Пенополимерминеральная изоляция. Трубы в ппм-изоляции

Сразу же, после заливки трубы, в наглухо закрытой форме, пенополимер начинает интенсивно пениться и обволакивает трубу, распределяясь на три слоя:

Нижний слой - антикоррозийный, предназначен для «мертвого» сцепления, склеивания с металлом трубы. Его толщина 3-8 мм, с высокой адгезией плотно прилегающий к трубе с объёмной массой 400-500 кг/м3;

Средний слой - теплоизоляционный слой, требуемой по расчёту толщины, с объёмной массой 80-100 кг/м3. Он толстый - похож на губку с огромным количеством воздушных пузырьков внутри. Он удерживает тепло, пропуская - не только сотые доли ватта на погонном метре (в то время, как обычные стальные трубы теряют на пути от котельной до потребителя 10-12 процентов энергии).

Верхний слой изоляции - механо-гидрозащитный слой толщиной 5-10 мм с объёмной массой 400-600 кг/м3. Это прочный корковый слой, предназначенный выдержать тяжесть грунта и предохранить от механических повреждений. Причем с годами она становится все прочнее.

Естественно, что изолированная труба стоит дороже металлической, но в будущем такие трубы себя окупают.

Во - первых - трубы в пенополимерминеральной изоляции имеют более длительный срок службы, чем трубы, произведенные с другими изоляционными покрытиями;

Во - вторых - происходит экономия огромного количества тепловой (см. диаграмму) энергии, а это, в наше время, ценное качество трубопроводов.

В третьих - отличительное качество труб ППМИ - ремонтнопригодность, что обуславливается технологией их изготовления. Изоляция имеет ряд качеств, которыми она выгодно отличаются от других видов изоляции. Если ковш экскаватора случайно повредил оболочку, можно той же самой пенной смесью залить раковину - и изоляция будет восстановлена. Монтаж стыков труб также менее трудоемкий, доставляет меньше хлопот, чем стыковка труб с другими изоляционными покрытиями. Стык в полевых условиях заливается пеной, как описано в предыдущем абзаце, причем его изоляция для покупателя стоит ровно столько же, сколько изоляция прямого погонного метра. Возможно использование другого способа - метода отливки скорлуп на предприятии. В ООО «Медиум-строй» имеются формы для изогнутых участков труб. Сразу же, после заливки трубы, в наглухо закрытой форме, пенополимер начинает интенсивно пениться и обволакивает трубу, распределяясь на три слоя:

В - четвертых - трубы в ППМИ необязательно укладывать на полутораметровую глубину, где грунт менее промерзает. Низкая теплопроводность полимера позволяет укладывать трассу на глубине 40-50 сантиметров, что не требует крупногабаритной техники в виде экскаваторов. ППМИ трубу можно пустить и по поверхности, предварительно выкрасив мастикой, либо укрыв металлосодержащими средствами защиты, чтобы предотвратить разрушение от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Cравнительная характеристика ремонтопригодности теплопроводов в ППМ и ППУ изоляции при локальных повреждениях

Заинтересованность в покупке труб проявили многие жилищно-коммунальные хозяйства Московского региона и прилегающих к Московской области регионов, а также Ленинградская область.

Основные достоинства трубопроводов с ППМ-изоляцией

ППМ-изоляция на стальной трубе представляет собой монолитную теплоизоляционную конструкцию с переменной плотностью по сечению. За один цикл формирования одновре¬менно образуются три слоя:

1. Внутренний - антикоррозионный слой исключает коррозионный процесс как при присутствии, так и отсутствии влаги;
2. Средний - теплоизоляционный слой ;
3. Наружный - механо-гидрозащитный слой .

По сравнению с другими конструкциями теплопроводов (в частности ППУ), теплопроводы в ППМ-изоляции отличаются:

• дешевизной (средние и крупные диаметры, фасонные части, комплект для изоляции стыков, отсутствие системы ОДК, которая в данном случае не требуется);
• простотой изготовления: не требуется специальной подготовки и обработки поверхности труб перед укладкой в формы;
• отсутствием необходимости специальной антикоррозионной защиты труб;
• паропроницаемостью коркового слоя;
• высоким качеством и мономерностью теплоизоляционного слоя (без раковин и пустот, присущих технологии производства теплопроводов в ППУ-изоляции);
• ремонтопригодностью: практически любые дефекты легко устраняются неразрушающими конструкцию методами;
• стойкостью к старению (в результате химической реакции между полиизоцианатом и наполнителем повышается термостойкость ППМИ и прочность изделия в целом).
• многолетняя успешная эксплуатация теплопроводов в ППМ-изоляции в различных регионах России (особенно в зонах с увлажненными грунтами) полностью подтвердила, что паропроницаемые конструкции перспективнее, надежнее и долговечнее сплошной герметизации полиэтиленовой оболочкой (ППУ-изоляцией).

В 2003 году конструкция теплопроводов в ППМ изоляции включена в СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», введенные в действие с 1 сентября 2003 года постановлением Госстроя РФ от 24. 6.03 №110, наравне с теплопроводами в ППУ изоляции. Для нее разработаны технические условия производства, типовые решения прокладки трубопроводов тепловых сетей, имеются необходимые сертификаты соответствия и санитарно-эпидемиологические заключения.

Пенополимерминеральная изоляция труб позволяет значительно повысить их эксплуатационные характеристики без значительного повышения стоимости монтажа. Трубы в ППМ-изоляции активно используются для прокладки внутриквартальных сетей водоснабжения и монтажа теплопроводов.

Рисунок 1 - Структура ППМ изоляции на трубопроводе

1 - стальная труба; 2 - ППМ изоляция

1 - стальной отвод; 2 - стальной патрубок; 3 - ППМ изоляция; - радиус отвода; - длина плеча отвода

1 - стальная труба; 2 - футляр; 3 - стальной упорный щит; 4 - ППМ изоляция; - длина неподвижной опоры

1 - стальной тройник; 2 - стальной патрубок; 3 - ППМ изоляция; - длина тройника; - высота тройника

1 - кран шаровый; 2 - стальной патрубок; 3 - ППМ изоляция; - длина шарового крана; - высота шарового крана

1 - корпус; 2 - хомут; 3 - стальная труба в ППМ изоляции; - длина хомутовой скользящей опоры; - высота хомутовой скользящей опоры; - ширина хомутовой скользящей опоры

1 - корпус; 2 - бугель; 3 - стальная труба в ППМ изоляции; - длина бугельной скользящей опоры; - высота бугельной скользящей опоры; - ширина бугельной скользящей опоры

Нормативы труб в ППМ-изоляции

Пенополимерминеральная изоляция введена в производство менее 20 лет назад. Новая технология получила сертификацию и нормативы производства только в 2003 году. На трубы в ППМ-изоляции действует СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Этот стандарт начал действовать с 1 сентября 2003 года. Порядок и условия производства изделий зафиксированы в ГОСТ Р 56227-2014.

Компания «СтальПро» выпускает трубы в ППМ-изоляции согласно действующим нормам. При поставке заказа на продукцию выдаются сертификаты соответствия, действует гарантия.

Характеристика производства труб в ППМ-изоляции

Утепление труб с помощью слоя вспененных полимеров, включающих минеральный наполнитель, трехслойное. Внутренняя поверхность изоляционного слоя защищает стальные трубы от коррозии. Толщина - 3–8 мм. Пенополиуретан препятствует потерям тепла, а интегральный поверхностный минерализованный слой создает защиту от воды. При этом изоляция способствует испарению влаги, если она все же проникла внутрь.

Толщину теплоизоляционного слоя рассчитывают в зависимости от условий эксплуатации труб, их размерных характеристик и назначения трубопровода. Вспененный понополиуретан имеет объемную массу 80–100 кг/м³, благодаря чему отлично удерживает тепло внутри системы.

Механо-гидрозащитный минеральный слой имеет толщину от 5–10 мм. Он выдерживает вес грунта при подземной прокладке труб и защищает систему от механических повреждений. Особенность слоя - усиление прочности с течением времени. При изготовлении и укладке трубы в ППМ-изоляции дороже стальных, но затраты окупаются в процессе эксплуатации.

Достоинства метода

Трубы в ППМ-изоляции производятся по зарубежной технологии. Компания «СтальПро» помогает сделать конструкционный расчет сети, при котором стоимость укладки и монтажа становится экономичнее вариантов с компенсаторами, отводами и тройниками. Трубы в ППМ-изоляции часто используются для прокладки бесканальных сетей. Плюсы технологии:

• Защита не разрушается из-за продольных сдвигов системы, благодаря чему места стыков не растрескиваются. Срок службы трубопровода увеличивается.
• Надежная теплоизоляция позволяет значительно экономить энергию при устройстве теплопроводов и теплоснабжения кварталов и производственных мощностей.
• Трубы в ППМ-изоляции ремонтопригодны. Повреждения заливаются пенополимерминеральной смесью и герметизируются. Это позволяет быстро закрывать стыки трубы при укладке системы.
• Для изогнутых участков трубопровода и герметизации стыков покрытие делают на заводе методом отливки скорлуп. Это позволяет экономить время и трудозатраты на монтаж системы.
• ППМ-изоляция делает возможной укладку труб на глубину не более 1,5 м. Минимальная глубина - 40 см. При укладке на поверхности требуется дополнительная защита от ультрафиолета.

Купить трубы в ППМ-изоляции с доставкой

Купить трубы в ППМ-изоляции можно в компании «СтальПро» мелкооптовой или оптовой партией любого размера. Трубы производятся на заказ или поставляются со склада готовой продукции. Кроме этого, завод компании выпускает металлопрокат, профнастил, различные виды труб и фитингов, арматуры и все комплектующие для прокладки трубопроводов. Доставка возможна в любую точку страны от Калининграда до Владивостока собственным автопарком компании или силами транспортных компаний. Возможен заказ конструкторского расчета систем, резки и рубки металла, сварочных и других работ.

Компанией «РегионСтрой» представлены высококачественные трубы в ППМ изоляции, купить которые можно на нашем сайте по самым выгодным ценам в Москве.

Характеристики

В процессе изготовления трубы формируются три изоляционных слоя ППМ. Первый (внутренний) слой наносится непосредственно на стенки теплоносителя. Толщина колеблется от 3 до 6 мм. Объемная масса – 400-500 кг/м³. Наличие этого слоя обеспечивает защиту трубы от образования ржавчины.

Второй слой имеет объемную массу от 70 до 80 кг/м³. Данное покрытие выполняет функцию теплоизоляции. Внешний слой толщиной 5-8 мм, объемной массой от 400 до 700 кг/м³ защищает трубопровод от механических повреждений и негативного воздействия окружающей среды.

Монтаж трубопровода с ППМ изоляцией производится с помощью заливки специальным материалом в месте соединений, что позволяет создать монолитную конструкцию всей системы. Данный способ помогает обеспечить надежность, прочность трубопровода без теплопотерь в местах стыков.

Преимущества

Трубы в ППМ изоляции отличаются такими особенностями, как:

• продолжительный срок эксплуатации (до 30 лет);
• минимальные теплопотери (до 3%);
• защита от попадания влаги на металл, что препятствует образованию влаги;
• ремонтопригодность;
• удобство транспортировки;
• экономичность монтажных работ, поскольку нет необходимости использовать лотки и железобетонные каналы.

У нас Вы найдете широкий ассортимент трубной продукции, фитинги, запорную арматуру и многое другое от ведущих отечественных и зарубежных производителей. В процессе изготовления трубы создаются три изоляционных слоя ППМ.

Чтобы заказать трубы в ППМ изоляции (прайс Вы найдете на нашем сайте) в компании «РегионСтрой» , заполните заявку на нашем сайте либо позвоните нам по телефону.

Трубы в ППМ изоляции - современный способ строительства тепловых сетей

М.Е. Мишин, директор, ООО НПП «Пенополимер», г. Коломна Московской обл.

Предпосылки для создания ППМ изоляции

В журнале «Техника молодежи» за 1983 г. рассказывается об уникальном изобретении ученых из научно-исследовательского института «ВНИПИэнергопром» Минэнерго СССР - полимербетоне (ППБ), новом, эффективном виде теплогидроизоляции. В данной статье говорилось, что трубы в ППБ изоляции можно использовать для прокладки подземных (бесканальных и канальных) и надземных тепловых сетей с температурой теплоносителя до 150 О С. Внедрение ППБ изоляции значительно повышает надежность и долговечность сетей.

Центральная лаборатория тепловых сетей «ВНИПИэнергопрома» создала и запатентовала принципиально новые материалы для теплоизоляции трубопроводов еще в начале 70-х годов прошлого столетия. Уникальность изобретения состояла как в высоких эксплуатационных характеристиках защитного слоя, так и в том, что он изготавливался из отходов химического производства и материалов, которые практически лежат под ногами: песка, керамзитового гравия, золы, андезитовой муки и пр., что делало его очень дешевым. Слой защитного материала отличался низкой теплопроводностью, высокой степенью адгезии к металлу трубы (что не давало развиваться коррозионным процессам на ее поверхности), способностью выдержать большие нагрузки при прокладке трубопровода под землей. Технология нанесения теплогидроизоляционного покрытия оказалась максимально простой.

Более чем за 20 лет ППБ изоляция доказала заявленные свойства и параметры, зарекомендовав себя как один из лучших материалов для сохранения тепловой энергии при ее транспортировке в сложных гидрогеологических условиях и для защиты внешней поверхности труб от коррозии.

В начале 1990-х гг. пенополимербетон отпраздновал 25-летний юбилей. В Санкт-Петербурге проводилось диагностическое вскрытие участка тепловой сети в ППБ изоляции, прослужившего четверть века . Грунты Санкт-Петербурга классифицируются как одни из наиболее влагонасыщенных - увлажнение в осенний период составляет свыше 30%. После того, как трубы в ППБ изоляции извлекли на поверхность и очистили их от изоляции, то не обнаружили на них даже следов коррозии. А слой тепловой изоляции остался настолько прочным, что его пришлось скалывать ломом.

В 1995 г. участок теплосети в ППБ изоляции диаметром труб 219 мм был проложен в г. Коломна Московской обл. В апреле 2002 г. данный участок был вскрыт для проверки. Изоляция оказалась целой, без трещин. Следов коррозии на поверхности трубы не обнаружено.

Результаты указанных проверок не оказались случайными. По данным «ВНИПИэнергопром», ни в одном случае вскрытия тепловых сетей в ППБ изоляции, независимо от влажности грунта, не было обнаружено коррозии труб.

Несмотря на хорошие эксплуатационные характеристики, к середине 1990-х гг пенополимербетон, как теплоизоляция, уже уступал современным материалам по следующим показателям: высокая плотность (более 500 кг/м 3), а, следовательно, и вес изоляции; большой коэффициент теплопроводности (более 0,05 Вт/м°С); использование при изготовлении запрещенных и вредных веществ; отсутствие отработанной и апробированной технологии заделки стыковых соединений и изготовления фасонных изделий (системы трубопроводов).

Благодаря выдающемуся человеку и ученому д.т.н. Г.Х. Умеркину, руководителю отдела ОНИПТС «ВНИПИэнергопром», работа над совершенствованием материала тепловой изоляции не прекратилась. Удалось получить материал с более низкой плотностью и низким значением водопоглощения, улучшить теплоизоляционные свойства и при этом не снижать прочность материала и адгезию к стальной трубе.

По инициативе ГХ. Умеркина на базе «ВНИПИэнергопром» совместно с другими организациями были проведены дополнительные научно-исследовательские работы и в 1995 г. появился усовершенствованный материал, который получил название «пенополимерминерал» (ППМ). Он имел улучшенные свойства, а технология его изготовления (нанесения на стальные трубы) была усовершенствована и отработана.

Технология производства труб в ППМ изоляции и их преимущества

Как уже говорилось выше, технология изготовления труб в ППМ изоляции относительно проста. Компоненты изоляции смешиваются, полученная масса заливается в форму, в которую уложена труба.

Перед укладкой в формы поверхность стальных труб и фасонных изделий высушивается и очищается от масла, жира, ржавчины, окалины и пыли. Поверхность трубы и формы перед заливкой изоляционной смеси должна иметь оптимальную температуру для протекания реакции вспенивания и образования необходимой структуры ППМ изоляции.

На внутреннюю поверхность форм наносится смазка, которая препятствует прилипанию ППМ изоляции в процессе изготовления.

После заливки изоляционной смеси в форму, она закрывается на замок. В течение 20-40 мин масса вспенивается и застывает, равномерно распределившись по поверхности трубы, не образовывая раковин и пустот. Таким образом, мы получаем предизолированную трубу в ППМ изоляции.

При получении интегральной структуры ППМ изоляции за один технологический цикл в пределах объема одного изделия формируются пористая середина и уплотненная структура в краевых зонах изделия. То есть, за одну заливку изолирующей массы в форму на трубе образовываются три слоя. И каждый из них выполняет свою функцию (рис. 1) :

• наружный корковый слой 1 (плотностью 400600 кг/м 3 , толщиной 10-15 мм) защищает изоляцию от механических повреждений и проникновения капиллярной влаги;
• теплоизоляционный слой 2 (плотностью до 200 кг/м 3) обладает низким коэффициентом теплопроводности (до 0,041 Вт/м. О С);
• внутренний антикоррозионный корковый слой 3 (плотностью 300-400 кг/м 3 , толщиной 510 мм) защищает наружную поверхность трубы от коррозии.

Именно благодаря интегральной структуре ППМ изоляция сочетает в себе такие свойства, как: высокая механическая прочность и хорошие теплоизоляционные свойства, паропроницаемость и низкое водопоглощение.

Трубы в ППМ изоляции легко монтируются и не требуют высокого класса специалистов, выполняющих строительно-монтажные работы. Данное обстоятельство иногда является определяющим. Строительной или эксплуатирующей организации достаточно один раз обучить своих работников непосредственно на объекте технологии заделки стыковых соединений, после чего они могут самостоятельно выполнять эти несложные работы, не требующие наличия специальной техники и специалистов.

Трубопроводы в ППМ изоляции обладают высокой ремонтопригодностью. В случае необходимости вскрыть изоляцию на трубопроводе или в случае, если она оказалась повреждена при проведении земляных работ, то восстановить ее с сохранением всех присущих ППМ изоляции качеств можно в полевых условиях. Заделка стыковых соединений изоляции производится достаточно просто и дешево при использовании соответствующих комплектов оснастки для труб разного диаметра. При этом, залитый в полевых условиях стык не уступает по свойствам и качеству теплоизоляции, нанесенной в заводских условиях, образовывая на теле трубопровода монолитную конструкцию .

Например, при строительстве тепловой сети в одном из городов Московской области, которое, как часто бывает, затянулось на довольно длительное время, были применены трубы в ППМ изоляции. При этом изоляция достойно выдержала все «издевательства» над собой (рис. 2): затопление водой; заделка стыков дополнительных врезок; попытки поджога изоляции и др.

Существенным недостатком пенополимерминерала, как и любого другого полимерного материала, является старение под воздействием ультрафиолетовых лучей. Поэтому трубу при надземной прокладке защищают от их вредного воздействия красками, содержащими УФ- абсорберы, кремнийорганическими эмалями, акриловыми красками для полимерных покрытий и т.д.

Об эксплуатации труб в ППМ изоляции

Трубопроводы в ППБ изоляции эксплуатируются уже более 25 лет, а ППМ изоляции (усовершенствованной конструкции) - 10 лет. За это время накоплен значительный опыт их применения, который показал, что данный вид изоляции практически не подвержен разрушению и сохраняет свои свойства через 20 и более лет.

Начиная с 1983 г. всего по стране было проложено около 500 км трубопроводов в ППБ изоляции. В начале 90-х гг. прошлого столетия наблюдается некоторый спад, связанный со сложной ситуацией в стране. И начиная с 1995 г. количество трубопроводов, проложенных уже в ППМ изоляции, постепенно увеличивается, и на сегодняшний день протяженность трубопроводов в ППМ изоляции в России составляет более 2500 км.

Длительный срок работы трубопроводов в ППМ изоляции в различных регионах страны (от засушливых, жарких степей Южного Урала до районов Крайнего Севера, где в зимнее время температура опускается до -50 О С) свидетельствует об отсутствии разрушения конструкции, трещин, деформаций в зависимости от климатических условий, температуры теплоносителя, давления грунта.

Но наиболее широкое распространение ППМ изоляция пока имеет в центральном регионе России, где показывает хорошие результаты. Так, в 2008 г. на тепловой сети в г. Рязани было проведено обследование трубопровода в ППМ изоляции. Параметры обследованного участка тепловой сети (рис. 3):

• диаметр трубопровода 89 мм;
• диаметр изоляции 180 мм;
• бесканальная прокладка;
• срок эксплуатации на момент вскрытия - 6 лет;
• следов наружной коррозии не обнаружено;
• состояние изоляции - удовлетворительное, без повреждений, трещин, сколов, целостность изоляции не нарушена;
• влажность взятых образцов изоляции - 3,1% по массе;
• тепловые потери участка трубопровода по данным рязанской эксплуатирующей организации не превышают установленной нормы.

Стоит также отметить, что ППМ изоляция широко применяется не только при бесканаль- ной прокладке, но и при прокладке в непроходных каналах. В больших городах в стесненных условиях и при опасности бесканальной прокладки хорошей заменой трубопроводам с другими видами тепловой изоляции служит ППМ изоляция.

Результаты постоянных наблюдений за трубопроводами в ППМ изоляции позволяют рассматривать данную конструкцию как одну из современных и перспективных для трубопроводов тепловых сетей, прошедшую натурные испытания временем.

Литература

Журнал «Техника Молодежи», вып. 10, 1983 г., с. 22.

«Акты осмотра опытного участка трубопровода с пенополимербетонной изоляцией, разработанной институтом ВНИПИ- энергопром» № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Теплосеть «Ленэнерго», 1998 г.

Силаев Д.А. ППУ и ППМ изоляции. Взгляд с другой стороны // Новости теплоснабжения. 2009. № 7. С. 32-36.

Умеркин Г.Х., Романов С.В., Мишина А.М. Устранение повреждений на трубопроводах в пенополимерминеральной изоляции в полевых условиях// Новости теплоснабжения. 2008. № 9. С. 34-36.