Razlika med izolacijo ppu in ppm. Primerjalna analiza PPU in PPM izolacije cevovodov

Na straneh specializiranih revij in konferenc se nadaljuje razprava o dveh trenutno uporabljenih tehnologijah za polaganje toplotnih omrežij s cevovodi v tovarniško izdelani izolaciji iz poliuretanske pene (PPU) z zaščitnim plaščem in izolacijo iz penastega polimer-minerala (PPM). Številni članki in spletna mesta proizvajalcev so zagovarjali to prednost PPM izolacija, ki ima vse pozitivne lastnosti PPU izolacija, vendar s številko tehnološke lastnosti. Rad bi nadaljeval razpravo in analiziral objavljene podatke.

Osnova tako PPU izolacije kot PPM izolacije je poliuretanska pena. Pri obeh izolacijah tvori pena 3 plasti: zunanjo in notranjo kortikalno z večjo gostoto kot srednja - toplotnoizolacijska. Razlika je v količini pene in razliki v gostoti med plastmi. PPM izolacija je sestavljena iz 90 % pene visoke gostote in približno 10 % polnila (po prostornini).

Glavne prednosti PPM, kot jih opisujejo njegovi zagovorniki, so velike mehanska trdnost, dobre toplotnoizolacijske lastnosti (toplotna prevodnost primerljiva s PPU), paroprepustnost in nizka absorpcija vode. PPM izolacija, ki ima večjo mehansko trdnost, je hkrati manj odporna na poškodbe kot PPU v polietilenskem (PE) plašču, kar ugotavljamo v prispevku, pri čemer ugotavljamo, da sta obe vrsti izolacije enako zaščiteni pred poškodbami. In kot potrditev tega, specifikacije proizvajalci so zahteve za skrbno ravnanje s cevmi PPM podobne tistim za cevi PPU. V vodilnem dokumentu tovarne "Penopolimer" 012.RD-001.000 ta razdelek praktično ponavlja ustrezne razdelke priročnikov proizvajalcev cevi v izolaciji iz poliuretanske pene.

Primerjava PPU in PPM glede toplotnoizolacijskih lastnosti vsekakor ni v prid PPM. Po podatkih za PPU je koeficient toplotne prevodnosti 0,024–0,033 W/mK, za PPM pa 0,044. Specifikacije proizvajalca kažejo vrednosti 0,043-0,047. V članku - 0,041. Oglejmo si članek s sliko, ki opisuje strukturo PPM (slika 1). Kot vidimo, se vrednost 0,041 nanaša le na notranjo toplotnoizolacijsko plast. Toda toplotne izgube bodo določene tudi z notranjo in zunanjo plastjo skorje, torej s celotno toplotno izolacijo. Za določitev toplotne prevodnosti plasti skorje se obrnemo na objavljene podatke. Članek podaja podatke o toplotnoizolacijskih lastnostih PPM pri različnih gostotah. Ob upoštevanju vpliva kortikalnih plasti ( notranja debela 12 mm z λ = 0,045 in zunanja debela 8 mm z λ=0,07 - vsi podatki so vzeti iz članka), bo integralni koeficient za izolacijo debeline 50 mm vsaj 0,044 W / mK. Če vzamemo λ za srednji sloj vzdolž , bo vrednost integrala 0,048. To pomeni, da je pri enaki debelini toplotna izguba izolacije PPM 1,5-krat večja kot pri PPU. Kot je pravilno navedeno, toplotne izgube ne določa le toplotna prevodnost, temveč tudi debelina izolacije, pri PPM pa je treba za enake toplotne izgube sorazmerno povečati debelino izolacije. izolacija. Če pa pogledate debeline izolacije, navedene v tehničnih specifikacijah proizvajalcev PPM, potem samo na premerih cevi, manjših od 100 mm, pride do presežka debeline PPM za 15-30% nad debelino izolacije PPU po GOST. 30732-2006, od premera 273 mm pa je debelina PPM manjša od debeline PPU v povprečju za 15%. V skladu s tem bodo toplotne izgube v PPM pri srednjih in velikih premerih veliko večje.

Naslednja pomembna prednost PPM, kot jo predstavljajo njegovi zagovorniki, je paroprepustnost in nizka vpojnost vode. Članek ugotavlja, da je »Vpojnost vode pri enakih pogojih za PPM 20-krat manjša kot za PPU. Pri takšnih vrednostih absorpcije vode prisotnost hidroizolacijskega sloja ni potrebna - celotna konstrukcija popolnoma ščiti izolacijski material in zunanjo površino cevi pred prodiranjem vlage. Nizka absorpcija vode je standardizirana v večini specifikacij za PPM na ravni največ 1,5 % teže ali 0,5 % prostornine. Teste absorpcije vode smo izvedli s potopitvijo vzorcev v vodo za 24 ur pri 20 °C. Paroprepustnost te izolacije je povezana z možnostjo sušenja navlažene PPM izolacije. V delu je nekoč obravnavano vprašanje sušenja. Poskusi so bili izvedeni v postavitvi (glej sliko 2, posneto iz dela). Vzorci PPM z gostoto 300 kg/cu.m, predhodno navlaženi do 12%, so bili nato postavljeni v napravo, kjer so bili konci vzorcev segreti na T = 70-90 ° C (levo na sliki), nasprotna konca pa smo spremenili v klimatsko komoro s temperaturo 25 °C. Po 6 dneh je bilo doseženo zmanjšanje vlažnosti na 1-3%. Rezultati so razumljivi, znižanje vlažnosti v vzorcih je bilo doseženo zaradi difuzije vodne pare skozi prostornino vzorcev v klimatsko komoro. Toda pogoji, modelirani v poskusih, nimajo nobene zveze z delovanjem brezkanalnega ogrevalnega omrežja v mokrih tleh. Če je vlažnost tal višja od vlage izolacije, kako bo potekal proces sušenja? K temu lahko dodamo, da so distribucijska (sekundarna) omrežja onemogočena od maja do septembra. Da se PPM ne izsuši, potrjujejo tudi podatki, navedeni v člankih. V članku je predstavljena vsebnost vlage v vzorcih, odvzetih med pregledom ogrevalnega omrežja d89mm, ki je v mestu Ryazan delovalo 6 let - 3,1%. V članku so predstavljeni podatki o masni vsebnosti vlage vzorcev PPM, vzetih iz aktov inšpekcijskega pregleda distribucijskih omrežij v izolaciji PPM v Sankt Peterburgu - vsebnost vlage v srednjem sloju je bila po 4 letih delovanja 4,7%, v zunanjem sloju - 11,5%. %, plast ob jekleni cevi - 3 % pri vsebnosti vlage v tleh 18 %. Po teh rezultatih sodeč hipoteza o sušenju izolacije pri brezkanalnem polaganju PPM ni bila potrjena. V splošnem se sam izraz paroprepustnost nanaša na prehod vodne pare skozi toplotnoizolacijski material zaradi koncentracijskega gradienta (od višjega k nižjemu). Kako lahko ta prenos vlage iz PPM izolacije z nižjo koncentracijo v zemljo s več vlage, nejasno. Če primerjamo absorpcijo vode PPU in PPM, bi morale biti te vrednosti zaradi podobne strukture (delež zaprtih celic približno 90%) primerljive. Za primerjavo vpojnosti vode PPU in PPM po metodi, določeni v tehničnih specifikacijah za PPM, smo izvedli ustrezne teste vzorcev izolacije PPU in pridobili vrednosti vpojnosti vode 0,5-1,1 % (po prostornini) za gostota PPU 110-75 kg / m3. V vzorcih PPM, vzetih iz delujočega toplovoda, navedite nizka vlažnost izolacija od blizu Jeklena cev-3 % teže ali manj. Za ponazoritev dejstva, da ima poliuretanska pena primerljivo vpojnost vode, se lahko obrnemo na delo švedskih znanstvenikov, ki so za poskus na enem od toplovodov d150/280 zakopali 2 odseka izolacije iz poliuretanske pene dolžine 1 m brez zunanje strani. plašč (glej sliko 3). Po 4 letih delovanja proge v razmerah visokega podtalnica(pogost dvig vode nad nivo cevi), vsebnost vlage v vzorcih, odvzetih ob jekleni cevi, ni presegla 2 mas. %. Vidimo, da ima lastnost vpojnosti vode obeh vrst izolacije podobne vrednosti in v odsotnosti vodotesnega ovoja pride do postopnega vlaženja izolacije med polaganjem brez kanalov. Vlaženje izolacije PPM, ob upoštevanju življenjske dobe (25-30 let), vodi do povečanja koeficienta toplotne prevodnosti in s tem toplotnih izgub. Upoštevanje tega faktorja po metodi MDS 41-7.2004 daje povečanje koeficienta toplotne prevodnosti za PPM na koncu njegove življenjske dobe za 16% v primerjavi z začetno vrednostjo. Očitno so prednosti izolacije PPM, povezane s paroprepustnostjo in nizko absorpcijo vode, ohranjanjem toplotnoizolacijskih lastnosti, močno pretirane.

V zvezi z močenjem PPM izolacije je potrebno biti pozoren na naslednji vidik tega problema. Pri izolaciji spojev na ceveh v PPM so šibke točke v smislu prodiranja vlage v jekleno cev meje tovarniške izolacije in izolacije spojev. V prej omenjenih švedskih poskusih s PUF izolacijo se je pokazalo, da ta meja pogosto služi kot kanal za hiter prenos vlage do jeklene cevi. Zapolnitev reg na tiru z izolacijo PPM ne more zagotoviti potrebne trdnosti in vodotesnosti te meje, kar pomeni, da na teh mestih vlaga lahko prodre do nosilne cevi. V primeru cevi v izolaciji PPU je preverjanje tesnosti namestitve spojk pri izolaciji spojev obvezna zahteva v skladu s klavzulo 4.22 GOST 30732-2006.

Prednosti PPM izolacije so enostavna namestitev in vzdrževanje. Če se obrnemo na RD tovarne "Penopolimer", so nabor del in pogoji vgradnje praktično enaki za izolacijo PPM in PPU, z nekaterimi izjemami. Montaža sočelnih spojev je bolj zapletena in z večjimi omejitvami kot pri ceveh z izolacijo PPU - pri temperaturah pod +15 ° je treba opaž segreti na 40 ° C, mešati 3 komponente ročni vrtalnik traja več časa kot mešanje obeh komponent pene. Odstranjevanje PPM izolacije na koncih cevi (kot je navedeno v navodilih tovarne "Penopolimer") se zdi težavna naloga zaradi trdnosti PPM in ne poenostavi izolacije čelnih spojev. Pri primerjavi PPM in PPU je pogosto navedena višja vzdržljivost PPM - zamenjava 0,5 m izolacije PPM namesto zamenjave cele 10 m cevi z izolacijo PPU. V praksi obstoječe izkušnje pri gradnji toplotnih omrežij v izolaciji PPU kažejo, da je popravilo poškodb odvisno od narave in velikosti poškodbe in je lahko kozmetične narave (popravilo manjših poškodb lupine in izolacije), in predvideti zamenjavo izolacije razširjenih odsekov v primeru namočenja ali večjih poškodb. V vsakem primeru popravila je merilo prostornine odstranitev poškodovane (mokre) izolacije in ponovna vzpostavitev celovitosti lupine z zagotavljanjem parametrov, ki jih zahtevajo regulativni dokumenti.

K eni od "prednosti" cevi v PPM izolaciji njeni zagovorniki vključujejo pomanjkanje sistema daljinec. Članek navaja zanimiv argument - "prisotnost nadzornih sistemov ni prednost PPU cevi, ampak nuja zaradi tesnosti zunanje lupine." In v ceveh s PPM se "vlaga iz izolacije odstrani veliko pred uničenjem materiala in nadzor vlage ni potreben." Kako pride do "sušenja" izolacije, smo že obravnavali zgoraj - praksa je potrdila, da se vlaga PPM dogaja, vendar se pojavlja nenadzorovano. Vlage iz zemlje, vode iz omrežja možne okvare v jeklenih ceveh in zvarih predrejo izolacijo, poslabšajo njene lastnosti toplotne izolacije in lahko sčasoma povzročijo korozijo nosilne cevi in ​​resna puščanja. Izkušnje so pokazale, da je prav pomanjkanje nadzora nad delovanjem toplotnega omrežja med tradicionalne vrste izolacija vodi do številnih nesreč s hudimi posledicami in resnimi gospodarskimi izgubami, vklj. in na cevovodih iz armiranega betona prejšnji analog izolacije PPM. Pri ceveh iz PU pene je mogoče že majhna puščanja iz cevi odkriti in popraviti v zgodnji fazi. Nadzorni sistem, ki se uporablja v ceveh iz PU pene, temelji na preprostih fizikalnih principih (merjenje električni upor med signalnim vodnikom in jekleno cevjo) in uporablja naprave široka uporaba, je njegovo delo lahko razumljivo vsakemu strokovnjaku za K&I. Stroški sistema ne presegajo nekaj odstotkov stroškov izoliranih cevovodov. Rusija je zdaj nabrala veliko izkušenj z delovanjem nadzornih sistemov. Prav ta sistem močno poveča zanesljivost delovanja toplotnih omrežij in takoj signalizira pojav poškodb, zlasti če se uporablja v različici z dispečerstvom. Zaradi prisotnosti nadzornega sistema ima obratovalna organizacija tudi informacije o kakovosti cevi, njihovi namestitvi in ​​izolaciji spojev, kar ni v izolaciji PPM. Realni statistični podatki, pridobljeni v 15 letih delovanja hrbteničnih omrežij Moskve v izolaciji PPU z nadzornim sistemom, kažejo na zmanjšanje škode jekleni cevovod več kot 20-krat v primerjavi s tesnilom kanala iste življenjske dobe.

Pogosto prednosti cevi v PPM izolaciji vključujejo njihovo nižjo ceno v primerjavi s PPU. Hkrati pa ne piše, da je za pridobitev zahtevane gostote potrebno 2-krat več komponent pene kot za izolacijo PPU. Glede na to, da je delež PE plašča v stroških materiala manjši od 50%, je enostavno razumeti, da PPM izolacija ne more biti cenejša od PPU. B je ugotovil, da so stroški izgradnje ogrevalnih sistemov za obe vrsti izolacije skoraj enaki. Upoštevati je treba, da so te ocene narejene za debeline izolacije PPM, ki ima velike toplotne izgube v primerjavi z izolacijo PPU in bo zahtevala visoke obratovalne stroške.

Pri izbiri ene ali druge vrste izolacije se mora podjetje za oskrbo s toploto na podlagi ciljev zagotavljanja zanesljivosti in učinkovitosti oskrbe s toploto osredotočiti na merila, kot so kazalniki toplotne izolacije in njihova sprememba med delovanjem, pojav poškodb cevovoda in izolacije ter njihovo pravočasno odkrivanje in odpravljanje. Zgornja analiza kaže, da je s teh stališč težko obravnavati cevi v PPM izolaciji kot učinkovito in obetavno tehnologijo, ki lahko zagotovi dejanske prihranke energije in zanesljivo delovanje toplotnih omrežij, zlasti v primeru polaganja brez kanalov.

Bibliografija

1. Umerkin G.Kh. Projektiranje toplovodov v penasto-polimerno-mineralni izolaciji. Novice o oskrbi s toploto št. 4 (april) 2001, str. 18-19.
2. Mišin M.E. Cevi v PPM izolaciji - sodoben način gradnja toplotnih omrežij. Novice o oskrbi s toploto št. 3 (marec) 2010, str. 34-37.
3. Silaev D.A. Izolacija PPU in PPM. Pogled z druge strani. Novice o oskrbi s toploto št. 7 (julij) 2009, str. 32-36.
4. Novikov I.E. Značilnosti polaganja cevovodov ogrevalnih omrežij v Rusiji - trenutni trendi izboljšanja zanesljivosti oskrbe s toploto. - Novice o oskrbi s toploto št. 6 (junij) 2011, str. 42-45.
5. Mishina A.M., Kuleshov A.S., Silaev D.A. Toplotnoizolacijske lastnosti izolacije iz polimerne pene. - Novice oskrbe s toploto št. 6 (junij) 2008, str.45.
6. Umerkin G.Kh. Raziskava procesov sušenja polimer-pene toplotne hidroizolacije. Novice o oskrbi s toploto št. 11 (november) 2005, str. 45-46.
7.Sallberg S.-E., Nilsson S., Bergstrom G. Poti puščanja za podzemno vodo v PUR-peni. 10. intern. simpozij o daljinskem ogrevanju in hlajenju 3-5. september 2006, Hannover, Nemčija.
8. Metodologija ocenjevanja vpliva vlage na učinkovitost toplotne izolacije opreme in cevovodov. MDS 41-7.2004.
9. Kashinsky V.I., Lipovskikh V.M., Rotmistrov Ya.G. Izkušnje pri obratovanju cevovodov v izolacija iz poliuretanske pene v OAO "Moscow Heat Network Company" Thermal Power Engineering, št. 7 2007, str. 28-30.
10. Polyakov V.A. Cevovodi PPU: zanesljivi in ​​ekonomični. - Komunalni kompleks Rusije, št. 3-4 (57-58) 2009, str. 56-58.

Sl. 1. Zasnova izolacije PPM (Mishinov članek).

Slika 2. Shema razcepljene neizotermne kolone.
1- Grelec (70-90 °С); 2 - vzorec PPM; 3 - klimatska komora (25 ° С); 4 - toplotno izolacijska plast; 5 - kovinska pločevina.

Prednosti cevi s ppm, lastnosti cevi, lastnosti prevleke, zakaj so cevi s ppm boljše od drugih vrst - to bomo obravnavali v okviru našega članka. Kemijske in fizikalne lastnosti PPM izolacije.

Kupite PPM cevi

Ponujamo vam, da kupite cev v PPM izolaciji - ena najboljših možnosti na trgu danes. Predstavljajo kovinske cevi posebna kakovost, na površini katere se nanese poseben premaz. Cevi PPMI uporabljajo resnično materiale 21. stoletja. Penasto-polimerno-mineralna izolacija ne prepušča vlage in pare. Poleg tega plast ob cevi ščiti površino cevi pred vplivom zunanje okolje. Če želite, lahko zunanjo površino cevi prevlečete s plastjo cinka za boljšo zaščito materiala cevi pred korozijo. Penasta polimerno-mineralna izolacija ima številne prednosti pred izolacijo iz drugih materialov. Razlog za to se skriva predvsem v kemični in fizične lastnosti materiala, iz katerega je izdelana izolacija, ampak tudi v nekaterih konstrukcijskih značilnostih, glede na katere je boljši od drugih za ogrevalne naprave, ki uporabljajo način nadzora kakovosti.

Prednosti izolacije PPM cevi

Prednosti PPM v primerjavi z izolacijo iz mineralne volne:

• med uporabo je debelina izolacijske plasti vedno konstantna;
• cev PPMI absorbira večkrat manj vlage; zaščita pred korozijo;
• PPM porabi 3-5 krat manj toplote, ki vam bo dala veliko garancijo, da velika količina toplota bo dosegla vašo "trdnjavo v tem življenju".

Prednosti PPM pred polietilensko izolacijo:

• cevi v izolaciji iz poliuretanske pene - tuji razvoj, ki je bil razvit za tuje toplarne, kjer se uporablja kvantitativna regulacija. To dejstvo pomeni, da se izolacijski material postopoma odmika s površine cevi in ​​s tem krši toplotno izolacijo konstrukcije.

Zunanja plast izolacije visoke trdnosti. To zagotavlja vzdržljivost in zanesljivost ter ne zahteva dodatne zaščite pred poškodbami. Ohranjanje prvotnih lastnosti izolacije PPM med dolgotrajnim delovanjem. Notranji sloj ima povečane lepilne lastnosti, popolnoma tesni kovino cevi. Dodaten hidroizolacijski premaz izolacije ni potreben. Cevi v PPM izolaciji omogočajo popravljalna dela obnoviti izolacijski sloj na mestu poškodbe brez zamenjave cevi. Poleg tega je mogoče prejeti razmere na terenu neprekinjen izolacijski sloj na mestu popravila poškodbe s kakovostjo, podobno tovarniški. Brez poškodb zaradi zunanje korozije na toplotnih ceveh z izolacijo PPM.

Cev v penasti polimerno-mineralni izolaciji se priporoča za gradnjo, rekonstrukcijo in popravilo ogrevalnih omrežij na ozemlju Ruska federacija in vključeno v SNiP 41-02-03 " Ogrevalno omrežje". Izdelki so bili testirani št. 3263-IL-05-12 z dne 5. maja 2012. Prejeto je bilo potrdilo kompleksa goriva in energije št. 002471 z dne 05.07.2012. Kaj je izolacija PPM? Izolacija PPM za cev je plast poliuretanske pene z mineralnimi polnili. Izolirana cev je manj dovzetna za korozijo, kar podaljšuje njeno življenjsko dobo. Jeklene cevi lahko naročite po katalogu. Pred nakupom si lahko ogledate naš cenik. Vse cevi so standardizirane po GOST , proizvajalci pri izdelavi uporabljajo najsodobnejšo opremo.

Cevi dostavimo na Nižni Novgorod v vašo tovarno ali zasebno majhno proizvodnjo. Končne stroške bo sporočil upravitelj. Polipolimerno-mineralna izolacija - najboljša možnost za jeklene cevi. Cevi s PPMI lahko kupite pri nas na razumne cene. Dobili boste znatno povišanje delovnih temperatur, toplotne izgube pa se bodo znatno zmanjšale. In to niso vse njihove prednosti. Prav tako imate koristi od: Zasnova je narejena po principu cevi v cevi, izolacija se popolnoma prilega. 3-slojna izolacija je notranja plast, srednja in zunanja, zahvaljujoč tej zasnovi tudi v hudi zmrzali jeklene cevi ohranjajo toploto. Sposobnost samosušenja je tudi plus takih modelov. Za takšne cevi je povečana zaščita pred udarci.

Hitra namestitev je še en plus toplotnoizolacijski premaz. Spoje lahko na terenu zapolnimo s peno, s čimer dosežemo močnejšo cevno povezavo, predvsem tam, kjer je na voljo krivina, ki spremeni smer cevi. Všeč vam bo tudi dejstvo, da ima ta ovitek 30-letno garancijo, vendar lahko traja dlje. Barvati je treba samo nadzemne dele cevi, podzemne dele pa lahko pustimo neobdelane. Izvedete lahko najnovejše cene za cevi PPM in prenesete cenik v ustreznem razdelku našega spletnega mesta.

Prednostna dostava: Moskva, Jekaterinburg, Voronež, Nižni Novgorod, Čeljabinsk, Iževsk, Perm, Irkutsk, Arhangelsk, Barnaul.

PPM cevi

"Staleron Group" se ukvarja s proizvodnjo, veleprodajo in maloprodajo cevi in ​​fitingov v penasti polimerno-mineralni izolaciji (PPM). Vsi naši izdelki so izdelani po standardu. Ponujamo ugodne cene in dostava v katero koli regijo Rusije.

Cenik cevi v PPM izolaciji

Lastnosti in proizvodnja PPM cevi

Praksa je pokazala, da uporaba visoko zmogljivih izolacijskih materialov za jeklene cevovode bistveno izboljša delovanje, podaljša življenjsko dobo toplovoda in prihrani pri popravilih. Penasta polimerno-mineralna izolacija ne pokriva le samih cevi, temveč tudi kolena, T-kolesa, kolena, premične nosilce in druge elemente toplotnih poti.
Lupina PPM je izdelana na osnovi penastega polimera (ki ima v kontekstu fino mrežasto strukturo) in posebnih mineralnih polnil, najpogosteje peska, pepela in žlindre. Zahvaljujoč dodatkom se poveča njegova trdnost, kar posledično ščiti pred mehanskimi vplivi. V odseku je lupina troslojna struktura: dve stisnjeni plasti - zunanja in notranja ter vmesna plast.

Proizvodnja PPM cevi je v glavnem urejena z GOST 56227-2014. Ta izdelek je primeren za polaganje ogrevalnih omrežij za različne namene in v različnih regijah, saj je PPMI zasnovan za delovanje v ruskih podnebnih razmerah. V praksi se uporabljajo za brezkanalne podzemne, kanalske zaprte in nadzemne odprto polaganje ogrevalna omrežja z delovna temperatura hladilna tekočina ne več kot 150 stopinj.
Naš asortiman vključuje široko paleto PPM cevi različne velikosti(premer od 25 do 1020 mm s premerom izolacije od 121 do 1180 mm).

Ključne prednosti

Cevi v PPM izolaciji - sodoben način gradnje ogrevalnih omrežij

M.E. Mishin, direktor LLC NPP "Penopolimer", Kolomna, Moskovska regija.

Predpogoji za izdelavo izolacije MRP

Revija "Tehnika mladosti" za leto 1983 govori o edinstvenem izumu znanstvenikov iz raziskovalnega inštituta "VNIPIenergoprom" Ministrstva za energijo ZSSR - polimer beton (PPB), nov, učinkovit način toplotna in hidroizolacija. V tem članku je navedeno, da se cevi v izolaciji PPB lahko uporabljajo za polaganje podzemnih (brez kanalov in kanalov) in nadzemnih ogrevalnih omrežij s temperaturo hladilne tekočine do 150 ° C. Uvedba izolacije PPB bistveno poveča zanesljivost in vzdržljivost omrežij.

Centralni laboratorij za toplotna omrežja VNIPIenergoprom je v zgodnjih sedemdesetih letih ustvaril in patentiral popolnoma nove materiale za toplotno izolacijo cevovodov. Edinstvenost izuma je bila tako v visokih zmogljivostih zaščitne plasti kot v dejstvu, da je bila izdelana iz odpadkov. kemična proizvodnja in materiali, ki praktično ležijo pod nogami: pesek, ekspandirani glineni gramoz, pepel, andezitna moka itd., zaradi česar je bil zelo poceni. Plast zaščitni material Odlikovala se je z nizko toplotno prevodnostjo, visoko stopnjo oprijema na kovino cevi (kar je preprečilo razvoj korozijskih procesov na njeni površini) in zmožnostjo prenašanja velikih obremenitev pri polaganju cevovoda pod zemljo. Tehnologija nanašanja toplotno hidroizolacijskega premaza se je izkazala za čim preprostejšo.

PPB izolacija že več kot 20 let dokazuje deklarirane lastnosti in parametre ter se uveljavlja kot ena izmed najboljši materiali prihraniti toplotno energijo med njenim transportom v težkih hidrogeoloških razmerah in zaščititi zunanjo površino cevi pred korozijo.

V zgodnjih devetdesetih penopolimerbeton je praznoval 25. obletnico delovanja. V Sankt Peterburgu je bila izvedena diagnostična odprtina odseka ogrevalnega omrežja v izolaciji PPB, ki je služila četrt stoletja. Tla Sankt Peterburga so razvrščena kot ena najbolj nasičenih z vlago - vlaga v jesenskem obdobju je več kot 30%. Potem ko so cevi v PPB izolaciji dvignili na površje in očistili izolacije, na njih niso našli niti sledi korozije. In plast toplotne izolacije je ostala tako močna, da jo je bilo treba odkrušiti z lomom.

Leta 1995 je bil v mestu Kolomna v moskovski regiji položen odsek toplovodnega omrežja v obratu za toplotno izolacijo s premerom cevi 219 mm. april 2002 to spletno mesto je bil odprt za pregled. Izolacija je bila cela, brez razpok. Na površini cevi ni bilo nobenih znakov korozije.

Rezultati teh pregledov niso bili naključni. Po podatkih VNIPIenergoproma v nobenem primeru odpiranja ogrevalnih omrežij v izolaciji PPB, ne glede na vlažnost tal, ni bilo ugotovljene korozije cevi.

Kljub dobrim lastnostim delovanja je bil do sredine devetdesetih let penasti polimerbeton kot toplotna izolacija že slabši. sodobni materiali glede na naslednje kazalnike: visoka gostota(več kot 500 kg / m 3) in posledično težo izolacije; visok koeficient toplotne prevodnosti (več kot 0,05 W / m ° C); uporaba pri izdelavi prepovedanih in škodljive snovi; pomanjkanje dokazane in preizkušene tehnologije za tesnjenje sočelnih spojev in izdelavo fitingov (cevovodnih sistemov).

Zahvale gredo izjemna oseba in znanstvenik d.t.s. G.H. Umerkin, vodja oddelka ONIPTS pri VNIPIenergopromu, se delo na izboljšanju toplotnoizolacijskega materiala ni ustavilo. Možno je bilo pridobiti material z manjšo gostoto in nizko vrednostjo vpojnosti vode, izboljšati toplotnoizolacijske lastnosti in hkrati ne zmanjšati trdnosti materiala in oprijema na jekleno cev.

Na pobudo GH. Umerkin, na podlagi VNIPIenergoproma, skupaj z drugimi organizacijami, je bilo opravljeno dodatno raziskovalno delo in leta 1995 se je pojavil izboljšan material, ki se je imenoval "penasti polimerni mineral" (PPM). Imel je izboljšane lastnosti, izboljšana in testirana pa je bila tudi tehnologija njegove izdelave (nanos na jeklene cevi).

Tehnologija izdelave cevi v PPM izolaciji in njihove prednosti

Kot je navedeno zgoraj, je tehnologija izdelave cevi v PPM izolaciji razmeroma preprosta. Izolacijske komponente se zmešajo, nastala masa se vlije v kalup, v katerega je položena cev.

Pred polaganjem v kalupe površino jeklenih cevi in ​​fitingov posušimo in očistimo olja, maščob, rje, vodnega kamna in prahu. Površina cevi in ​​kalup pred vlivanjem izolacijske mešanice morata imeti optimalna temperatura za potek reakcije penjenja in nastanek potrebne strukture PPM izolacije.

Vklopljeno notranja površina oblike, se nanese lubrikant, ki preprečuje sprijemanje PPM izolacije med proizvodnim procesom.

Po vlivanju izolacijske mešanice v kalup se ta zaklene. V 20-40 minutah se masa speni in strdi, enakomerno porazdeli po površini cevi, ne da bi tvorila lupine in praznine. Tako dobimo predizolirano cev v PPM izolaciji.

Po prejemu celovite strukture izolacije PPM v enem tehnološkem ciklu v prostornini enega izdelka se v robnih conah izdelka oblikuje porozno središče in zgoščena struktura. To pomeni, da se za eno vlivanje izolacijske mase v kalup na cevi oblikujejo tri plasti. In vsak od njih opravlja svojo funkcijo (slika 1):

• zunanja kortikalna plast 1 (gostota 400600 kg/m 3 , debelina 10-15 mm) ščiti izolacijo pred mehanskimi poškodbami in prodiranjem kapilarne vlage;
• toplotnoizolacijski sloj 2 (gostota do 200 kg / m 3) ima nizek koeficient toplotne prevodnosti (do 0,041 W / m. O С);
• notranji protikorozijski kortikalni sloj 3 (gostota 300-400 kg/m 3 , debelina 510 mm) ščiti zunanjo površino cevi pred korozijo.

Zahvaljujoč integralni strukturi PPM izolacija združuje lastnosti, kot so: visoka mehanska trdnost in dobre toplotnoizolacijske lastnosti, paroprepustnost in nizka vpojnost vode.

Cevi v PPM izolaciji so enostavne za namestitev in ne zahtevajo visokokakovostnih strokovnjakov, ki izvajajo gradbena in inštalacijska dela. Ta okoliščina je včasih odločilna. Dovolj je, da gradbena ali obratovalna organizacija svoje zaposlene enkrat neposredno na objektu usposobi za tehnologijo tesnjenja sočelnih spojev, nato pa lahko te samostojno izvajajo. preprosto delo ki ne zahtevajo posebna oprema in specialisti.

Cevovodi v PPM izolaciji so zelo vzdržljivi. Če je potrebno, odprite izolacijo na cevovodu ali če je bila poškodovana med zemeljska dela, potem ga je mogoče obnoviti z ohranitvijo vseh lastnosti, ki so značilne za izolacijo PPM na terenu. Tesnjenje sočelnih spojev izolacije je dokaj preprosto in poceni z uporabo ustreznih kompletov orodja za cevi. drugačen premer. Hkrati spoj, vlit na terenu, po lastnostih in kakovosti ni slabši od toplotne izolacije, uporabljene v tovarni, ki se oblikuje na telesu cevovoda monolitna struktura.

Na primer, med gradnjo ogrevalnega omrežja v enem od mest moskovske regije, ki se je, kot se pogosto zgodi, precej zavlekla. dolgo časa, uporabljene so bile cevi v PPM izolaciji. Hkrati pa je izolacija ustrezno prenesla vsa »šikaniranja« same sebe (slika 2): zalivanje z vodo; tesnjenje spojev dodatnih povezav; poskusi zažiga izolacije itd.

Pomembna pomanjkljivost polimerne pene, tako kot katerega koli drugega polimernega materiala, je staranje pod vplivom ultravijoličnih žarkov. Zato je cev med nadzemnim polaganjem zaščitena pred njimi škodljivi učinki barve, ki vsebujejo UV absorberje, silikonske emajle, akrilne barve za polimerne premaze itd.

O delovanju cevi v PPM izolaciji

Cevovodi v izolaciji PPB delujejo že več kot 25 let, v izolaciji PPM (izboljšana zasnova) pa 10 let. V tem času se je pri njihovi uporabi nabralo veliko izkušenj, ki so pokazale, da ta vrsta izolacije praktično ni podvržena uničenju in ohrani svoje lastnosti po 20 letih ali več.

Od leta 1983 je bilo po vsej državi skupaj položenih približno 500 km cevovodov v PPB izolaciji. V začetku 90. let. prejšnjem stoletju je bil povezan rahel upad težka situacija v državi. In od leta 1995 se je število cevovodov, položenih že v PPM izolacijo, postopoma povečevalo, danes pa je dolžina cevovodov v PPM izolaciji v Rusiji več kot 2500 km.

Dolga življenjska doba cevovodov v izolaciji PPM v različnih regijah države (od sušnih vročih step južnega Urala do regij skrajnega severa, kjer zimski čas temperatura pade na -50 ° C) kaže na odsotnost strukturnega uničenja, razpok, deformacij, odvisno od podnebne razmere, temperatura hladilne tekočine, tlak v tleh.

Toda najbolj razširjena izolacija PPM je še vedno v osrednji regiji Rusije, kjer se kaže dobri rezultati. Tako je bila leta 2008 na toplovodnem omrežju v mestu Ryazan izvedena raziskava cevovoda v PPM izolaciji. Parametri pregledanega odseka ogrevalnega omrežja (slika 3):

• premer cevovoda 89 mm;
• premer izolacije 180 mm;
• brezkanalno polaganje;
• življenjska doba ob odprtju - 6 let;
• niso bile najdene sledi zunanje korozije;
• stanje izolacije je zadovoljivo, brez poškodb, razpok, čipov, celovitost izolacije ni porušena;
• vlažnost odvzetih vzorcev izolacije - 3,1% teže;
• toplotne izgube odseka cevovoda po podatkih obratovalne organizacije Ryazan ne presegajo uveljavljene norme.

Prav tako je treba opozoriti, da se PPM izolacija pogosto uporablja ne le za polaganje brez kanalov, temveč tudi za polaganje v neprehodnih kanalih. IN velika mesta v utesnjenih pogojih in ob nevarnosti polaganja brez kanalov je PPM izolacija dober nadomestek za cevovode z drugimi vrstami toplotne izolacije.

Rezultati stalnih opazovanj cevovodov v PPM izolaciji nam omogočajo razmislek ta dizajn kot eno izmed sodobnih in perspektivnih ogrevalnih omrežij za cevovode, ki je prestalo terenske preizkuse časa.

Literatura

Revija "Tehnika mladih", let. 10, 1983, str. 22.

"Potrdila o pregledu pilotnega odseka cevovoda z izolacijo iz penastega polimerbetona, ki ga je razvil inštitut VNIPI-energoprom" št. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Ogrevalno omrežje Lenenergo, 1998

Silaev D.A. Izolacija PPU in PPM. Pogled z druge strani // Novice toplotne oskrbe. 2009. št. 7. S. 32-36.

Umerkin G.Kh., Romanov S.V., Mišina A.M. Odprava poškodb na cevovodih v penasto-polimerno-mineralni izolaciji na terenu // Novice o oskrbi s toploto. 2008. št. 9. S. 34-36.

Namen uporabe cevi PPM je ustvariti zanesljivo zaščito strukture cevovoda pred vsemi negativni vplivi od zunaj. Podobni rezultati so doseženi zahvaljujoč odličnim značilnosti delovanja in dobro življenjsko dobo, ki je značilna za ta kompozitni material.

Namen uporabe PPM cevi

Namen ogrevalnih sistemov je transport toplote do porabnika, s čim manjšimi toplotnimi izgubami. Za to se uporablja toplotna zaščita. V starih časih je bil zaradi takšne plasti postopek polaganja cevovoda precej neprijeten: to je bil razlog za razvoj cevi z izolacijo PPM. Penasta polimerno-mineralna toplotna izolacija je plast materiala visoke togosti, za katero je značilna zaprta celična struktura. Surovina za njegovo izdelavo je poliuretanska pena in mineralni dodatki. Trenutno se PPM cevi proizvajajo na industrijski ravni. Razvijalci nenehno izboljšujejo raven kakovosti zaščite polimerne pene, kar bistveno izboljša njeno delovanje.

Zaradi mineralnih dodatkov PPM dobi cev povečano trdnost: zaradi tega je sposobna dobro prenašati mehanske obremenitve. Eden najbolj pomembne lastnosti, ki ga premorejo penasti polimerni materiali, je dobra raven paroprepustnost, ki omogoča, da toplotna izolacija ne nabira vlage v sebi. Tako se je mogoče izogniti nevarnosti strjevanja in izgube specifikaciječez čas. Komponente, ki se uporabljajo za izdelavo te toplotne izolacije, so precej poceni, kar pa sploh ne vpliva na njihovo trdnost in zanesljivost. Lupine cevi se oblikujejo v posebnih zložljivih kalupih, iz katerih se pred tem načinom žganja odstranijo vsi oksidi in nečistoče: to vam omogoča, da se zaščitite pred nastankom različnih napak.

Prednosti in slabosti toplotne izolacije iz penastih polimernih mineralov

Penasto-polimerno-mineralna toplotna izolacija ima nekaj operativnih prednosti v primerjavi z drugimi cevnimi izolacijami. To izhaja predvsem iz njenih posebnih lastnosti.

Seznam ključnih prednosti uporaba PPM izolacija:

1. PPM cevna izolacija se ne boji staranja. Čas delovanja na noben način ne vpliva na parametre debeline materiala.
2. Koeficient vpijanja vode materiala je na zelo nizki ravni.
3. Zelo slaba toplotna prevodnost. To omogoča zmanjšanje toplotnih izgub v glavnih toplotnih omrežjih in vodovodih na minimum: na splošno odstotek toplotnih izgub ne presega 4%. Po tem kazalniku je izolacija PPM večkrat boljša od mineralne volne.
4. Poceni material v primerjavi z drugimi možnostmi za izolacijo cevi (na primer s PPU).
5. Zahvaljujoč penasti polimerno-mineralni lupini se življenjska doba cevovodov poveča za približno 30 let.
6. Z ureditvijo te izolacije se bistveno zmanjša vzdrževanje avtoceste. Vodi tudi k zmanjšanju števila nesreč.
7. V primeru puščanja v cevovodu to nikakor ne vpliva na kakovost ovoja iz polimerne pene: po sušenju bo ponovno pripravljen za uporabo.
8. Ni potrebe po vgradnji sistema operativnega daljinskega nadzora SODK, ki spremlja stanje toplotne izolacije.

Omeniti velja tudi individualne pomanjkljivosti penasta polimerno-mineralna izolacija:

• Zaradi velika teža materiala, se cena njegovega prevoza poveča. Če želite namestiti lupine, morate uporabiti posebno opremo.
• Stopnja toplotne izgube presega podobne sisteme, kjer se uporabljajo lupine iz poliuretanske pene.
• Izolacija PPM ne more zagotoviti popolne tesnosti, zato bo za zaščito cevovoda pred korozijo potrebna uporaba posebnih protikorozijskih sredstev.

Posebnosti PPM izolacije

Ta material je sestavljen iz penastega polimera in dodatnih polnil - pepela, peska in žlindre. Zaradi njih se doseže povečanje trdnosti izolacije iz polimerne pene, kar vam omogoča ustvarjanje zanesljiva zaščita za cevi pred mehanskimi poškodbami.

Položite PPM izolacijo zunaj cevi v treh slojih:

1. Protikorozijski sloj debeline 5-10 mm.
2. Osnovna toplotna izolacija.
3. Školjka, ki je nameščena zunaj celotne lupine. Zaradi svoje dobre trdnosti je sposoben zaščititi cevi pred različnimi zunanjimi poškodbami: debelina takšne zaščite lahko doseže 10-15 mm.

Konci cevi, na katere se ne nanese polimerno-mineralna izolacija, imajo običajno dolžino 15 cm (za cev s premerom do 219 mm) in 20 cm (za premer 273-820 mm). Cevi s premerom 32-820 mm in dolžino do 12 m so lahko opremljene s takšno izolacijo: to velja tako za varjene kot za brezšivne izdelke. Za regulacijo teh izdelkov se uporabljajo GOST 8731, 10704, 8733 in 20295. Poleg cevi so adapterji, zavoji, čevlji in drugi oblikovani izdelki lahko opremljeni z izolacijo PPM: običajno dokončajo komunikacije, za razporeditev katerih cevi s podobno zaščito.

Jeklene cevi v PPM izolaciji se pogosto uporabljajo v ogrevalnih vodih in cevovodih za toplo vodo. Kot je navedeno v SNiP 41-02-03, se ti izdelki lahko uporabljajo za organizacijo prevoza hladilnih tekočin. različne vrste s temperaturami do +140 stopinj. biti položen PPM cevovodi se lahko uporablja s tremi glavnimi metodami: zaprto brez kanalov (pod zemljo), zaprt kanal in odprt nad zemljo.

Pri razvoju PPM cevi so delali domači strokovnjaki, ki so izvedli obvezno upoštevanje podnebnih značilnosti različne regije. Kot rezultat je bil pridobljen izdelek, ki je bil popolnoma prilagojen naši državi.

Kako so izdelane cevi

Penasta polimerna lupina ima monolitno strukturo in se nanese na cevi med proizvodnjo. Cevi s prečnim prerezom 57-820 mm so opremljene z lupinami debeline 32-88 mm. Zaradi svojih lepilnih lastnosti je to polimerni material zagotavlja odlično stopnjo toplotne izolacije za avtoceste. Za proizvodnjo teh cevi je značilna tvorba treh izolacijskih plasti, od katerih ima vsaka določene lastnosti. Tudi gostota teh plasti je različna. S pomočjo PPM zaščite so cevovodi sposobni prenesti tudi najtežje pogoje dela.

Cev z zaščito iz polimerne pene se proizvaja v naslednjih fazah:

1. Priprava penastega polimera in mineralnih dodatkov (pepel, pesek ali žlindra).
2. Priprava jeklene cevi ali oblikovanega elementa, ki bo opremljen s toplotnoizolacijsko plastjo.
3. Izvedba vlivanja penaste polimerno-mineralne snovi v kalup, kjer je bila predhodno nameščena centrirna jeklena cev.
4. Na koncu nanosa PPM izolacije se končana cev testira.

Pri vlivanju PPM snovi v obdelovanec opazimo tudi nekaj faznosti. Prvi korak je definiranje in merjenje odstotek sestavne komponente. Pri izračunu je treba upoštevati cela linija dejavniki - debelina izolacije, parametri odseka cevi itd. Ko so izračuni opravljeni, se posamezne komponente skrbno odmerjajo in premešajo, nato pa lahko končano maso vlijemo v kalup, kjer je že nameščena centrirna cev.

Po končanem strjevanju penasto-polimerno-mineralne mase lahko obliko odstranimo in končan izdelek poslati na testiranje. Celoten postopek izdelave običajno traja eno uro.

Proizvodne nianse

Oblika za vlivanje mase je votel valj s fiksnim spodnjim in zgornjim delom, ki se odpira. Obe polovici sta opremljeni s posebnimi tesnili, ki zagotavljajo potrebno stopnjo tesnosti. Cena PPM cevi lahko niha, na kar vpliva njihova velikost, debelina in gostota toplotnoizolacijskega sloja. Tudi izdelki znanih proizvajalcev običajno ima več visoka cena, z odlično stopnjo kakovosti izdelkov. Med obračunom stroškov izolacijski material upoštevajo se njegova debelina, premer cevi in ​​dolžina izdelka. Poleg tega bo prevoz in polaganje materiala ločena postavka stroškov, ki bo zahtevala posebno opremo.

Za polimerno-mineralne cevi je značilna zelo visoka učinkovitost: uporabljajo se za opremljanje različnih ogrevalnih omrežij in vodovodov, ki prenašajo topla voda potrošniku. Cena teh izdelkov se lahko razlikuje, na kar vplivajo oblikovne značilnosti cevi in ​​izolacije iz polimerne pene. Organizacija glavni cevovodi ta metoda ima odličen ekonomski učinek. Pomembno je tudi razumeti, da komunikacije PPM niso potrebne preventivni pregledi, z zelo visoko življenjsko dobo. pri čemer toplotnoizolacijske lastnosti PPMI cevi popolnoma neodvisno od tega, koliko časa je minilo od njegove namestitve.

Te komunikacije je mogoče urediti z odprto in odprto metodo. Zaradi hidrofobnosti in odličnih lastnosti trdnosti so cevi iz polimerne pene zelo priljubljene, kar jim omogoča, da ohranijo zelo visok položaj v oceni takšnih izdelkov. Pri nakupu izdelkov je pomembno zahtevati priloženo dokumentacijo in potrdilo o kakovosti, ki nakazuje testiranje po izdelavi. Glede inštalacijska dela, potem je zaradi velike teže bolje uporabiti posebno opremo za polaganje in ekipo izkušenih strokovnjakov. Če je polaganje izvedeno v skladu z vsemi potrebnimi standardi, potem ne bo posebnih stroškov za vzdrževanje in revizijo avtoceste.