУ разрешается без заземления и предварительного обустройства дренажа. Пенополиуретан отличается, помимо всего прочего, и тем, что не пропускает влагу. Следовательно, и стальные трубы, изолированные с использованием этого материала, гораздо меньше подвержены ржавлению.

Недостатки

Минусов у труб ППУ практически нет. Пожалуй, единственным недостатком таких изделий является их довольно-таки высокая стоимость. Однако и этот минус с лихвой компенсируется долгим сроком службы магистралей ППУ и отсутствием необходимости в их частых ремонтах.

Особенности монтажа

Изготавливаются трубы ППУ, таким образом, из качественной стали. Следовательно, и монтаж их производится с использованием сварки. Конечно же, прокладка предизолированных труб при сборке разного рода промышленных и коммунальных сетей выполняется по особой технологии. Пенополиуретан — материал, к сожалению, не переносящий слишком уж высоких температур. Поэтому при сварке таких труб в обязательном порядке используются специальные защитные экраны.

После соединения отрезков мастера, выполняющие сборку магистрали ППУ, в обязательном порядке проверяют качество выполненных швов. После полного остывания металла в местах соединения на трубы, помимо всего прочего, накладываются специальные муфты. Особенностью таких элементов конструкции ППУ-магистралей является то, что изготавливаются они из термоусадочного материала. После остывания такая муфта уменьшается в размерах и плотно облегает сварной шов, обеспечивая тем самым полную герметичность. При использовании стыковочных элементов этого типа в местах соединения труб остается небольшая полость, в которую в последующем заливается монтажная пена или же пенополиуретан.

Описанная выше технология применяется как при сборке крупных промышленных магистралей, так и небольших бытовых инженерных коммуникационных сетей.