Разликата между ppu и ppm изолация. Сравнителен анализ на изолацията на тръбопроводи PPU и PPM

На страниците на специализирани списания и конференции продължава дискусията за двете използвани в момента технологии за полагане на топлинни мрежи чрез тръбопроводи във фабрично изработена изолация от пенополиуретанова пяна (PPU) със защитна обвивка и изолация от пяна-полимер-минерална (PPM). Редица статии и уебсайтове на производителите са аргументирали предпочитанието PPM изолация, който има всичко положителни качества PPU изолация, но с номер технологични характеристики. Бих искал да продължа дискусията и да анализирам публикуваните данни.

Основата както на PPU, така и на PPM изолацията е полиуретанова пяна. И в двете изолации пяната образува 3 слоя: външен и вътрешен кортикален с по-висока плътност от средния - топлоизолационен. Разликата е в количеството пяна и разликата в плътността между слоевете. PPM изолацията се състои от 90% пяна с висока плътност и около 10% пълнител (по обем).

Основните предимства на PPM, както са описани от неговите привърженици, са високи механична сила, добри топлоизолационни свойства (топлопроводимост сравнима с PPU), паропропускливост и ниска водопоглъщаемост. PPM изолацията, имаща по-висока механична якост, в същото време е по-малко устойчива на повреди от полиуретанова пяна в полиетиленова (PE) обвивка, което е отбелязано в статията, като се заключава, че и двата вида изолация са еднакво защитени от повреда . И като потвърждение на това, спецификациипроизводители, изискванията за внимателно боравене с PPM тръби са подобни на тези за PPU тръби. В управителния документ на завод "Пенополимер" 012.RD-001.000 този раздел на практика повтаря съответните раздели от ръководствата на производителите на тръби в изолация от пенополиуретанова пяна.

Сравнението на PPU и PPM по отношение на топлоизолационните свойства определено не е в полза на PPM. Според данните за PPU коефициентът на топлопроводимост е 0,024–0,033 W/mK, а за PPM е 0,044. Спецификациите на производителя показват стойности от 0,043-0,047. В статията - 0,041. Нека се обърнем към статията, давайки картина, описваща структурата на PPM (фиг. 1). Както виждаме, стойността от 0,041 се отнася само за вътрешния топлоизолационен слой. Но топлинните загуби също ще се определят от вътрешния и външния слой на кората, т.е. от общата топлоизолация. За да определим топлопроводимостта на слоевете на кората, нека се обърнем към публикуваните данни. Статията предоставя данни за топлоизолационните свойства на PPM при различни плътности. Като се вземе предвид влиянието на кортикалните слоеве ( вътрешна дебелина 12 мм с λ=0,045 и външна дебела 8mm с λ=0,07 - всички данни са взети от статията), интегралният коефициент за изолация с дебелина 50 mm ще бъде най-малко 0,044 W / mK. Ако вземем λ за средния слой по протежение на , тогава интегралната стойност ще бъде 0,048. Това означава, че при същата дебелина топлинните загуби на PPM изолацията са 1,5 пъти по-големи, отколкото в PPU. Както правилно е посочено в, топлинните загуби се определят не само от топлопроводимостта, но и от дебелината на изолацията.При PPM, за да се получат същите топлинни загуби, е необходимо пропорционално да се увеличи дебелината на изолация. Въпреки това, ако погледнете дебелините на изолацията, посочени в техническите спецификации на производителите на PPM, тогава само при диаметри на тръбите, по-малки от 100 mm, има превишение на дебелината на PPM с 15-30% над дебелината на PPU изолацията според GOST 30732-2006 и започвайки от диаметър 273 mm, дебелината на PPM е по-малка от дебелината на PPU средно с 15%. Съответно топлинните загуби в PPM при средни и големи диаметри ще бъдат много по-високи.

Следващото важно предимство на PPM, както е представено от неговите привърженици, е паропропускливостта и ниската абсорбция на вода. В статията се отбелязва, че „Водопоглъщането при същите условия за PPM е 20 пъти по-малко, отколкото за PPU. При такива стойности на водопоглъщане не се изисква наличието на хидроизолационен слой - цялата конструкция напълно защитава изолационния материал и външна повърхносттръби от проникване на влага. Ниската абсорбция на вода е стандартизирана в повечето спецификации за PPM на ниво не повече от 1,5% тегловни или 0,5% обемни. Тестовете за абсорбция на вода бяха проведени чрез потапяне на пробите във вода за 24 часа при 20°C. Паропропускливостта на тази изолация е свързана с възможността за изсъхване на навлажнената PPM изолация. Въпросът за сушенето веднъж беше изследван в работата. Експериментите бяха проведени в настройката (виж фиг. 2, взета от работа). Проби от PPM с плътност 300 kg/cu.m., предварително навлажнени до 12%, след това се поставят в инсталация, където краищата на пробите се нагряват при T = 70-90 ° C (вляво на фигурата) , а противоположните краища са превърнати в климатична камера с температура 25 °C. След 6 дни се постига намаляване на влажността до 1-3%. Резултатите са разбираеми, намаляването на влажността в пробите е постигнато поради дифузията на водните пари през обема на пробите в климатичната камера. Но моделираните в експериментите условия нямат нищо общо с работата на безканална отоплителна мрежа във влажна почва. Ако влажността на почвата е по-висока от влажността на изолацията, как ще протече процесът на сушене? Към това можем да добавим, че разпределителните (вторични) мрежи са деактивирани от май до септември. Фактът, че PPM не изсъхва, се потвърждава и от информацията, дадена в статиите. Статията представя съдържанието на влага в пробите, взети по време на изследването на отоплителната мрежа d89mm, която е в експлоатация в продължение на 6 години в град Рязан, - 3,1%. Статията представя данни за масовото съдържание на влага на проби от PPM, взети от актовете за проверка на разпределителни мрежи в PPM изолация в Санкт Петербург - съдържанието на влага в средния слой е 4,7% след 4 години експлоатация, на външния слой - 11,5 %, слоят, прилежащ към стоманената тръба - 3 % при влажност на почвата 18 %. Съдейки по тези резултати, хипотезата за изсъхване на изолацията в случай на безканално полагане на PPM не беше потвърдена. Като цяло, самият термин паропропускливост се отнася до преноса на водна пара през топлоизолационен материал поради градиент на концентрация (от по-висока към по-ниска). Как може този трансфер на влага от PPM изолация с по-ниска концентрация в почвата с повече влажност, неясен. Ако сравним водопоглъщането на PPU и PPM, тогава поради подобна структура (делът на затворените клетки е около 90%), тези стойности трябва да бъдат сравними. За да сравним водопоглъщането на PPU и PPM съгласно метода, посочен в техническите спецификации за PPM, проведохме съответните тестове на PPU изолационни проби и получихме стойности на абсорбция на вода от 0,5-1,1% (по обем) за плътност на PPU от 110-75 kg / m3. В проби от PPM, взети от работещи топлопроводи, посочете ниска влажностизолация отблизо стоманена тръба-3% от теглото или по-малко. За да се илюстрира фактът, че полиуретанова пяна има сравнимо водопоглъщане, може да се обърне внимание на работата на шведски учени, които за експеримент върху една от топлопроводите d150/280 заровиха 2 секции изолация от полиуретанова пяна с дължина 1 m без външна обвивка (виж фиг. 3). След 4 години експлоатация на пистата в условия на висок подземни води(често издигане на водата над нивото на тръбите), съдържанието на влага в пробите, взети близо до стоманената тръба, не надвишава 2% тегловни. Виждаме, че свойството на водопоглъщане и на двата вида изолация има сходни стойности и при липса на водоустойчива обвивка се наблюдава постепенно намокряне на изолацията при безканално полагане. Овлажняването на PPM изолацията, като се вземе предвид експлоатационният живот (25-30 години), води до увеличаване на коефициента на топлопроводимост и съответно топлинните загуби. Отчитането на този фактор съгласно метода на MDS 41-7.2004 дава увеличение на коефициента на топлопроводимост за PPM в края на експлоатационния му живот с 16% в сравнение с първоначалната стойност. Очевидно предимствата на PPM изолацията, свързани с паропропускливостта и ниското водопоглъщане, запазването на топлоизолационните свойства, са силно преувеличени.

Във връзка с намокрянето на PPM изолация е необходимо да се обърне внимание на следния аспект на този проблем. При изолиране на фуги на тръби в PPM слабите места по отношение на проникването на влага към стоманената тръба са границите на фабричната изолация и изолацията на фуги. В споменатите по-рано шведски експерименти с PUF изолация беше показано, че тази граница често служи като канал за бърз трансфер на влага към стоманената тръба. Запълването на фуги на пистата с PPM изолация не може да осигури необходимата здравина и водонепроницаемост на тази граница, което означава, че на тези места влагата може да проникне към носещата тръба. В случай на тръби в PPU изолация, проверката на херметичността на монтажа на съединителните съединения при изолационни съединения е задължително изискване в съответствие с точка 4.22 от GOST 30732-2006.

Предимствата на PPM изолацията включват лекота на монтаж и поддръжка. Ако се обърнем към РД на завод "Пенополимер", наборът от работи и условия за монтаж са практически еднакви за PPM и PPU изолация, с някои изключения. Монтажът на челни съединения е по-сложен и с по-големи ограничения, отколкото при тръби с PPU изолация - при температури под +15 °, кофражът трябва да се нагрее до 40 ° C, като се смесват 3 компонента ръчна бормашинаотнема повече време от смесването на двата компонента на пяната. Отстраняването на PPM изолацията в краищата на тръбите (както е посочено в инструкциите на завода "Penopolimer") изглежда трудна задача поради здравината на PPM и не опростява изолацията на челните съединения. Когато се сравняват PPM и PPU, често се посочва по-висока поддръжка на PPM - подмяна на 0,5 m PPM изолация вместо замяна на цяла 10 m тръба с PPU изолация. На практика, съществуващият опит в изграждането на топлинни мрежи в PPU изолация показва, че отстраняването на повреда се определя от естеството и размера на повредата и може да бъде както козметичен характер (ремонт на незначителни повреди по корпуса и изолацията), и предвиждат подмяна на изолацията на разширените секции в случай на намокряне или големи повреди. Във всеки случай на ремонт, критерият за обем е отстраняването на повредена (мокра) изолация и възстановяване на целостта на корпуса с осигуряване на параметрите, изисквани от регулаторните документи.

Към едно от "предимствата" на тръбите в PPM изолацията, неговите поддръжници включват липсата на система дистанционно. Статията предоставя интересен аргумент - "наличието на системи за управление не е предимство на PPU тръбите, а необходимост поради херметичността на външната обвивка." А в тръбите с PPM „влагата от изолацията се отстранява много преди разрушаването на материала и не се изисква контрол на влагата“. Как се случва "изсъхването" на изолацията, вече разгледахме по-горе - практиката потвърди, че влагата на PPM се извършва, но се случва неконтролируемо. Влага от земята, мрежова вода от възможни дефектив стоманени тръби и заварки, те проникват в изолацията, влошават нейните топлоизолационни свойства и могат да причинят корозия на носещата тръба и сериозни течове с течение на времето. Опитът показва, че именно липсата на контрол върху работата на топлинните мрежи по време на традиционни видовеизолацията води до множество аварии с тежки последици и сериозни икономически загуби, в т.ч. и на тръбопроводи в стоманобетон, предишният аналог на PPM изолация. В тръбите от PU пяна дори малки течове от тръбата могат да бъдат открити и отстранени на ранен етап. Системата за управление, използвана в тръбите от PU пяна, се основава на прости физически принципи (измерване електрическо съпротивлениемежду сигналния проводник и стоманената тръба) и използва устройства широко приложение, работата му е лесна за разбиране за всеки специалист по K&I. Цената на системата не надвишава няколко процента от цената на изолираните тръбопроводи. Русия вече е натрупала значителен опит в работата на системите за управление. Именно тази система драстично повишава надеждността на работата на топлинните мрежи, като своевременно сигнализира за появата на повреда, особено когато се използва във варианта с диспечиране. Благодарение на системата за управление, експлоатационната организация разполага и с информация за качеството на тръбите, монтажа им и изолацията на фуги, която не е в изолацията на PPM. Реални статистически данни, получени по време на 15 години работа на московските опорни мрежи в PPU изолация със система за управление, показват намаляване на щетите стоманен тръбопроводповече от 20 пъти в сравнение с канално уплътнение със същия експлоатационен живот.

Често предимствата на тръбите в PPM изолацията включват по-ниската им цена в сравнение с PPU. В същото време не се казва, че за да се получи необходимата плътност, са необходими 2 пъти повече компоненти от пяна, отколкото за PPU изолация. Като се има предвид, че делът на PE обвивката в цената на материалите е по-малък от 50%, лесно е да се разбере, че PPM изолацията не може да бъде по-евтина от PPU. B заключи, че цената на изграждането на отоплителни системи за двата вида изолация е почти еднаква. Трябва да се отбележи, че тези оценки са направени за дебелините на PPM изолацията, които имат големи топлинни загуби в сравнение с PPU изолацията и ще изискват високи експлоатационни разходи.

При избора на един или друг вид изолация, топлоснабдителната компания, въз основа на целите за осигуряване на надеждност и ефективност на топлоснабдяването, трябва да се съсредоточи върху такива критерии като показатели за топлоизолация и тяхната промяна по време на работа, появата на повреда на тръбопровода и изолациите и тяхното своевременно откриване и отстраняване. Горният анализ показва, че от тези гледни точки е трудно да се разглеждат тръбите в PPM изолация като ефективна и обещаваща технология, която може да осигури реална икономия на енергия и надеждна работа на топлинните мрежи, особено в случай на полагане без канали.

Библиография

1. Умеркин Г.Х. Проектиране на топлопроводи в пяна полимер-минерална изолация. Топлоснабдителни новини № 4 (април) 2001 г., стр. 18-19.
2. Мишин М.Е. Тръби в PPM изолация - модерен начинизграждане на топлинни мрежи. Топлоснабдителни новини № 3 (март) 2010 г., стр. 34-37.
3. Силаев Д.А. PPU и PPM изолация. Поглед от другата страна. Топлоснабдителни новини № 7 (юли) 2009 г., стр. 32-36.
4. Новиков И.Е. Характеристики на полагането на тръбопроводи на отоплителни мрежи в Русия - съвременни тенденции за подобряване на надеждността на топлоснабдяването. - Топлоснабдителни новини № 6 (юни) 2011, с. 42-45.
5. Мишина А.М., Кулешов А.С., Силаев Д.А. Топлоизолационни свойства на изолацията от полимерна пяна. - Новини за топлоснабдяване № 6 (юни) 2008 г., стр.45.
6. Умеркин Г.Х. Изследване на процесите на изсъхване на топлинна хидроизолация от полимер-пяна. Топлоснабдяване № 11 (ноември) 2005 г., стр. 45-46.
7. Sallberg S.-E., Nilsson S., Bergstrom G. Пътища за изтичане на подземни води в PUR-пяна. 10-ти стажантски симпозиум по централно отопление и охлаждане 3-5 септември 2006 г., Хановер, Германия.
8. Методика за оценка на влиянието на влажността върху ефективността на топлоизолацията на оборудването и тръбопроводите. MDS 41-7.2004.
9. Кашински В.И., Липовских В.М., Ротмистров Я.Г. Опит в експлоатацията на тръбопроводи в изолация от полиуретанова пянав ОАО "Московска топломрежова компания" Топлоенергетика, № 7 2007 г., стр. 28-30.
10. Поляков В.А. PPU тръбопроводи: надеждни и икономични. - Комунален комплекс на Русия, № 3-4 (57-58) 2009 г., стр.56-58.

Фиг. 1. Проектиране на PPM изолация (статия на Мишин).

Фиг.2. Схема на разделена неизотермична колона.
1- Нагревател (70-90 °С); 2 - PPM проба; 3 - климатична камера (25°С); 4 - топлоизолационен слой; 5 - метален лист.

Предимствата на тръбите със ppm, свойствата на тръбите, характеристиките на покритието, защо тръбите с ppm са по-добри от другите видове - ще разгледаме това в рамките на нашата статия. Химични и физични свойства на PPM изолацията.

Купете PPM тръби

Предлагаме ви да закупите тръба в PPM изолация - един от най-добрите варианти на пазара днес. Те представляват метални тръбиспециално качество, върху чиято повърхност се нанася специално покритие. PPMI тръбите използват наистина материали от 21-ви век. Пяно-полимерно-минералната изолация не пропуска влага и пара. Освен това слоят, съседен на тръбата, предпазва повърхността на тръбата от влияние външна среда. Ако желаете, външната повърхност на тръбите може да бъде покрита с цинков слой за допълнителна защита на материала на тръбата от корозия. Полимерно-минералната изолация от пяна има много предимства пред изолацията, изработена от други материали. Причината за това се крие преди всичко в химичното и физични свойстваматериала, от който е направена изолацията, но и в някои конструктивни характеристики, поради което е по-добър от други за отоплителни инсталации, които използват режим на контрол на качеството.

Предимства на PPM тръбната изолация

Предимства на PPM в сравнение с изолацията от минерална вата:

• по време на употреба дебелината на изолационния слой винаги е постоянна;
• PPMI тръбата абсорбира много пъти по-малко влага; защита от корозия;
• PPM харчи 3-5 пъти по-малко топлина, което ще ви даде голяма гаранция, че голямо количествотоплината ще достигне вашата „крепост в този живот“.

Предимства на PPM пред полиетиленовата изолация:

• тръби в изолация от пенополиуретанова пяна - чужда разработка, която е разработена за чуждестранни отоплителни централи, където се използва количествено регулиране. Този фактозначава, че изолационният материал постепенно излиза от повърхността на тръбите, нарушавайки топлоизолацията на конструкцията.

Външен изолационен слой с висока якост. Това дава издръжливост и надеждност и не изисква допълнителна защита срещу повреди. Запазване на оригиналните свойства на PPM изолацията при продължителна експлоатация. Вътрешният слой има повишени адхезивни свойства, напълно запечатва метала на тръбата. Не се изисква допълнително хидроизолационно покритие на изолацията. Тръбите в PPM изолация позволяват ремонтни работиза възстановяване на изолационния слой на мястото на повреда без подмяна на тръбата. Освен това е възможно да се получи полеви условиянепрекъснат изолационен слой на мястото на ремонт на повреда с качество, подобно на фабричното. Без повреди от външна корозия на топлинни тръби с PPM изолация.

Тръбата в пенополимерно-минерална изолация се препоръчва за изграждане, реконструкция и ремонт на отоплителни мрежи на територията Руска федерацияи включени в SNiP 41-02-03 " Отоплителна мрежа". Продуктите са тествани № 3263-IL-05-12 от 5 май 2012 г. Получава се сертификат на горивно-енергийния комплекс № 002471 от 05 юли 2012 г. Какво е PPM изолация? PPM изолация за тръба представлява слой от полиуретанова пяна с минерални пълнители. Изолираната тръба е по-малко податлива на корозия, което удължава експлоатационния й живот. Стоманени тръби можете да поръчате чрез каталога. Можете да видите нашия ценоразпис преди покупка. Всички тръби са стандартизирани по GOST, производителите използват най-модерното оборудване в производството.

Доставяме тръби до Нижни Новгородкъм вашата фабрика или частно малко производство. Крайната цена ще бъде обявена от управителя. Полиполимерно-минерална изолация - по най-добрия начинза стоманена тръба. Можете да закупите тръби с PPMI от нас на адрес разумни цени. Ще получите значително увеличение на работните температури, а топлинните загуби ще бъдат значително намалени. И това не са всичките им предимства. Вие също така се възползвате от: Дизайнът е направен по принципа тръба в тръба, изолацията пасва идеално. 3-слойната изолация е вътрешен слой, среден и външен, благодарение на този дизайн, дори при силна слана, стоманените тръби запазват топлината. Възможността за самосъхнене също е плюс на такива дизайни. Защитата от удар е подобрена за такива тръби.

Бързата инсталация е друг плюс топлоизолационно покритие. Фугите могат да се запълнят с пяна на полето, което води до по-здрава тръбна връзка, особено когато има огъване, което променя посоката на тръбата. Ще ви хареса и фактът, че това покритие идва с 30-годишна гаранция, но може да издържи и по-дълго. Необходимо е боядисване само на надземните участъци на тръбите, частите, които са под земята, могат да бъдат оставени без обработка. Можете да разберете най-новите цени за PPM тръби и да изтеглите ценоразписа в съответния раздел на нашия уебсайт.

Преференциална доставка:Москва, Екатеринбург, Воронеж, Нижни Новгород, Челябинск, Ижевск, Перм, Иркутск, Архангелск, Барнаул.

PPM тръби

"Staleron Group" се занимава с производство, доставка на едро и дребно на тръби и фитинги в пенополимерно-минерална изолация (PPM). Всички наши продукти са произведени в съответствие със стандарта. Ние предлагаме изгодни цении доставка до всеки регион на Русия.

Ценоразпис за тръби в PPM изолация

Характеристики и производство на PPM тръби

Практиката показва, че използването на високоефективни изолационни материали за стоманени тръбопроводи значително подобрява производителността, удължава експлоатационния живот на отоплителните мрежи и спестява ремонти. Пянополимерно-минералната изолация покрива не само самите тръби, но и извивки, тройници, колена, подвижни опори и други елементи на термични трасета.
Обвивката на PPM е направена на базата на разпенен полимер (който има фино-мрежеста структура в контекста) и специални минерални пълнители, най-често пясък, пепел и шлака. Благодарение на добавките, здравината му се увеличава, което от своя страна предпазва и от механични влияния. В разреза черупката е трислойна структура: два уплътнени слоя - външен и вътрешен, както и междинен слой.

Производството на PPM тръби се регулира главно от GOST 56227-2014. Този продукт е подходящ за полагане на отоплителни мрежи за различни целии в различни региони, тъй като PPMI е проектиран да работи в руски климатични условия. На практика се използват за безканални подземни, канални затворени и надземни открито полаганеотоплителни мрежи с Работна температураохлаждаща течност не повече от 150 градуса.
Нашата гама включва широка гама от PPM тръби различни размери(диаметър от 25 до 1020 mm с диаметър на изолацията от 121 до 1180 mm).

Ключови предимства

Тръби в PPM изолация - модерен начин за изграждане на топлинни мрежи

М.Е. Мишин, директор, LLC NPP "Penopolimer", Коломна, Московска област.

Предпоставки за създаване на изолация MRP

Списание "Технология на младостта" за 1983 г. разказва за уникално изобретение на учени от научноизследователския институт "ВНИПИенергопром" на Министерството на енергетиката на СССР - полимербетон (PPB), нов, ефективен начинтопло и хидроизолация. В тази статия се казва, че тръбите в PPB изолация могат да се използват за полагане на подземни (безканални и канални) и надземни отоплителни мрежи с температура на охлаждащата течност до 150 ° C. Въвеждането на PPB изолация значително повишава надеждността и издръжливостта на мрежите.

Централната лаборатория по топлинни мрежи на VNIPIenergoprom създаде и патентова принципно нови материали за топлоизолация на тръбопроводи още в началото на 70-те години на миналия век. Уникалността на изобретението се състои както във високите експлоатационни характеристики на защитния слой, така и във факта, че е направен от отпадъци химическо производствои материали, които на практика лежат под краката: пясък, експандиран чакъл, пепел, андезитово брашно и др., което го направи много евтин. Слой защитен материалОтличава се с ниска топлопроводимост, висока степен на адхезия към метала на тръбата (което предотвратява развитието на корозионни процеси по нейната повърхност) и способността да издържа на тежки натоварвания при полагане на тръбопровода под земята. Технологията за нанасяне на термично хидроизолационно покритие се оказа възможно най-проста.

Повече от 20 години PPB изолацията е доказала декларираните свойства и параметри, като се е утвърдила като една от най-добрите материалида пести топлинна енергия при транспортирането й в трудни хидрогеоложки условия и да предпазва външна повърхносттръби от корозия.

В началото на 1990 г пенополимер бетон отпразнува своята 25-та годишнина. В Санкт Петербург беше извършено диагностично отваряне на участък от отоплителната мрежа в изолацията PPB, който служи в продължение на четвърт век. Почвите на Санкт Петербург са класифицирани като едни от най-наситените с влага - влагата през есенния период е над 30%. След като тръбите в PPB изолация бяха извадени на повърхността и почистени от изолацията, по тях дори не откриха никакви следи от корозия. И топлоизолационният слой остана толкова здрав, че трябваше да бъде отрязан с лост.

През 1995 г. е положен участък от отоплителната мрежа в топлоизолационния завод с диаметър на тръбите 219 мм в град Коломна, Московска област. април 2002 г този сайте открита за оглед. Изолацията беше цяла, без пукнатини. Не са открити следи от корозия по повърхността на тръбата.

Резултатите от тези проверки не бяха случайни. Според VNIPIenergoprom, в нито един случай на отваряне на отоплителни мрежи в изолацията PPB, независимо от влажността на почвата, не е открита корозия на тръбите.

Въпреки добрите експлоатационни характеристики, до средата на 90-те години на миналия век пенополимерният бетон, като топлоизолация, вече беше по-нисък съвременни материалиспоред следните показатели: висока плътност(повече от 500 kg / m 3) и, следователно, теглото на изолацията; висок коефициент на топлопроводимост (повече от 0,05 W / m ° C); използване при производството на забранени и вредни вещества; липса на доказана и изпитана технология за уплътняване на челни съединения и изработка на фитинги (тръбопроводни системи).

Благодарение на изключителна личности учен д.т.с. Г.Х. Умеркин, ръководител на отдела ONIPTS във VNIPIenergoprom, работата по подобряване на топлоизолационния материал не спря. Беше възможно да се получи материал с по-ниска плътност и ниска стойност на водопоглъщане, подобряване на топлоизолационните свойства и в същото време да не се намали здравината на материала и адхезията към стоманената тръба.

Инициирано от GH. Умеркин, на базата на VNIPIenergoprom, заедно с други организации, бяха извършени допълнителни изследователски работи и през 1995 г. се появи подобрен материал, който беше наречен "пенополимерен минерал" (PPM). Той имаше подобрени свойства, а технологията на неговото производство (прилагане върху стоманени тръби) беше подобрена и изпитана.

Технология за производство на тръби в PPM изолация и техните предимства

Както бе споменато по-горе, технологията за производство на тръби в PPM изолация е сравнително проста. Компонентите на изолацията се смесват, получената маса се излива във форма, в която се полага тръбата.

Преди полагане във форми, повърхността на стоманените тръби и фитинги се изсушава и почиства от масло, грес, ръжда, котлен камък и прах. Повърхността на тръбата и матрицата преди изливането на изолационната смес трябва да има оптимална температураза протичане на реакцията на разпенване и образуване на необходимата структура на PPM изолацията.

На вътрешна повърхностформи, се нанася лубрикант, който предотвратява залепването на PPM изолацията по време на производствения процес.

След изливане на изолационната смес във формата, тя се заключва. В рамките на 20-40 минути масата се пени и се втвърдява, равномерно разпределена по повърхността на тръбата, без да образува черупки и кухини. Така получаваме предварително изолирана тръба в PPM изолация.

При получаване на интегралната структура на PPM изолация в един технологичен цикъл в обема на един продукт се образува порест център и уплътнена структура в крайните зони на продукта. Тоест, за едно изливане на изолационната маса във формата, върху тръбата се оформят три слоя. И всеки от тях изпълнява своя собствена функция (фиг. 1):

• външен кортикален слой 1 (плътност 400600 kg/m 3, дебелина 10-15 mm) предпазва изолацията от механични повреди и проникване на капилярна влага;
• топлоизолационен слой 2 (плътност до 200 kg / m 3) има нисък коефициент на топлопроводимост (до 0,041 W / m. O С);
• вътрешен антикорозионен кортикален слой 3 (плътност 300-400 kg/m 3, дебелина 510 mm) предпазва външната повърхност на тръбата от корозия.

Благодарение на интегралната структура на PPM изолацията съчетава свойства като: висока механична якост и добри топлоизолационни свойства, паропропускливост и ниска водопоглъщаемост.

Тръбите в PPM изолация се монтират лесно и не изискват специалисти от висок клас, които извършват строително-монтажни работи. Това обстоятелство понякога е решаващо. Достатъчно е строителна или експлоатационна организация да обучи своите служители веднъж директно в съоръжението в технологията за уплътняване на челни фуги, след което те могат самостоятелно да извършват тези проста работакоито не изискват специално оборудванеи специалисти.

Тръбопроводите в PPM изолация са много поддържани. Ако е необходимо, отворете изолацията на тръбопровода или ако е била повредена по време на земни работи, тогава е възможно възстановяването му със запазване на всички качества, присъщи на PPM изолацията на място. Уплътняването на челните фуги на изолацията е доста просто и евтино, когато се използват подходящи комплекти инструменти за тръби. различен диаметър. В същото време фугата, излята на терен, не е по-ниска по свойства и качество на топлоизолацията, прилагана в завода, образуваща се върху тялото на тръбопровода монолитна структура.

Например, по време на изграждането на отоплителна мрежа в един от градовете на Московска област, което, както често се случва, се проточи доста дълго време, са положени тръби в PPM изолация. В същото време изолацията адекватно издържа на всички „тормози” от себе си (фиг. 2): заливане с вода; уплътняване на фуги на допълнителни връзки; опити за запалване на изолация и др.

Значителен недостатък на полимерната пяна, като всеки друг полимерен материал, е стареенето под въздействието на ултравиолетовите лъчи. Следователно тръбата по време на надземно полагане е защитена от тях вредни ефектибои, съдържащи UV абсорбатори, силиконови емайли, акрилни боиза полимерни покрития и др.

За работата на тръбите в PPM изолация

Тръбопроводи в PPB изолация са в експлоатация повече от 25 години, а в PPM изолация (подобрен дизайн) - 10 години. През това време е натрупан значителен опит в тяхното приложение, което показва, че този вид изолация практически не подлежи на разрушаване и запазва свойствата си след 20 години или повече.

От 1983 г. общо в цялата страна са положени около 500 км тръбопроводи в PPB изолация. В началото на 90-те години. през миналия век се наблюдава лек спад, свързан с трудна ситуацияв страната. И от 1995 г. броят на тръбопроводите, които вече са положени в PPM изолация, постепенно се увеличава и днес дължината на тръбопроводите в PPM изолация в Русия е повече от 2500 км.

Дълъг експлоатационен живот на тръбопроводи в PPM изолация в различни региони на страната (от сухите, горещи степи на Южен Урал до районите на Далечния север, където зимно времетемпературата пада до -50 ° C) показва липсата на структурно разрушаване, пукнатини, деформации, в зависимост от климатични условия, температура на охлаждащата течност, налягане на почвата.

Но най-разпространената PPM изолация все още е в централния регион на Русия, където се вижда добри резултати. Така през 2008 г. беше извършено проучване на тръбопровода в PPM изолация на топлофикационната мрежа в град Рязан. Параметри на изследвания участък от отоплителната мрежа (фиг. 3):

• диаметър на тръбопровода 89 мм;
• диаметър на изолацията 180 мм;
• безканално полагане;
• експлоатационен живот към момента на отваряне - 6 години;
• не са открити следи от външна корозия;
• състоянието на изолацията е задоволително, без повреди, пукнатини, стружки, целостта на изолацията не е нарушена;
• влажност на взетите изолационни проби - 3,1% тегловни;
• топлинните загуби на участъка на тръбопровода, според данните на Рязанската експлоатационна организация, не надвишават установената норма.

Трябва също да се отбележи, че PPM изолацията се използва широко не само за безканално полагане, но и за полагане в непроходими канали. AT големи градовев тесни условия и при риск от безканално полагане, PPM изолацията служи като добър заместител на тръбопроводи с други видове топлоизолация.

Резултатите от непрекъснатите наблюдения на тръбопроводи в PPM изолация ни позволяват да разгледаме този дизайнкато една от модерните и перспективни отоплителни мрежи за тръбопроводи, преминала полеви изпитания на времето.

литература

Списание "Техника на младостта", кн. 10, 1983, с. 22.

„Сертификати за проверка на пилотната секция на тръбопровода с изолация от пенополимербетон, разработена от института VNIPI-energoprom” № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Топлинна мрежа Lenenergo, 1998 г.

Силаев Д.А. PPU и PPM изолация. Поглед от другата страна // Новини от топлоснабдяването. 2009. No 7. С. 32-36.

Умеркин Г.Х., Романов С.В., Мишина А.М. Отстраняване на повреди по тръбопроводи в пяно-полимерно-минерална изолация в полето // Новини от топлоснабдяването. 2008. No 9. С. 34-36.

Целта на използването на PPM тръба е да се създаде надеждна защита на структурата на тръбопровода от всякакви отрицателни въздействияотвън. Подобни резултати се постигат благодарение на отлично експлоатационни характеристикии добър експлоатационен живот, който характеризира този композитен материал.

Цели на приложение на PPM тръби

Целта на отоплителните системи е да транспортират топлина до потребителя, с възможно най-ниски топлинни загуби. За това се използва термична защита. В старите дни такъв слой правеше процеса на полагане на тръбопровода доста неудобен: това беше причината за разработването на тръби с PPM изолация. Полимерно-минералната топлоизолация от пяна е слой от материал с висока твърдост, който се характеризира със затворена клетъчна структура. Суровината за производството му е полиуретанова пяна и минерални добавки. В момента PPM тръбите се произвеждат на индустриално ниво. Разработчиците непрекъснато подобряват нивото на качеството на защитата от полимерна пяна, което значително подобрява нейните характеристики.

Благодарение на минералните добавки PPM, тръбата получава повишени якостни качества: това я прави способна да се справя добре с механични натоварвания. Един от най важни качества, което полимерните пяни притежават е добро нивопаропропускливост, което позволява на топлоизолацията да не натрупва влага в себе си. Това дава възможност да се избегне заплахата от слепване и загуба спецификациис течение на времето. Компонентите, използвани за производството на тази топлоизолация, са доста евтини, което изобщо не се отразява на тяхната здравина и надеждност. Тръбните черупки се оформят в специални сгъваеми форми, от които се отстраняват всички оксиди и примеси преди този метод на изпичане: това ви позволява да се предпазите от появата на различни дефекти.

Силни и слаби страни на топлоизолацията от пенополимерни минерали

Пяно-полимерно-минералната топлоизолация се характеризира с някои експлоатационни предимства в сравнение с другите тръбни изолации. Това произтича главно от нейните специални качества.

Списък с ключови предимства прилагане на PPMизолация:

1. PPM тръбната изолация не се страхува от стареене. Времето на работа не влияе по никакъв начин на параметрите на дебелината на материала.
2. Коефициентът на водопоглъщане на материала е на много ниско ниво.
3. Много лоша топлопроводимост. Това позволява да се намалят до минимум загубите на топлина в главните отоплителни мрежи и водопроводи: като цяло процентът на топлинните загуби не надвишава 4%. Според този показател PPM изолацията е няколко пъти по-добра от минералната вата.
4. Евтината на материала в сравнение с други опции за изолация на тръби (например с PPU).
5. Благодарение на пенополимерно-минералната обвивка, експлоатационният живот на тръбопроводите се увеличава с около 30 години.
6. С подреждането на тази изолация поддръжката на магистралата е значително намалена. Това води и до намаляване на броя на произшествията.
7. В случай на течове в тръбопровода, това по никакъв начин няма да повлияе на качеството на полимерно-минералната обвивка: след изсъхване тя ще бъде отново готова за употреба.
8. Няма нужда от инсталиране на оперативната система за дистанционно управление SODK, която следи състоянието на топлоизолацията.

Също така си струва да се спомене е индивидуални недостатъципяна полимерно-минерална изолация:

• Защото тежко тегломатериал, цената на транспортирането му се увеличава. За да инсталирате черупките, трябва да използвате специално оборудване.
• Нивото на топлинни загуби надвишава подобни системи, където се използват обвивки от полиуретанова пяна.
• PPM изолацията не е в състояние да осигури пълна херметичност, следователно, за да се предпази тръбопровода от корозия, ще се изисква използването на специални антикорозионни агенти.

Специфика на PPM изолацията

Този материал се състои от разпенен полимер и допълнителни пълнители - пепел, пясък и шлака. Благодарение на тях се постига повишаване на якостните качества на изолацията от полимерна пяна, което ви позволява да създавате надеждна защитаза тръби от механични повреди.

Поставете PPM изолация навънтръби в три слоя:

1. Антикорозионен слой с дебелина 5-10 мм.
2. Основна топлоизолация.
3. Черупка, която се поставя извън цялата обвивка. Благодарение на добрата си здравина, той е в състояние да предпази тръбите от различни външни повреди: дебелината на такава защита може да достигне 10-15 мм.

Краищата на тръбата, върху които не се полага полимерно-минерална изолация, обикновено имат дължина 15 cm (за тръба с диаметър до 219 mm) и 20 cm (за диаметър 273-820 mm). Тръбите с диаметър 32-820 mm и дължина до 12 m могат да бъдат оборудвани с такава изолация: това се отнася както за заварени, така и за безшевни продукти. За регулиране на тези продукти се използват GOST 8731, 10704, 8733 и 20295. В допълнение към тръби, адаптери, завои, тройници и други профилни продукти могат да бъдат оборудвани с PPM изолация: те обикновено са завършени с комуникации, за подреждането на които тръби с подобна защита се използват.

Стоманените тръби в PPM изолация често се използват в отоплителните мрежи и тръбопроводите за топла вода. Както е посочено в SNiP 41-02-03, тези продукти могат да се използват за организиране на транспортиране на охлаждащи течности различни видовес температури до +140 градуса. да бъдат положени PPM тръбопроводиможе да се използва по три основни метода: безканален затворен (подземен), затворен канал и отворен над земята.

Домашни специалисти работиха по разработването на PPM тръби, които извършиха задължително отчитане на климатичните характеристики различни региони. В резултат на това бяха получени продукти, които бяха напълно адаптирани за нашата страна.

Как се правят тръбите

Пянополимерната обвивка има монолитна структура и се нанася върху тръбите по време на производството. Тръбите с размери на напречното сечение 57-820 мм са оборудвани с черупки с дебелина 32-88 мм. Поради своите адхезивни качества, това полимерен материалосигурява отлично ниво на топлоизолация за магистрали. Производството на тези тръби се характеризира с образуването на три изолационни слоя, всеки от които се характеризира с определени качества. Плътността на тези слоеве също е различна. С помощта на PPM защита тръбопроводите са в състояние да издържат на най-трудните условия на работа.

Тръбата със защита от полимерна пяна се произвежда на следните етапи:

1. Приготвяне на разпенен полимер и минерални добавки (пепел, пясък или шлака).
2. Подготовка на стоманена тръба или профилен елемент, който ще бъде оборудван с топлоизолационен слой.
3. Извършване на изливане на пенополимерно-минералното вещество в калъп, където преди това е монтирана центрирана стоманена тръба.
4. В края на полагането на PPM изолация, готовата тръба се тества.

При изливане на PPM вещества в детайла се наблюдава и известно фазиране. Първата стъпка е да се определи и измери процентсъставни компоненти. При изчисление е необходимо да се вземе предвид цяла линияфактори - дебелина на изолацията, параметри на сечението на тръбата и др. Когато изчисленията са направени, отделните компоненти се дозират внимателно и се смесват, след което готовата маса може да се излее във формата, където вече е разположена центрираната тръба.

След завършване на втвърдяването на пяна-полимер-минерална маса, формата може да бъде отстранена и крайния продуктизпрати за тестване. Целият производствен процес обикновено отнема един час.

Производствени нюанси

Формата за изливане на масата е кух цилиндър с фиксирана долна част и отваряща се горна част. И двете половини са оборудвани със специални уплътнения, които осигуряват необходимото ниво на херметичност. Цената на PPM тръби може да варира, което се влияе от техния размер, дебелина и плътност на топлоизолационния слой. Също и продукти известни производителиобикновено има повече висока цена, с отлично ниво на качество на продукта. При изчисляване на разходите изолационен материалсе вземат предвид неговата дебелина, диаметър на тръбата и дължина на продукта. Освен това транспортирането и полагането на материал ще бъде отделен разходен елемент, който ще изисква специално оборудване.

Пянополимерно-минералните тръби се характеризират с много висока ефективност: те се използват за оборудване на различни отоплителни мрежи и водопроводи, които транспортират топла водана потребителя. Цената на тези продукти може да варира, което се влияе от конструктивните характеристики на изолацията на тръбата и полимерната пяна. организация главни тръбопроводитози метод има отличен икономически ефект. Също така е важно да се разбере, че PPM комуникациите не се нуждаят профилактични прегледи, с много висок експлоатационен живот. При което топлоизолационни характеристики PPMI тръбинапълно независимо от това колко време е минало от инсталирането му.

Тези комуникации могат да бъдат организирани чрез отворен и отворен метод. Поради хидрофобността и отличните якостни свойства, тръбите от полимерна пяна са много популярни, което им позволява да поддържат много висока позиция в рейтинга на такива продукти. При закупуване на продукти е важно да се изисква придружаваща документация и сертификат за качество, посочващ тестване след производството. Относно монтажни работи, тогава поради значителното тегло е по-добре да се прибегне до помощта на специално оборудване за полагане и екип от опитни специалисти. Ако полагането се извършва в съответствие с всички необходими стандарти, тогава няма да има специални разходи за поддръжка и ревизия на магистралата.