Теплоизоляционные скорлупы и трубы ППУ

Низкий коэффициент теплопроводности пенополиуретана 0,027-0,03Вт/мК позволяет сократить тепловые потери в 3-4 раза. При этом срок службы изоляции увеличивается до 25-30 лет. Есть и другие причины использовать ППУ изоляцию для труб:

• Малая трудоёмкость и высокая скорость монтажа;
• Лёгкий ремонт аварийных участков;
• Быстрый ввод трубопровода в эксплуатацию;
• Монтаж даже при неблагоприятных погодных условиях и в холодное время года.

Как следствие, - утепление ППУ востребовано в коммунальном хозяйстве, теплоэнергетике и различных промышленных отраслях.

Ещё в середине нулевых годов 21-го века многие трубы изолировали минераловатными материалами и доля ППУ была не более 10%. Сегодня всё изменилось ровно наоборот. До 90% всех теплосетей и прочих магистралей подачи жидкостей и газов изолируются именно ППУ потому, что: эффективно, удобно, оперативно и выгодно.

Существует три основных способа изоляции труб пенополиуретраном:

1. Сегменты, чаще всего полуцилиндры, отлитые в формах в стационарных условиях.
2. Предизолированные трубы, изготовленные в заводских условиях по технологии "труба втрубе".
3. Напыление ППУ или заливка в несъемную опалубку для смонтированных трубопроводов.

1. Скорлупа ППУ

Вот так выглядит монтаж скорлупы ППУ на трубы в городе Костанай, Казахстан.

Государственное коммунальное предприятие "Костанайская теплоэнергетическая компания" снабжает теплом большую часть города. На балансе предприятия ТЭЦ, восемь котельных и 230 км магистральных и внутриквартальных тепловых сетей. В 2018 году было принято решение купить оборудование заливки ППУ фирмы НСТ и освоить производство теплоизоляционных скорлуп для утепления собственных трубопроводов.

ППУ-скорлупы чаще всего производятся с дополнительным защитным покрытием из фольги, оцинкованной стали, армированной фольги (армафол), стеклопластика. На фото из Костаная показаны полуцилиндры кашированные фольгой, монтируемые на две нитки Ду 159мм.

2. Предварительно изолированная труба

Производство "труба в трубе" Ду219мм в Казахстане на базе компании "ABS-Строй".

Эти трубы использовали для укладки нефтепровода. Выбор ППУ обусловлен тем, что необходимо поддерживать в норме плотность и вязкость перекачиваемой нефти. При температуре +15...+20градС сохраняется её хорошая текучесть, что значительно упрощает транспортировку и хранение. Понижение температуры запускает процесс образования твердого осадка из солей и парафинов на стенах нефтепровода, снижая его пропускную способность.

Внешняя оболочка ПИ трубы либо полиэтиленовая либо стальная. Полиэтиленовая оболочка (на фото) предназначена для бесканальной подземной прокладки. Трубы в оцинкованном кожухе применяются для наружной прокладки. В слой теплоизоляции прокладываются сигнальные провода для технического контроля целостности труб. Стыки труб изолируются при монтаже посредством муфты. 

3. Утепление напылением или заливкой на магистрали 

Результат такой теплоизоляции показан на фото (нанесение утеплителя на цистерны и трубы в Можайске):

Напыление ППУ осуществляют на теплотрассы, газопроводы или нефтепроводы, если трубы большого диаметра. Чтобы узнать больше по теме, смотрите раздел технология напыления ППУ на poliuretan.ru.

Напыление ППУ активно используется и в нефтяной отрасли для утепления нефтехранилищ, цистерн, бункеров, резервуаров и ёмкостей пожаротушения.

Если диаметр небольшой, то много сырья будет потеряно. В таких случаях осуществляют заливку в несъёмную опалубку или заполнение полости канала, где проложены одна или несколько ниток труб малого Ду. Используется то же оборудование, что и для напыления, но с сырьём для заливки. Чтобы узнать больше, смотрите раздел технология заполнения стен и пустот.

Оборудование для труба в трубе и скорлупы ППУ

Предлагаем несколько вариантов машин для литья скорлупы ППУ и предизолированных труб.

На следующем фото (2018 год) стационарный комплекс на базе насосно-дозирующей станции ПЕНА-20П75УМ. С 2022 года такие станции не производятся, вместо них выпускается более удобный, функциональный и современный Мобильный комплекс МК НСТ ПЕНА-75/75УМ/ЗГ-016МД.

На фото слева направо: компрессор; гидропневмобак, манипулятор, насосная станция, пульт управления (на стене), две ёмкости и заливочная головка.

В настоящее время завод НСТ предлагает для производства скорлупы и ПИ-трубы 4 вида пенозаливочных машин:

• МК НСТ ПЕНА-20/20УМ/ЗГ-006ПА. Для скорлупы до диаметра трубы 630мм включительно.
• ПЕНА-30 НШ20/20УМ. Для скорлупы до диаметра трубы 630мм включительно.
• ПЕНА-25УМ-НР. Для скорлупы до диаметра трубы 1020 мм включительно
• МК НСТ ПЕНА-75/75УМ/ЗГ-016МД. Для скорлупы до диаметра трубы до 1420мм включительно и ПИ трубы до диаметра трубы 219мм.

Видео и технологии заливки ПИ труб и ППУ цилиндров 

Труба в трубе

Технологические этапы производства:

1. Подготовка стальной трубы, которую предстоит изолировать. На неё с шагом 2м надеваются центрирующие опоры. Затем вдоль трубы, через эти опоры натягиваются два медных провода. Это будут индикаторы, чтобы впоследствии отслеживать увлажнение теплоизоляции и выявлять повреждение трубы.
2. Установка подготовленной трубы внутрь полиэтиленовой оболочки. Благодаря центрирующим опорам выдерживается необходимое расстояние между внутренней и внешней трубами, формируется полость, которая будет заполнена пенополиуретаном.
3. Продувка горячим воздухом пространства между стальной трубой и внешней оболочкой. По торцам заготовки монтируются фланцы (предварительно смазанные). У этих заглушек имеются отверстия, необходимые для подачи жидкого ППУ и стравливания воздуха.
4. Заготовка перекатывается на заливочный стол, наклон которого можно регулировать, как правило, это от 3 до 12 градусов.
5. Заливка осуществляется либо снизу и тогда пена растёт вдоль трубы к приподятому концу либо заливают сверху, чтобы пена появилась в нижней точке. Выбор способа подачи смешанных компонентов зависит от длины трубы, диаметра, марки сырья, производительности машины, нагрева трубы. Что лучше? Необходимо пробовать.
6. Когда с противоположной от стороны заливки через отверстия во фланце появляется пена, они закрываются специальными заглушками. Смысл в том, что через отверстия сначала выходит воздух, вытесняемый из межтрубного пространства. Когда из отверстий появляется пена, это сигнализирует, что весь объём между стальной и пластиковой трубами заполнен ППУ.
7. Демонтируются концевые фланцы и готовая труба переносится на участок выдержки.

Видео для наглядного восприятия, как станция ПЕНА-75 заливает предизолированную трубу 219мм.

Частным случаем заполнения пространства между двумя трубами являются термоизолированные цистерны и ёмкости с двойным корпусом. Это могут быть танки для пищевых продуктов (пива, молока и т.д.) и перевозки тёмных и светлых нефтепродуктов. Теплоизоляция ППУ позволяет значительно увеличить максимальное расстояние транспортировки таких жидкостей. Пена выступает эффективным воздушным барьером, препятствует охлаждению конструкции и защищает металл от коррозии.

Скорлупа

Технология получения теплоизоляционного сегмента состоит в том, что смешанную композицию компонентов «А» и «Б» заливают в форму, предварительно смазанную антиадгезионным составом. Смесь вспенивается, занимает всё внутреннее пространство пресс-формы и отвердевает.

Время выдержки скорлупы в оснастке составляет 10-15 минут (в зависимости от массы изделия). Во избежание деформации, готовую продукцию необходимо выдержать не менее 24 часов в помещении с темпеоратурой +18...+27 град.С.

На следующем видео показана работа небольшого предприятия из Астрахани в 2007 году. В 2020 году ролик может показаться не современным. Но на самом деле видео весьма информативное и актуальное по ныне. Здесь за 14 минут можно увидеть все этапы производства теплоизоляции для труб.

В 2007 году бизнес по заливке скорлуп из ППУ был востребованным и интересовал многих. Это сегодня на You Tube производители скорлуп снимают и выкладывают ролики, чтобы привлечь к себе внимание. Но в 2004-2009 годах ничего подобного не было. Спрос на скорлупу был велик, а производителей - мало. Никто не пускал к себе на производство и тем более не разрешал видеосъемку.

Поэтому мы были признательны, когда Пряхин Владимир Александрович из Астрахани прислал нам подробное и наглядной видео заливки ППУ-скорлупы.

Бизнес-план по изготовлению скорлуп из пенополиуретана

Это учебное пособие мы записали на кассеты VHS и выдавали, тем, кто интересовался заливкой ППУ. Сотни людей в России и других странах вспоминали добрым словом ИП Пряхина В.А. из Астрахани,  который поделился собственным опытом.

Скорлупу до диаметра 530мм, как правило, отливают сегментами по 180 градусов, то есть цилиндр формируется из двух половинок. Скорлупу от 630мм до 720мм отливают из трех частей, то есть сегменты по 120 градусов. Теплоизоляцию для труб от 820мм до 1420мм собирают из четырех четвертей, то есть сегменты по 90 градусов.

Впрочем, параметры оснастки могут быть и другие, если того требует ТЗ от заказчика. Например, на следующих фото показана нестандартная пресс-форма для скорлупы с толщиной изоляции 100мм.

Пресс-форма для отливки ППУ-скорлуп с толщиной стенки 100 мм для труб диаметром 325 мм

Габариты и конфигурация оснастки позволяют получить соединение шип-паз вдоль сегмента и по торцам. Поэтому все элементы скорлупы при монтаже на трубе плотно подгоняются и стыкуются друг с другом.

Для крепежа используют специальные хомуты или клей. Хомуты - если в последствии теплоизоляцию потребуется демонтировать и перенести на другую трубу. Клеевые составы - чтобы при демонтаже сломался стык и не было возможности использовать скорлупу на другой трубе.

Оснастка  должна быть достаточно прочной чтобы выдерживать давление, которое создаёт пена при расширении внутри формы: 3-5 кг/см2. Поэтому формы достаточно тяжёлые и массивные. От количества форм зависит производительность предприятия. В среднем, одна форма для сегмента 180 градусов позволяет получить 2м.п. скорлупы.

Полиуретановая пена используется для трубопроводов с теплоносителем до +135град.С при кратковременноым (10-15 минут) повышением до +155град.С. 

Чтобы изолировать паропровод с постоянной температурой свыше +135град.С, используются двухслойные скорлупы. Внутренний слой изготавливается из теплостойкого материала, а внешний из обычного ППУ.

Чтобы узнать, каким образом получить такое изделие и задать другие вопросы про заливку теплоизоляции для труб, позвоните или напишите нам:

+7 965 250-11-26, здесь есть Telegram, Viber, WhatsApp, Imo.im

e-mail: nst@poliuretan.ru

тел. 8 800 250-11-05 (звонок бесплатный для России)

Профессиональная консультация инженеров и технологов фирмы НСТ на этапе проектирования позволит Вам рассчитать точнее, понять лучше и узнать больше, как производить скорлупы ППУ и ПИ трубы.

Основные потребители ппу изоляции для труб

Можно выделить две глобальные сферы применения пенополиуретана для утепления трубопроводов:

• тепловые сети городские и промышленных объектов;
• нефтегазовая промышленность;

Теплотрассы считаются одним из самых ответственных и технически сложных элементов системы трубопроводов в городском хозяйстве и на промышленных объектах. Высокая температура рабочей среды и давление требуют внимания к надежности сетей и безопасности их эксплуатации.

Старые технологии и материалы, применяемые при прокладке тепловых сетей, предполагают проведение капитального ремонта с полной заменой труб и теплоизоляции каждые 10-12 лет. Тепловые потери в таких сетях достигают 30-40%.

Прокладка теплотрассы с теплоизоляцией труб пенополиуретаном

При использовании труб с ППУ изоляцией сроки безаварийной эксплуатации сетей теплоснабжения достигают 30 лет. При этом не требуется устройство каналов и проведение профилактических ремонтных работ. Потери тепла составляют не более 2-3%. Покрытая пенополиуретаном стальная или пластиковая труба приобретает высокий коэффициент износостойкости, показатели долговечности и надежности увеличиваются в несколько раз.