Труба ППУ – описание

Полимерные теплоизоляционные материалы получили наибольшее распространение благодаря оптимальному соотношению характеристик и себестоимости. У каждого из используемых материалов есть свои особенности, поэтому выбор конкретного типа термоизоляции зависит от области применения. Лучшим вариантом для утепления трубопроводов является пенополиуретан (ППУ) – газонаполненная пластмасса, в которой порядка 95% объема занимает инертная газовая фаза.

ППУ-изоляция обладает необходимой прочностью и долговечностью, чтобы быть оптимальным защитным материалом для труб, закапываемых в землю. При укладке трубы надежно свариваются между собой, после чего стыки подвергаются дополнительному утеплению монтажной пеной. Применение пенополиуретановой теплоизоляции обеспечивает эффективную транспортировку воды в водопроводных магистралях и системах централизованного отопления с минимальными тепловыми потерями.

Характеристики и особенности применения труб в ППУ

Стальные трубы в пенополиуретановой изоляции имеют несколько защитных слоев. Чаще всего используется двухслойное покрытие. Наиболее толстым является слой вспененного полиуретана, который наносится непосредственно на стальную трубу. Поверх него находится дополнительная труба из полиэтилена низкого давления, которая защищает ППУ-изоляцию от механических повреждений и других природных факторов. Иногда используется трехслойное покрытие с двумя ПНД-оболочками и теплоизолирующим слоем между ними.

Выпускаются также трубы, защитный внешний слой которых представляет собой стальную оцинкованную трубу. Это повышает механическую прочность трубопровода и продлевает срок эксплуатации. Для ещё большего повышения прочности защитная стальная труба может снабжаться ребрами жесткости. Узнать, из какого материала изготовлена защитная оболочка труб, можно по маркировке. В случае полиэтилена к наименованию добавляются буквы ПЭ, а в случае оцинкованной стали – ОЦ.

В наиболее ответственных трубопроводных магистралях используются системы оперативного дистанционного контроля (СОДК), для которых выпускаются специальные трубы со встроенным кабелем. Проходящий внутри трубы провод служит одновременно и передающей линией, и индикатором целостности участка трубопровода. При повреждении трубы СОДК позволяет достаточно точно локализовать проблемный участок, существенно упрощая восстановительные процедуры.

Свойства трубной продукции в теплоизоляции GGE согласно ГОСТ 30732-2006

Основные характеристики трубной продукции в теплоизоляции GGE (согласно ГОСТ 30732-2006):

  • температура транспортируемой среды – до +150 °C;
  • метод монтажа – бесканальный;
  • рабочее давление – до 16 бар.

Утепленные трубы в стальной оцинкованной оболочке могут укладываться не только в траншеи, но и на поверхности или в туннели. Их допускается применять для водопроводов, тепломагистралей, прокачки химикатов, жидких и газообразных нефтепродуктов.

Производство труб в теплоизоляции ППУ

Производственный процесс включает следующие этапы:

Изготовление внешней оболочки из ПНД термоэкструзионным методом.

Стальная труба вкладывается в оболочку, для центровки используют специальные распорки с низкой теплопроводностью. На этом же этапе внутри оболочки размещаются сигнальные кабели, если требуется.

Пространство между трубами наполняется жидким пенополиуретаном. После окончательного застывания труба готова к работе.

Технология производства труб ОЦ выглядит аналогично, только в качестве внешней оболочки труб вместо ПНД используется оцинкованная сталь.

Преимущества и недостатки труб в ППУ-изоляции

На данный момент технология утепления труб вспененным полиуретаном практически полностью вытеснила остальные методы. Это объясняется рядом существенных преимуществ, характерных для данной технологии:

На данный момент вспененный полиуретан обладает наилучшими термоизолирующими свойствами среди доступных материалов, которые можно производить в таких масштабах (миллионы тонн в год). Теплопроводность ППУ составляет порядка 0,02 Вт/м*К (вдвое меньше, чем у пенопласта).

Застывшая полиуретановая пена обладает достаточно высокой прочностью и жесткостью.

ППУ-изоляция отличается от большинства термоизоляционных материалов низкой гигроскопичностью. Влага практически не проникается в структуру, благодаря чему её можно использовать в любых условиях, прокладывая трубопроводы на поверхности, под землей и под водой.

Использование готовых труб и фасонных изделий (тройников, отводов и других элементов) в заводской теплоизоляции позволяет значительно упростить и ускорить монтажные работы.

Наличие индикаторных кабелей позволяет за счет возросшей влажности быстро локализовать и оперативно устранять повреждения на магистрали.

Срок службы без планового ремонта и техобслуживания для новых труб составляет более 30 лет. Если использовать трубы в оцинкованной оболочке и дополнительно окрасить их защитной краской или лаком, срок службы можно существенно повысить.

По виду вспененный полиуретан, применяемый для утепления труб, больше всего напоминает обычный поролон, но он гораздо плотнее, жестче и долговечнее. Если бытовой поролон достаточно быстро портится, рассыпаясь в труху, то свойства ППУ сохраняются в течение многих десятилетий. Особенно прочной и долговечной является пенополиуретановая термоизоляция, нанесенная в заводских условиях.

Недостатки изоляции ППУ

Главным недостатком, ограничивающим применение газонаполненного полиуретана в качестве теплоизолирующего материала, является его горючесть. Однако для подземных и подводных трубопроводов эта особенность недостатком не считается. Тем не менее, существует ряд других недостатков, с которыми приходится бороться:

Разрушение под воздействием ультрафиолета (поэтому в надземных трубопроводах нельзя оставлять участки теплоизоляции незащищенными).

Недостаточная механическая прочность, из-за которой приходится применять внешнюю оболочку труб из ПНД или стали.

При обнаружении повреждений при помощи СОДК приходится менять достаточно большой участок трубопровода.

В остальном недостатки труб в пенополиуретановой термоизоляции вполне стандарты: подверженность внутренней трубы коррозии при прокачке недостаточно чистой воды, а также неизбежная потеря прочности и разрушение со временем. После окончания срока службы требуется полная замена трубопровода, чтобы исключить потенциальную аварийность.

Скорлупа ППУ

Помимо готовых утепленных труб в продаже присутствует обширный ассортимент пенополиуретановой скорлупы – разборной термоизоляции, которая монтируется на уже установленные трубы. Она состоит из двух створок, на торцах которых имеются замки – совмещающиеся выступы, стыковка которых позволяет избежать образования мостиков холода. Разъемная изоляция выпускается для всех диаметров труб, используемых в быту, промышленности и коммунальных трубопроводах.

Особенности разборной термоизоляции для труб:

  • высокая рабочая температура (до +150 °C);
  • низкое водопоглощение (1-2% от собственного объема);
  • малый вес (плотность применяемого ППУ – 30-60 кг/м3);
  • простой монтаж (стыковка в пазы с внешней фиксацией);
  • стойкость к биологическому воздействию;
  • продолжительный срок службы (порядка 30 лет);
  • высокая химическая стойкость.

Использование разборной ППУ-изоляции значительно упрощает замену поврежденных участков трубы, при этом саму изоляцию можно использовать повторно. Благодаря низкой гигроскопичности при монтаже скорлупы не обязательно добиваться полной герметичности. К примеру, для разборной термоизоляции с внутренним диаметром 273 мм и толщиной стенок 40 мм вес погонного метра составляет всего 2,36 кг.

Технология производства термоизоляции

Вспененный полиуретан производится одинаковым способом, независимо от масштабов производства. В основе создания данного материала лежит реакция между двумя компонентами: полиизоцианатом и изоланом. При их совмещении начинается процесс полимеризации с выделением газа, благодаря которому пена многократно увеличивается в размере. На производствах отдельные фрагменты получают, наполняя вспененным полиуретаном подготовленные формы.

Если используется защитная оболочка, она вкладывается в форму перед заливкой или наклеивается на готовое изделие (зависит от материала). На торцы отдельных сегментов может наноситься специальный клей для ускорения монтажа (преимущественно для бытовых применений на трубах малого диаметра). Для больших диаметров клей не используется. Установленная на трубу скорлупа фиксируется хомутами и стяжками, а все щели и зазоры заполняются монтажной пеной.

Оболочка ППУ-скорлупы

Как и в случае с готовыми утепленными трубами, для повышения прочности и продления срока эксплуатации в разборной оболочке используется внешняя защитная оболочка. В быту и промышленности используются следующие варианты облицовки разборной термоизоляции для труб:

  • без защитной оболочки;
  • пергамин;
  • стеклопластик;
  • оцинкованная сталь;
  • фольга и фольгопергамин.

Наиболее бюджетным вариантом является пенополиуретановая термоизоляция без облицовки. Её применяют в закрытых помещениях с низкой влажностью, в которые не проникает солнечный свет. В освещенных помещениях утеплитель можно обмотать светозащитной лентой или окрасить непрозрачной краской.

Применение пергамина незначительно удорожает продукцию, но существенно упрощает и удешевляет процесс монтажа. Данный материал стоек к солнечному ультрафиолету и может применяться для утепления труб всех диаметров в условиях, где не требуется высокая механическая прочность (производственные и служебные помещения). Дополнительным плюсом является эстетичный внешний вид.

Стеклопластиковая оболочка труб отличается высокой прочностью, а также устойчивостью к влаге, химикатам и микроорганизмам. Такие трубы могут применяться в любых условиях, они хорошо защищены всех воздействий окружающей среды, включая ультрафиолет.

Оцинкованная сталь используется преимущественно для защиты коммуникаций, прокладываемых воздушным путем, но может укладываться также в воду или под землю. Сталь надежно защищает трубы не только от природных факторов, но и от вандалов.

Алюминиевая фольга не очень прочна, зато обладает хорошей стойкостью к химическому воздействию и хорошо защищает трубы от ультрафиолета за счет отражающей способности. Для придания ей прочности используется битумная основа (фольгопергамин) или армирующая стеклосетка (армофол).

Стандартные размеры скорлупы ППУ

Разъемная термоизоляция выпускается для всех стандартных диаметров труб. Кроме того, предусмотрена возможность устанавливать данную изоляцию в несколько слоев, поэтому существует определенная совместимость между внешними и внутренними диаметрами. В продаже представлены изделия, рассчитанные на трубы от 32 мм до 1420 мм. Для домашних нужд продается разборная термоизоляция меньших диаметров.

Толщина разборной термоизоляции меняется в широких пределах, но чаще всего находится в диапазоне 20-100 мм. Стандартная длина отдельных элементов для бытового применения составляет 100 см. Каждый элемент состоит из 2, 3 или 4 сегментов, которые устанавливаются по очереди для упрощения монтажа. Количество сегментов и угол примыкания зависят от диаметра. Для труб до 53 см применяется 2 сегмента с углом примыкания 180°, для диаметров до 82 см – 3 сегмента с углом 120°, для диаметров до 142 см – 4 сегмента с углом 90°.

Маркировка изделий с теплоизоляцией из ППУ

Наименование утепленных труб и разъемных элементов регламентируется стандартом ГОСТ 30372-2006. Маркировка труб содержит следующие обозначения:

  • Материал основной трубы – Ст.
  • Внешний диаметр в миллиметрах.
  • Толщина стенок.
  • Для изделий в ПНД-оболочке указывается класс прочности (1 – обычная, 2 – усиленная).
  • Теплоизолятор – ППУ.
  • Материал защитного слоя (ПЭ – ПНД, ОЦ – оцинковка).
  • Наличие усилительных бандажей – Б.

Маркировка скорлупы:

  • Тип изделия – СК.
  • Внутренний диаметр в миллиметрах.
  • Теплоизолятор – ППУ.
  • Толщина в миллиметрах.
  • Защитное покрытие – ЗП.

Особенности монтажа разборной теплоизоляции

Данный тип утеплителя монтируется без особых сложностей, в большинстве случаев не требуется дополнительного оборудования даже для больших диаметров, обычно для этого достаточно 1-2 человек. Если речь о магистральных трубопроводах большого диаметра, утеплительные элементы обычно устанавливаются на уже уложенные в траншеи трубы. При монтаже бытовых трубопроводов термоизоляцию можно фиксировать на трубах как до укладки, так и после.

Для утепления домашнего трубопровода своими руками необходимо выполнить следующие действия:

Надеть сегменты на участок трубы и совместить пазы между собой.

На нелинейные участки, отводы и тройники установить специальные сегменты утеплителя. Их пазы также необходимо совместить, чтобы избежать появления мостиков холода.

Зафиксировать элементы между собой при помощи клея, липкой ленты или стяжек (выбор крепежа зависит от диаметра трубы, для больших диаметров предпочтительны стяжки и хомуты).

Применение термоизоляции ППУ для утепления трубопроводов позволяет значительно повысить энергоэффективность инженерных коммуникаций бытового, промышленного и хозяйственного назначения. Вспененный полиуретан является одним из лучших теплоизоляторов, при этом остальные характеристики также делают его приоритетным материалом. Он доступен по цене, достаточно прочный, жесткий и долговечный, благодаря чему утепленные им трубы могут служить несколько десятилетий, не теряя своих характеристик.