Что такое ППУ изоляция для труб, трубы в ППУ изоляции, скорлупы ППУ

Среди всех материалов для теплоизоляции вспененные пластмассы (пенопласты) пользуются наибольшей популярностью в быту и промышленной сфере. Одной из их разновидностей являются полиуретановые виды, используемые в промышленности и коммунальном хозяйстве как ППУ изоляция для труб.

Применение готовых заводских труб с теплоизоляцией позволяет сэкономить время и средства при монтаже трубопроводных магистралей и существенно снизить тепловые потери при эксплуатации отопительных и водопроводных систем, экономя при этом значительные средства. При прокладке трубопроводов из изолированных труб используются сварные работы и специальная технология укладки с применением изолирующих сегментов в стыках и поворотах магистрали.

Рис.1 Внешний вид изделий с изоляцией из ППУ

Что собой представляют трубы ППУ

Стандартные трубы с пенополиуретановой (ППУ) изоляцией имеют двухслойное покрытие, состоящее из вспененного изолятора с содержанием воздуха около 98% и наружной прочной оболочки из полиэтилена (ПНД) в качестве защиты. Иногда технология производства предусматривает трехслойное покрытие из двух ПНД оболочек, между которыми расположен пенополиуретановый изолятор.

Промышленностью выпускаются трубы в изоляции, помещенные в другой вид наружной оболочки — оцинкованную изоляционную сталь, позволяющую обеспечить более высокую прочность покрытия. Некоторые оцинкованные и полиэтиленовые оболочки дополнительно оснащаются ребрами жесткости, еще более увеличивающими их прочность. В маркировке для оболочек вводится дополнительное обозначение — ПЭ для полиэтилена и ОЦ для оцинковки.

В ответственных магистралях применяются трубы со встроенным электрическим кабелем системы контроля (СОДК), выполняющим функции индикаторного диагностического проводника. Это позволяет осуществлять контроль целостности линии на всем протяжении и легко находить проблемные участки во время эксплуатации оборудования.

Рис.2 Трубы в ППУ — устройство

Трубы в ППУ — сферы использования и технические характеристики

ГОСТ 30732-2006 регламентирует техусловия на трубы с пенополиуретановой изоляцией и оговаривает их область применения в следующих условиях:

• Трубы в ПЭ оболочке рассчитаны на подземную укладку теплосетей бесканальным (опускание в земляные траншеи) методом.
• Трубы в защитной металлической оболочке рассчитаны на укладку в проходных каналах, туннелях и на поверхности земли.
• Рабочее давление в системе не должно превышать 16 бар.
• Температура носителя — до +140º С, или +150º С при эксплуатации в магистралях с ее значениями в пределах от +70 до +150 С.

Допускается использование трубопроводных магистралей для водоснабжения и канализации, подачи нефти и газа, в инженерных сетях производств при перемещении жидкостей из цистерн, крупных емкостей и хранилищ.

Рис. 3 Пенополиуретановая изоляция труб — параметры

Статья по теме:

Труба ВГП – размеры, формы выпуска, особенности резьбового соединения. На нашем сайте есть отдельная статья посвященная обзору водогазопроводных труб ВГП, сортамент, варианты соединения, монтаж.

Для наземной прокладки

ППУ изоляция для труб — плюсы и минусы

Высокие эксплуатационные свойства труб в ППУ изоляции обусловлены технологией производства, включающей следующие этапы:

1. Выпускается наружная полиэтиленовая оболочка методом экструзии. Для этого из специальной пресс-формы выдавливается полиэтилен, который застывает до твердого состояния.
2. В наружную ПНД оболочку на распорки вставляется стальная труба и помещаются медные кабели.
3. В пространство между стенками стальной и пластиковой наружной трубы подается расплавленный пенополиуретан, который после застывания образует готовое изделие.

Преимущества ППУ теплоизоляции

Изоляция из пенополиуретана на трубах и их использование имеет следующие преимущества перед другими технологиями:

• В быту широко используется в качестве утеплителя поролон из пенополиуретана, вспененный материал его твердый аналог, относится к классу пенопластов — материалов, имеющих в своей структуре воздушные ячейки.
• Качественное заводское изготовление продукции позволяет опускать трубопроводы непосредственно в грунт, под воду без дополнительных приспособлений.
• Среди аналогов — поливинилхлоридных, фенол-формальдегидных, карбамидно-формальдегидных и полистирольных пенопластов полиуретановый имеет наименьшую теплопроводность (0,02 Вт./м.*К.) — почти в два раза меньшую, чем у пенопласта.
• При монтаже трубопровода с готовой теплоизоляцией существенно возрастает скорость работ, предприятия изготавливают готовые фасонные изделия в теплоизоляции (тройники, отводы, переходы, ответвления) для упрощения монтажа.

Почему длина труб при поставке может оказаться чуть короче или длиннее заказанной?

При выставлении счета берется теоретическая длина трубы. На металлобазах трубы хранятся пачками, и вести учет, какая именно труба лежит сверху, а какая снизу, не представляется возможным. После оплаты счета, в момент погрузки стальной трубы на металлобазе, заказчику сообщают сколько хлыстов трубы и какой длины для него погрузили и уточняют: округлять метраж в меньшую или большую сторону?

При заказе бесшовной трубы все еще сложнее, она по ГОСТу 8732-78 и ГОСТу 8734-78 немерная, то есть каждый хлыст имеет индивидуальную длину. ГОСТ допускает разницу от 4м до 12м. В реальности же, разница в конкретной партии меньше, например, от 9м до 11м. В некоторых случаях, при заказе на стандартный типоразмер, изоляционный завод может произвести резку в размер и оставить остаток трубы у себя, но такие случаи всегда оговариваются заранее (до оплаты счета).

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.

Расчет теплоизоляции трубопроводов

Расчет количества (массы) сырья для производства

какого–либо изделия несложно посчитать, зная р(плотность) конечного продукта(согласно нормативным документам) и подсчитав объем V готового изделия.

m=pxV

Объем 1 п.м. теплоизоляции ПН х (Rвн.2 – Rвнут.2)

Подсчитаем обьем «скорлупы» на ∅ 114 мм. при толщине теплоизоляции 20 мм.: П = 3,14 Н=1 м Rвн.=0,006 м3 Rвнут.=0,003 м3

3,14*1*(0,006–0,003)= 0,009м3

Находим вес «скорлупы. Объем «скорлупы» (цилиндра) умножаем на плотность пенополиуретана. Предположим плотность ППУ – 60 кг/м3

0,009*60=0,551 кг.

На практике, как правило, к массе добавляют не менее 10% , следовательно, расчетная масса изделия составляет 0,606 кг.– 606 г

Находим стоимость «скорлупы. Вес «скорлупы» умножаем на стоимость 1 кг. системы.

Стоимость 1 кг. системы составляет 152 руб.

0,606*152=92 руб. 11коп.

Теперь надо посчитать время заливки.

Пусть общая производительность установки 2,5/мин, т.е. 2500 г/за 60 сек.

Составим пропорцию 2500/60 = 606/х, отсюда х =606•60/7000=14.54 сек.

Покрытие скорлупы ППУ

При производстве скорлупы утеплителя применяют различные способы защиты и укрепления его наружной оболочки от физических и природных воздействий — это расширяет сферу использования материала для бытовых и промышленных нужд.

Без облицовки

Оболочка без облицовки является бюджетным вариантом и используются для прокладки трубопроводов внутри помещений без доступа солнечного света, иногда ее обматывают светозащитным материалом или окрашивают плотной непрозрачной краской.

Облицовка из крафт бумаги или пергамина

Данный вариант облицовки удобен тем, что позволяет сэкономить средства на окраску или защиту скорлупы от ультрафиолета в безоблицовочном варианте, оболочка имеет эстетичный внешний вид и не нуждается в дальнейшей обработке. В основном используется в условиях, где отсутствуют механические нагрузки на поверхность — на магистралях внутри производственных помещений.

Рис.8 Теплоизолирующая скорлупа с покрытием стеклопластик, фольга, оцинковка, пергамин

Стеклопластиковая облицовка

Изделия в стеклопластиковой оболочке в основном применяются на наружных и подземных трубопроводах – стеклопластик достаточно стоек для больших глубин залегания и механических нагрузок. Используемый стеклопластик надежно защищает изделие от ультрафиолетового излучения и химического воздействия окружающей среды.

Требования к напыляемым поверхностям заключаются в следующем:

1. Поверхность должна быть сухой, чистой, не замасленной, без следов активной коррозии и обязательно тёплой (температура не ниже +10– +15 град. По Цельсию).

   Поэтому при работе на криогенных трубопроводах их предварительно отключают и дают прогреться и просохнуть.

2. Работа в зимний период на действующих трубопроводах горячего водоснабжения принципиально не отличается от работ, проводимых в тёплое время года, с той лишь разницей, что расходные компоненты нуждаются в прогреве до рабочей температуры.

   В случае прогретой напыляемой поверхности температура окружающего воздуха принципиального значения не имеет. Работы по холодным поверхностям ведут к ухудшению адгезии ППУ с трубой и радикальным перерасходам компонентов.

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

Статья по теме:

Все для теплоизоляции труб – материалы, применение, технология монтажа. На нашем сайте есть отдельная статья подробно рассказывающая про все виды теплоизоляционных материалов, применяемые внутри дома или на улице. Почитайте, возможно будет интересно.

Состояние тепловых сетей в СПб

Система тепловых сетей Санкт-Петербурга является одной из самых протяженных в России. Общая длина трубопроводов превышает 4770 км, а диаметр труб варьируется от 50 до 1400 мм. Теплотрассы в основном проложены под землей. К сожалению, значительная часть из них находится в аварийном или предаварийном состоянии, поскольку, это еще советские трубы 30-летнего возраста. Поэтому обустройство новых энергоэффективных теплосетей как никогда актуально для города.

Информация в статье актуальна на 01.06.2021.

Маркировка промышленных труб с полиуретановой изоляцией и скорлупы

Обозначение выпускаемых промышленностью изделий по ГОСТ 30732—2006 включает в себя символы:

1. Название материала изготовления трубы в сокращенном виде, обычно это сталь с обозначением Ст.
2. Наружный диаметр (мм.).
3. Толщина стенок (мм.).
4. Для изделий с ПНД оболочкой класс изоляции (1 — обычная, 2- усиленная).
5. Обозначение теплоизолирующего материала – ППУ.
6. Маркировка наружной защиты (ПЭ — полиэтилен, ОЦ- оцинкованная сталь)
7. Усиление бандажами – Б.
8. Указание соответствующего ГОСТ30732—2006.

Обозначение скорлупы состоит из следующих символов:

1. Наименование изделия, скорлупа – СК.
2. Внутренний диаметр (мм.).
3. Материал изготовления (пенополиуретан ППУ).
4. Толщина теплоизолирующего слоя (мм.).
5. Наличие защитного наружного покрытия (ЗП).

Рис. 11 Примеры монтажа скорлупы и труб

Для подземной прокладки

Работы по монтажу пенополиуретановой скорлупы

Укладка труб в скорлупу ППУ своими руками не представляет особых сложностей и доступна практически любому — сегменты имеют небольшой вес и длину 1 метр.

При бытовом использовании скорлупу и трубы небольшого диаметра можно укладывать на землю и опускать в траншею после соединения, в случае тяжелых магистральных трубопроводов монтаж производится непосредственно в траншеях или на поверхности при наружном расположении. Пошаговый способ утеплить своими руками трубопровод состоит из нескольких простых операций:

• На участок трубопровода одевается сегмент и соединяется с другими частями посредством замков с небольшими сдвигом в 1/3 длины.
• Для закрепления фрагментов используют клей, липкую ленту, стяжки и хомуты.
• Криволинейные участки трубопроводов изолируются сегментами, которые вырезаются из скорлупы или приобретаются вместе с основными комплектующими, они также закрепляются в пазы со сдвигом и фиксируются дополнительным крепежом.

Производство труб в ППУ является основным методом утепления теплопроводных магистралей в промышленной и коммунальной сфере благодаря уникальным свойствам материала — повышенной теплозащитой из всех изоляторов. В бытовой сфере находят применение изолированные оболочки из пенополиуретана в виде скорлупы — их используют в системах отопления, подвода горячей, холодной воды и канализации (для защиты от промерзания).

Как монтировать утеплитель

Способ монтажа зависит от вида и формы выпуска утеплителя, наличия на нем защитного слоя, необходимости его устройства. Если речь идет о волокнистых рулонных или листовых материалах, то последовательность монтажа должна быть следующей:

• трубы очищаются от грязи и ржавчины и просушиваются;
• утеплитель труб накладывается на них витками с нахлёстом на предыдущий слой в несколько сантиметров;
• каждый виток закрепляется проволокой, бечевкой или скотчем;
• если материал без защитного слоя, то поверх него таким же способом наматывается фольгоизол, рубероид или другой не пропускающий воду рулонный материал, который закрепляется скотчем, наклеенным вдоль стыков.