Пенополиуретановые скорлупы
На сегодняшний день скорлупы ППУ являются самым эффективным материалом по сохранению тепла в трубопроводах. Это подтверждается рядом уникальных качеств. ППУ не подвержен воздействию кислот и плесени, экологически чист и долговечен, а самое главное - пенополиуретан обладает наименьшим коэффициентом теплопроводности из всех известных теплоизоляционных материалов.
Теплоизоляционные скорлупы из жесткого ППУ представляют собой плотные полуцилиндры или сегменты длиной 1 м с внутренним диаметром, соответствующим изолируемой трубе, с продольными и поперечными замками.
Теплоизоляционные скорлупы из пенополиуретана обеспечивают:
1. уменьшение потерь тепловой энергии в трубопроводах в 3-4 раза за счет минимальной теплопроводности 0,021 Вт/м*К;
2. возможность эксплуатации трубопроводов в диапазоне температур от -100°С до +210°С;
3. низкую трудоёмкость, сокращение времени монтажа теплоизоляции в 5-6 раз;
4. увеличение срока службы изоляции по сравнению с традиционными материалами с 8 до 20 лет, а при наличии покрытия, например, фольги или стеклопластика, до 50 лет;
5. независимость монтажа от погоды, возможность демонтажа в любое время года;
6. возможность многоразового использования;
7. дополнительную защиту изолируемого трубопровода от коррозии, так как скорлупа ППУ не подвержена воздействию влаги и пара;
8. быстрый доступ к поврежденным участкам;
9. безопасность для человека и окружающей среды потому, что пенополиуретан не токсичен. Такая теплоизоляция экологична, о чем свидетельствуют многочисленные сертификаты;
10. защиту от образования плесени и любого рода грибков, так как скорлупы ППУ устойчивы к воздействию микроорганизмов и бактерий; пенополиуретановая скорлупа не подвержена действиям мелких грызунов и птиц.
Область применения ППУ скорлуп
1. Теплоизоляция труб ЖКХ.
2. Теплоизоляция труб нефтегазоперерабатывающей промышленности.
3. Теплоизоляция наземных и траншейных водопроводов, водозаборных сооружений, систем канализации и теплотрасс.
Скорлупы из пенополиуретана изготавливаются в трех разновидностях:
· без покрытия;
· фольгированные;
· с покрытием стеклопластиком.
У пенополиуретана есть один недостаток – он подвержен воздействию ультрафиолета. При длительном нахождении под открытым воздействием солнца он желтеет и со временем крошится. Поэтому теплоизоляция трубопроводов из ППУ производится с покрытием из фольги или с более надежным стеклопластиком. Скорлупа без покрытия, как правило, используется для теплоизоляции трубопроводов в не доступных для солнечного света местах – подвалы, трубопроводы внутри помещений и т.п.
Производство пенополиуретановой скорлупы
Процесс производства скорлупы предусматривает применение специальных компонентов ППУ для заливки и заливочного оборудования, где происходит качественное смешивание пенополиуретановой системы в нужных соотношениях и при необходимой температуре. Геометрические размеры опалубки должны точно соответствовать размерам требуемой детали; также пресс-форма должна иметь высокие прочностные характеристики: пенополиуретан при расширении создаёт избыточное давление внутри формы 3-5 атмосфер.
Для того, чтобы получить пенополиуретановый полуцилиндр, смешанную композицию компонентов «А» и «Б» заливают в форму, которая предварительно смазывается антиадгезионной смазкой. После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство пресс-формы. Время выдержки скорлупы в пресс-форме 10-15 минут. Для правильного протекания реакции и лучшей вспениваемости необходимо, чтобы температура пресс-формы была порядка 40-50°С. Плотность теплоизоляционных скорлуп может варьировать в диапазоне 40-70 кг/м³, а коэффициент теплопроводности находится в пределах 0,027-0,03 Вт/м*К.
Для теплоизоляции трубопровода с изгибом применяются ППУ отводы, которые выполнены с той же структурой, что и обычная скорлупа, но под углом в 90 градусов. Скорлупами ППУ можно проводить теплоизоляцию трубопровода любого диаметра и с нужной толщиной теплоизоляции. Технология производства пенополиуретана методом заливки в форму позволяет в цеховых условиях изготовить требуемое количество теплоизоляционных полуцилиндров для дальнейшей их установки на трубопровод с помощью хомутов или клеевых составов.
Изготавливаемая скорлупа имеет свою маркировку. Рассмотрим такой пример:
Скорлупа ППУ 219 (40)
219 - показывает внутренний диаметр скорлупы в миллиметрах, он должен соответствовать внешнему диаметру изолируемого трубопровода;
40 - толщина слоя изоляции в скорлупе в миллиметрах.
Соответственно диаметр такого трубопровода с теплоизоляцией будет 299 мм.
Монтаж ППУ скорлуп для изоляции труб
Процесс монтажа пенополиуретановой теплоизоляции для труб предельно прост и может осуществляться в любое время года. Есть основные три способа монтажа теплоизоляционных полуцилиндров:
1. механический. Предусматривает крепление скорлупы на трубопровод хомутами необходимого диаметра. Обычно используются нейлоновые или металлические хомуты. Если возникает необходимость ремонта трубопровода, то данный способ монтажа позволяет разобрать часть участка теплоизоляции и повторно использовать ее с новыми хомутами.
2. с применением клея или пеногенератора. Такой монтаж предусматривает нанесение на трубопровод специального адгезионного клея или пенополиуретана с применением пистолета-распылителя и пеногенератора ППУ. Такой способ монтажа защищен от вандалов и охотников на метелл, поскольку и нанесение пенополиуретана из пеногенератора, и клей ППУ обладают сильной адгезией.
3. комбинированный. Предусматривает применение и хомутов, и адгезионного состава одновременно.
При монтаже скорлуп ППУ нужно следовать нескольким основным правилам:
1. монтаж должен осуществляться при сухой погоде, необходимо избегать устройства теплоизоляции труб в дождь, так как вода, попавшая в пространство между трубой и ППУ скорлупой, а также в стыки скорлуп, может негативно сказаться на сроке службы и качестве теплоизоляции труб.
2. все соединения ППУ скорлуп, как продольные, так и поперечные, должны быть плотными, без зазоров. Наличие зазоров может также негативно сказаться на эффективности теплоизоляции трубопровода.
3. хомуты, которые используются при монтаже, должны предотвращать возможность смещения ППУ скорлуп вдоль труб, а также не допускать их провисания под силой тяжести.
4. необходимо строго следовать рекомендациям по количеству хомутов для монтажа скорлуп на погонный метр трубы соответствующего диаметра. Оптимальным считается монтаж из расчета 2 крепежных хомута на 1 п.м. трубопровода.
5. при использовании ППУ скорлуп без облицовки для теплоизоляции труб на открытом воздухе необходимо обязательно установить защитное покрытие от УФ-излучения на скорлупы, а также защитить трубопровод и скорлупы от возможных механических повреждений.
Рекомендации по защите скорлуп ППУ без облицовки от УФ-излучения:
1. устройство защитного кожуха поверх пенополиуретановых скорлуп;
2. обработка поверхности скорлуп и стыков полимерно-битумной мастикой;
3. оштукатуривание смонтированных ППУ скорлуп цементно-песчаным или любым другим раствором.
Многочисленные испытания показывают экономическую выгодность применения скорлупы ППУ в качестве теплоизоляции для трубопроводов. Расходы, понесенные на теплоизоляцию, окупаются за 1-2 отопительных сезона. Высокая скорость монтажа, быстрый доступ к поврежденному участку в случае аварии на трубопроводе, высокие теплоизоляционные свойства и большой срок службы данного вида теплоизоляции для труб позволяют сократить трудозатраты не только при прокладке трубопровода, но и при его эксплуатации.