Виды нестандартных труб в ППУ: ПНД, с греющим кабелем, твин, со спутником
В этой статье говорим про:
→ Трубы ПНД ППУ
→ Трубы ППУ с греющим кабелем
→ Скин-системы
→ Трубы твин
→ Труба со спутником
Трубы ППУ (в пенополиуретановой изоляции) применяются для прокладки сетей теплоснабжения, а также водо-, нефте- и газопроводов. Представляют собой трехслойные конструкции, состоящие из стальной трубы, изолирующего слоя ППУ и наружной оцинкованной или полиэтиленовой оболочки.
В специальных случаях применяются различные вариации конструктивного исполнения труб в ППУ изоляции:
- труба из полиэтилена низкого давления — ПНД ППУ;
- трубы стальные в ППУ с греющим кабелем;
- многотрубные системы.
Трубы ПНД ППУ
Полиэтиленовые трубы в ППУ изоляции используются для прокладки магистральных сетей водоснабжения, внутризаводских продуктопроводов, а также для строительства напорной и самоточной канализации.
Труба ПНД ППУ в оцинкованной оболочке
Трубы полиэтиленовые ПНД хорошо зарекомендовали себя в прокладке сетей водопровода благодаря:
- повышенному сроку эксплуатации в сравнении со стальными трубами — около 50 лет;
- относительно простому монтажу;
- облегченному весу, что упрощает их транспортировку и снижает требования к прочности грунта при укладке;
- нейтральному отношению к транспортируемой жидкости (не насыщает воду солями тяжелых металлов, не реагирует с химикатами в случае использования в нефтепроводах и т. п.).
Пластиковые трубы не нуждаются в частых профилактических осмотрах и обслуживании. В процессе эксплуатации не уменьшается их пропускная способность — отложений на стенках практически нет.
Сфера применения труб ПНД ППУ ограничена допустимой температурой транспортируемой жидкости — до 60 ℃, а также максимальным давлением трубопровода — не более 5 МПа.
Трубы ППУ с греющим кабелем
Данное инженерное решение актуально в ситуациях, когда требуется постоянный или периодический подогрев транспортируемой жидкости. Греющий кабель располагается внутри теплоизолирующего слоя трубы. В зависимости от диаметра трубы, изделие может иметь от 1-го до 3-х нагревательных элементов.
Труба стальная в ППУ с греющим кабелем
Нагревающий кабель может быть 3-х видов: резистивный, саморегулируемый, скин-кабель.
Резистивный имеет в основе медную жилу и обладает фиксированным значением сопротивления на единицу длины.
Саморегулируемый кабель выполнен из специального сплава с нелинейным сопротивлением, его энергопотребление падает с повышением температуры. Он дороже резистивного, однако дает возможность без внешнего ручного регулирования оптимизировать расход энергии, которая затрачивается на подогрев магистрали.
Технология постоянного или периодического обогрева трубы греющим кабелем может быть рекомендована:
- в сетях водоснабжения в условиях холодного и умеренного климата при наружной или подземной укладке выше глубины промерзания, нагревательный элемент при этом можно включать на протяжении всей магистрали или на локальных участках;
- в сетях отопления и горячего водоснабжения, в работе которых бывают периоды отключения — в условиях минусовых температур кабельное прогревание труб позволяет избежать промерзания теплоносителя и повреждений трубопроводных сетей;
- в сетях водопровода и теплоснабжения для пускового прогрева в условиях низких температур окружающей среды;
- во внутренних сетях водопровода, работающего без циркуляции (тупикового) в холодных или непостоянно отапливаемых помещениях.
Максимальная длина трубопровода, обогреваемого резистивным или саморегулируемым кабелем — до 3 км. Для подогрева более длинных магистралей применяется обогрев с применением кабельных скин-систем.
Скин-системы
Скин-система позволяет обогревать трубопроводы длиной до 30 км. Она превосходит по безопасности и надежности другие системы обогрева и считается оптимальным вариантом для прокладки трубопроводов в районах Крайнего Севера.
Готовые отводы ППУ ОЦ для проведения скин-системы
Скин-система, или индукционно-резистивная система выглядит следующим образом:
- В слое пенополиуретановой изоляции располагается нагревательный элемент в виде трубы, выполненной из стали с ярко выраженными ферромагнитными (сильномагнитными) свойствами — такой материал намагничен даже при отсутствии внешнего магнитного поля.
- В трубке располагается проводник из немагнитного материала (медь или алюминий).
- На проводники с одного конца кабеля подается переменное напряжение требуемой величины. Ток проходит через проводник и по тонкому слою внутренней поверхности скин-трубы. При этом большая часть выделяемого тепла (до 80%) приходится на наружную поверхность кабеля — в этом заключается скин-эффект, благодаря которому кабель не перегревается и отдает во внешнюю среду основную долю тепла.
При этом на внешней ферромагнитной оболочке напряжение отсутствует, поэтому ее можно укладывать вплотную к трубе. Индукционно-резистивная система также не представляет опасности для персонала, обслуживающего трубопровод.
Скин-системы могут поддерживать как низкотемпературные режимы (не ниже 3 ℃), так и высокотемпературные (до 160 ℃).
Многотрубные системы
Трубы твин
Термин «твин» происходит от английского слова «twin», имеющего значения «двойник», «дублер». Такое название получили многотрубные системы в ППУ изоляции. Конструкция представляет собой две (или более) трубы малого диаметра, утепленные пенополиуретаном и находящиеся в общей защитной ПЭ или ОЦ оболочке.
Труба ТВИН в оцинкованной оболочке
Главными преимуществами сетей из труб твин в ППУ изоляции перед однотрубной укладкой являются сокращение пространства, занимаемое трубопроводами в условиях нехватки места в зоне их пролегания, а также оптимизация теплового режима, когда одна труба в общей оболочке используется для прямой подачи теплоносителя, а другая — для обратной. По трубам также может проходить система горячего и холодного водоснабжения, сокращая риски переохлаждения трубопровода в зимний период.
Инженерные сети, проложенные из труб-твин, имеют широкий диапазон наружных температур, при которых возможна их безопасная эксплуатация — от -70 до +130 ℃, то есть они подходят как для прокладки в районах Крайнего Севера, так и в знойных пустынях Африки и Центральной Азии.
Труба со спутником
Конструкция предполагает наличие двух (или более) труб разного диаметра — основная и дополнительная, которая может иметь несколько назначений.
Труба ППУ ПЭ со спутником
Схемы использования труб ППУ со спутником могут быть следующими:
- В сетях теплоснабжения или нефтепроводах, имеющих особые требования к температурному режиму транспортировки нефтепродуктов, труба большего сечения является основной, малая труба-спутник используется для ее подогрева. При этом по спутнику может быть пущен горячий теплоноситель или греющий электрокабель.
- В совмещенных сетях теплоснабжения или холодного/ горячего водоснабжения малая труба может быть обычной водогазопроводной (ВГП) — таким образом отпадает необходимость ее отдельной прокладки на глубине ниже уровня промерзания грунта, что особенно важно для регионов с холодным климатом.
Многотрубные системы с ППУ изоляцией могут быть изготовлены в различных смешанных вариантах, например:
- труба твин с греющим кабелем для теплотрасс, работающих в непостоянном режиме подачи теплоносителя для прогрева в режиме простоя или пуска;
- теплосеть с трубой-спутником водоснабжения и дополнительным греющим кабелем.
В зависимости от условий работы в комбинированных системах могут применяться разные типы кабелей – резистивные, саморегулируемые или скин.
