Тепловые потери – обширная проблема, знакомая каждому, которая сопровождается растратой энергетических ресурсов, тепла, денежных средств. Таких потерь достаточно, чтобы задуматься и принять эффективные меры для их предотвращения. На сегодняшний день разработано и успешно применяется множество технологий по сбережению тепла с использованием теплоизоляционных материалов.

Трубы в ППУ изоляции

Трубы в ППУ изоляции — современный материал для устройства теплотрасс, водопроводов и прочих магистралей

Что такое ППУ изоляция?

Пенополиуретановая изоляция труб (ППУ) представляет собой двухслойное покрытие, состоящее из пенообразного пластикового теплоизолятора – пенополиуретана (его эластичная модификация называется поролон), покрывающего трубу и внешней оболочки из полиэтилена высокой плотности (ПНД) в качестве защиты. Есть варианты в три слоя, два корковых из полиэтилена и между ними пенополиуретан. Покрытие не имеет продольных швов и стыков. Эффективность такой изоляции признана во всем мире и считается одним из лучших способов избежать теплопотери трубопровода. Ее основные задачи: сохранение целостности трубы (защита от коррозии, повреждений) и уменьшение показателя теплопроводности. Коэффициент теплопроводности изоляции варьируется в пределах 0,025 – 0,032 Вт/(м·К) (минеральная вата – 0,070 Вт/(м·К), стекловата – 0,050 Вт/(м·К)).

Основная составляющая изоляционного покрытия – пенополиуретан. Это пластмасса, полученная из продуктов нефтехимической промышленности на 80-95% состоящая из газа, заполняющего мелкоячеистую структуру. Остальной объем пластика занимают стенки изолированных друг от друга ячеек, которые составляют жесткий каркас пены. Именно такой состав пенополиуретана широко применим в строительных работах благодаря своим свойствам:

  • отсутствие теплопроводности;
  • высокая адгезия к различным типам поверхностей;
  • очень легкий, упрочняет трубу не утяжеляя ее;
  • рабочая температура от -180оС до 200оС, металлическая труба в ППУ изоляции может эксплуатироваться в условиях от -85оС до 140оС;
  • температура теплоносителя 130оС – 150оС;
  • целостность покрытия без стыков и швов при напылении;
  • отличные изолирующие качества, водонепроницаем, поглощение влаги 1% в сутки от начального объема;
  • стойкость к агрессивной среде кислот, спиртов, нефтепродуктов, химическим парам и эфирам;
  • звукоизоляция;
  • отсутствие слёживания, коррозии, гниения, заражения грибком. ППУ изоляция в десятки раз снижает процесс коррозии системы из металла;
  • низкий показатель горючести за счет фосфоросодержащих и галогеновых наполнителей, имеет три группы: С – самозатухание, ТВ – трудновоспламеняемые, ТС – трудносгораемые;
  • экологически чист, безопасен после застывания, так как во время распыления большое количество частиц концентрируется в воздухе. Выделение угарного газа начинается при нагревании до 600оС;
  • срок эксплуатации 30+ лет.

Трубы в ППУ изоляции

Пенополиуретановый изолирующий слой находится посередине между рабочей трубой и внешним защитным покрытием

Производство труб в ППУ изоляции

Предприятия, специализирующиеся на производстве труб благодаря установке заливочной лини по изготовлению ППУ оболочек обеспечивают полный цикл выпускаемой продукции, снижая ее себестоимость. Изготовление сопровождается четким соблюдением ГОСТа, контролем всех стадий производства. Сам процесс заливки происходит быстро и экономично, труба в изоляции получается литой цельной конструкцией. Пенополиуретановая прослойка не предполагает использования большого количества исходного вещества. Для этого пропорционально сбалансированные жидкие составляющие (полиол и полиизоциант) поступают под давлением в пустоту между трубой и наружной корковой ПНД оболочкой. Там компоненты затвердевают, образуя слой изоляции. При этом происходит полное сцепление контактирующих материалов.

Поверхность стальной трубы перед этим обрабатывается дробеструем, затем внешне оснащается по всей длине несколькими центрирующими опорными кольцами из полиэтилена и кабелем дистанционного контроля герметичности (ОДК), на торцы трубы устанавливаются специальные заглушки. В одной ППУ оболочке может размещаться от 1 до 6 труб (многотрубные инженерные системы).

Защитное ПНД покрытие приспособлено для укладки трубопровода в грунт на глубину от 2 м до 8 м. Наружную (воздушную) магистраль покрывают слоем оцинкованной стали. По толщине ППУ изоляции они бывают двух типов: тип 1 – стандартная (умеренные широты) и тип 2 – усиленная (широты с морозным климатом).

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.

Трубы в ППУ изоляции

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

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.

Важно! Пористая структура ППМ (25% всей поверхности покрытия) в условиях влажного солесодержащего грунта снижает скорость коррозии стальной трубы вчетверо, в то время как антикоррозийные свойства в условиях водопроводной воды в 100 раз выше. При 45оС солевая жидкость из грунта достигает стальной поверхности за период, не превышающий одних суток.

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.

Сортамент труб в ППУ изоляции

Изолированные части магистрали ППУ и фасонные изделия сделали процесс строительства тепловых сетей более практичным, существенно сократили сроки и бюджет монтажа. Сам трубопровод, пропускающий теплоноситель, может быть выполнен из различных материалов с применением различных технологий производства. Разнообразие включает стальные электросварные или бесшовные трубы, а так же пластиковые ПНД жесткие или гибкие изделия с широким размерным выбором.

Трубы в ППУ изоляции

Теплоизолированные пенополиуретаном трубы выпускаются в разных диаметрах и с разной толщиной стенки

Стальные трубы для тепловых сетей – самый испытанный и распространенный материал. Для подземных коммуникаций выпускают ППУ изолированные трубопроводы специальной конструкции, состоящей из:

  • стальной трубы, черной или оцинкованной;
  • центрирующих опорных колец;
  • слоя изоляционного пенополиуретана, с проложенным в нем медным кабелем ОДК;
  • защитной ПНД оболочки;
  • специального канала с греющим кабелем (оборудуется при необходимости).

С увеличением диаметра рабочей трубы, количество индикаторных проводов может возрастать от 1 до 3. Для надземных сетей та же конструкция покрывается оцинкованной сталью вместо полиэтилена, а кабель ОДК можно исключать ввиду открытого доступа для осмотра и ремонтных работ. Трубопровод надежен, отличается высокой прочностью, выдерживает температуру жидкости 150оС при давлении 1.65 МПа, в нормальных условиях при надлежащем контроле эксплуатируется 30 лет.

Длина стальной составляющей обычно составляет 8-12 м (наружный Ø 32-219 мм), 10-12 м (наружный Ø 219-1420 мм). Длина оголенных концов трубы составляет 150 мм (наружный Ø 32-315 мм), 250 мм (наружный Ø 400-1420 мм).

Размеры стальных труб (бесшовных, электросварных), изолированных ППУ в полиэтиленовой оболочке (ПЭ), представлены в таице №2.

Таблица 2

Наружный Ø стальной трубы, мм Толщина стенки стальной трубы, мм Труба стандартная ППУ    (тип 1) Труба усиленная ППУ  (тип 2)
ПЭ оболочка Ø/толщина стенки, мм Толщина ППУ, мм ПЭ оболочка Ø/толщина стенки, мм Толщина ППУ, мм
32,0 2,8 90;110;125/3,0 27,0;36,0;43,6
38,0 3,0 110;125/2,5 33,1;40,6 125/3,0 43,6
45,0 3,0 125/2,5 37,5 125/3,0 37,0
57,0 3,5 125/3,0 31,0 140/3,0 38,0
76,0 3,5 140/3,0 29,0 160/3,0 39,0
89,0 3,9 160/3,0 32,5 180/3,0 42,5
108,0 4,0 180/3,2 32,8 200/3,2 42,8
133,0 4,5 225/3,5 42,5 250/4,0 54,5
159,0 4,5 250/4,0 41,5 280/5,6 55,0
219,0 6,0 315/5,0 43 355/5,6 61,9
273,0 6,9 400/5,6 57,9 450/5,6 83,0
325,0 7,0 450/5,6 56,9 500/6,2 81,3
426,0 7,0 560/7,0 65,0 630/8,0 94,0
530,0 7,0 710/8,0 82,0
630,0 7,9 800/9,0 76,0
720,0 8,0 900/9,9 80,1
820,0 8,0 1000/11,2 78,8 1100/13,9 126,1
920,0 10,1 1100/12,5 77,5 1200/15,0 125,0
1020,0 11,0 1200/13,9 76,1
1220,0 11,0 1425/14,6 87,9
1420,0 12,0 1600/15,0 75,0

 

Размеры стальных труб (бесшовных, электросварных), изолированных ППУ в оцинкованной оболочке (ОЦ), указаны в таблице №3.

Таблица 3

Наружный Ø стальной трубы, мм Толщина стенки стальной трубы, мм Труба стандартная ППУ    (тип 1) Труба усиленная ППУ  (тип 2)
ОЦ оболочка Ø/толщина стенки, мм Толщина ППУ, мм ОЦ оболочка Ø/толщина стенки, мм Толщина ППУ, мм
32,0 2,8 90;110;125/0,5 28,5;38,5;46
38,0 3,0 110;125/0,5 35,5;43,0
45,0 3,0 110;125/0,5 32,0;39,5
57,0 3,5 125/0,5 33,5 140/0,5 41,0
76,0 3,5 140/0,5 31,5 160/0,5 41,5
89,0 3,9 160/0,5 35,0 180/0,5 45,0
108,0 4,0 180/0,5 35,5 200/0,5 45,5
133,0 4,5 225/0,5 45,5 250/0,5 58,0
159,0 4,5 250/0,5 45,0 280/0,5 60,0
219,0 5,9 315/0,5 47,5 355/0,5 67,5
273,0 6,9 400/0,5 63,0 450/0,5 88,0
325,0 7,0 450/0,5 62,0 500/0,5 87,0
426,0 7,0 560/0,7 66,3 630/0,7 101,3
530,0 7,0 710/0,7 89,3
630,0 7,9 800/0,7 84,3
720,0 8,0 900/0,8 89,2
820,0 9,0 1000/0,8 89,2 1100/1,0 139,0
920,0 9,9 1100/1,0 89,0 1200/1,0 139,0
1020,0 10,9 1200/1,0 89,0
1220,0 11,0 1425/1,0 101,5
1420,0 12,0 1600/1,0 89,0

 

Слой ППУ может производиться различной толщины по требованиям заказчика, исходя из показателей расчета тепловых потерь при определенных условиях укладки трубопровода. Согласно ГОСТ, для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов применимы не только бесшовные, но и трубы электросварные в ППУ изоляции: электросварные прямошовные и электросварные спиралешовные.

Трубы в ППУ изоляции

Согласно ГОСТу, основой для труб ППУ могут служить и бесшовные, и сварные изделия

Не так давно стала применяться стальная гибкая труба в ППУ изоляции. Ее используют для бесканальной грунтовой укладки в качестве тепловых сетей, холодного и горячего водопроводов. Особенно удобно использовать такие экземпляры в непроходных каналах, местах плотной застройки, где нужно огибать препятствия, к тому же длина (от 55 м до 720 м в зависимости от диаметра) предполагает монтаж с минимальным количеством стыков без применения сварки, стационарных опор и устройств компенсирования тепловых перемещений. Затраты времени и труда земельных и монтажных работ уменьшаются в 5 раз. Применяется укладка методом горизонтально-направленного бурения, позволяющая сохранять дорожное полотно. Соединение выполняется с помощью фитингов.

Несмотря на свою податливость, стальные гибкие трубопроводы в ППУ зарекомендовали себя надежным, прочным материалом с устойчивыми характеристиками, абсолютно не подверженным коррозии.

В состав данной конструкции входят: напорная гофрированная гибкая труба из нержавеющей стали, слой пенополиуретана, корковая гофрированная полиэтиленовая оболочка. Возможно дополнение греющим кабелем и системой ОДК. Диаметр напорной трубы от 54 мм до 163 мм, толщина стенки от 0,5 мм до 1 мм. Диаметр с теплоизоляцией от 115 мм до 226 мм. Радиус изгиба от 1 м до 2, 2 м. Работает гибкая труба в ППУ с жидкими средами температурой 120оС — 150оС и давлением 1,6 МПа.

Труба в ППУ изоляции с греющим кабелем

Есть еще один фактор, возникающий в зимний период, который учитывается при изготовлении труб ППУ. Жидкие вещества, проходящие по трубам, меняют свои свойства при снижении температуры, так, например, вода при нулевой отметке градусника замерзает, а нефтепродукты приобретают вязкость. Чтобы обеспечить их нормальную проходимость следует поддерживать определенный температурный режим. Это предотвращает поломку насосного оборудования и разрыв трубы ледяными заторами. Так же есть необходимость перед пуском жидкости нагреть стенки рабочего трубопровода, чтобы они не остужали содержимое.

Трубы в ППУ изоляции

Трубы с ППУ изоляцией могут дополнительно оснащаться греющим кабелем

Все эти задачи решаются оснащением конструкции изолированного трубопровода греющим кабелем, работа которого заключается в поверхностном нагревании (скин-эффект). Переменный ток высокой частоты проходит по поверхности сечения нагревателя (стальная труба-канал Ø 50 мм, толщина стенки 2 мм с изолированным медным кабелем внутри) вызывая его интенсивное вырабатывание тепла. На конце изделия кабель соединяется со стальным каналом. Проводя переменный ток, нагревание осуществляется только во внутреннем (1 мм) слое стального канала, без нагревания кабеля. Поверхность канала снаружи имеет нулевой потенциал и полностью безопасна. Крепится она к поверхности основной трубы. Количество проводников зависит от площади нагревания. Рабочие показатели установки с греющим кабелем:

  • электропитание 220-6000 В 50Гц;
  • мощность на один метр магистрали 5-120 Вт;
  • напряжение до 5000 В;
  • постоянная рабочая температура 56оС, кратковременная 85оС;
  • сечение 32-50 мм2.

Установка терморегулятора сократит электропотребление нагревающей системы, сделает ее экономичней. На основании показателей термодатчика, установленного на поверхности трубы в самом охлаждаемом участке, термостат поддержит необходимую температуру. Утепленный трубопровод с греющим кабелем можно укладывать локально, тем самым обогревать отдельные участки сетей, подземным, надземным способами, а так же под водой.

Труба в ППУ изоляции, усиленная бандажом

Для укладки утепленного трубопровода под землю бесканальным способом в местах, где требуются дополнительные меры по обеспечению защиты, устойчивости, герметичности и сохранности рабочей трубы (автомобильные и ж/д переезды) применяют специальные футляры и бандажи, которые крепятся снаружи по всей длине ППУ оболочки. Бандаж представляет собой пластиковые ПЭ кольца-оболочки толщиной 5-43 мм, увеличивающие прочность утеплительной конструкции, при этом обеспечивая свободный доступ во время ремонтных работ.

Усиленная бандажом ППУ изоляция обеспечена:

  • защитой от нагрузок и повреждений внешней ПНД оболочки;
  • сокращением подвижности в грунте;
  • устойчивостью к истиранию, износу.
Трубы в ППУ изоляции

Для прокладки в грунте и прочих сложных условиях используются трубы с усиленной изоляцией

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 в ППУ изоляции

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.

Важно! Период времени от момента остановки жидких веществ внутри полимерного трубопровода в ППУ изоляции, находящегося в промерзающем грунте, до момента образования льда, занимает несколько дней.

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.

Трубы в ППУ изоляции

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

 

Пластиковые гибкие трубы ППУ

Утепленная пластиковая гибкая конструкция полностью изготовлена из полимерных компонентов, сочетая в себе наилучшие рабочие качества. Используется при сооружении тепловых сетей, магистралей горячей, холодной воды, технических систем пищевой и химической промышленности. Гибкие трубы обладают характеристиками пластиковых труб ППУ, их особенность в упрощенной укладке и монтаже за счет длины (до 400 м в бухте). Трубопровод требует меньше стыковочных, поворотных деталей, можно формировать линию магистрали любой сложности без компенсаторов и опор даже в сейсмически опасных зонах. Возможный радиус изгиба 800-1200 мм. Укладка подземная в канал и бесканальная.

Трубы в ППУ изоляции

Утепленные гибкие трубы также изготавливаются из полимеров

Основная труба изготовлена из сшитого полиэтилена, основой которого является полиэтилен высокой плотности (ПНД). Его молекулярная структура подвергается поперечной сшивке от воздействия пероксидов (РЕ-Ха) или силанидов (РЕ-Хb) в момент экструзии, при этом формируется трехмерная структура пластика с уникальными свойствами: высокая прочность, термостойкость, эластичность, молекулярная (температурная) память (восстановление первоначального состояния после деформации и нагревания). Таких изделий в одной ППУ изоляции может быть от 1 до 4. Диаметр от 16 мм до 110 мм, рабочее давление 6, 10 бар.

Так же возможно покрытие слоями армирующего волокна и полимерной оболочкой для защиты системы от кислорода. Противокислородный барьер (гидроксид-этилвиниловая прослойка) препятствует прониканию паров кислорода через стенки пластика в систему отопления, снижая коррозию и продлевая срок службы труб.

Пенополиуретановая оболочка благодаря сочетанию компонентов приобретает эластичные свойства, снижая показатель жесткости. Полужесткая ППУ изоляция придает гибкость трубам, не теряя своего теплосбережения. Надежное сцепление с поверхностью ПЭ не допускает расслоения при тепловом удлинении. Намотка трубных изделий бухтой или барабаном не нарушает их монолитность и целостность. Толщина слоя ППУ может определяться заказчиком исходя из проекта или условий среды укладки (обычная, усиленная). Наружный гидрозащитный полиэтиленовый слой выпускается в форме гофры. Гибкая конструкция дополняется греющим кабелем. Диаметр трубы в оболочке от 90 мм до 160 мм.

Трубы и фасонные изделия в ППУ изоляции

Фасонные изделия ППУ – утепленная конструкция вспомогательных элементов, используемых во время монтажа трубопровода для выполнения соединений, поворотов, разветвлений и других задач. Производятся они на предприятиях, изготавливающих гидротеплоизолированные трубы, их структуры совпадают по диаметру, толщине стенки несущей трубы, составу оболочки (обычная, усиленная). Главным при сборке теплосберегающей магистрали является монтаж стыковочных узлов, которые должны быть надежными, герметичными, без теплопотери и риска коррозии трубопровода.

Трубы в ППУ изоляции

Фасонные части для труб ППУ также оснащаются теплоизолирующим и защитным слоями

Состоят фасонные части из отрезка рабочей трубы (стальной, пластиковой), которая сформирована согласно назначению, центрирующих опор, слоя утепляющего пенополиуретана, защитной оболочки из полиэтилена (укладка в грунт) или оцинкованной стали (надземная укладка). Стальная оболочка предполагает прокладку электроизоляционной трубки в ППУ прослойке. Состав часто дополнен системой оперативного дистанционного контроля герметичности конструкции (ОДК).

Современный ассортимент фасонных частей в ППУ изоляции широк и усовершенствован благодаря многолетнему опыту применения различных технологий по сохранению тепла в инженерных системах.

Фасонные части в ППУ для стальных труб:

  • отвод – элемент изгиба, поворота прямых линий трубопровода в различных плоскостях на 30; 45; 60 и 90 градусов. Имеет различные типоразмеры (Ø стальной трубы 60-1020 мм), длину плеч (720-1620 мм), толщину ППУ оболочки (обычная 34-90 мм; усиленная 40-140 мм) Различают отводы по типу трубы на электросварные и бесшовные. Электросварные трубы нарезают отрезками, из которых формируют путем сварочного шва нужный угол отвода, бесшовные подвергают нагреванию и выгибанию;
  • переход – деталь прямого соединения двух трубопроводов различающегося диаметра для сужения. В горизонтальной плоскости переход выполняется с соблюдением оси симметрии (усеченный конус), в вертикальной — переход эксцентрический;
  • тройник – элемент, позволяющий получить ответвление от основного потока. Конструкция состоит из стальных труб равного или различающегося диаметра приваренных друг к другу. Для тепловых сетей тройник дополнен приваренными металлическими накладками усиления ответвления, которые снимают напряжение труб, сохраняют конструкцию при передвижении;
  • тройник параллельный – разновидность тройников, предназначенная для разветвления основного потока или соединения двух потоков в один. Его отличие в расположении дополнительной трубы к основной – оно параллельное, выполнено привариванием переходника с изгибом;
  • тройниковое ответвление — разновидность тройников с тем же назначением и особенным расположением ответвления. Оно приварено перпендикулярно или параллельно к основной, но с изгибом, позволяющим поверх огибать прилегающие коммуникации;
  • шаровой кран – конструкция из цельного сваренного корпуса с расположенным внутри шарообразным элементом механизма для перекрывания потока жидкой среды посредством вращения.
  • тройник с шаровым краном воздушника – тройниковое разветвление, где к основной трубе перпендикулярно приварен отвод с краном, направленный вверх для стравливания воздуха. Укладка подземным способом предусматривает устройство тепловой камеры для удобного доступа к крану;
  • Z и П-образные компенсационные детали – элементы, предупреждающие температурное напряжение и деформацию трубопровода, его передвижение при изменении длины. Форма Z обеспечивает переход системы из подземной в надземную. Укладка предусматривает наличие свободного пространства в местах изгиба и скользящие опоры;
  • неподвижная опора – конструкция, разделяющая магистраль на части для удерживания от сдвига вдоль и поперек. Она может быть в виде хомутов или стального щитка, вертикально опоясывающего трубу. Напряжение локализуется на участках без взаимной передачи усилий;
  • концевой и промежуточный элемент трубопровода с кабелем вывода – участок теплоизолированной трубы 1 – 2,2 м с отверстием в оболочке, через которое выведен кабель, герметично соединенный с проводником ОДК в ППУ слое с целью снятия показаний увлажненности системы. Устанавливаются в тепловой камере с постоянным доступом. Концевой элемент имеет защитную металлическую заглушку. Если конструкция дополнена греющим кабелем, то он выводится с торца через заглушку.
Трубы в ППУ изоляции

Отводы применяются в местах изгиба магистрали, они бывают бесшовными и сварными

Стыковка фасонных частей с трубами в пенополиуретановой оболочке происходит поэтапно:

  1. на трубу надвигается полимерная термоусадочная муфта (ОЦ чехол-труба);
  2. производится сваривание оголенных стальных концов;
  3. горелкой (85-90оС) прогреваются поверхности оболочек с краю стыков;
  4. на разогретую оболочку наклеивается адгезивное полотно;
  5. на стык сдвигается муфта (ОЦ чехол внахлест);
  6. горелкой усаживают края муфты, проверяют герметичность воздухом под давлением (края ОЦ чехла затягиваются ремнями, на расстоянии 20 мм от края вкручивают саморезы с частотой ~90 мм);
  7. полость стыка через отверстие заливают пенополиуретаном, закрывают пробкой, которая удаляется после застывания изоляции, отверстие заваривается ПЭ (крепят ОЦ крышку саморезами по углам);
  8. стык принимает бочковидную форму.

Помимо заливки широко используется изоляция стыков ППУ скорлупой – твердая оболочка в виде трубы, разрезанной вдоль пополам, точно подходящая по диаметру стальной трубы. Скорлупа нужной длины облегает стык, обертывается адгезивным полотном, прогревается горелкой (70оС) и закрепляется термоусадочной муфтой для защиты стыков.

Важно! Нельзя использовать для крепления скорлупы проволоку.

Фасонные части для пластиковых труб не имеют ППУ прослойки, они рассчитаны на стыковку несущих труб с последуюшей изоляцией соединения, перед стыковкой трубу подготавливают, счищая с ее концов изоляционные слои. Различают разъемное (обжимные фитинги) и неразъемное соединение (пресс фитинги, сварка).

Обжимная стыковка (резьбовая) производится с помощью гаечных ключей, она должна иметь свободный доступ без укладки в грунт или монолитной укладки. Такие фасонные части изготавливают из металла устойчивого к различным жидким средам, их монтаж простой и быстрый. Среди них: зажимной конечник, отвод (25, 32, 50 и 80 град), переходник, тройник, втулка, наконечник зажимной, фланец, ниппель, муфта. Если труба гибкая, то стыковочные узлы следует зафиксировать, чтобы избежать нарушения соединений.

Пресс стыковка с помощью гидравлического или ручного инструмента более надежна, герметична, неразъемная, может быть смело изолирована ППУ и монолитно уложена. Из труб легко формируется гибкая конструкция, стыки не боятся температурного удлинения. Фитинги из металла рассчитаны на использование в системах отопления и водопровода (гильза монтажная, отвод (25, 32, 40, 50 и 63 град), соединительная муфта, тройник, переходник).

Сварочная стыковка обеспечивает литое соединение при помощи специального оборудования. Фасонные части выполняются из того же полимерного материала, что и несущая труба, они могут быть литыми или сваренными из сегментов для больших размеров.

Теплоизоляция осуществляется с применением адгезивного полотна, монтажных пенопакетов с компонентами ППУ, термоусадочных лент и муфт. С помощью муфты создается полость вокруг стыка, содержащиеся в пенопакете два компонента ППУ (они разделены предохранительным зажимом, который затем удаляется) смешиваются между собой встряхиванием и выдавливаются в отверстие муфты, происходит реакция пенообразования ППУ. Затем производится тщательная гидроизоляция. Таким образом утепляются обычные и гибкие трубопроводы.

Утепление пенополиуретаном на сегодняшний день самый эффективный и нетрудоемкий способ теплосбережения и защиты любых труб проверенный опытом.

с