В 70-х годах прошлого века сотрудники советского института «ВНИПИ ЭнергоПром» разработали новый вид предизолированных труб, отводов и фитинговых соединений – трубы в пенополимерминеральной изоляции (далее ППМИ трубы).
ППМИ трубы применяют при сооружении трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов с рабочей температурой до 150°C и расчетном давлении до 2,5 МПа. Пенополимерминеральная теплоизоляция - это слой жёсткого пенополиуретана с минеральными добавками в виде мелких фракций кварцевого песка. Минеральные добавки придают высокую прочность пенополиуретану. Благодаря этому ППМИ трубы устойчивы к механическим воздействиям и не требуют дополнительной защиты внешними оболочкам.
Три типа прокладки ППМИ трубопроводов в климатических зонах с расчетными температурами до - 40°C:
- Подземная без каналов непосредственно в грунт;
- Подземная в лотки каналов;
- Наземная.
Достоинства ППМИ труб:
- низкий коэффициент водопоглощения ППМ изоляции – не более 0,5%;
- эксплуатационный срок более 30 лет;
- высокая прочность на сжатие теплоизоляционного слоя -1,2 МПа;
- термостойкость до 150°С,
- простота монтажа и ремонта теплотрассы;
- паропроницаемость ППМ изоляции;
- не требуют наличия СОДК (системы контроля увлажнения изоляции) согласно нормам СНиП41-02-2003.
Недостатки:
- большой вес труб с ППМ изоляцией увеличивает затраты на транспортировку. Установка теплоизоляции производится со спецтехникой;
- тепловые потери в такой системе будут большими по сравнению с предизолированными трубами в пенополиуретановой оболочке;
- ППМ изоляция не является полностью герметичной. Для защиты трубопровода от коррозии необходимо наносить антикоррозийные покрытия.
ППМИ трубы изготавливают согласно ГОСТ Р 56227-2014
На трубах и фасонных изделиях с ППМ изоляцией не допускается:
- отбитость и притупленность углов, наличие сколов длиной или глубиной более 5 мм;
- поверхностные трещины, видимые на глаз;
- искривления поверхности более 10 мм;
- царапины глубиной более 5 мм;
- отслаивание ППМ изоляции от поверхности покрываемого изделия.
Физико-механические и теплофизические свойства ППМ изоляции согласно ГОСТ указаны в таблице 1.
Таблица 1. Физико-механические и теплофизические свойства ППМ изоляции.
Показатель | Значение |
Плотность общая, не менее, кг/м | 270 |
Плотность среднего слоя изоляции, не менее, кг/м | 150 |
Прочность при сжатии при 10% деформации в радиальном направлении, МПа, не менее | 1,2 |
Водопоглощение при полном погружении, % по объему, не более | 0,5 |
Коэффициент теплопроводности среднего слоя изоляции при средней температуре 50±3°C, Вт/м·°С, не более | 0,035 |
Прочность при сдвиге в осевом направлении при 23°С, МПа, не менее | 0,3 |
Коэффициент теплопроводности ППМ изоляции на трубе, определяемый по методу трубы при средней температуре 50°С должен быть не более 0,041 Вт/м·°С, при средней температуре 90°С - не более 0,050 Вт/м·°С.
Процесс изготовления трубы в ППМ изоляции состоит из следующих этапов:
- Сушка кварцевого песка.
- Очистка стальной трубы: поверхность должна быть сухой, очищенной от масла, жира, ржавчины, окалины и пыли до степени очистки 4 и выше в соответствии с ГОСТ 9.402.
- Размещение стальной трубы в пресс-форме. Температура трубы и пресс-формы не ниже 20°С.
- Смазка пресс-формы антиадгезионными составами.
- Смешение компонентов для пенополиуретана и кварцевого песка в расчетных соотношениях исходя их диаметра стальной трубы и слоя изоляции; заливка смеси внутрь пресс-формы.
- Выдержка трубы в пресс-форме до затвердевания пенополиуретана.
- Выгрузка трубы из пресс-формы.
- Контроль качества готовой трубы.
Применение труб в ППМ изоляции позволяет снизить теплопотери на магистрали, сократить затраты на капитальных ремонт и эксплуатацию трубопровода, увеличить срок эксплуатации тепловых сетей.
Ростовская полиуретановая компания предлагает систему компонентов для производства пенополимерминеральной изоляции РПК Т-ППМИ.