Пенополиуретановая изоляция труб (ППУ) представляет собой двухслойное покрытие, состоящее из пенообразного пластикового теплоизолятора – пенополиуретана (его эластичная модификация называется поролон), покрывающего трубу и внешней оболочки из полиэтилена высокой плотности (ПНД) в качестве защиты. Есть варианты в три слоя, два корковых из полиэтилена и между ними пенополиуретан. Покрытие не имеет продольных швов и стыков. Эффективность такой изоляции признана во всем мире и считается одним из лучших способов избежать теплопотери трубопровода. Ее основные задачи: сохранение целостности трубы (защита от коррозии, повреждений) и уменьшение показателя теплопроводности. Коэффициент теплопроводности изоляции варьируется в пределах 0,025 – 0,032 Вт/(м·К) (минеральная вата – 0,070 Вт/(м·К), стекловата – 0,050 Вт/(м·К)). Основная составляющая изоляционного покрытия – пенополиуретан. Это пластмасса, полученная из продуктов нефтехимической промышленности на 80-95% состоящая из газа, заполняющего мелкоячеистую структуру. Остальной объем пластика занимают стенки изолированных друг от друга ячеек, которые составляют жесткий каркас пены. Именно такой состав пенополиуретана широко применим в строительных работах благодаря своим свойствам:

• отсутствие теплопроводности;
• высокая адгезия к различным типам поверхностей;
• очень легкий, упрочняет трубу не утяжеляя ее;
• рабочая температура от -180^оС до 200^оС, металлическая труба в ППУ изоляции может эксплуатироваться в условиях от -85^оС до 140^оС;
• температура теплоносителя 130^оС – 150^оС;
• целостность покрытия без стыков и швов при напылении;
• отличные изолирующие качества, водонепроницаем, поглощение влаги 1% в сутки от начального объема;
• стойкость к агрессивной среде кислот, спиртов, нефтепродуктов, химическим парам и эфирам;
• звукоизоляция;
• отсутствие слёживания, коррозии, гниения, заражения грибком. ППУ изоляция в десятки раз снижает процесс коррозии системы из металла;
• низкий показатель горючести за счет фосфоросодержащих и галогеновых наполнителей, имеет три группы: С – самозатухание, ТВ – трудновоспламеняемые, ТС – трудносгораемые;
• экологически чист, безопасен после застывания, так как во время распыления большое количество частиц концентрируется в воздухе. Выделение угарного газа начинается при нагревании до 600^оС;
• срок эксплуатации 30+ лет.

  Пенополиуретановый изолирующий слой находится посередине между рабочей трубой и внешним защитным покрытием

Производство труб в ППУ изоляции

Предприятия, специализирующиеся на производстве труб благодаря установке заливочной лини по изготовлению ППУ оболочек обеспечивают полный цикл выпускаемой продукции, снижая ее себестоимость. Изготовление сопровождается четким соблюдением ГОСТа, контролем всех стадий производства. Сам процесс заливки происходит быстро и экономично, труба в изоляции получается литой цельной конструкцией. Пенополиуретановая прослойка не предполагает использования большого количества исходного вещества. Для этого пропорционально сбалансированные жидкие составляющие (полиол и полиизоциант) поступают под давлением в пустоту между трубой и наружной корковой ПНД оболочкой. Там компоненты затвердевают, образуя слой изоляции. При этом происходит полное сцепление контактирующих материалов. Поверхность стальной трубы перед этим обрабатывается дробеструем, затем внешне оснащается по всей длине несколькими центрирующими опорными кольцами из полиэтилена и кабелем дистанционного контроля герметичности (ОДК), на торцы трубы устанавливаются специальные заглушки. В одной ППУ оболочке может размещаться от 1 до 6 труб (многотрубные инженерные системы). Защитное ПНД покрытие приспособлено для укладки трубопровода в грунт на глубину от 2 м до 8 м. Наружную (воздушную) магистраль покрывают слоем оцинкованной стали. По толщине ППУ изоляции они бывают двух типов: тип 1 – стандартная (умеренные широты) и тип 2 – усиленная (широты с морозным климатом).  

Трубы и фасонные изделия в ППУ изоляции

Фасонные изделия ППУ – утепленная конструкция вспомогательных элементов, используемых во время монтажа трубопровода для выполнения соединений, поворотов, разветвлений и других задач. Производятся они на предприятиях, изготавливающих гидротеплоизолированные трубы, их структуры совпадают по диаметру, толщине стенки несущей трубы, составу оболочки (обычная, усиленная). Главным при сборке теплосберегающей магистрали является монтаж стыковочных узлов, которые должны быть надежными, герметичными, без теплопотери и риска коррозии трубопровода. Фасонные части для труб ППУ также оснащаются теплоизолирующим и защитным слоями Состоят фасонные части из отрезка рабочей трубы (стальной, пластиковой), которая сформирована согласно назначению, центрирующих опор, слоя утепляющего пенополиуретана, защитной оболочки из полиэтилена (укладка в грунт) или оцинкованной стали (надземная укладка). Стальная оболочка предполагает прокладку электроизоляционной трубки в ППУ прослойке. Состав часто дополнен системой оперативного дистанционного контроля герметичности конструкции (ОДК). Современный ассортимент фасонных частей в ППУ изоляции широк и усовершенствован благодаря многолетнему опыту применения различных технологий по сохранению тепла в инженерных системах. Фасонные части в ППУ для стальных труб:

• отвод – элемент изгиба, поворота прямых линий трубопровода в различных плоскостях на 30; 45; 60 и 90 градусов. Имеет различные типоразмеры (Ø стальной трубы 60-1020 мм), длину плеч (720-1620 мм), толщину ППУ оболочки (обычная 34-90 мм; усиленная 40-140 мм) Различают отводы по типу трубы на электросварные и бесшовные. Электросварные трубы нарезают отрезками, из которых формируют путем сварочного шва нужный угол отвода, бесшовные подвергают нагреванию и выгибанию;
• переход – деталь прямого соединения двух трубопроводов различающегося диаметра для сужения. В горизонтальной плоскости переход выполняется с соблюдением оси симметрии (усеченный конус), в вертикальной — переход эксцентрический;
• тройник – элемент, позволяющий получить ответвление от основного потока. Конструкция состоит из стальных труб равного или различающегося диаметра приваренных друг к другу. Для тепловых сетей тройник дополнен приваренными металлическими накладками усиления ответвления, которые снимают напряжение труб, сохраняют конструкцию при передвижении;
• тройник параллельный – разновидность тройников, предназначенная для разветвления основного потока или соединения двух потоков в один. Его отличие в расположении дополнительной трубы к основной – оно параллельное, выполнено привариванием переходника с изгибом;
• тройниковое ответвление — разновидность тройников с тем же назначением и особенным расположением ответвления. Оно приварено перпендикулярно или параллельно к основной, но с изгибом, позволяющим поверх огибать прилегающие коммуникации;
• шаровой кран – конструкция из цельного сваренного корпуса с расположенным внутри шарообразным элементом механизма для перекрывания потока жидкой среды посредством вращения.
• тройник с шаровым краном воздушника – тройниковое разветвление, где к основной трубе перпендикулярно приварен отвод с краном, направленный вверх для стравливания воздуха. Укладка подземным способом предусматривает устройство тепловой камеры для удобного доступа к крану;
• Z и П-образные компенсационные детали – элементы, предупреждающие температурное напряжение и деформацию трубопровода, его передвижение при изменении длины. Форма Z обеспечивает переход системы из подземной в надземную. Укладка предусматривает наличие свободного пространства в местах изгиба и скользящие опоры;
• неподвижная опора – конструкция, разделяющая магистраль на части для удерживания от сдвига вдоль и поперек. Она может быть в виде хомутов или стального щитка, вертикально опоясывающего трубу. Напряжение локализуется на участках без взаимной передачи усилий;
• концевой и промежуточный элемент трубопровода с кабелем вывода – участок теплоизолированной трубы 1 – 2,2 м с отверстием в оболочке, через которое выведен кабель, герметично соединенный с проводником ОДК в ППУ слое с целью снятия показаний увлажненности системы. Устанавливаются в тепловой камере с постоянным доступом. Концевой элемент имеет защитную металлическую заглушку. Если конструкция дополнена греющим кабелем, то он выводится с торца через заглушку.

Отводы применяются в местах изгиба магистрали, они бывают бесшовными и сварными Стыковка фасонных частей с трубами в пенополиуретановой оболочке происходит поэтапно:

1. на трубу надвигается полимерная термоусадочная муфта (ОЦ чехол-труба);
2. производится сваривание оголенных стальных концов;
3. горелкой (85-90^оС) прогреваются поверхности оболочек с краю стыков;
4. на разогретую оболочку наклеивается адгезивное полотно;
5. на стык сдвигается муфта (ОЦ чехол внахлест);
6. горелкой усаживают края муфты, проверяют герметичность воздухом под давлением (края ОЦ чехла затягиваются ремнями, на расстоянии 20 мм от края вкручивают саморезы с частотой ~90 мм);
7. полость стыка через отверстие заливают пенополиуретаном, закрывают пробкой, которая удаляется после застывания изоляции, отверстие заваривается ПЭ (крепят ОЦ крышку саморезами по углам);
8. стык принимает бочковидную форму.

Помимо заливки широко используется изоляция стыков ППУ скорлупой – твердая оболочка в виде трубы, разрезанной вдоль пополам, точно подходящая по диаметру стальной трубы. Скорлупа нужной длины облегает стык, обертывается адгезивным полотном, прогревается горелкой (70^оС) и закрепляется термоусадочной муфтой для защиты стыков.

Важно! Нельзя использовать для крепления скорлупы проволоку.

Фасонные части для пластиковых труб не имеют ППУ прослойки, они рассчитаны на стыковку несущих труб с последуюшей изоляцией соединения, перед стыковкой трубу подготавливают, счищая с ее концов изоляционные слои. Различают разъемное (обжимные фитинги) и неразъемное соединение (пресс фитинги, сварка). Обжимная стыковка (резьбовая) производится с помощью гаечных ключей, она должна иметь свободный доступ без укладки в грунт или монолитной укладки. Такие фасонные части изготавливают из металла устойчивого к различным жидким средам, их монтаж простой и быстрый. Среди них: зажимной конечник, отвод (25, 32, 50 и 80 град), переходник, тройник, втулка, наконечник зажимной, фланец, ниппель, муфта. Если труба гибкая, то стыковочные узлы следует зафиксировать, чтобы избежать нарушения соединений. Пресс стыковка с помощью гидравлического или ручного инструмента более надежна, герметична, неразъемная, может быть смело изолирована ППУ и монолитно уложена. Из труб легко формируется гибкая конструкция, стыки не боятся температурного удлинения. Фитинги из металла рассчитаны на использование в системах отопления и водопровода (гильза монтажная, отвод (25, 32, 40, 50 и 63 град), соединительная муфта, тройник, переходник). Сварочная стыковка обеспечивает литое соединение при помощи специального оборудования. Фасонные части выполняются из того же полимерного материала, что и несущая труба, они могут быть литыми или сваренными из сегментов для больших размеров. Теплоизоляция осуществляется с применением адгезивного полотна, монтажных пенопакетов с компонентами ППУ, термоусадочных лент и муфт. С помощью муфты создается полость вокруг стыка, содержащиеся в пенопакете два компонента ППУ (они разделены предохранительным зажимом, который затем удаляется) смешиваются между собой встряхиванием и выдавливаются в отверстие муфты, происходит реакция пенообразования ППУ. Затем производится тщательная гидроизоляция. Таким образом утепляются обычные и гибкие трубопроводы. Утепление пенополиуретаном на сегодняшний день самый эффективный и нетрудоемкий способ теплосбережения и защиты любых труб проверенный опытом.