Труба стальная в изоляции ППУ ПЭ выпускается по государственному стандарту 30732 и предназначена для применения в сетях, где необходима максимальная степень защищенности прокачиваемого по каналу вещества от внешних воздействий. Трубопровод, собранный из таких изделий, характеризуется минимальными потерями тепла. Каналы в изоляции с ПЭ оболочкой используются при подземной прокладке и обязательно оснащаются проводниками-индикаторами СОДК.
Трубы ПЭ в ППУ изоляции — это современный материал для монтажа теплосетей и прочих магистралей
Содержание:
Пенополиуретан как материал
Труба ППУ ПЭ в качестве теплоизолирующего материала имеет пенополиуретановый слой. Он характеризуется низким коэффициентом теплопроводности (на уровне 19-28 мВт/м*К). В общем случае, для труб (Ст, ПЭ) ППУ представляет собой неплавкую термоактивную пластмассу с ячеистой структурой.
Около 97% его объема занимают поры и полости, заполненные газом с очень низкой теплопроводностью (доля замкнутых пор – от 90 до 95 процентов). Оставшиеся 3 % объема ППУ – это твердый материал, который образует каркас из стенок, ребер, и придает ему механическую прочность.
Пенополиуретан – двухкомпонентная система. Она состоит из:
- полиольного компонента, содержащего катализаторы, полиолы, стабилизаторы, вспениватель;
- изоционатного компонента, содержащего ПМДИ (полимерный дифенилметандиизоционат).
Этот материал является одним из наиболее эффективных теплоизоляторов, применяемых в современном строительстве трубопроводов нефти, отопления, газа, перекрытий, полов, стен, ограждающих конструкций и др.
Обратите внимание! Пенополиуретан характеризуется значительным диапазоном плотности: 40-200 кг/м3. Это позволяет применять ППУ в качестве теплоизоляции полов.
Пенополиуретан — это плотный материал, значительно снижающий потери тепла
Заливочный жесткий ППУ – это вспененный материал. Он получается в виде блоков в соответствии с размерами литьевых форм. Значение допуска на усадку – 4 см.
Этапы изготовления изделий в изоляции ППУ
Процесс изготовления каналов в изоляции из пенополиуретана можно разделить на восемь технологических этапов, каждый из которых выполняется в соответствии с нормативными документами:
- Контроль качества материалов и сырья.
- Подготовка внешней поверхности трубы из стали.
- Установление СОДК и центрирующих элементов.
- Протягивание стального изделия с центраторами и проводником ОДК в гидрозащитную оболочку из полиэтилена.
- Температурная стабилизация.
- Заливка компонентов ППУ.
- Период выдержки.
- Контроль качества готовых изделий.
Основными комплектующими для производства каналов и фасонных элементов в ППУ являются:
- трубы наружным сечением 5,7-102,0 сантиметра, длиной до 12 метров, которые соответствуют ГОСТам 8733, 10705, 550, 8731, 20295;
- стальные переходы, отводы, тройники и иные фасонные изделия, соответствующие ГОСТам 17380, 17376, 17375, 17378;
- полиэтиленовые оболочки из ПНД черного цвета высокой плотности марок не ниже 80 (по документу 18599).
Заводы выпускают трубы ППУ разных диаметров для сетей различного назначения
Показатели теплопотерь труб в ППУ ПЭ сведены к требованиям СНиП 2.04.14.
Описание процесса производства труб
На первом этапе контролю подлежит стальная труба и полиэтиленовая оболочка. Кроме того, выполняется проверка документации (паспортов, сертификатов и т. д.) на исходное сырье и материалы. С целью обеспечения нормальной адгезии слоя ППУ с трубой важно удалить ржавчину, окалину, пыль, жирные, масляные пятна и иные загрязнения с ее поверхности.
Обратите внимание! Для этого может быть использована щеточная, дробеструйная либо дробеметная очистка, обработка химическими реагентами либо пламенем.
На следующем этапе по всей длине стальной трубы на некотором расстоянии один от другого устанавливаются центраторы. Они будут удерживать изделие по центру оболочки из полиэтилена. Медный провод СОДК прокладывается через ушки центраторов.
Далее при помощи тракового тянущего устройства конструкция помещается в гидрозащитную ПЭ оболочку. При этом обеспечивается равенство расстояний между стальной и полиэтиленовой трубой в любой из точек. В этом случае изолированный трубопровод будет характеризоваться одинаковостью толщины ППУ слоя. Температурная стабилизация выполняется в специальной камере, где конструкция подогревается до 23 градусов (для улучшенной адгезии ППУ и стальной поверхности).
На следующем этапе на торцах изделия устанавливаются заливочные фланцы, на одном из которых есть отверстия для выпуска воздуха и заливки ППУ машиной высокого давления. При заливке трубу размещаются под наклоном 1-15 градусов к горизонтали. Выдержка изделий необходима для достижения ими максимальных эксплуатационных качеств и показателей адгезии.
Производство труб в ППУ изоляции и фасонных частей подразумевает строгий контроль процесса производства и качества готовых изделий
Характеристики оболочки из полиэтилена
Трубы в изоляции ППУ с полиэтиленовыми оболочками используются для бесканальной прокладки трасс. Для изготовления наружной конструкции применяется термосветостабилизированный ПНД, имеющий черный цвет марки 273-79 первого и высшего сорта, и выпускаемый по государственному стандарту 16338.
Полиэтиленовые оболочки для трубы, находящейся в ППУ изоляции, производятся типоразмерами 12,5-122,0 сантиметра на экструзионных линиях. Они надежно защищают изолированный ППУ стальной канал от всевозможных влияний в грунте, а также предохраняют от внешней коррозии.
Оболочки должны иметь гладкую поверхность с допустимыми незначительными продольными полосами, волнистостью, быть ровно обрезанными без заусенцев на концах. Основными характеристиками полиэтиленового канала, в котором находится труба в ППУ изоляции, являются:
- удлинение при разрыве (относительное): 350% (не менее);
- изменение длины оболочки ПЭ после нагревания при 110 градусах: 3% (не более);
- стойкость при нагрузке на растяжение в 4 тыс. кПа, в растворе ПАВ, при t = 80 ºС: 2 тыс. часов (не меньше).
Сварные швы трубы оболочки после заполнения ППУ должны быть герметичными.
Процессы при вспенивании и смешивании компонентов ППУ
Во время смешивания компонентов полиизоционата и полиола в смесительном отсеке заливочной машины происходит формирование мелкодисперсной эмульсии. Повышение температуры и нарастание вязкости смеси объясняется экзотермической реакцией, протекающей в ней. Когда температура достигает значений больше 25-28 градусов, начинается интенсивное вспенивание композиции и газообразование, которое фиксируют как время старта при изоляции труб.
Оболочки для труб изготавливают методом экструзии, но их стенки намного тоньше, чем у обычных труб, поэтому при заливке пены нужно строго соблюдать технологию
Процесс газообразования стабилизируется ростом вязкости пенополиуретановой смеси и наличием кремнийорганического пеностабилизатора в ней. Возможно также дополнительное нарастание пузырьков благодаря реакциям полиизоцианата и влаги воздуха. Химические процессы ведут к возникновению полимерной структуры (трехмерной). Начало ее образования фиксируют в качестве времени гелеобразования.
Обратите внимание! После этого встряхивания, механические перемещения, другие воздействия на сборку конструкции могут привести к тому, что пенополиуретановый слой затвердевающего пенопласта резко потеряет качество.
Для этого трубы в теплоизоляции выдерживаются на стеллажах. В это время в полимерной матрице есть много непрореагировавших групп. Дальнейшую полимеризацию характеризует время потери липкости поверхностью ППУ и время заполнения им пространства между оболочкой и трубой. Через несколько часов завершаются химические процессы, через несколько суток – механические релаксационные.
Монтаж теплоизолированных изделий
Прокладка трубопроводов с применением изолированных труб состоит из таких этапов:
- зачистка теплоизоляции на расстоянии не больше 30 см от каждого из краев изделия;
- выполнение сварного соединения;
- монтаж термоусадочной муфты на трубу;
- заполнение полости под муфтой монтажной пеной;
- осаждение муфты по месту путем нагревания с целью получения герметичного стыка.
Сварное соединение обязательно проверяется на прочность при помощи переносного дефектоскопа. При герметизации стыков, во время выполнения сварочных работ важно торцы зачищенной изоляции закрыть каким-либо негорючим материалом (например, асбестовой тканью), поскольку и ПЭ, и ППУ – горючие материалы.
Зачастую монтаж каналов с предустановленной теплоизоляцией выполняют способом горизонтального бурения. Термоусадочные муфты либо ленты позволяют получить защитный кожух, который по своим свойствам и качествам не будет уступать оболочке изделия. Кроме труб, выпускаются также изолированные отводы, имеющие углы 15-90 градусов, переходы, тройниковые ответвления, тройники (разно- и равнопроходные), элементы с кабелем вывода, П- и Z-образные элементы. Все характеристики вспомогательных изделий для трубопроводов прописаны в стандартах.
Таким образом, труба в изоляции ППУ ПЭ – это высокоэффективные изделия, позволяющие в краткие сроки смонтировать трубопровод тепловой сети, отопления, горячего водоснабжения, проложенный под землей.
