Предизолированная труба
Предизолированная труба (предварительно изолированная труба) – это полностью готовая к использованию цельная трубная конструкция, имеющая в своём составе защищённый слой теплоизоляции и гидроизоляционную оболочку. Для обеспечения высокого значения КПД, на теплотрассе должны быть минимизированы тепловые потери. В идеале они должны быть на уровне 2-3%. Этот параметр напрямую зависит от применяемой технологии теплоизоляции труб. Наиболее распространенный материал для защиты стальных труб – пенополиуретан или сокращенно ППУ. Его технические характеристики полностью отвечают требованиям современных нормативных документов.
Трубы, утепленные пенополиуретаном в заводских условиях
Подходы к проведению теплоизоляции
Традиционно проведение работ по теплоизоляции труб происходит непосредственно на объекте во время установки и развёртывания тепловой сети. Для этого осуществляется подвозка теплоизолирующих материалов, их разгрузка и установка. В прежние времена это были стекловата и рубероид, а сейчас современные материалы. К недостаткам монтажа теплоизоляции по месту установки относятся:
- значительные транспортные расходы;
- большие объёмы работ по установке и развёртыванию сети, а, значит, их большая стоимость;
- увеличение сроков выполнения работ.
Новый подход к проведению теплоизоляционных работ позволяет во многом устранить или минимизировать указанные недостатки. Он заключается в предварительной теплоизоляции труб на заводе. В результате, на объект поступает уже полностью готовая к укладке цельная трубная конструкция, что, очевидно, повышает эффективность и качество монтажных работ.
Материалы для теплоизоляции
Наиболее распространённые материалы для теплоизоляции трубопровода:
- Стекловата;
- Минеральная базальтовая вата;
- Вспененный полистирол;
- Вспененный полиэтилен;
- Пенополиуретан.
Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Так, стекловата выдерживает значительные температуры (до 450 °С), однако подвержена усадке и гигроскопична.
Минеральная базальтовая вата – материал превосходного качества, однако очень дорогостоящий.
Вспененный полистирол или пенопласт экономичен, но имеет низкий уровень эластичности, пожароопасен и легко разрушается.
Вспененный полиэтилен – материал нового поколения, имеющий отличные прочностные характеристики, однако подвержен разрушению под действием ультрафиолета.
Лабораторные испытания пенополиуретана
Пенополиуретан, или ППУ – перспективный полимерный материал, имеющий ряд ценных характеристик.
Преимущества ППУ:
- высокая механическая прочность;
- воздухо и влагонепроницаемость;
- самые низкие значения коэффициента теплопроводности: от 0,025 до 0,028 Вт/м*К;
- выдерживает значительные перепады температур.
К недостаткам материала можно отнести подверженность разрушительному влиянию ультрафиолета, но поскольку трубная изоляция покрыта защитным слоем, то в реальных условиях эксплуатации это воздействие сведено к минимуму.
И самое главное преимущество ППУ-изоляции – технология ее нанесения позволяет изготавливать предизолированные трубы в заводских условиях.
Конструкция предизолированной трубы
Конструктивно элементы трубопровода представляют собой сэндвич-конструкцию, состоящую из трёх компонентов:
- основная труба;
- теплоизолирующий слой;
- защитный кожух.
Размещение ПЭ оболочки на стальной трубе
Компоненты выбираются, исходя из результатов расчётов проектной документации на трубопровод и требований существующих стандартов. Основная труба может быть выполнена либо из стали, либо из полимерных материалов.
Теплоизоляционный слой изготавливают только из полимерных материалов. Наиболее часто используется ППУ, обеспечивающий хорошую адгезию с разными типами поверхностей и имеющий низкие значения теплопроводности.
Защитный кожух призван обеспечить механическую прочность конструкции, надёжную гидроизоляцию и защиту от негативного воздействия ультрафиолета. Материал кожуха зависит от места прокладки трубопровода и может быть в случае подземной прокладки изготавливаться из полиэтилена, а если труба расположена на поверхности, то из оцинкованной стали.
В изолирующий слой каждой сэндвич-конструкции интегрированы сигнальные датчики системы оперативного дистанционного контроля (СОДК). Эта система обеспечивает контроль параметров во время эксплуатации, позволяя выявить место повреждения изолирующего слоя, а также степень его увлажнённости.
Технология изготовления и стандарты для предварительно изолированных труб
Процесс изготовления предварительно изолированных труб условно можно разбить на следующие этапы:
- Подготовка внешней поверхности труб с целью увеличения адгезии к изолирующему слою;
- Изготовление защитной оболочки, согласно установленным стандартам;
- Выполнение подготовительных операций к заливке изолирующего слоя;
- Заливка изолирующего слоя;
- Проведение лабораторных испытаний готовых образцов продукции.
Медный проводник, или сигнальный датчик СОДК
Все производственные процессы, осуществляемые предприятием-изготовителем, строго регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 30732-2020, определяющим ключевые технологические процессы и параметры:
- вид материала и размеры основной трубы;
- вид материала и размеры внешнего кожуха;
- технологию нанесения, параметры и размеры изолирующего слоя;
- требования к СОДК;
- требования к фитингам;
- правила проведения испытаний готовой продукции.
Согласно указанному стандарту, основная труба сэндвич-конструкции выполняется из стали, вид которой регламентируется соответствующим стандартом. Размеры, указанные в документе являются справочными. В качестве материала изоляции может использоваться только ППУ. Материалом для внешней оболочки может быть либо полиэтилен (ПЭ), либо оцинкованная сталь (ОЦ) в зависимости от места прокладки.
Наш завод производит:
- предизолированные трубы в ПЭ (полиэтиленовой оболочке), которые используют для подземной укладки;
- предизолированные трубы в ОЦ (оцинкованной оболочке) – применяют для прокладки трубопроводов на поверхности;
- Предизолированные трубы в усиленной изоляции (бандажированные трубы) – более устойчивые к растрескиванию и истиранию трубы в ПЭ оболочке;
- Предизолированные трубы со спутником, а также предизолированные трубы с греющим кабелем – для бесперебойного функционирования системы транспортируемой среды в условиях сурового климата.
Жидкие компоненты ППУ заливаются в межтрубное пространство, образуя надежную пенополиуретановую изоляцию
Каждая партия готовых труб и фитингов сопровождается документом, в котором, в частности, указываются результаты испытаний или подтверждение соответствия продукции требованиям стандарта, номер партии и отметка отдела контроля качества.
Благодаря жёстко регламентированному процессу изготовления, трубы с предварительно нанесённой теплоизоляцией имеют более высокий уровень надёжности по сравнению с трубами, в которых теплоизоляция наносится в полевых условиях на объекте. Цельная трубная конструкция, в которой между основной трубой, внешним и изолирующим слоем обеспечен высокий уровень адгезии, сама по себе будет более надёжна, предотвращая малейшие тепловые потери. Причём основные показатели конструкции в процессе эксплуатации будут удалённо контролироваться с помощью СОДК.