Скорлупа ППУ представляет собой полужесткое (жесткое) цилиндрическое изделие, выполненное из низкоплотного пенополиуретана, благодаря которому обеспечивается изоляция, а, если точнее – теплоизоляция различных трубопроводов. Подобный утеплитель считается наиболее эффективным для труб с теплоносителем либо продуктами нефтехимической промышленности. Технические параметры состояния каналов с ППУ изоляцией непрерывно отслеживаются системой ОДК (оперативного дистанционного контроля).
Так называемая «скорлупа» из пенополиуретана служит для теплоизоляции трубопроводов разного назначения
Конструктивные особенности изолирующей ППУ скорлупы
Конструктивно скорлупы из пенополиуретана представляют собой полуцилиндры длиной в один метр, внутренний диаметр которых соответствует аналогичному параметру изолируемых трубопроводов.
Обратите внимание! Для облегчения монтажных работ изделия оборудуются замковыми продольными и поперечными элементами, которые обеспечивают максимально плотное соединение.
Плотность ППУ составляет примерно 60 кг/м3, что существенно упрощает сборку и транспортировку скорлупы для утепления труб. Подобная теплоизоляция крепится посредством клея либо пены, а также железных стяжек. Для утепления магистрали с изгибом применяются угловые элементы.
Для производства теплоизоляционных пенополиуретановых ППУ скорлуп для труб используются пресс-формы. В зависимости от эксплуатационных условий такие изделия могут изготавливаться со вспомогательным покрытием из оцинкованной стали, алюминиевой фольги, мастики, армированной фольги или стеклопластика. Подобные защитные слои повышают характеристики деформационной и механической прочности, а также увеличивают срок службы скорлупы-утеплителя.
Скорлупа имеет жесткую структуру и состоит из двух частей для удобства монтажа
Необходимые свойства и требования к скорлупе для утепления труб
Утеплитель-скорлупа с замком для скрепления на трубе
Скорлупа для труб представляет собой цилиндр, надрезанный с одной стороны, либо сегменты, скрепляющиеся между собой по принципу паз-гребень. Изоляцию без пазов можно фиксировать с помощью хомутов, проволоки, клея. После закрепления на поверхности трубы образуется защитный кожух.
Предусмотрены фигурные элементы для изоляции тройников, ответвлений, отводов, углов примыканий. Чтобы соединить скорлупу по длине, используют отдельный фасонный элемент – муфту.
Подобная защита коммуникации не утепляет, но позволяет избежать рассеивания тепла или нагрева из-за высокой температуры окружающей среды.
Скорлупа должна соответствовать диаметру трубопровода, на который она будет монтироваться. Материал, из которого сделана изоляция, должен быть устойчив к воздействию низких и высоких температур.
Основные требования, предъявляемые к теплоизоляции для труб:
- долгий срок эксплуатации;
- легкий монтаж;
- незначительная теплопроводность;
- устойчивость к механическому воздействию;
- защита от ожогов при случайном прикосновении;
- биологическая и химическая пассивность;
- способность к сохранению постоянной температуры теплоносителя.
Основные размеры изделий
Характеристики и размеры теплоизоляционных ППУ скорлуп для труб представлены в технических условиях (5758-019-01297858-01) на продукцию. Согласно документу внутренний диаметр изделий может быть: 142,0; 122,0; 102,0; 92,0; 82,0; 72,0; 63,0; 53,0; 42,6; 32,5; 27,3; 21,9; 15,9; 13,3; 10,8; 8,9; 7,6 и 5,7 сантиметров. Длина теплоизоляционной ППУ скорлупы варьируется от 100 до 200 см, но, согласовав с заказчиком, ее возможно изменять.
Толщина изделия должна равняться аналогичному параметру изолированного слоя труб и выбирается из таблицы.
Таблица 1
| Внешнее сечение стальных труб, см | Толщина скорлупы-утеплителя для труб, мм |
| 5,7 | 38,5 |
| 7,6 | 39,0 |
| 8,9 | 42,5 |
| 10,8 | 43,0 |
| 13,3 | 54,5 |
| 15,9 | 38,6 |
| 21,9 | 43,1 |
| 24,5 | 49,4 |
| 27,3 | 57,2 |
| 32,5 | 55,5 |
| 42,6 | 58,2 |
| 53,0 | 40,2 |
| 53,0 | 78,9 |
| 63,0 | 72,5 |
| 82,0 | 72,4 |
| 92,0 | 74,4 |
| 102,0 | 70,4 |
| 122,0 | 60-100 |
| 142,0 | 60-100 |
По требованию заказчиков и проектной обоснованности значение толщины теплоизоляционных скорлуп ППУ может быть изменено.
Изоляция может быть выполнена как для труб стандартного, так и нестандартного размера
Радиальный угол изделий диаметром 5,7-53,0 см включительно составляет 180 градусов; 63,0-82,0 см включительно – 120 градусов; для труб сечением более 82,0 см – 90 градусов. Геометрические характеристики ППУ скорлуп, теплоизолирующих трубопроводы, могут иметь отклонения, приведенные в таблице.
Таблица 2
| Наименование геометрической характеристики | Наименование отклонения параметра | Значение предельных отклонений |
| Наружный диаметр | Отклонение по внешнему сечению скорлупы, мм | +5 |
| Длина | Отклонение по длине, мм | ±10 |
Перечень
нормативных документов, на которые даны ссылки в настоящих ТУ
1. СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
2. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. «Общие гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
3. ГОСТ 12.1.007-76*. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
4. ГОСТ 12.4.010-89. Костюм хлопчатобумажный. Технические условия.
5. ГОСТ 12.4.011-89. Рукавицы хлопчатобумажные. Технические условия.
6. ГОСТ 12.4.021-75. ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.
7. ГОСТ 12.4.121-83*. ССБТ. «Противогазы промышленные фильтрующие». Технические условия.
8. ГОСТ 12.4.013-85Е. Очки защитные. Технические условия.
9. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
10. ГОСТ 2010-93. Резиновые перчатки. Технические условия.
11. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы контроля.
12. ГОСТ 20869-75. Пластмассы ячеистые жесткие. Метод определения водопоглощения.
13. ГОСТ 25880-83. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.
14. ГОСТ 30732-2001. Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке.
15. ТУ 17-06-52-79. Полуботинки защитные из синтетической кожи на резиновой подошве.
16. «Правила перевозки грузов в прямом, смешанном железнодорожно-водном сообщении», М., «Транспорт», 1985 г.
17. «Правила перевозки грузов автомобильным транспортом», М., «Транспорт», 1984 г.
ТУ 5768-019-01285878-01
Стр. 14
18. «Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию», № 1042-73 от 04.04.1973 г.
19. «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов» № 3183-85 от 29.12.1984 г.
ТУ 5768-019-01285878-01
Стр. 3
Технические характеристики ППУ
Скорлупы для труб изготавливают из жестких бесфреоновых заливочных пенополиуретанов. Их физико-химические свойства должны быть согласованы с ГОСТ 30732 от 2001 года и данными таблицы.
Таблица 3
| Наименование показателя | Единица измерения | Значение |
| Внешний вид | — | Мелкоячеистая структура, имеющая цвет от желтого до темно-коричневого |
| Плотность, не меньше | кг/м3 | 60,0 |
| Напряжение при 10% деформации при сжатии, не меньше | кПа | 300 |
| Водопоглощение, не больше | % по объему | 10,0 |
| Теплопроводность при 20 градусах, не больше | Вт/м*К | 0,035 |
| Теплопроводность при 50 градусах, не больше | Вт/м*К | 0,033 |
| Объемная доля пор (закрытых), не меньше | % | 88 |
| Температура использования, не больше | ºС | 150 |
| Прочность на сдвиг (осевое направление), не меньше | МПа | 0,12 (при температуре 23±2 ºС) 0,08 (при температуре 140±2 ºС) |
| Прочность на сдвиг (тангенциальное направление), не меньше | МПа | 0,2 (при температуре 23±2 ºС) 0,13 (при температуре 140±2 ºС) |
| Теплоизоляционная радиальная ползучесть при температуре испытаний 140 ºС, не больше | мм | 2,5 (в течение 100 часов) 4,6 (в течение 1000 часов) |
По многим показателям ППУ является более выгодным, чем другие материалы для утепления. Его недостатком является разрушение под влиянием ультрафиолетового излучения. Приблизительная скорость разрушения составляет 0,05 мм в год. Под действием солнца структура будет начинать расслаиваться, шелушиться и терять жесткость.
Чтобы предотвратить разрушение ППУ по действием ультрафиолета, изоляционный слой покрывают полимером
Охрана окружающей среды
5.1. Для охраны воздушного бассейна должен быть организован контроль за соблюдением предельно-допустимых выбросов по ГОСТ
17.2.3.02. Плановый лабораторный контроль за содержанием вредных веществ в атмосферном воздухе необходимо выполнять по графику, согласованному с территориальными органами Госсанэпиднадзора.
5.2. Промышленные отходы, образующиеся при производстве пенополиуретана, подлежат утилизации в соответствии с санитарными нормами и правилами «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов» №3183-85 от 29.12.1984 г. Неутилизованные компоненты для производства пенополиуретана (полиол и полиизоцианат) подлежат вывозу и захоронению на спецполигонах по согласованию с органами Госсанэпиднадзора.
5.3. Полиол пенополиуретановой системы по токсичности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 относится к 3-му классу опасности — вещества умеренно токсичные. Полиизоцианат — ко 2-му классу опасности.
5.4. Отходы жесткого пенополиуретана относятся к 4-му классу опасности — вещества малоопасные — и могут быть захоронены на общих свалках по согласованию с территориальными органами Госсанэпиднадзора.
Главные преимущества ППУ утеплителя
Пенополиуретановые скорлупы обладают рядом существенных преимуществ, во многом благодаря которым они превосходят другие утепляющие материалы для труб. Среди них выделяют:
- эффективность;
- устойчивость к гниению, вредителям, а также химическим веществам;
- возможность использования в широком температурном диапазоне;
- пожаробезопасность;
- многократное применение;
- экологичность;
- минимизация расходов на ремонт трубопроводов;
- легкость и быстрота монтажа.
При необходимости ремонта некоторого участка труб ППУ изоляция аккуратно и легко снимается, а по завершению работ устанавливается на свое место. Благодаря этому существенно увеличивается скорость и экономичность ремонтного процесса. С ППУ не возникает никаких трудностей в хранении, транспортировке и погрузке/разгрузке.
Обратите внимание! При обычных условиях коэффициент влагопоглощения материала равен 0,5. ППУ только под давлением способен впитывать влагу.
Небольшой вес, простая для понимания схема соединения и доступные способы крепежа обеспечивают высокую скорость монтажа. Теплоизоляционная система за 1 смену может быть установлена двумя рабочими на трубопровод протяженностью до 300 погонных метров.
Для монтажа скорлупы не требуется больших затрат, с работой легко справится малочисленная бригада рабочих
Антиадгезионная смазка
Пенополиуретан обладает сильной адгезией к металлу. Поэтому, если просто залить ппу в форму вы не только не сможете вытащить готовую скорлупу, но и врядли так просто откроете саму форму. Поэтому перед заливкой пресс форму тщательно смазывают антиадгезионной смазкой. Пенополиуретан не прилипает к масляной поверхности, поэтому в качестве таких смазок часто используют солидол, литол, смазки на основе силикона, воска, парафина. Существуют также и специализированные смазки для производства пенополиуретана такие как «Пента». Они отличаются высокими антиадгезионными свойствами, бесцветны и не мешают правильному взаимодействию компонентов в пресс форме. Смазка, как правило, наносится кисточкой или, при возможности, распылителем. Смазку пресс формы периодически повторяют по мере необходимости.
Варианты использования утепления из пенополиуретана
Скорлупы ППУ для труб диаметром 108 и 133 мм используются для теплоизоляции канализационных труб. Изделия сечением 1,5; 2,0; 3,2; 4,5 и 5,7 см обычно служат элементами утепления внутренних каналов отопления и водоснабжения. ППУ скорлупа для труб элеваторных узлов и тепловых пунктов обычно имеет диаметр 8,9; 10,8; 13,3; 15,9 и 21,9 см. Для магистральных и технологических трубопроводов применяются изделия 27,3; 32,6 и 102,0 см.
Фольгированная скорлупа для теплоизоляции труб устанавливается в закрытых помещениях. Такая система не подходит для использования в теплотрассах с канальной либо бесканальной прокладкой. Скорлупа ППУ, покрытая армированной фольгой, может монтироваться как внутри, так и снаружи зданий. Такая фольга надежно защищает изолирующий слой от действия атмосферных осадков.
Обратите внимание! Если теплоизоляционная скорлупа покрыта стеклопластиком либо влагостойким пластиком, то система применима для всех видов трубопроводов, особенно для тех, которые уложены непосредственно в грунт.
Оцинкованные утеплители для труб (ППУ скорлупы) используются, в основном, при прокладке открытого типа на магистралях районного и городского масштаба, а также нефте- и газопроводах.
Основы монтажа и эксплуатации
Стыки следует промазать клеем, чтобы уменьшить теплопотери
Перед тем как установить скорлупу, трубы необходимо осмотреть, исключить риск протечек. Затем следует очистить трубопровод от следов коррозии и покрыть грунтовкой дважды.
Сегменты утеплителя следует устанавливать со смещением продольных швов на 5-10 см. Чтобы качество изоляции было более высоким, стыки нужно проклеить фольгированным или обычным скотчем.
Закрыв трубопровод защитным кожухом, следует закрепить утеплитель хомутами, проволокой или стальной лентой. Затем поверх скорлупы, если отсутствует заводское защитное покрытие, оборачивают рубероид, стеклоткань или толь. Защиту также закрепляют пластиковыми либо металлическими хомутами. Стыки промазывают клеем, чтобы уменьшить теплопотери.
Технические параметры иных материалов для утепления
Кроме ППУ с ОДК, трубы могут быть утеплены и другими материалами. В таблице представлены некоторые технические параметры таких изоляторов в сравнении с пенополиуретаном.
Таблица 4
| Параметр | Коэффициент теплопроводности | Длительность эксплуатации | Рабочие температуры | Структура пористости | Плотность |
| Единица измерения | Вт/м*К | Лет | Градусы | — | кг/м3 |
| Жесткий ППУ | 0,025 | 30-50 | от -200 до +180 | Закрытая | 40-200 |
| Пробк. плита | 0,050-0,060 | 3 | от -30 до +90 | Закрытая | 220-240 |
| Минеральная вата | 0,052-0,058 | 5 | от -40 до +120 | Открытая | 55-150 |
| Пенопласты | 0,040-0,050 | 5-7 | от -50 до +110 | Закрытая | 30-60 |
| Пенобетоны | 0,145-0,160 | 10 | от -30 до +120 | Открытая | 250-400 |
Еще одним достаточно распространенным материалом для утепления является пенополистирол (ППС). При одинаковой форме и размере система утепления из ППУ будет иметь большую плотность, чем из ППС. Другими словами – пенополиуретан прочнее пенополистирола.
Изоляция из пенополистирола проигрывает пенополиуретану в прочности
Для ППС характерны такие значения основных показателей:
- плотность: 25-50 кг/м3;
- теплопроводность при 25 градусах: не больше 0,038-0,042 Вт/м*К;
- водопоглощение: не больше 1,0%;
- эксплуатационные температуры: -50-+75 ºС.
Пенополистирол может быть использован для всех трубопроводов, кроме тех, которые несут пар либо перегретую воду.
