Трубы в изоляции ППМ – чем привлекательны, какие особенности, как изготавливают

Применение труб ППМ, особенности производства, правила установки

Целью применения трубы ППМ является создания надежной защиты для трубопроводной конструкции от любых негативных воздействий извне. Подобные результаты достигаются благодаря отличным эксплуатационным характеристикам и хорошей продолжительности службы, что характеризует данный композитный материал.

Цели применения ППМ трубы

Назначением теплосетей является осуществление транспортировки тепла к потребителю, с минимально возможными теплопотерями. Для этого применяется теплоизоляционная защита. В былые времена такой слой делал процесс укладки трубопровода довольно неудобным: именно это и послужило причиной разработки труб с ППМ изоляцией. Пенополимерминеральная теплоизоляция – это слой материала высокой жесткости, для которого характерна закрытоячеистая структура. Сырьем для его изготовления выступает пенополиуретан и минеральные добавки. В настоящее время ППМ трубы производятся на промышленном уровне. Разработчики постоянно улучшают уровень качества пенополимерминеральной защиты, что заметно повышает ее эксплуатационные характеристики.

За счет минеральных добавок ППМ труба получает повышенные прочностные качества: это делает ее способной хорошо справляться с механическими нагрузками. Одним из самых важных качеств, которым обладают пенополимерминеральные материалы – это хороший уровень паропроницаемости, что позволяет теплоизоляции не накапливать в себе влагу. Это дает возможность избегать угрозы слеживания и потери технических характеристик с течением времени. Используемые для изготовления данной теплоизоляции компоненты стоят довольно дешево, что совсем не сказывается на их прочности и надежности. Формируются трубные оболочки в специальных разборных формах, с которых перед этим методом обжига удаляются все окислы и загрязнения: это позволяет уберечься от возникновения различных дефектов.

Сильные и слабые стороны теплоизоляции из пенополимерминералов

Для пенополимерминеральной теплоизоляции характерны некоторые эксплуатационные преимущества, в сравнении с другой трубной изоляцией. В основном это проистекает из ее особенных качеств.

Перечень основных преимуществ применения ППМ изоляции:

1. ППМ изоляция труб не боится старения. Время эксплуатации никак не влияет на параметры толщины материала.
2. Коэффициент водопоглощения материала находится на очень низком уровне.
3. Очень слабая теплопроводность. Это дает возможность свести потери тепла в магистральных теплосетях и водопроводах к минимуму: в основном процент теплопотерь не превышает 4%. По этому показателю ППМ изоляция в несколько раз превосходит минеральную вату.
4. Дешевизна материала, если сравнивать с другими вариантами утепления труб (к примеру, с ППУ).
5. Благодаря пенополимерминеральной оболочке примерно на 30 лет увеличивается продолжительность эксплуатации трубопроводов.
6. При обустройстве этой изоляции значительно удешевляется обслуживание магистрали. Также это ведет к уменьшению числа аварийных ситуаций.
7. В случае возникновения протечек в трубопроводе это никак не повлияет на качество пенополимерминеральной оболочки: после высыхания она снова будет готова к эксплуатации.
8. Нет нужды в установке системы оперативного дистанционного контроля СОДК, которая контролирует состояние теплоизоляции.

Также стоит упомянуть об отдельных недостатках пенополимерминеральной изоляции:

• По причине большого веса материала возрастают цены на его перевозку. Чтобы установить оболочки, приходится задействовать спецтехнику.
• Уровень тепловых потерь превышает аналогичные системы, где используются пенополиуретановые оболочки.
• ППМ изоляция не в состоянии обеспечить полную герметичность, поэтому для защиты трубопровода от воздействия коррозии потребуется использование специальных антикоррозийных средств.

Специфика ППМ изоляции

Состоит данный материал из вспененного полимера и дополнительных наполнителей – золы, песка и шлаков. За счет них достигается увеличение прочностных качеств пенополимерминеральной изоляции, что позволяет создавать надежную защиту для труб от механических повреждений.

Укладывают ППМ изоляцию по внешней стороне трубы в три слоя:

1. Антикоррозийный слой толщиной 5-10 мм.
2. Основная теплоизоляция.
3. Обечайка, которая размещается снаружи всей оболочки. Благодаря хорошей прочности она способна предохранить трубы от различных внешний повреждений: толщина такой защиты может достигать 10-15 мм.

Концы трубы, на которые пенополимерминеральную изоляцию не наносят, обычно имею длину 15 см (для трубы диаметром до 219 мм) и 20 см (для диаметра 273-820 мм). Подобной изоляцией могут оснащаться трубы, имеющие диаметр 32-820 мм, длинной до 12 м: это касается как сварных, так и бесшовных изделий. Для регламентации данной продукции применяется ГОСТ 8731, 10704, 8733 и 20295. Кроме труб, ППМ изоляцией могут оснащаться переходники, отводы, тройники и прочая фасонная продукция: обычно ими комплектуются коммуникации, для обустройства которых применяется трубы с аналогичной защитой.

Стальные трубы в ППМ изоляции нередко применяются в теплотрассах и горячих водопроводах. Как сказано в СНиП 41-02-03, данная продукция может использоваться для организации транспортировки теплоносителей различного типа с температурой до +140 градусов. Прокладываться ППМ трубопроводы могут тремя основными методами: бесканальным закрытым (подземным), канальным закрытым и открытым надземным.

Над разработкой ППМ труб трудились отечественные специалисты, которые провели обязательный учет климатических особенностей различных регионов. Как результат, была получена продукция, полностью адаптированная для нашей страны.

Как производятся трубные изделия

Пенополимерминеральная оболочка имеет монолитную структуру, и накладывается на трубы во время изготовления. Трубы, имеющие размеры сечения 57-820 мм, оснащаются оболочками толщиной 32-88 мм. За счет адгезионных качеств этот полимерный материал обеспечивает отличный уровень теплоизоляции для магистралей. Производство данных труб характеризуется образованием трех изоляционных слоев, для каждого из которых характерны определенные качества. Плотность у этих слоев также разная. При помощи ППМ защиты трубопроводы способны переносить самые непростые рабочие условия.

Труба с пенополимерминеральной защитой производится в следующей поэтапности:

1. Подготовка вспененного полимера и минеральных добавок (зола, песок или шлак).
2. Подготовка стальной трубы или фасонного элемента, который будет оснащаться теплоизоляционным слоем.
3. Проведение заливки пенополимерминерального вещества в форму, куда заранее установили отцентрированную стальную трубу.
4. По окончанию нанесения ППМ изоляции готовая труба проходит тестирование.

При заливании ППМ вещества в заготовку также соблюдается некоторая поэтапность. Вначале проводится определение и измерение процентного соотношения составляющих компонентов. При произведении расчета требуется брать во внимание целый ряд факторов – толщину изоляции, параметры сечения трубы и т.п. Когда расчеты проведены, отдельные компоненты тщательно дозируются и смешиваются, после чего готовая масса может заливаться в форму, где уже находится отцентрированная труба.

По завершению застывания пенополимерминеральной массы форму можно снять, а готовое изделия отправить на проверку тестированием. На всю процедуру изготовления обычно уходит один час.

Нюансы производства

Форма для заливания массы представляет собой полый цилиндр с неподвижной нижней частью, и открывающейся верхней. Обе половинки оснащаются специальными уплотнителями, которые обеспечивают необходимый уровень герметичности. Стоимость ППМ труб может колебаться, на что влияют их размеры, толщина и плотность теплоизолирующего слоя. Также продукция известных производителей обычно обладает более высокой ценой, при отличном уровне качества изделий. Во время расчета стоимости изоляционного материала в расчет берется его толщина, диаметр трубы и длина изделия. Кроме того, отдельной статьей расхода будет идти перевозка и укладка материла, для чего потребуется специальная техника.

Для пенополимерминеральных труб характерна очень высокая эффективность: с их помощью обустраиваются самые разные теплосети и водопроводы, осуществляющие транспортировку горячей воды к потребителю. Цена на эту продукцию может меняться, на что влияют конструктивные особенности трубы и пенополимерминеральной изоляции. Организация магистральных трубопроводов данным способом несет отличный экономический эффект. Также важно понимать, что ППМ коммуникациям не нужны профилактические осмотры, при очень высоком эксплуатационном сроке. При этом теплоизоляционные характеристики трубы ППМИ совершенно не зависят от того, сколько времени прошло от момента ее укладки.

Обустраиваются данные коммуникации могут при помощи как открытого, так и отрытого метода. За счет гидрофобности и отличных прочностных свойств пенополимерминеральные трубы пользуются огромной популярностью, что позволяет им удерживать в рейтинге подобной продукции очень высокую позицию. При покупке изделий важно требовать сопроводительную документацию и сертификат качества, с указанием тестирования после изготовления. Что касается монтажных работ, то по причине значительного веса лучше прибегнуть к помощи специальной укладочной техники и бригады опытных специалистов. Если укладка проведена с соблюдением всех необходимых норм, то особых затрат на уход и ревизию магистрали не потребуется.

Труба ППМ: надёжная изоляция для теплосетей и магистралей ГВС

Труба ППМ используется для того, чтобы защитить трубопроводную конструкцию от воздействий окружающей среды и прочих негативных факторов. Такая защита является одним из трёх видов предизоляции, которые получили широкое распространение при прокладке трубопроводов для разных нужд. Отличные рабочие характеристики и довольно продолжительный срок службы этого композитного материала позволяют не только свести к минимуму процент потери тепла, но и защитить трубопроводную конструкцию от механических повреждений.

Труба в ППМ изоляции — разновидность предизолированных изделий, применяемых для монтажа теплотрасс

Для чего используют ППМ трубы?

Тепловые сети транспортируют тепло к потребителям и очень важно, чтобы теплопотери были сведены к минимуму. Для этого и используют теплоизоляцию. Раньше теплоизоляционные материалы усложняли процесс прокладки трубопроводных магистралей. Трубы в ППМ изоляции, появившиеся не так давно, помогли справиться с этой проблемой.

Пенополимерминеральная теплоизоляция является слоем жёсткого материала, который имеет закрытоячеистую структуру и состоит из пенополиуретана и минеральной добавки. На сегодняшний день производство ППМ трубопроводов проходит в промышленных масштабах. Качество пенополимерминерального защитного слоя растёт, что отражается на его эксплуатационных характеристиках.

Полезная информация! Минеральные добавки, которые входят в состав этого материала, позволяют придать ему высокую прочность. Благодаря этому ППМ трубы являются устойчивыми к механическим воздействиям.

Пожалуй, одно из самых важных качеств пенополимерминерального материала — паропроницаемость (это указывает на то, что такая теплоизоляция практически не поглощает капельную влагу). ППМ изоляция со временем не слёживается и не теряет своих уникальных характеристик.

Трубы ППМ применяют в сетях и магистралях, которые требуют утепления

Материалы, которые используются для производства таких трубных оболочек, отличаются дешевизной, но вместе с тем они очень прочны и надёжны. В процессе формирования такой конструкции её помещают в разборную форму. Перед помещением в форму и нанесением ППМ изоляции её очищают от окислов и загрязнений с помощью метода обжига.

Преимущества и недостатки пенополимерминеральной теплоизоляции

Пенополимерминеральная теплоизоляция имеет ряд эксплуатационных преимуществ в сравнении с другими изоляционными материалами. В первую очередь эти достоинства связаны с ее свойствами.

Рассмотрим основные плюсы использования ППМ изоляции:

• материал не портится со временем. В процессе эксплуатации его толщина не меняется;
• ППМ изоляция обладает низким коэффициентом водопоглощения;
• такая изоляция обладает низкими показателями теплопроводности. Благодаря этому использование пенополимерминеральной оболочки позволяет лучше сохранять тепло в магистрали. Потери тепла, как правило, составляют не больше 2–4%. Если сравнивать аналогичный показатель минеральной ваты, то он в несколько раз выше;
• низкая стоимость в сравнении с другими вариантами теплоизоляционных материалов (например, ППУ);
• пенополимерминеральная оболочка увеличивает эксплуатационный срок трубопровода (более 30 лет);
• магистраль с такой изоляцией не требует больших затрат на обслуживание. Кроме этого, уменьшается риск аварийной ситуации в системе;
• если трубопровод даст течь, то пенополимерминеральная оболочка высохнет и не потеряет своих свойств;
• нет необходимости монтировать систему оперативного дистанционного контроля (СОДК) для того, чтобы проверять состояние теплоизоляционного слоя.

Трубы в минеральной изоляции отличаются большим весом, поэтому требуют затрат на транспортировку и погрузку

Как и любой материал, пенополимерминеральная изоляция имеет некоторые недостатки:

• большой вес этого материала увеличивает затраты на транспортировку. Установка такой теплоизоляции проводится, как правило, со специальной техникой;
• тепловые потери в такой системе будут большими, чем при использовании пенополиуретановой (ППУ) оболочки;
• ППМ изоляция не является полностью герметичной. Для того, чтобы защитить трубопровод от губительного воздействия коррозии, необходимо дополнительно наносить на него антикоррозийное средство.

Особенности ППМ изоляции

Для производства такой изоляции используют вспененный полимер и дополнительные наполнители. Наполнителями для такого материала чаще всего служат:

Благодаря дополнительным добавкам увеличиваются прочностные характеристики пенополимерминеральной оболочки. Высокая прочность этой оболочки позволяет защитить трубы от механических воздействий, что является большим плюсом.

Монтаж ППМ изоляции проводится на наружную сторону трубы. ППМ оболочка, как правило, содержит 3 слоя:

• противокоррозийный слой, толщина которого составляет 5–10 миллиметров;
• основной теплоизоляционный слой;
• защитный слой, который является наружным и для того, чтобы предохранить трубопровод от механических воздействий, обладает повышенной плотностью. Толщина этого слоя, как правило, составляет 10–15 миллиметров.

ППМ Изоляция наносится на бесшовные и сварные стальные трубы

Обратите внимание! Показатели длины концов трубы, на которых отсутствует пенополимерминеральная изоляция, обычно составляют 15 сантиметров при диаметре трубы до 219 мм. Для труб с диаметром от 273 до 820 мм — 20 сантиметров.

ППМ изоляция может наноситься на трубы, которые обладают диаметром от 32 до 820 мм. Длина трубы может достигать до 12 метров. Сама труба может быть сварной или бесшовной. Регламентируются такие изделия ГОСТом 8731, 10704, 8733 и 20295.

Характеристики ППМ труб представлены в таблице №1.

Таблица 1

Кроме труб, теплоизоляцию могут наносить и на такие элементы трубопроводов:

• переходные элементы;
• отводы;
• тройники и прочие фасонные составляющие.

Для соединения труб выпускаются фасонные части с тем же типом изолирующего материала

Трубы с ППМ изоляцией довольно часто используются для прокладки теплотрасс, а также водопроводов, которые транспортируют горячую воду. По СНиП 41-02-03 такие трубы могут использоваться при монтаже различных теплоносителей, температура которых не превышает 140 °C.

Рассмотрим основные типы прокладки, которые допускаются для ППМ трубопроводов:

• бесканальная закрытая (подземная);
• канальная закрытая;
• открытая (надземная).

ППМ трубы были разработаны отечественными специалистами и при их производстве учитываются климатические особенности регионов. Таким образом, можно сделать вывод, что они адаптированы для нашей страны.

Производство трубных изделий

Оболочка из пенополимерминеральной изоляции является монолитной и в процессе производства накладывается на трубу. Для труб с размерами сечения от 57 до 820 мм используются оболочки с толщиной от 32 до 88 мм. Адгезийные свойства этого полимерного материала создают надёжную теплоизоляцию для теплосетей.

При производстве этих труб образуются три слоя изоляции, которые обладают различными свойствами. Показатели плотности этих слоёв также являются разными. Такая конструкция позволяет справляться с тяжёлыми рабочими условиями.

Технология производства труб позволяет эксплуатировать их в тяжелых условиях, например. в регионах с суровым климатом

Рассмотрим этапы производства, покрытой пенополимерминеральной изоляцией, трубы:

1. Вначале подготавливают вспененный полимер и добавку из золы, песка или шлака.
2. Далее готовят стальную трубу или фасонные детали, на которые будет наноситься теплоизоляция.
3. На третьем этапе производится заливка пенополимерминеральной массы в заготовку, где находится отцентрованная стальная труба.
4. После того, как ППМ труба готова — её тестируют на качество.

Заливка ППМ массы в форму происходит поэтапно. В первую очередь необходимо определить и вымерять процентное соотношение отдельных составляющих изоляционного материала. На расчёт влияют разные факторы — толщина изоляционного слоя, размеры сечения труб и т. д. После определённых расчётов происходит дозировка отдельных компонентов композита и их объединение. Полученную массу доставляют в форму. В ней располагается отцентрованная труба. После того, как пенополимерминеральная масса застывает — снимается форма и готовая деталь направляется на тестирование. Весь производственный процесс занимает не более одного часа.

Обратите внимание! Форма сама по себе является разъёмным полым цилиндром. Основание формы неподвижно, а верхняя часть способна открываться. На обоих полуцилиндрах размещаются специальные уплотнительные элементы, благодаря которым достигается нужная герметизация.

Цена на ППМ трубы колеблется в зависимости от их размеров, толщины и плотности теплоизоляционного материала. Кроме этого, известные производители выпускают трубы дороже, но и качество таких изделий является более высоким. Стоимость на изоляционный материал рассчитывается исходя из его толщины, диаметра трубы и метража. Цена на 1 метр пенополимерминеральной теплоизоляции варьируется от 550 до 9500 рублей.

ППМ трубы являются очень эффективными и используются для различных теплосетей, а также водопроводов, транспортирующих к потребителям горячую воду. Стоимость на эти изделия варьируется и зависит от конструктивных особенностей труб и пенополимерминеральной изоляции. При желании можно неплохо сэкономить на прокладке магистрали с такой изоляцией. Кроме этого, ППМ коммуникация не нуждается в профилактических осмотрах и обладает довольно высоким эксплуатационным сроком, сохраняя свои теплоудерживающие свойства независимо от периода службы. Прокладка таких коммуникаций может осуществляться как открытым, так и закрытым способом. Гидрофобность и отличные показатели прочности позволили им широко распространиться и занять на рынке изоляционных материалов одну из лидирующих позиций.

ППМ (пенополимерминеральная) изоляция для трубопроводов

Одной из важнейших технических задач при транспортировке горячего теплоносителя является снижение тепловых потерь через поверхность трубопровода путем обеспечения надежной и долговечной тепловой изоляции в момент укладки. Этот вопрос сегодня решается за счет технологии пенополимерминеральной изоляции.

Для чего нужна ППМ изоляция

До недавнего времени с целью уменьшения потерь тепла применялись минераловатные материалы, которые при подземной прокладке требовали устройства непроходных железобетонных каналов, что не только значительно усложняло монтаж трубопровода, но и требовало больших финансовых затрат.

Более современное решение вопроса — это использование труб с предварительной тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ) в заводских условиях. Однако этот утеплитель требовал наличия дополнительной полиэтиленовой оболочки, которая нужна была для защиты от механических повреждений и негативных воздействий окружающей среды.

Такие теплотрассы уже эксплуатируются во многих крупных городах страны. И ранее популярная и широко распространенная теплоизоляция ППУ уходит в прошлое.

Описание конструкции трубопроводов в ППМИ

Пенополимерминеральная изоляция представляет собой поверхностно закрытую ячеистую структуру из вспененного полиуретана с минеральными добавками, которая состоит из:

• внешнего плотного водонепроницаемого слоя;
• среднего пористого слоя;
• плотного слоя, прилегающего к поверхности трубы.

Все слои изготовлены из однородного вспененного полимерного материала.

Минеральные добавки, входящие в структуру пенополиуретана, в значительной мере увеличивают его прочность, не изменяя плотности. Плотный наружный слой очень жесткий и способен надежно защитить остальную изоляцию от механических повреждений при подземной прокладке трубопровода.

Поверхностный слой не пропускает влагу и не только препятствует увлажнению среднего слоя, но и снижает коррозию металла трубы во время эксплуатации. Изоляция не слеживается и не теряет своих свойств со временем.

Кроме прямых участков труб промышленность производит фасонные элементы тоже изолированные с применением ППМИ. Это колена с различным углом поворота и тройники для разветвления потоков.

Достоинства и недостатки тепловой ППМ изоляции

Применение предварительной пенополимерминеральной (ППМ) изоляции труб — на сегодня самая современная и экономически выгодная технология снижения теплопотерь.

Использование этой технологии позволяет производить монтаж тепловых сетей при подземной канальной, бесканальной и надземной прокладке, а также транспортировать по ним теплоноситель с предельной температурой +150 ˚C и давлением, определяемым характеристиками труб.

В сравнении с минераловатной и пенополиуретановой изоляцией трубопроводы с ППМИ имеют следующие преимущества:

• высокие теплоизоляционные свойства материала;
• механическая прочность поверхности без устройства защитной оболочки;
• одинаковая толщина изоляции по всей длине трубы;
• паропроницаемость и влагостойкость конструкции;
• идеальная защита металлических труб от внешней коррозии;
• диэлектрические свойства материала, исключающие воздействие блуждающих токов на трубопровод;
• ускоренный монтаж теплотрассы;
• уменьшение строительных расходов;
• расчетный срок эксплуатации, превышающий 30 лет;
• высокая адгезия к поверхности металлических труб.

И все же эта изоляция не является совершенной, у нее есть недостатки:

• невозможность выполнения полного цикла изготовления на строительной площадке;
• необходимость устройства индивидуальной защиты сварных стыков;
• технологические усложнения разрезания длинных труб на меньшие отрезки;
• необходимость зачистки концевых участков.

И все же на сегодняшний день трубы с ППМ изоляцией успели зарекомендовать себя, как самый лучший материал для прокладки и ремонта тепловых сетей. Уменьшение расходов в результате более низкой стоимости и упрощения монтажа, а также высокая эффективность материала выводят пенополимерминералы на лидирующие позиции.

Производство труб с предварительной ППМ изоляцией

Основой для производства являются стальные горячекатаные трубы. Максимальный диаметр, изолируемой трубы достигает 1200 мм, а минимальный 57 мм. Внешняя металлическая поверхность тщательно зачищается с применением термического обжига.

Для формирования теплоизолирующей конструкции стальную трубу помещают в цилиндрический разборный футляр при условии совпадения их центральных продольных осей.

После этого в пространство между трубой и футляром заливается полимерминеральный материал в жидком состоянии. Залитая масса расширяется, давит на наружные поверхности и уплотняется. Средний слой при этом остается пористым.

Внимание! Изготовление предварительно изолированных труб возможно только в условиях промышленного производства, поскольку гарантирует качество и мономерность покрытия.

Утепление и защита сварных стыков выполняется непосредственно на строительной площадке после проведения гидравлических испытаний. Для этого применяются специальные разъемные цилиндрические формы. Их устанавливают между концевых участков теплоизоляции и через специальные отверстия заливают полимерный раствор.

После застывания вспененного раствора на трубопроводе образуется сплошное монолитное покрытие без стыков.

Особенности монтажа трубопроводов с тепловой изоляцией из ПММ

Бесканальная прокладка тепловых сетей предусматривает отсутствие защитных железобетонных конструкции по линии трубопроводов. По сути, теплотрассу просто закапывают в грунт, причем на глубину выше точки промерзания, что значительно сокращает объемы земляных работ.

В местах размещения запорной арматуры, сальниковых компенсаторов и неподвижных опор устраиваются железобетонные тепловые камеры. Монтаж подвижных (скользящих) опор при данной технологии не требуется.

При канальной и надземной технологии прокладки тепловой сети под трубопроводы должны быть установлены скользящие опоры каткового типа с опорной площадкой в виде полуцилиндра.

Важно! Поверхность тепловой изоляции при надземном монтаже должна быть окрашена или покрыта дополнительной защитой от воздействия ультрафиолетовых солнечных лучей

Перед началом монтажа на дно траншеи насыпается песчаная подушка. После укладки линии, проведения гидравлических испытаний и утепления сварных швов, труба должна быть засыпана песком с обеих сторон и сверху. Толщина слоя засыпки не менее 100 мм.

Под проезжей частью дорог трубопроводы должны быть уложены в стальной или железобетонный защитный футляр.

Особенности эксплуатации трубопроводов в ППМ изоляции

Трубы в пенополимерминеральном утеплителе позволяют решить целый ряд проблем, связанных с монтажом и эксплуатацией тепловых сетей. Однако есть некоторые особенности, которые надо учитывать при эксплуатации.

Надежная гидроизоляционная и диэлектрическая металла обеспечена только на поверхности. Поэтому требуется специальная подготовка теплоносителя с удалением растворенного кислорода и солей жесткости, а также качественной очистки от загрязнений.

Для трубопроводов надземной прокладки следует организовать четкий график осмотра изоляции. Во время ее проведения проверяется сохранность защитного покрытия или слоя краски. Контроль над целостностью линии производится путем осмотра промежуточных смотровых и технологических колодцев.

Труба ппм и ее особенности

Основной проблемой стального трубопровода есть негативное действие внешней среды, которое ведет к коррозии. Дабы решить эту проблему производители произвожу трубы в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции. В данной статье мы рассмотрим, какими свойствами владеет труба ППМ, и изучим область применения этого изделия.

Особенности трубы ППМ

Неспециализированные сведения

Пенополимерминеральная оболочка для труб изготавливается из вспененного полимера, в который додают минеральные наполнители, в качестве которых может употребляться:

Благодаря этим добавкам увеличивается жесткость оболочки и прочность, что делает ее невосприимчивой к механическим действиям. Помимо этого, изюминкой самого пенополиуретана есть водонепроницаемость, сочетающаяся с паропроницаемостью.

Производители наносят данный материал на трубу с наружной стороны.

Причем, оболочка содержит три слоя:

• Антикоррозийный внутренний слой – толщина 5 – 10 мм.
• Конкретно теплоизоляция.
• Защитный наружный слой, который владеет повышенной плотностью. Его толщина образовывает 10 – 15 мм.

Что касается самой трубы, то изоляция может наноситься на изделия, каковые соответствуют требованиям ГОСТ 8731, 10704, 8733 и 20295. Т.е. это смогут быть сварные либо бесшовные трубы диаметром от 32 до 820 мм и длиной до 12 м.

Обратите внимание! Протяженность неизолированных концов образовывает 150 мм при диаметре до 219 мм включительно, и 200 мм при диаметре 273 – 1020 мм.

Кроме труб, изоляцией покрывают:

• Переходы;
• Отводы;
• Тройники для соединения труб, и кое-какие другие фасонные элементы.

Трубы в ППМ изоляции стали широко распространены при монтаже теплотрасс, и водопроводов тёплого водоснабжения, где принципиально важно сохранить тепловую энергию в ходе транспортировки теплоносителя. Причем, эти трубы внесены кроме того в СНиП 41-02-03 в качестве вероятного варианта при прокладке теплосети с температурой теплоносителя, не превышающим 140 градусов по шкале Цельсия.

Допускаются все виды их прокладки:

• Подземная бесканальная;
• Подземная канальная;
• Надземная.

направляться подчернуть, что данная продукция создана отечественными экспертами, каковые учли климатические и другие кое-какие особенности. Исходя из этого, возможно заявить, что эта продукция есть адаптированной к эксплуатации у нас.

Характеристики изоляции

Основные характеристики ППМ изоляции труб представлены ниже:

Преимущества

Пенополимерминеральная оболочка владеет множеством преимуществ перед другими видами теплоизоляторов для тепловых сетей. Это связано не только со свойствами применяемых материалов, но и изюминками конструкции, благодаря которым она отвечает основным требованиям эксплуатации в теплосетях.

В частности возможно выделить следующие моменты:

• Материал не «слеживается» в ходе эксплуатации. Иначе говоря на протяжении всего срока эксплуатации толщина теплоизолятора остается неизменной.
• Водопоглощение пенополимерминеральной оболочки намного ниже того же показателя минеральной ваты.
• ППМ изоляция владеет закрытоячеистой структурой, благодаря чему надежно защищает стальной трубопровод от коррозии (при условии применения дополнительной антикоррозионной защиты). Помимо этого, отпадает необходимость покрывать его своими руками полиэтиленовой либо стальной оболочкой.
• Коэффициент теплопроводности данной изоляции многократно ниже, подобного показателя увлаженной минеральной ваты. В следствии потери тепла через пенополимерминеральную изоляцию значительно меньше, чем через минвату. Исходя из этого в настоящих условиях ППМ покрытие значительно более действенное, чем утеплители для труб на базе минеральной ваты.
• Более низкая цена, чем на таковой распространенный тип изоляции как ППУ.
• Покрытие увеличивает срок работы трубопровода, который образовывает более 30 лет, и снижает затраты на его обслуживание.
• Снижает возможность происхождения аварий.
• В случае протечки, нет необходимости поменять покрытие, так как оно высыхает и наряду с этим сохраняет свои свойства.
• Не требует установки ОДК системы.

Недостатки

Так как совершенных материалов не существует, трубы с данной изоляцией так же имеют кое-какие недостатки, наиболее важными из которых являются:

• Громадной вес, в следствии чего их транспортировка связана с дополнительными затратами. Помимо этого, инструкция по их укладки подразумевает применение грузоподъемной техники.
• ППМ имеет больший коэффициент тепловых утрат, чем ППУ, поскольку теплопроводность пенополимерминеральной изоляции на 10-20 процентов больше.
• Теплоизоляция ППМ не всецело герметичная, исходя из этого трубопровод нужно дополнительно обрабатывать антикоррозионным средством.

Обратите внимание! Большое давление в трубопроводе, выполненном из ППУ труб, не должно быть больше 2,5 мПа.

Вывод

ППУ изоляция для труб владеет рядом преимуществ перед другими видами теплоизоляторов, например, ее возможно применять для открытых систем без дополнительных кожухов. Но основное – она разрешает сохранить тепловую энергию теплоносителя с минимальными утратами, что есть основной задачей любого утеплителя.

Из видео в данной статье возможно взять дополнительную данные по данной теме.

Технологии

Для защиты от коррозии и уменьшения тепловых потерь в магистралях подачи холодной и горячей воды, а так же при подаче тепла в жилые и промышленные объекты, используются стальные трубы с ППУ изоляцией.

Изоляция трубы ППУ способом – это создание конструкции «труба в трубе». На основную (транспортировочную) трубу наносится или накладывается слой полиуретана, и в зависимости от последующих условий эксплуатации, слой полиуретана предохраняется слоем полиэтиленовой трубы при укладке труб в грунт или из оцинкованной стали, в случае прокладки трубопроводов наземным или надземным способом.

ППУ изоляция – это материал, относящийся к разновидностям пенопластов, пенополиуретан относится к наилучшим теплоизоляционным материалам с неактивными биологическими свойствами, экологически чистый и не взаимодействует с микроорганизмами и грибками, что обеспечивает длительный срок службы без разрушения изоляционного слоя с сохранением всех заявленных характеристик.

Создание конструкции «сэндвича» позволяет в готовом изделии получить отличные показатели по сохранению температуры в теплоносителе, предотвращению коррозии и обеспечить эксплуатацию магистральных трубопроводов не менее 25 лет. Биологическая и химическая инертность, по отношению к естественным воздействиям атмосферы и грунта, дают возможность использовать трубопроводы с ППУ изоляцией для транспортировки воды, пара и жидких нефтепродуктов.

Конструктивные особенности ППУ изоляции позволяют производить монтаж труб в короткие сроки с соблюдением всех требуемых факторов. Стыки труб, места соединений и запорные устройства изолируются с помощью полиуретановых или эпоксидных составов, термоусаживаемых муфт, соответствующих пенопакетов или лент холодного нанесения, поставляемых производителем.

ППУ изоляция труб возможна и на существующих трубопроводах при использовании термоусаживаемых муфт. Элементы изоляции «скорлупа» накладывается на трубу, затем поверх её укладывается полиэтиленовая муфта, которая усаживается по месту воздействием высокой температуры. Места стыков изолируются металлическими лентами. Для обеспечения контроля во время эксплуатации и предотвращения аварийных ситуаций возможна установка соответствующих датчиков с передачей информации на центральный пункт.

Преимущества ППУ изоляции

Преимуществом использования труб в ППУ изоляции или установка на уже существующие – это значительное уменьшение финансирования на капитальный ремонт, увеличение эксплуатации и минимальные потери тепла.

Прокладка централизованных водопроводов и подача горячей воды для бытовых нужд и отопления зданий производится с помощью трубопроводов, выполненных из стали. Стальные трубы обладают хорошими эксплуатационными характеристиками, но подвержены коррозии при взаимодействии с водой – это значительно уменьшает срок эксплуатации и приводит к аварийным ситуациям.

Изоляция трубопроводов способом ППМ (пено-полиминеральная) создаёт единую монолитную жёсткую конструкцию с различной степенью плотности по сечению трубы за счёт применения жёстких поропластов – это вспененный полимер и минеральный наполнитель (зола, песок и подобные материалы). Присутствие в структуре изоляции минеральных наполнителей увеличивает физико-механические свойства, то есть повышает механическую прочность конструкции на механическое воздействие и возможную деформацию трубы.

Изоляция ППМ является результатом нескольких поэтапных операций, когда необходимые компоненты после смешивания в определённой пропорции заливаются в соответствующую форму и вспениваются с последующим отвердением.

По выходу готового изделия на трубе присутствует три изоляционных слоя: первый слой (внутренний) толщиной 3-8 мм.выполняет антикоррозийные функции; второй (средний) теплоизоляционный пористый слой сокращает потери тепла среды потока трубы; третий (внешний) слой выполняет функцию защиты теплоизоляционного слоя от влаги и одновременно создаёт необходимую степень жёсткости и прочности всей конструкции, толщина слоя 5-10 мм.

Участки соединения отдельных труб в единую конструкцию после производства необходимых работ заливаются аналогичным составом, используемым при производстве изоляции, тем самым достигается монолитность конструкции и обеспечение требуемых характеристик при последующей эксплуатации.

Преимущества ППМ изоляции

Данный вид изоляции позволяет производить эксплуатацию трубопроводов не менее 30 лет с потерями тепла в магистрали не более 2-3% при транспортировке жидкостей или пара при температурах до 150 Со. Прокладку трубопроводов с ППМ изоляцией допускается производить непосредственно в грунт, без сооружения защитных коробов.

К дополнительным преимуществам ППМ изоляции можно отнести простоту монтажных и ремонтных работ с относительно низкой стоимостью в сравнении с другими видами изоляции трубопроводов.

Недостатком этого вида изоляции является необходимость нанесения защитной краски на внешний слой для предохранения от разрушения солнечным светом (ультрафиолетом) при прокладке надземным способом.

ППУ и ППМ изоляции. Взгляд с другой стороны

Д.А. Силаев, главный технолог,
ООО НПП «Пенополимер»,
г. Коломна Московской области

(публикуется в порядке обсуждения)

Выбор типа изоляции между пенополиуретановой (ППУ) и пенополимерминеральной (ППМ) – вопрос сложный. Действительно, оба типа изоляции (с наружным гидроизоляционным слоем и безоболочная) рекомендованы СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», но конечное решение принимается эксплуатирующей организацией исходя из современных данных о свойствах и опыте применения изоляций обоих типов. В обсуждении целесообразности использования того или иного типа изоляции, в первую очередь, должны участвовать представители эксплуатирующих организаций (главный инженер, начальник ПТО), а представители производителей – только как консультанты, готовые предоставить интересующую информацию для анализа. Иначе спор превращается в басню «Лиса и журавль», где каждый приводит факты (зачастую не проверенные, противоречивые), удобные для рекламирования своей продукции, а не объективные. В этой статье автору не хотелось бы придаваться размышлениям о преимуществах и недостатках ППМ и ППУ изоляции, а провести сравнение сухим языком фактов и цифр.

Пенополимерминеральная теплогидроизоляция – монолитный высоконаполненный композиционный материал на основе полиуретана и минерального наполнителя. ППМ изоляция характеризуется переменной по сечению плотностью, получаемой в едином процессе. Конструкцию ППМ изоляции условно можно поделить на три зоны (рис. 1).

Сравнение физико-механических свойств ППУ (по ГОСТ 30732-2006) и ППМ (по ТУ 5768-00613300749-2009) приведено в табл. 1.

Таблица 1. Сравнительная таблица физико-механических свойств ППУ (по ГОСТ 30732-2006) и ППМ (по ТУ 5768-006-13300749-2009), производства ООО НПП «Пенополимер» г. Коломна.

Теперь хотелось бы остановиться на некоторых свойствах подробнее.

Коэффициент теплопроводности. Специалистам (да и не только) понятно, что сам по себе коэффициент теплопроводности для эксплуатации не важен. Увеличение коэффициента приводит к увеличению толщины теплоизоляционного слоя – только и всего, а тепловые потери с единицы площади трубы остаются одинаковыми (в пределах НТД), что для трубы в ППУ, с толщиной изоляции э_Ппу, что для трубы в ППМ, с толщиной изоляции э_ППМ (з_ППУ О С) остается на уровне естественной влажности ППУ

Немного хотелось бы остановиться на достаточно хорошо исследованном процессе высыхания ППМ изоляции. В лаборатории тепловых сетей ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром» под руководством ГХ.Умеркина были смоделированы и изучены процессы высыхания ППМ [2]. Было установлено, что снижение содержания влаги с 12 до 2% происходит за 6 суток (рис. 2а). При этом большая часть влаги сосредоточена на удалении от поверхности стальной трубы в начальный момент опыта и до полного высыхания (рис. 2б). То есть поверхность стальной трубы хорошо защищена от влаги как во время подачи теплоносителя, так и в холодном состоянии. Это подтверждает постоянно на протяжении 10 лет проводимый мониторинг состояния трубопроводов в ППМ изоляции.

Адгезия. ППМ изоляция достаточно жестко соединена с поверхностью трубы (не менее 0,5 МПа у ППМ, не менее 0,12 МПа у ППУ). ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром» были изучены прочностные характеристики конструкции трубопроводов в ППМ теплогидроизоляции [3]. Эксперименты показали, что разрушение конструкции происходит при усилиях, превышающих усилия, при которых стальная труба теряет несущую способность. То есть конструкция при обычных условиях эксплуатации является надежной.

Повреждения изоляции (сколы, царапины). При нанесении удара, с энергией 14 Дж по корковому слою ППМ изоляции и ПЭ оболочке трубопровода в ППУ глубины повреждений ПЭ и коркового слоя ППМ изоляции вполне сравнимы (2-2,5 мм у ПЭ и

2,5-3 мм у ППМ изоляции по методике, аналогичной приведенной в ГОСТ 25812-83 [4]). В обоих случаях образуется вмятина без разрушения материала, т.е. можно сделать вывод о том, что конструкция ППМ изоляции защищена от повреждений не хуже, чем конструкция трубопроводов в ППУ изоляции. Кроме того, от повреждений изоляции (сколов, царапин) при монтаже не защищена так же и конструкция «труба в трубе». Только повреждение ППМ (любого размера) может быть устранено непосредственно на месте силами монтажников, в то время как поврежденный участок ППУ заменяется полностью.

Экономическое сравнение. Единственным экономическим сравнением может быть цена готовой тепловой сети. Сравнивать стоимость только труб не совсем корректно (как сравнивать стоимость автомобиля, заявляя, что у этой модели колесо стоит дешевле, чем у другой). Трубопровод – это прямые участки, отводы, тройники, неподвижные опоры, запорная арматура и т.д. Поэтому в сравнительной таблице должны присутствовать не только линейные участки, но и фасонные изделия, и комплекты для изоляции стыков (система компонентов и термоусадочная муфта). Так же необходимо отметить, что в стоимость линейных участков трубопроводов в ППМ изоляции уже входит стоимость системы компонентов для изоляции стыков. Кроме компонентов для изоляции стыков, покупка дополнительных материалов (муфт) не требуется. Все необходимое оборудование для изоляции (лист жести, стяжки из подручных материалов, строительный миксер и дрель для перемешивания) можно изготовить или приобрести в хозяйственном магазине самостоятельно, что сокращает затраты на монтаж.

В табл. 2 приведены сравнения цен линейных участков и фасонных изделий в ППУ и ППМ изоляции и суммарная стоимость условной теплосети диаметром 57, 108, 273 и 530 мм, приведенной на рис. 3. На рис. 4 приведено сравнение суммарной стоимости теплотрассы в ППУ и ППМ для диаметров от 32 до 530 мм (сравнение проведено с использованием средних цен на трубопроводы и фасонные изделия в ППУ изоляции по центральному региону России и цен на трубопроводы и фасонные изделия в ППМ изоляции производства ООО НПП «Пенополимер»).

* стоимость комплекта для изоляции стыков на линейных участках в ППМ изоляции (5 шт.) входит в стоимость изоляции линейных участков.

Как видно из табл. 2 и рис. 4, суммарная стоимость теплосети в ППМ и ППУ изоляции при всех диаметрах трубопровода практически одинакова.

Необходимо отметить, что в расчет стоимости тепловой сети не входила стоимость по изоляции стыков (что еще больше увеличит стоимость теплосети в ППУ изоляции) и затраты на наладку (не говоря об эксплуатации) системы ОДК. Таким образом, заявления о, якобы, дороговизне ППМ по сравнению с ППУ безосновательны.

Система ОДК. Подробную информацию о системе ОДК можно получить у производителей трубопроводов в ППУ изоляции. Хотелось бы только остановиться на причинах обязательного использования системы при применении ППУ Дело в том, что конструкция ППУ в ПЭ оболочке (и, конечно, в стальной) является герметичной. При попадании влаги внутрь конструкции при температурах эксплуатации (100-150 О С) происходит гидролиз ППУ с последующим разрушением [5]. Поэтому контроль за увлажнением необходим не только и не столько для обнаружения утечек, а, скорее, для предотвращения деструкции материала в присутствии воды и сокращения срока службы трубопровода. При применении ППМ изоляции, когда влага при эксплуатации из материала удаляется задолго до того, как произойдет заметное разрушение материала, контроль за увлажнением не требуется. Те. наличие системы ОДК – это не преимущество или недостаток конструкции, это необходимость при применении конструкции «труба в трубе». Требование к обязательному устройству системы ОДК при применении герметичной конструкции «труба в трубе» прописано в СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».

Кроме того, на сегодняшний день мало доступной информации по реальным результатам применения системы ОДК на объектах теплоснабжения. В одном из немногих отчетов, посвященным проблемам применения системы ОДК, С.В. Голубков, ведущий инженер службы диагностики и электрохимической защиты Предприятия «Тепловая сеть» филиала «Невский» ОАО «ТГК-1» [6], озвучил проблемы, в том числе конструкционные, препятствующие полноценному применению системы ОДК, основанной на измерении сопротивления изоляции, и предложил свой, удобный с точки зрения эксплуатационника, метод контроля за увлажнением материала. Но, как видно, до настоящего времени интереса к усовершенствованию системы ОДК это предложение не вызвало.

Интересна для специалистов, и не только, будет статья А.А. Александрова и В.Л. Переверзева [7], в которой авторы анализируют технические проблемы эксплуатации системы ОДК в тепловых сетях. Выводы, сделанные авторами, мягко говоря, не в пользу существующей системы ОДК.

В заключение хотелось бы обратиться к авторам, желающим принять участие в обсуждении темы, с просьбой приводить, все же, больше конкретных данных и воздержаться от размышлений, основанных на собственных убеждениях.

1. Димидов Г.Ш. Об испытаниях теплопроводов в ППМ-изо- ляции // Новости теплоснабжения. 2006. № 4. С. 37-40.

2. Умеркин Г.Х. Исследование процессов высыхания пено- полимерминеральной теплогидроизоляции // Новости теплоснабжения. 2005. № 11. С. 45-46.

3. Умеркин Г.Х. Исследование по созданию надежной конструкции теплопровода. – М.: Энергия, 2003 г.

4. ГОСТ 25812-83 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии».

5. Райт П., Камминг А. Полиуретановые эластомеры. «Химия», 1973 г.

6. Голубков С.К. Опыт эксплуатации труб в ППУ-изоляции с системой оперативного дистанционного контроля (ОДК) // Новости теплоснабжения. 2006. № 1. С. 50-51.

7. Александров А.А., Переверзев В.Л. Оперативный дистанционный контроль трубопроводов ППУ – эффективное средство контроля или бесполезное приложение?// Новости теплоснабжения. 2007. № 2. С. 36-41.

Д.А. Силаев, ППУ и ППМ изоляции. Взгляд с другой стороны

Источник: Журнал “Новости теплоснабжения” №7 (107), 2009 г., www.ntsn.ru

Тема: Тепловые сети
• скачать архив.zip (159 кБт)
• скачать pdf (5005 кБт)
• Распечатать статью
• Обсудить статью в форуме Tеги: трубы в ППУ-изоляции, трубы в ППМ-изоляции