Что такое ППУ изоляция для труб, трубы в ППУ изоляции, скорлупы ППУ

Среди всех материалов для теплоизоляции вспененные пластмассы (пенопласты) пользуются наибольшей популярностью в быту и промышленной сфере. Одной из их разновидностей являются полиуретановые виды, используемые в промышленности и коммунальном хозяйстве как ППУ изоляция для труб.

Применение готовых заводских труб с теплоизоляцией позволяет сэкономить время и средства при монтаже трубопроводных магистралей и существенно снизить тепловые потери при эксплуатации отопительных и водопроводных систем, экономя при этом значительные средства. При прокладке трубопроводов из изолированных труб используются сварные работы и специальная технология укладки с применением изолирующих сегментов в стыках и поворотах магистрали.

Рис.1 Внешний вид изделий с изоляцией из ППУ

Что собой представляют трубы ППУ

Стандартные трубы с пенополиуретановой (ППУ) изоляцией имеют двухслойное покрытие, состоящее из вспененного изолятора с содержанием воздуха около 98% и наружной прочной оболочки из полиэтилена (ПНД) в качестве защиты. Иногда технология производства предусматривает трехслойное покрытие из двух ПНД оболочек, между которыми расположен пенополиуретановый изолятор.

Промышленностью выпускаются трубы в изоляции, помещенные в другой вид наружной оболочки — оцинкованную изоляционную сталь, позволяющую обеспечить более высокую прочность покрытия. Некоторые оцинкованные и полиэтиленовые оболочки дополнительно оснащаются ребрами жесткости, еще более увеличивающими их прочность. В маркировке для оболочек вводится дополнительное обозначение — ПЭ для полиэтилена и ОЦ для оцинковки.

В ответственных магистралях применяются трубы со встроенным электрическим кабелем системы контроля (СОДК), выполняющим функции индикаторного диагностического проводника. Это позволяет осуществлять контроль целостности линии на всем протяжении и легко находить проблемные участки во время эксплуатации оборудования.

Рис.2 Трубы в ППУ — устройство

Трубы в ППУ — сферы использования и технические характеристики

ГОСТ 30732-2006 регламентирует техусловия на трубы с пенополиуретановой изоляцией и оговаривает их область применения в следующих условиях:

Трубы в ПЭ оболочке рассчитаны на подземную укладку теплосетей бесканальным (опускание в земляные траншеи) методом.

Трубы в защитной металлической оболочке рассчитаны на укладку в проходных каналах, туннелях и на поверхности земли.

Рабочее давление в системе не должно превышать 16 бар.

Температура носителя — до +140º С, или +150º С при эксплуатации в магистралях с ее значениями в пределах от +70 до +150 С.

Допускается использование трубопроводных магистралей для водоснабжения и канализации, подачи нефти и газа, в инженерных сетях производств при перемещении жидкостей из цистерн, крупных емкостей и хранилищ.

Рис. 3 Пенополиуретановая изоляция труб — параметры

ППУ изоляция для труб — плюсы и минусы

Высокие эксплуатационные свойства труб в ППУ изоляции обусловлены технологией производства, включающей следующие этапы:

1. Выпускается наружная полиэтиленовая оболочка методом экструзии. Для этого из специальной пресс-формы выдавливается полиэтилен, который застывает до твердого состояния.
2. В наружную ПНД оболочку на распорки вставляется стальная труба и помещаются медные кабели.
3. В пространство между стенками стальной и пластиковой наружной трубы подается расплавленный пенополиуретан, который после застывания образует готовое изделие.

Преимущества ППУ теплоизоляции

Изоляция из пенополиуретана на трубах и их использование имеет следующие преимущества перед другими технологиями:

В быту широко используется в качестве утеплителя поролон из пенополиуретана, вспененный материал его твердый аналог, относится к классу пенопластов — материалов, имеющих в своей структуре воздушные ячейки.

Качественное заводское изготовление продукции позволяет опускать трубопроводы непосредственно в грунт, под воду без дополнительных приспособлений.

Среди аналогов — поливинилхлоридных, фенол-формальдегидных, карбамидно-формальдегидных и полистирольных пенопластов полиуретановый имеет наименьшую теплопроводность (0,02 Вт./м.*К.) — почти в два раза меньшую, чем у пенопласта.

При монтаже трубопровода с готовой теплоизоляцией существенно возрастает скорость работ, предприятия изготавливают готовые фасонные изделия в теплоизоляции (тройники, отводы, переходы, ответвления) для упрощения монтажа.

Читайте также:  Утепление канализационных труб наружной канализации своими руками: методы и материалы

Рис.4 Стальные трубы с изоляцией ППУ в полиэтиленовой оболочке — размеры

Теплоизолирующий слой, нанесенный в заводских условиях, является герметичным и качественно выполненным, одним из его важных дополнительных свойств является обеспечение надежной защиты от коррозии.

Наличие встроенных индикаторных проводников из меди позволяет обнаруживать участки теплоизоляции с высокой влажностью — это упрощает ремонтно-восстановительные работы в случае повреждения линии.

Трубопроводы ППУ рассчитаны на длительную эксплуатацию без технического обслуживания в течение минимального срока в 30 лет. Для его увеличения оцинкованную оболочку часто покрывают специальными защитными составами (лаками, красками, полимерами), которые в процессе эксплуатации выполняет антикоррозионные функции и могут неоднократно возобновляться.

Рис.5 Трубы в ППУ изоляции в оцинкованной оболочке ОЦ — размеры

Недостатки изоляции ППУ

К недостаткам пенополиуретановой изоляции можно отнести следующие факторы:

Горючесть материала, исключающая воздействие открытого пламени на торцевые участки изолятора, его температура воспламенения составляет 550 — 600 С., при горении образуются высокотоксичные продукты.

Стальные трубы ППУ подвержены коррозии и по истечении определенного срока службы нуждаются в замене.

Пенополиуретан разрушается под действием ультрафиолетового излучения со скоростью 0,05 мм. в год.

Слабая механическая прочность, которую компенсирует наружная оболочка.

При обнаружении влаги в слое изоляции поврежденный участок не подлежит ремонту и нуждается в полной замене.

Рис. 6 Полиэтиленовая оболочка для труб ППУ — характеристики

ППУ изоляция для труб из скорлупы

Помимо заводских труб из стали, утепленных полиуретаном, на строительном рынке представлен широкий ряд теплоизоляции из скорлупы, монтируемой на трубопроводные линии подходящего диаметра из различных материалов и широко используемой в быту.

ППУ изоляция из скорлупы обладает следующими параметрами:

Диапазон рабочих температур используемого материала составляет от -190 до +150 С.

Материал является водоотталкивающим, не напивается влагой, его водопоглощение составляет менее 2%.

Скорлупа имеет легкий вес и просто монтируется стыковкой двух сегментов в пазы, при необходимости поврежденный участок можно легко заменить, а всю изоляцию использовать повторно после демонтажа.

Материал не подвержен биологическому воздействию (плесень, грибок), не гниет, срок его эксплуатации составляет около 30 лет.

Пенополиуретан инертен к большинству химических веществ и стоек к их воздействию.

Скорлупа прочна, жесткие разновидности имеют плотность от 40 до 60 кг. /м. куб.

Наружная оболочка может выполняться из бумаги, стеклопластика, фольги, оцинкованной стали и других материалов.

Рис. 7 Труба в изоляции из скорлупы

Конфигурация

Скорлупа ППУ выпускается не только на промышленных предприятиях, но и полукустарным способом на ряде мелких частных производств благодаря простой технологии. При изготовлении в форму заливается двухкомпонентный состав, частями которого являются Полиизоцианат и Изолан, после застывания получают готовое изделие.

Стандартная форма изделий — оболочка из двух составных цилиндрических частей длиной 1 метр, которая монтируется обычным соединением и фиксируется при помощи клеевых составов, липких лент, монтажной пены, хомутов и стяжек. При больших диаметрах труб количество сегментов в оболочках может доходить до четырех.

Покрытие скорлупы ППУ

При производстве скорлупы утеплителя применяют различные способы защиты и укрепления его наружной оболочки от физических и природных воздействий — это расширяет сферу использования материала для бытовых и промышленных нужд.

Без облицовки

Оболочка без облицовки является бюджетным вариантом и используются для прокладки трубопроводов внутри помещений без доступа солнечного света, иногда ее обматывают светозащитным материалом или окрашивают плотной непрозрачной краской.

Облицовка из крафт бумаги или пергамина

Данный вариант облицовки удобен тем, что позволяет сэкономить средства на окраску или защиту скорлупы от ультрафиолета в безоблицовочном варианте, оболочка имеет эстетичный внешний вид и не нуждается в дальнейшей обработке. В основном используется в условиях, где отсутствуют механические нагрузки на поверхность — на магистралях внутри производственных помещений.

Рис.8 Теплоизолирующая скорлупа с покрытием стеклопластик, фольга, оцинковка, пергамин

Стеклопластиковая облицовка

Изделия в стеклопластиковой оболочке в основном применяются на наружных и подземных трубопроводах – стеклопластик достаточно стоек для больших глубин залегания и механических нагрузок. Используемый стеклопластик надежно защищает изделие от ультрафиолетового излучения и химического воздействия окружающей среды.

Читайте также:  Какая бывает теплоизоляция для труб отопления — виды материалов и монтаж

Оцинкованные или фольгированные изделия

Оцинкованное покрытие используется для защиты трубопроводов, проложенных воздушным путем на улице и под землей, позволяет обеспечить надежную защиту не только от ультрафиолетового излучения, но и вандалов.

Для покрытия оболочки скорлупы используются несколько разновидностей фольгированных материалов.

Фольгопергамин (алюминиевая фольга с резиново-битумной основой) обладает высокими прочностными характеристиками и дополнительно отражает тепловую энергию. Армированная алюминиевая фольга на стеклосетке — Армофол также отражает тепловую энергию и рассчитана на применение в трубопроводных магистралях со значительными перепадами температур.

Рис. 9 Размеры скорлуп ППУ

Размеры скорлупы ППУ

Размерные параметры полиуретановых скорлуп должны сочетаться с диаметром трубопроводов, для изоляции которых они предназначены, в некоторых случаях производится и многослойная изоляция – это требует соответствия наружных и внутренних диаметров скорлуп различных типоразмеров.

Диаметр скорлупы ППУ внутренний

На строительном рынке представлены изделия с внутренним диаметром от 57 до 1420 мм. (ТУ 5768-001-86901126-2011) от ведущих крупных российских производителей, имеющих большие производственные площади. Многие кустарные предприятия производят свою продукцию с наиболее ходовыми размерами внутренних диаметров от 40 до 400 мм., удовлетворяющие нуждам большинства мелких потребителей.

Толщина скорлупы ППУ

Характеристики и размеры скорлуп тесно связаны с размерными параметрами трубопровода, на который они монтируются — чем больше диаметр, тем выше остальные размерные параметры, обычно толщина варьируется от 20 до 100 мм.

Угол примыкания полусегментов

Стандартная длина скорлуп составляет 1 метр, при разных диаметрах трубопроводов для облегчения монтажа и производства ее делают из различного количества сегментов, обычное число которых не превышает 4.

Соответствующий угол примыкания для сегментов (радиальный угол) по ТУ 5768-001-86901126-2011 составляет:

180 градусов для двух элементов, применяется, если трубопроводный диаметр не превышает 530 мм.

120 градусов для 3-х сегментов при наружных размерах трубопровода от 530 до 820 мм.

90 градусов при диаметрах магистрали от 820 до 1420 мм.

Рис. 10 Трубы в изоляции ППУ и скорлупа — маркировка

Маркировка промышленных труб с полиуретановой изоляцией и скорлупы

Обозначение выпускаемых промышленностью изделий по ГОСТ 30732—2006 включает в себя символы:

1. Название материала изготовления трубы в сокращенном виде, обычно это сталь с обозначением Ст.
2. Наружный диаметр (мм.).
3. Толщина стенок (мм.).
4. Для изделий с ПНД оболочкой класс изоляции (1 — обычная, 2- усиленная).
5. Обозначение теплоизолирующего материала – ППУ.
6. Маркировка наружной защиты (ПЭ — полиэтилен, ОЦ- оцинкованная сталь)
7. Усиление бандажами – Б.
8. Указание соответствующего ГОСТ30732—2006.

Обозначение скорлупы состоит из следующих символов:

1. Наименование изделия, скорлупа – СК.
2. Внутренний диаметр (мм.).
3. Материал изготовления (пенополиуретан ППУ).
4. Толщина теплоизолирующего слоя (мм.).
5. Наличие защитного наружного покрытия (ЗП).

Рис. 11 Примеры монтажа скорлупы и труб

Работы по монтажу пенополиуретановой скорлупы

Укладка труб в скорлупу ППУ своими руками не представляет особых сложностей и доступна практически любому — сегменты имеют небольшой вес и длину 1 метр.

При бытовом использовании скорлупу и трубы небольшого диаметра можно укладывать на землю и опускать в траншею после соединения, в случае тяжелых магистральных трубопроводов монтаж производится непосредственно в траншеях или на поверхности при наружном расположении. Пошаговый способ утеплить своими руками трубопровод состоит из нескольких простых операций:

На участок трубопровода одевается сегмент и соединяется с другими частями посредством замков с небольшими сдвигом в 1/3 длины.

Для закрепления фрагментов используют клей, липкую ленту, стяжки и хомуты.

Криволинейные участки трубопроводов изолируются сегментами, которые вырезаются из скорлупы или приобретаются вместе с основными комплектующими, они также закрепляются в пазы со сдвигом и фиксируются дополнительным крепежом.

Производство труб в ППУ является основным методом утепления теплопроводных магистралей в промышленной и коммунальной сфере благодаря уникальным свойствам материала — повышенной теплозащитой из всех изоляторов. В бытовой сфере находят применение изолированные оболочки из пенополиуретана в виде скорлупы — их используют в системах отопления, подвода горячей, холодной воды и канализации (для защиты от промерзания).