Как делают трубы ппу

Обновлено: 07.07.2024

Трубы ППУ – описание, производители, характеристики и размеры

Развитие направления экономии энергоресурсов оказывает непосредственное влияние на разработку новых теплоизоляционных материалов и энергоэффективных технологий. Одним из таковых являются трубы в ППУ изоляции.

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.

– 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

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

Эксплуатационные характеристики трубы ППУ

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.

Как делают трубу в ппу изоляции.

В этой статье мы постараемся подробно осветить вопрос производства такой необходимой в строительстве теплотрасс трубы, как труба в ппу изоляции. Данный тип изоляции из пенополиуретана надежно защищает поверхность труб от вредного воздействия окружающий среды - так трубы ппу предназначены для подземной и надземной прокладки тепловых сетей с рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой транспортируемой жидкости до 140ºС. Изоляцией покрываются трубы диаметром от 32 мм до 530 мм, а также сопутствующие фасонные детали трубопроводов.

Технологический процесс производства трубы по ГОСТ 30732-2006.

На технологической линии завода последовательно выполняются следующие операции:

Поверхность трубы подготавливается к покрытию - очищается от ржавчины и других поверхностных отложений. Для этого используют дробеметную установку.
Производится нарезка защитных оболочек соответственно длине труб;
На трубу устанавливаются центраторы и сигнальные провода, например используется огнестойкий кабель ВВГнг-FRLS, и одновременно труба движется на траковом устройстве в защитную оболочку - производство трубной сборки;
В термостабилизационной камере на заливочном столе с использованием специальной дозирующе-смесительной установки проводят нагрев трубной сборки.
И финальным этапом является заливка ППУ в межтрубное пространство от поверхности стальной трубы до защитной оболочки. Торцы трубной сборки предварительно закрываются фланцами-заглушками.

В производстве трубы ппу тепловой изоляцией для подземной прокладки используют только полиэтиленовые трубы-оболочки с коронированной внутренней поверхностью, позволяющей значительно улучшить адгезионные свойства материалов трубы и оболочки.

Сошедшая с конвейера продукция и само производство обязательно проходит контроль качества, начиная от анализа качества сырья и материалов и закачивая проверкой готовых труб.

Хранение трубы в ППУ изоляции.

На складах изолированные трубы хранят в штабелях высотой не более 2 м для труб с диаметром оболочки до 630 мм, для оболочки 710 мм и более только два-три ряда. Для предотвращения раскатывания труб в штабелях должны быть установлены боковые опоры. Допускается укладка труб меньшего диаметра на трубы большего диаметра.

Складирование, хранение и монтаж труб и фасонных изделий должно быть в закрытых и крытых складах, не допуская затопления труб водой. Положение фасонных изделий при хранении должно исключать скопление атмосферных осадков на торцах изоляции.

Гарантийный срок хранения изолированных труб и фасонных изделий в ппу – два года со дня изготовления. Гарантийный срок эксплуатации – пять лет со дня отгрузки, включая хранение, при условии соблюдения потребителем правил транспортирования и хранения.

Производство труб в изоляции ППУ: оборудование и технология

Вопрос изоляции трубопроводов от воздействий окружающей среды оставался открытым до тех пор, пока в производство не была внедрена технология защиты пенополиуретановой скорлупой. Трубы в изоляции из ППУ отличаются более высоким эксплуатационным сроком и в большей степени защищены от коррозии и блуждающих токов. Показатели теплопотерь у сетей, защищенных ППУ-изоляцией, сведен к нормам, предписываемым СНиП 2.04.14 и СП по проектированию.

Производство труб в ППУ изоляции позволяет эффективно решить проблемы теплоизоляции теплотрасс и прочих магистралей

Процесс изготовления труб в ППУ изоляции

Производство подразумевает под собой получение готового изделия по принципу «труба в трубе». Стальное изделие необходимого диаметра помещается на центрирующие опоры и входит во внешнюю трубу-оболочку. Для труб, предназначенных для внутренней прокладки, в качестве второй трубы-оболочки используется полипропиленовая гидроизолирующая труба. Для изделий, используемых при прокладке на открытом воздухе, применяется оцинкованная сталь. Равномерное пространство между двумя трубами заливается полимерными компонентами, которые со временем отвердевают и образуют единую монолитную изоляцию.

Технологический процесс, по которому осуществляется производство труб в изоляции, включает в себя 8 последовательных этапов. Порядок исполнения контролируется ГОСТом под номером 30732-2006 (более ранняя версия – 30732-2001).

Первым этапом производственных работ будет контроль качества подготавливаемых материалов. Контроль необходим для своевременного обнаружения дефектов на поверхности внутренней стальной трубы и полиэтиленовой (оцинкованной) трубы-оболочки). Сырье с обнаруженными изъянами подлежит отбраковке. На этом этапе подготавливаются и проверяются сертификаты, паспорта и другая документация.
Производится подготовка наружной поверхности внутренней стальной трубы. При недостаточной обработке поверхности стали не будет обеспечена достаточная адгезия с ППУ слоем. На адгезию негативно влияет наличие масляных или жирных пятен, участков ржавчины, окалины, пылевых и грязевых загрязнений. Для оптимальной обработки применяется дробеметная, дробеструйная или щеточная очистка. Иногда используется обработка пламенем или химическими реагентами.
Осуществляется подготовка центрирующих элементов и систем ОДК. На выдержанном равномерном расстоянии друг от друга распределяются центраторы, которые удерживают стальную внутреннюю трубу в точном геометрическом центре защитной полиэтиленовой или оцинкованной оболочки. Через отверстия («ушки») центраторов протягивается медный провод, обеспечивающий систему оперативного дистанционного контроля (сокращенно – ОДК).
Стальную трубу с протянутым кабелем системы ОДК помещают в защитную оболочку. Для этого используется траковое протягивающее оборудование. Применение данного устройства обеспечивает равное расстояние между поверхностью внутренней трубы и защитной оболочкой. Это условие особенно важно для одинакового по всей длине изделия слоя ППУ.
Производится температурная стабилизация заготовки. Труба нагревается до температуры +230 градусов. Эта процедура позволяет добиться максимальной адгезии ППУ оболочки с остальными поверхностями.
На торцах конструкции устанавливаются заливочные фланцы, предназначенные для дальнейшей заливки пенополиуретана. Один из фланцев оснащен отверстиями, необходимыми для стравливания воздуха, находящегося в межтрубном пространстве. Для заливки изоляционного материала применяется заливочная машина, работающая под высоким давлением. Трубу располагают под наклоном, составляющим 1-15 градусов к абсолютной горизонтали.
Для улучшения адгезии и достижения высоких эксплуатационных качеств изделие с залитым слоем пенополиуретана отправляется на склад для выдержки. С трубы снимаются заливочные фланцы, излишки пены счищаются.
Готовое изделие, прошедшее период выдержки, подвергается тщательному техническому контролю качества. Определяется степень соответствия определенным нормам СНиП.

Труба в ППУ — это трехслойная конструкция, в которой присутствует стальная заготовка и два слоя изоляции

Иногда процесс заливки пенополиуретана заменяется технологией напыления материала на непрерывно вращающуюся стальную заготовку. ГОСТ предполагает выпуск изделий с усиленным и обычным вариантом изоляции. Также учитывается факт обязательного наличия отрезков и двух концов трубы, лишенных изоляций. Данная мера необходима для упрощения монтажных работ.

Использование готовых скорлуп ППУ для труб

Помимо заливки и напыления материала, существует способ, подразумевающий производство отдельных скорлуп для теплоизоляции. Он может применяться для изоляции готового трубопровода или покрытия труб с нестандартным рельефом. Трубопровод готов к эксплуатации тогда, когда скорлупа ППУ закреплена на предварительно подготовленной поверхности с помощью клея, специально предназначенного для теплоизоляции.

Перед склеиванием стальной и пенополиуретановой поверхностей необходимо не только очищение трубы от загрязнений, но и обработка мастикой. Для более прочного соединения используются удерживающие хомуты.

Важно! Применение клеев и мастик не противоречит нормам СНиП, относящихся к укладке тепловых сетей с изоляцией.

Изоляционные ППУ скорлупы производятся посредством смешивания под повышенным давлением двух химических компонентов. Материал заливаются в формы различной толщины и диаметра. Благодаря разнообразию форм изготовители предлагают заказчику широкий выбор толщин скорлуп, предназначенных для различных условий эксплуатации.

Сегменты скорлуп имеют поперечные и продольные замковые соединения, благодаря чему снижается риск образования щелей. При склеивании сегментов непосредственно на стальной трубе шов изоляции практически полностью герметизируется, приближаясь по своим свойствам к монолиту. Скорлупы могут быть покрыты не только металлическим или полимерным кожухом, но и стеклопластиком или армофолом.

Для подземной прокладки используют трубы с внешней оболочкой из полимера, так как не не подвержен воздействию влаги и коррозии

Требования к производству ППУ труб по СНиП

Положения СНиП 41-03-2003 определяют требования, относящиеся к проектированию конструкций в тепловой изоляции. Требования, относящиеся к изготовлению труб ППУ, будут следующими:

СНиП 41-03-2003 гласит, что при температуре содержащихся веществ и теплоносителей в диапазоне от +20 до +300 градусов и при любых методах прокладки (не считается бесканальная прокладка), применяются теплоизоляционные материалы с плотностью, не превышающей 200 г/м3. Максимальное значение коэффициента теплопроводности по СНиП в сухом состоянии и при средней рабочей температуре +25 градусов составляет 0,06 Вт/(м*К).
Если температура теплоносителя будет превышать +300 градусов, СНиП допускает использование теплоизоляционных материалов с плотностью до 350 г/м3.
При выборе материала для теплоизоляции и его покровных слоев учитывается стойкость других элементов конструкции к химически активным веществам, находящихся в окружающей среде.
Нормативный документ определяет толщину тепловой изоляции.

СНиП накладывает на производителей труб в изоляционных материалах обязательства о наличии сертификатов (гигиеническое заключение, пожарные сертификаты, сертификаты соответствия продукции).

Также в соответствии с нормами СНиП производятся испытания прочности и плотности готовых изделий в изоляции и фасонных частей. Основные испытания проводятся гидравлическим способом.

Положения СП по проектированию ППУ труб

Представленный Свод правил (СП 41-105-2002) содержит нормативы и указания, относящиеся к проектированию и постройке тепловых сетей из стальных («черных») труб и фасонных изделий, покрытых индустриальной изоляцией из ППУ.

Производство ППУ труб проходит по строгим контролем, в соответствии со стандартами ГОСТ

Важно! Выполнение действий, описанных в СП, коррелируется с обязательными требованиями, оглашенными в СНиП 41-03-2003 и другими СНиП, оговаривающими изоляционные материалы. СП относится к трубам ППУ, производство которых осуществлялось в соответствии с ГОСТом под номером 30732.

Положения по СП определяют:

1. Наличие линейных проводников для ОДК, осуществляющих контроль состояния влажности.

2. Марки стали для эксплуатации в районах с наружной температурой воздуха ниже 0 градусов:

до -30 градусов – применяются марки стали 10, 20 и Вст3сп5;
до – 40 градусов – марки 17ГС, 17Г1С или 17Г1СУ;
до – 50 градусов – марка 09Г2С.

3. СП допускают запас толщины стенки внутренних труб, отведенный на коррозию, по требованию заказчика к конкретной организации.

4. Если при внутренней прокладке появляется вероятность овализации трубы под тяжестью грунта, СП рекомендует использование усиленных стенок.

5. Концы труб, не изолированные в заводских условиях для простоты монтажа, должны покрываться антикоррозийными мастиками на все время монтажа.

6. Согласно СП, производство теплоизолированных труб с диаметром 530-720 мм рассчитано на бесканальную прокладку тепловых сетей на всей территории РФ и стран ближайшего зарубежья.

7. СП также обязывает производителей поставлять в комплектации с ППУ трубами элементы, такие как:

щитовые железобетонные опоры;
осевые компенсаторы;
компенсаторы стартовые;
элементы для изоляции соединений встык;
пенополиуретановые компоненты для заливки стыков;
уплотняющие гильзы из резины или полимеров;
приборы систем для дистанционного контроля.

Завод, производящий ППУ трубы, также выпускает разнообразные фасонные части, опоры и прочие комплектующие для этого типа изделий

Помимо этого, СП оговаривает условия статической прочности и рекомендует производителям производить необходимые расчеты с помощью программ для настольного ПК.

Оборудование для создания ППУ изоляции для труб

Линии по производству предлагаются как в виде укомплектованного изделия, так и отдельными рабочими узлами. Практикуется вариант, когда заказчик приобретает у компании набор чертежей для самостоятельного производства отдельных производственных участков. Комплектации производственных линий зависят от требований к мощности и площади цеха. Стандартное оборудование – это:

рольганг стальных труб;
цепной конвейер;
рольганг полимерных изделий;
рольганг готовых стальных труб;
заливочные машины;
заливочные столы;
камеры для разогрева заготовк;
кантователь готовых трубных конструкций;
кантователь полиэтиленовых труб-оболочек;
стол для сборки;
гидростанция;
накопитель.

Одним из важнейших элементов производственной линии является машина для заливки пенополиуретана, работающая в условиях повышенного давления. Заливочные машины позволяют создавать трубы всех диаметров, указанных в соответствующем ГОСТе. Некоторые машины комплектуются программируемыми контроллерами. Такое оборудование имеет до 60 различных режимов заливки.

Завод по производству ППУ труб должен иметь оборудование для работы с разными типами внешних оболочек

Это интересно! При оптимизированных условиях работы минимальное время, потраченное на заливку одного сегмента, может составлять 0,5 мм.

Также специальное оборудование потребуется для оцинковки внешней оболочки. Для изготовления пластиковых труб-оболочек понадобится нарезное и сварочное оборудования для работ с полимерными материалами.

Оборудование, работающее по технологии изоляции труб ППУ, имеет стандартную комплектацию:

две емкости для смешивания компонентов;
насос для закачки;
гидростанция с мощностью в 3 кВт;
электрический шкаф с автоматизированной системой управления;
аппарат инжекции пенополиуретана.

Машины для заливки пенополиуретана имеют различия по производительности. От этого показателя, соответственно, будет зависеть стоимость станка. Для того, чтобы сделать правильный выбор, при покупке следует ориентироваться на планируемый диаметр выпускаемых изделий. Необходимо рассчитать количество впрыскиваемого ежеминутно пенополиуретана, и исхояд из этого показателя определять производительность станка. Например, диаметр трубопровода при диаметре внутренней трубы в 426 мм составит 560 мм. Для заполнения такого количества пространства потребуется 87 кг изоляционного материала. Значит, производительность машины для заливки требуется с показателем 96 кг в минуту.

При покупке сетей оборудования для труб в изоляции следует учитывать то, что в обязательном порядке потребуется монтаж, пуско-накладочные мероприятия и затраты средств на обучение рабочего персонала.

Все, что необходимо для организации изготовления ППУ труб, — это подробное изучение тонкостей производственного процесса и положений, освещенных в ГОСТ, СНиП и СП по трубам в изолированных материалах. Оборудование для заливки или напыления ППУ слоя (или скорлуп) выбирается в соответствии с индивидуальными требованиями к производительности.

Труба в изоляции из ППУ с ПЭ защитной оболочкой

Труба стальная в изоляции ППУ ПЭ выпускается по государственному стандарту 30732 и предназначена для применения в сетях, где необходима максимальная степень защищенности прокачиваемого по каналу вещества от внешних воздействий. Трубопровод, собранный из таких изделий, характеризуется минимальными потерями тепла. Каналы в изоляции с ПЭ оболочкой используются при подземной прокладке и обязательно оснащаются проводниками-индикаторами СОДК.

Трубы ПЭ в ППУ изоляции — это современный материал для монтажа теплосетей и прочих магистралей

Пенополиуретан как материал

Труба ППУ ПЭ в качестве теплоизолирующего материала имеет пенополиуретановый слой. Он характеризуется низким коэффициентом теплопроводности (на уровне 19-28 мВт/м*К). В общем случае, для труб (Ст, ПЭ) ППУ представляет собой неплавкую термоактивную пластмассу с ячеистой структурой.

Около 97% его объема занимают поры и полости, заполненные газом с очень низкой теплопроводностью (доля замкнутых пор – от 90 до 95 процентов). Оставшиеся 3 % объема ППУ – это твердый материал, который образует каркас из стенок, ребер, и придает ему механическую прочность.

Пенополиуретан – двухкомпонентная система. Она состоит из:

полиольного компонента, содержащего катализаторы, полиолы, стабилизаторы, вспениватель;
изоционатного компонента, содержащего ПМДИ (полимерный дифенилметандиизоционат).

Этот материал является одним из наиболее эффективных теплоизоляторов, применяемых в современном строительстве трубопроводов нефти, отопления, газа, перекрытий, полов, стен, ограждающих конструкций и др.

Обратите внимание! Пенополиуретан характеризуется значительным диапазоном плотности: 40-200 кг/м3. Это позволяет применять ППУ в качестве теплоизоляции полов.

Пенополиуретан — это плотный материал, значительно снижающий потери тепла

Заливочный жесткий ППУ – это вспененный материал. Он получается в виде блоков в соответствии с размерами литьевых форм. Значение допуска на усадку – 4 см.

Этапы изготовления изделий в изоляции ППУ

Процесс изготовления каналов в изоляции из пенополиуретана можно разделить на восемь технологических этапов, каждый из которых выполняется в соответствии с нормативными документами:

Контроль качества материалов и сырья.
Подготовка внешней поверхности трубы из стали.
Установление СОДК и центрирующих элементов.
Протягивание стального изделия с центраторами и проводником ОДК в гидрозащитную оболочку из полиэтилена.
Температурная стабилизация.
Заливка компонентов ППУ.
Период выдержки.
Контроль качества готовых изделий.

Основными комплектующими для производства каналов и фасонных элементов в ППУ являются:

трубы наружным сечением 5,7-102,0 сантиметра, длиной до 12 метров, которые соответствуют ГОСТам 8733, 10705, 550, 8731, 20295;
стальные переходы, отводы, тройники и иные фасонные изделия, соответствующие ГОСТам 17380, 17376, 17375, 17378;
полиэтиленовые оболочки из ПНД черного цвета высокой плотности марок не ниже 80 (по документу 18599).

Заводы выпускают трубы ППУ разных диаметров для сетей различного назначения

Показатели теплопотерь труб в ППУ ПЭ сведены к требованиям СНиП 2.04.14.

Описание процесса производства труб

На первом этапе контролю подлежит стальная труба и полиэтиленовая оболочка. Кроме того, выполняется проверка документации (паспортов, сертификатов и т. д.) на исходное сырье и материалы. С целью обеспечения нормальной адгезии слоя ППУ с трубой важно удалить ржавчину, окалину, пыль, жирные, масляные пятна и иные загрязнения с ее поверхности.

Обратите внимание! Для этого может быть использована щеточная, дробеструйная либо дробеметная очистка, обработка химическими реагентами либо пламенем.

На следующем этапе по всей длине стальной трубы на некотором расстоянии один от другого устанавливаются центраторы. Они будут удерживать изделие по центру оболочки из полиэтилена. Медный провод СОДК прокладывается через ушки центраторов.

Далее при помощи тракового тянущего устройства конструкция помещается в гидрозащитную ПЭ оболочку. При этом обеспечивается равенство расстояний между стальной и полиэтиленовой трубой в любой из точек. В этом случае изолированный трубопровод будет характеризоваться одинаковостью толщины ППУ слоя. Температурная стабилизация выполняется в специальной камере, где конструкция подогревается до 23 градусов (для улучшенной адгезии ППУ и стальной поверхности).

На следующем этапе на торцах изделия устанавливаются заливочные фланцы, на одном из которых есть отверстия для выпуска воздуха и заливки ППУ машиной высокого давления. При заливке трубу размещаются под наклоном 1-15 градусов к горизонтали. Выдержка изделий необходима для достижения ими максимальных эксплуатационных качеств и показателей адгезии.

Производство труб в ППУ изоляции и фасонных частей подразумевает строгий контроль процесса производства и качества готовых изделий

Характеристики оболочки из полиэтилена

Трубы в изоляции ППУ с полиэтиленовыми оболочками используются для бесканальной прокладки трасс. Для изготовления наружной конструкции применяется термосветостабилизированный ПНД, имеющий черный цвет марки 273-79 первого и высшего сорта, и выпускаемый по государственному стандарту 16338.

Полиэтиленовые оболочки для трубы, находящейся в ППУ изоляции, производятся типоразмерами 12,5-122,0 сантиметра на экструзионных линиях. Они надежно защищают изолированный ППУ стальной канал от всевозможных влияний в грунте, а также предохраняют от внешней коррозии.

Оболочки должны иметь гладкую поверхность с допустимыми незначительными продольными полосами, волнистостью, быть ровно обрезанными без заусенцев на концах. Основными характеристиками полиэтиленового канала, в котором находится труба в ППУ изоляции, являются:

удлинение при разрыве (относительное): 350% (не менее);
изменение длины оболочки ПЭ после нагревания при 110 градусах: 3% (не более);
стойкость при нагрузке на растяжение в 4 тыс. кПа, в растворе ПАВ, при t = 80 ºС: 2 тыс. часов (не меньше).

Сварные швы трубы оболочки после заполнения ППУ должны быть герметичными.

Процессы при вспенивании и смешивании компонентов ППУ

Во время смешивания компонентов полиизоционата и полиола в смесительном отсеке заливочной машины происходит формирование мелкодисперсной эмульсии. Повышение температуры и нарастание вязкости смеси объясняется экзотермической реакцией, протекающей в ней. Когда температура достигает значений больше 25-28 градусов, начинается интенсивное вспенивание композиции и газообразование, которое фиксируют как время старта при изоляции труб.

Оболочки для труб изготавливают методом экструзии, но их стенки намного тоньше, чем у обычных труб, поэтому при заливке пены нужно строго соблюдать технологию

Процесс газообразования стабилизируется ростом вязкости пенополиуретановой смеси и наличием кремнийорганического пеностабилизатора в ней. Возможно также дополнительное нарастание пузырьков благодаря реакциям полиизоцианата и влаги воздуха. Химические процессы ведут к возникновению полимерной структуры (трехмерной). Начало ее образования фиксируют в качестве времени гелеобразования.

Обратите внимание! После этого встряхивания, механические перемещения, другие воздействия на сборку конструкции могут привести к тому, что пенополиуретановый слой затвердевающего пенопласта резко потеряет качество.

Для этого трубы в теплоизоляции выдерживаются на стеллажах. В это время в полимерной матрице есть много непрореагировавших групп. Дальнейшую полимеризацию характеризует время потери липкости поверхностью ППУ и время заполнения им пространства между оболочкой и трубой. Через несколько часов завершаются химические процессы, через несколько суток – механические релаксационные.

Монтаж теплоизолированных изделий

Прокладка трубопроводов с применением изолированных труб состоит из таких этапов:

зачистка теплоизоляции на расстоянии не больше 30 см от каждого из краев изделия;
выполнение сварного соединения;
монтаж термоусадочной муфты на трубу;
заполнение полости под муфтой монтажной пеной;
осаждение муфты по месту путем нагревания с целью получения герметичного стыка.

Сварное соединение обязательно проверяется на прочность при помощи переносного дефектоскопа. При герметизации стыков, во время выполнения сварочных работ важно торцы зачищенной изоляции закрыть каким-либо негорючим материалом (например, асбестовой тканью), поскольку и ПЭ, и ППУ – горючие материалы.

Зачастую монтаж каналов с предустановленной теплоизоляцией выполняют способом горизонтального бурения. Термоусадочные муфты либо ленты позволяют получить защитный кожух, который по своим свойствам и качествам не будет уступать оболочке изделия. Кроме труб, выпускаются также изолированные отводы, имеющие углы 15-90 градусов, переходы, тройниковые ответвления, тройники (разно- и равнопроходные), элементы с кабелем вывода, П- и Z-образные элементы. Все характеристики вспомогательных изделий для трубопроводов прописаны в стандартах.

Таким образом, труба в изоляции ППУ ПЭ – это высокоэффективные изделия, позволяющие в краткие сроки смонтировать трубопровод тепловой сети, отопления, горячего водоснабжения, проложенный под землей.

Читайте также: