Прогресс в области энергосбережения существенно влияет на развитие новых материалов для теплоизоляции и энергоэффективных технологий. Один из таких примеров — это трубы с изоляцией из полиуретановой пены (ППУ).
В рамках этой статьи разберемся, что собой представляет труба ППУ, и какие возможности дает применение этих материалов в промышленных масштабах.
Трубы ППУ – что это такое?
Трубы в пенополиуретановой изоляции (ППУ изоляция) – это конструкция, изготовленная по принципу «труба в трубе», т.е. состоит из двух труб: внутренняя рабочая (несущая) и наружная защитная (оболочка), промежуток между которыми заполнен пенополиуретаном.
В двух словах, труба ППУ – это стальная труба, имеющая дополнительную защиту в виде теплоизолирующего слоя, функции которого выполняет пенополиуретан. Защитная гидроизоляционная оболочка из полиэтилена или из оцинкованной стали продлевает срок безаварийной службы и расширяет сферу применения.
Технология производства труб ППУ
- изготовление труб ППУ возможно только в заводских условиях, где на стальную трубу напыляется пенополиуретан, который в свою очередь покрывается оболочкой из оцинкованной стали или слоем полиэтилена (в полиэтиленовой оболочке). Регламентируется порядок изготовления труб ГОСТом 30732-2001. Окончательно стандарт был утвержден и рекомендован к применению только в 2006 г., поэтому часто встречается название трубы ППУ ГОСТ 30732 2006. Стоит отметить, что нормативы стандарта распространяются только на ППУ ПЭ. Производство труб ППУ в оцинкованной оболочке не регламентируется;
- утепление труб ППУ изоляцией. Предполагает нанесение на трубу пенополиуретана или упаковка в скорлупу ППУ. Нанесение пенополиуретана более популярный вариант для эксплуатируемых труб, т.к. появляется возможность выполнить утепление уже смонтированных трубопроводов. К тому изоляция труб пенополиуретаном более экономичный вариант.
- ППУ скорлупы для труб – представляют собой оболочку, из вспененного полиуретана, состоящую из одной, двух или нескольких частей (цилиндр, полуцилиндр, сборные элементы). Габариты пенополиуретановой скорлупы: длина 1 м.п., толщина варьируется. Использование скорлупы дает возможность утеплить трубу без применения оборудования по напылению ППУ. Технология монтажа предусматривает фиксацию ППУ скорлупы на трубе с использованием стяжек.
Этапы производства труб ППУ
Для понимания, чем обусловлены высокие эксплуатационные свойства труб в ППУ изоляции кратко рассмотрим, как проходит их производство:
- входной контроль. Проверяется на соответствие стандартам входящее сырье и другие составляющие компоненты: полиэтилен, ППУ система, сталь, датчики ОДК и т.п.;
- производство пенополиуретановой оболочки;
- монтаж стальной трубы в оболочке. Включает также установку проводников ОДК;
- наливка пенополиуретана;
- исходящий контроль. Вся продукция должна быть протестирована на соответствие нормам и стандартам.
Именно такие этапы производственного цикла проходит труба на крупных отечественных заводах.
Производственный процесс регламентирован стандартами:
Главные производители труб ППУ
- ООО «МТЭР ЦТС» («Межрегионтеплосетьэнергоремонт ЦТС») (г. Москва) по объему выпускаемых труб ППУ считается лидером в России;
- ООО «Таттеплоизоляция» («ТТИ»), Республика Татарстан. Является одним из четырех крупнейших предприятий, производящих трубы ППУ в РФ. В производстве используется оборудование от компании KWH (Финляндия), которое позволяет выпускать свыше 1 700 м.п. в сутки.
Также в число крупных региональных производителей входят:
- ООО «ЗТИ» («Завод теплоизоляции»), г. Санкт-Петербург;
- ООО «СКТК» (г. Москва);
- СЗТГК – Северо-Западная трубная гидроизоляционная компания (г. Санкт-Петербург);
- Первоуральский завод изоляции труб (г. Екатеринбург);
- компания «ЛенСпецСталь» (г. Санкт-Петербург);
- ООО «Бизол» (г. Челябинск);
- ЗАО «УЗТИ» («Уральский завод теплоизоляции»), Свердловская обл., г. Полевской.
Перечисленные заводы подтверждают качество труб ППУ и комплектующих, сертификатами и протоколами испытаний.
Конструкция трубы ППУ (устройство)
Схема устройства труб ППУ с полиэтиленовой и оцинкованной оболочкой
В состав изолированной трубы входит три слоя:
- основная (рабочая) стальная труба. Применяются трубы, соответствующие требованиям ГОСТ 3262-78, 8732-78, 10705-80, ГОСТ 30732-2006, СНиП 3.05.03-85;
- теплоизоляционный материал – ППУ изоляция. Теплоизоляция обеспечивается напылением пенополиуретана. Этот инновационный материал отличается от традиционных изоляторов (например, стекловаты), низким коэффициентом теплопроводности, гигроскопичностью, долговечностью. Теплоизоляционный материал должен соответствовать ГОСТ 30732-2006. При этом должно соблюдаться важное требование – хорошая адгезия с материалом рабочей трубы и оболочки. Допустимое смещение (осевой сдвиг) – 0,14 МПа (t=23°C);
- оболочка ППУ изоляции. В качестве таковой применяется полиэтилен низкого давления черного цвета (регламентируется ГОСТ 18599-2001) или оцинковка (регламентируется ГОСТ 52246-2004) – стальная защитная оболочка (выполненная из штрипса оцинкованного). Вид оболочки отмечается при маркировке изделия;
- система ОДК (это составная часть более прогрессивных видов труб). Труба ППУ с ОДК (СОДК) – это труба в пенополиуретановой изоляции, которая оснащена системой оперативного дистанционного контроля.
Установка ОДК дает возможность получать информацию в режиме реального времени о возможных дефектах:
- повреждение основной трубы;
- повреждение трубы-оболочки;
- нарушение работы сигнального провода;
- неправильно смонтированные стыки ППУ труб (провода плохо соединены между собой).
ОДК позволяет мониторить состояние трубопровода на конкретном участке или по всей трубопроводной трассе.
Примечание. ОДК монтируется в трубы ППУ в оболочке из полиэтилена. Что касается труб в оболочке из оцинкованной стали, то в этом случае наличие ОДК обсуждается с заказчиком. А специфика монтажа медной проволоки контроля заключается в том, что присутствует три, а не два, сигнальных провода.
Сфера применения труб ППУ
- прокладка тепловых сетей (системы горячего водоснабжения, отопления и теплотрассы);
- прокладка систем водоснабжения и водопроводов;
- прокладка промышленных сетей;
- газодобывающая промышленность (перемещение газа);
- нефтеперерабатывающая промышленность (транспортировка и переработки нефтепродуктов).
Виды труб с ППУ изоляцией
Широкая сфера применение и возможность использования разного материала для формирования защитной внешней оболочки трубы дает возможность изготовления двух из разновидностей. Информация о назначении и составе трубы содержится в маркировке. Выделяют типы и виды:
- труба ППУ в полиэтиленовой оболочке (труба ППУ ПЭ). В данном случае для защиты теплоизоляционного материала используется полиэтилен. Разработаны для прокладки в подземных бесканальных и канальных трубопроводах. Некоторые производители маркируют такой вид – трубы Ст ППУ ПЭ, это означает, что в качестве рабочей выступает стальная труба с оболочкой из полиэтилена;
- трубы ППУ в оцинкованной оболочке (труба ППУ ОЦ). Функция защиты утеплителя делегирована оцинкованному материалу, который навит в кожух (оболочка, футляр). Применяются для надземной прокладки трубопроводов (воздушная прокладка). В этом случае полиэтилен неспособен выполнять защитные функции, т.к. разрушается под воздействием ультрафиолета и прочих внешних факторов. Оболочка из оцинкованной стали лучше справляется с защитой именно в этих условиях.
Различаются трубы и в зависимости от толщины изоляции, которая в них применена:
1 ППУ – стандартный тип изоляции. Пригоден для прокладки в регионах с умеренным климатом. В этом случае трубы маркируются следующим образом: 1 ППУ ПЭ (в полиэтиленовой оболочке) или 1 ППУ ОЦ (в оцинкованной оболочке);
2 ППУ – усиленный тип изоляции. Разработан для районов с холодным климатом. Продукция обозначается 2 ППУ ПЭ или 2 ППУ ОЦ.
Маркировка трубы ППУ
Пример маркировки:
Труба ППУ ст. 57х3-1 ППУ-ПЭ с ОДК ГОСТ 30731-2006
Расшифровывается как: труба с пенополиуретановым изолятором, стальная, внешний диаметр составляет 57 мм, толщина стальной стенки – 3 мм, тип ППУ – изоляция первого типа (1 ППУ), оболочка полимерная (ПЭ), труба оснащена системой оперативного дистанционного контроля (ОДК). Изготовлена в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 30731-2006.
Фасонные изделия для труб ППУ
Монтаж труб ППУ выполняется с использованием фасонных изделий.
Наиболее востребованными из перечисленных являются:
- стальные трубы ППУ;
- отводы, колена, изгибы;
- скорлупа ППУ;
- теплоусадочные манжеты (позволяют обеспечить герметичность места стыка труб);
- опоры труб ППУ;
- неподвижные опоры. Позволяют обеспечить устойчивость трубы на прямом участке теплотрассы;
- скользящие опоры. Используется при монтаже труб воздушным (наземным) способом. Скользящая опора позволяет трубе двигаться, компенсируя расширение, вызванное воздействием внешних факторов.
Такое разнообразие фасонных элементов позволяет реализовать прокладку систем разной сложности и выполнить надежное соединение труб между собой.
Размеры труб ППУ
Метрологические параметры труб ППУ (размеры, диаметры)
Трубы ППУ — размеры (диаметр, толщина стенок и оболочки)
Метрологические параметры труб ППУ (градация по типу)
Геометрические параметры труб ППУ ГОСТ 30732-2001 стандартная оболочка (ТИП-1) и усиленная (ТИП-2)
Трубы в ППУ изоляции из полиэтилена (ПЭ)
Размерный ряд. Наружный диаметр от 32 мм до 1020 мм, внутренний 25-1000 мм, толщина стенки 2-11 мм, диаметр оболочки ПЭ для 1-2 типа ППУ 90-1200 мм, толщина полиэтиленовой оболочки 3,0-14,9 мм.
Размеры труб ППУ в полиэтиленовой оболочке (диаметр, толщина стенок и оболочки)
Трубы в ППУ изоляции из оцинкованной стали (ОЦ)
Размерный ряд. Наружный диаметр от 32 мм до 530 мм, внутренний 25-500 мм, толщина стенки 2-7 мм, диаметр оболочки ОЦ для 1-2 типа ППУ 100-710 мм, толщина оцинкованной оболочки 0,5-0,7 мм.
Размеры труб ППУ в оцинкованной оболочке (диаметр, толщина стенок и оболочки)
Технические характеристики трубы ППУ
| № п/п | Показатель | Значение/размерность |
|---|---|---|
| 1 | Плотность | 40-60 кг/м.кв. |
| 2 | Прочность (допустимая нагрузка) | 200 кг/м.куб. |
| 3 | Коэффициент теплопроводности | 0,025-0,032 Вт/м*К |
| 4 | Гигроскопичность (водопоглощение) | 0,1-0,2 кг/м.кв. за сутки |
| 5 | Прочность на изгиб | 1,5 кг/см.кв |
| 6 | Рабочее давление, максимальное | 1,6 МПа |
| 7 | Рабочая температура носителя, максимальная | 130 °С |
| 8 | Пиковая температура носителя, максимальная | 150 °С |
| 9 | Утечка тепла, максимальная | 4 % |
Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Эксплуатационные характеристики трубы ППУ
| № п/п | Показатель | Значение/размерность |
|---|---|---|
| 1 | Минимальная глубина укладки при бесканальном способе прокладки | 500-700 мм |
| 2 | Максимальная глубина укладки | 3 000 мм |
| 3 | Сокращение времени монтажа теплосетей при использовании труб ППУ в сравнении с традиционными трубами | в 3 раза |
| 4 | Снижение расходов на обслуживание теплосетей с трубами ППУ | в 9 раз |
| 5 | Снижение расходов на ремонт теплосетей с трубами ППУ | в 3 раза |
| 6 | Расчетный срок эксплуатации | 30 лет |
Трубы ППУ представляют интерес для жилищно-коммунальных хозяйств, промышленных и нефтеперерабатывающих предприятий, в частном хозяйстве они вряд ли пригодятся.
Стоимость труб ППУ
Для желающих купить или получить представление о стоимости труб ППУ и фасонных элементов, приведем ориентировочные цены
Прайс-лист на трубы ППУ СЗТГК (Северо-Западная Трубная Гидроизоляционная Компания)
Изучая продукцию разных производителей, не сложно заметить, что на интернет-страничке каждого из них, присутствует прайс-лист на трубы ППУ. Однако, следует понимать, что это цена не окончательная, т.к. она является производной от многих факторов и постоянно пересматривается. В случае же со значительными объемами закупок цена является предметом торга.
Преимущества труб с ППУ изоляцией
- пенополиуретановая изоляция труб позволяет существенно уменьшить потери тепла. Максимальная утечка тепла составляет всего 4%, тогда как стальные трубы с традиционной теплоизоляцией имеют теплопотери в пределах 20-25%;
- высокая степень надежности;
- снижение потерь тепла при передаче теплоносителя на 35-40%;
- устойчивость к температурному режиму. Применимы в диапазоне наружных температур от -80 до +130 °С;
- устойчивость к воздействию влаги;
- неподверженность коррозии без дополнительной обработки;
- высокая скорость укладки. Монтаж труб ППУ выполняется надземным, подземным и канальным способом. Возможна подземная бесканальная прокладка на глубину до 1 м.п. Такой способ укладки предусматривает устройство трубопровода непосредственно в траншее, в применении железобетонных лотков нет необходимости;
- экологическая безопасность;
- устойчивость к гниению;
- существенное снижение затрат на строительство, обслуживание и ремонт теплотрасс;
- возможность контроля состояния системы (благодаря наличию системы оперативного дистанционного контроля);
- антивандальность. Теплоизолятор с труб ППУ практически невозможность украсть и использовать повторно;
- увеличение срока эксплуатации теплотрассы.
В заключение отметим, что трубы с ППУ изоляцией – это новый вид изолированного трубного материала, который обладает значительным перечнем достоинств, при этом отличается разумным соотношением цена/качество и имеет длительный срок эксплуатации.
Чем изолировать отопительные трубы?
Для изоляции отопительных труб можно использовать различные материалы, такие как минеральная вата, пенополиуретан (ППУ), пенополиэтилен (ППЭ), фольгированные материалы и другие.
Минеральная вата — это один из самых распространенных материалов для изоляции труб, который имеет хорошую теплоизоляционную способность и прост в использовании. Минеральная вата может быть выполнена из стекловолокна или каменной ваты.
Пенополиуретан (ППУ) — это материал, имеющий высокую теплоизоляционную способность и хорошую адгезию к металлическим трубам. ППУ-изоляция имеет тонкую стенку, что делает ее очень эффективной для труб диаметром менее 50 мм.
Пенополиэтилен (ППЭ) — это материал с низкой теплопроводностью, хорошей адгезией к трубам и способностью сохранять свои изоляционные свойства на протяжении длительного времени.
Фольгированные материалы, такие как вспененный полиэтилен с фольгой, могут также использоваться для изоляции труб. Они имеют высокую теплоизоляционную способность и легко укладываются вокруг труб.
При выборе материала для изоляции труб необходимо учитывать также его стоимость, прочность, возможность использования в условиях повышенной влажности и другие параметры.
