Статьи по применению труб в ППМ изоляции на тепловых сетях РФ.
Опыт использования труб в ППМИ в г. Белгород .
В конце 2005 года специалисты ОАО "Теплоэнергетическая компания" впервые применили пенополимерминеральную изоляцию (ППМИ). На техническом совете было принято решение проложить 2 экспериментальных участка теплосетей, чтобы оценить достоинства новой изоляции. Один участок – 400 м – вдоль ул. Щорса к строящемуся жилому дому (диаметр трубы 200 мм), второй – при реконструкции теплосетей по ул. Горького. Специалисты, осуществлявшие монтаж, отмечают его простоту, отсутствие дополнительных капитальных затрат. Это особенно важно в летний межотопительный период, когда каждый день на счету, а возникает необходимость заменить как можно больше ветхих сетей.
В отличие от других видов ППМИ является универсальной и используется для всех видов прокладки теплотрасс: надземной, канальной и бесканальной. Если используется бесканальный тип, то в вырытой траншее делается песчаное основание (около 150 мм), затем укладывается труба, которая после окончания монтажных работ вновь засыпается обычным песком, необязательно мытым. При прокладке надземной тепловой сети требуется лишь дополнительная защита от ультрафиолетовых солнечных лучей в виде окраски, чтобы изоляция не старела и не разрушалась. Для этого используется специальная краска. В целом этот вид изоляции очень неприхотлив при любом виде прокладки.
Основное преимущество данного вида изоляционного материала заключается в надежной защите теплосетей от наружной коррозии. Как известно, порядка 80-85% труб подвержены ржавчине из-за условий эксплуатации: в подземном канале, где проложена теплосеть, повышенная температура воздуха и 100%-ная влажность, а значит, создается агрессивная среда. ППМИ надежно защищает от ржавчины благодаря своей трехслойной монолитной тепло- и гидроизоляционной структуре.
Условно ППМИ по толщине можно разделить на три слоя. Внутренний, антикоррозионный слой, обладает высокой адгезией и плотно прилегает к трубе. Средний слой – теплоизоляционный, и наружный, защищающий от механических повреждений и проникновения воды. Основной компонент нового изоляционного материала – химические вещества изоционаты, а также наполнитель – обычный кварцевый песок и добавки – пластификаторы, отвердители, т.е. промышленная технология. По техническим данным, при испытании этого вида изоляции ее влагонасыщение составляет 1,5% при полном погружении материала в воду в течение месяца. В то же время труба в ППМИ не боится увлажнения, обладает паропроницаемостью (эффектом самовысыхания), т.е. при эксплуатации теплопровода влага испаряется из изоляционного слоя. После этого характеристика ППМИ практически не изменяется: ее теплопроводные и другие свойства остаются прежними.
Второе преимущество нового вида изоляционного материала – при монтаже не требуется наличие контрольных проводников, которые используются при прокладке труб в ППУ изоляции ("труба в трубе") для определения состояния изоляции.
Монтируется трубопровод в ППМИ легко. Наличие защитной поверхностной гидрооболочки не требует особых условий к прокладке, достаточно прочной поверхности. По сравнению со стоимостью ППУ изоляции, новый изоляционный материал также выигрывает около 30% за счет отсутствия контрольных проводников и простоты монтажа стыков, углов поворота, компенсаторов. В то же время по эксплуатационным качествам ППМИ превосходит ППУ: максимальная температура теплоносителя +150°С (+130°С для трубы в ППУ изоляции).
Технология позволяет проводить ремонтные работы по восстановлению изоляционного слоя в месте повреждения без замены трубы. Причём возможно получение в полевых условиях сплошного изоляционного слоя с качеством, аналогичным заводскому.
В 2003 году конструкция теплопроводов в ППМИ включена в строительные нормы и правила СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети", введенные в действие с 1 сентября 2003 года постановлением Госстроя РФ от 24.06.03 №110.
Опытные образцы ППМИ применяются более 30 лет, первые конструкции были опробованы в Ленинграде из-за свойств гидрологических условий (постоянная влажность, наличие грунтовых вод, затопляемость и т.п.). В настоящее время она прошла все необходимые испытания, зарегистрирована как изобретение.
Опыт эксплуатации трубопроводов в ППМИ во Владимире, Дубне, Ижевске, Казани, Коломне, Курске, Орле, Санкт-Петербурге, Рязани, Туле, Твери, Ярославле и других городах показал, что этот вид изоляции практически не подвержен старению и сохраняет свои свойства через 20 и более лет неизменными.
Для справки:
Название компании: ОАО Теплоэнергетическая компания
Телефон: (0722) 30-40-50
E-Mail: posta@belgorodenergo.ru
Web: www.belgorodtek.ru
Достоинства труб ППМ изоляции (ППМИ)
Еще в 80-е годы учеными института "ВНИПИэнергопром" был разработан предшественник пенополимерминеральной изоляции – полимербетонная изоляция (ПБИ). Но дефицит основного компонента, необходимого для изготовления изоляции, стал причиной, по которой опытные производства не развивались до последнего времени.
Почти через 20 лет, когда на рынке стали доступны импортные компоненты жестких полиуретанов, ОАО "ВНИПИэнергопром" предложил усовершенствованный материал – пенополимерминеральную композицию, ставшую основой для производства пенополимерминеральной изоляции (ППМИ).
В настоящий момент в России существует около десятка предприятий, производящих ППМ изоляцию, и проложено более тысячи километров теплопроводов в полимербетонной и пенополимерминеральной изоляции.
При производстве труб в ППМ изоляции сами трубы не подвергаются предварительной подготовке, механической или химической. За один технологический процесс полимер интенсивно обволакивает трубу, распределяясь в три слоя:
- нижний слой – антикоррозийный, предназначен для «мертвого» сцепления, склеивания с металлом трубы, его толщина - 3-8 мм, слой обладает высокой адгезией, плотно прилегает к трубе, имеет объемную массу - 400-500 кг/м3;
- средний слой - теплоизоляционный, с объемной массой - 80-100 кг/м3, слой толстый, похож на губку с огромным количеством воздушных пузырьков внутри, удерживает тепло, пропуская только сотые доли ватта на погонном метре (в то время как обычные стальные трубы теряют на пути от котельной до потребителя 10-12% энергии);
- верхний слой – механогидрозащитный, толщиной 5-10 мм с объемной массой 400-600 кг/м3. Это прочный корковый слой, способный выдержать тяжесть грунта и предохранять от механических повреждений. Причем, с годами он становится еще прочнее.
Основные достоинства трубопроводов с ППМ изоляцией.
По сравнению с другими конструкциями теплопроводов (в частности ППУ), теплопроводы в ППМ изоляции отличаются:
- невысокой стоимостью (средние и крупные диаметры, фасонные части, комплект для изоляции стыков на прямолинейных участках – бесплатно);
- отсутствием системы ОДК (в соответствии со СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети", не требуется);
- повышенной термостойкостью - до плюс 150°С;
- отсутствием необходимости специальной антикоррозионной защиты труб;
- паропроницаемостью коркового слоя;
- высоким качеством и мономерностью теплоизоляционного слоя (без раковин и пустот, присущих теплопроводам в ППУ изоляции);
- дешевой ремонтопригодностью (практически любые дефекты легко устраняются неразрушающими конструкцию методами);
- стойкостью к старению (в результате химической реакции между полиизоцианатом и наполнителем).
Многолетняя успешная эксплуатация теплопроводов в ППМ изоляции в различных регионах России, особенно в зонах с увлажненными грунтами, полностью подтвердила, что паропроницаемые конструкции перспективнее, надежнее и долговечнее сплошной герметизации полиэтиленовой оболочкой (ППУ изоляцией).
Сравнительные свойства теплоизоляционных конструкций для бесканальной прокладки тепловых сетей
Показатели | Применяемые конструкции | ||||
ППМИ | Армопенобетон | Битумоперлит | Фенольный поропласт | ППУ | |
Плотность, кг/м3, в т.ч. теплоизоляционного слоя |
200-250 80-100 |
500-600 500 |
450-600 550 |
100 100 |
80-100 80 |
Предел прочности, МПа, при сжатии / при изгибе | 1,2 / 1,7 | 0,8 / 0,3 | 0,4 / 0,2 | 0,2 / 0,3 | 0,3 |
Адгезия к трубе, МПа | 0,4 | 0,1 | нет | 0,12 | 0,12 |
Водопоглощение при 20°С, по массе в %, за 30 суток | 1,5 | 150 | 90 | 600 | 8 |
Скорость коррозии, мм/год, без анодной поляризации / с анодной поляризацией | 0,03 / 0,06 | 0,35 / 0,65 | 0,55 / 0,75 | 0,37 / 0,5 | 0,05 / 0,1 |
pH среды (исходной) | 7 | 10 | 5 | 5 | 7 |
Теплопроводность, Вт/м°С, при максимальной температуре эксплуатации | 0,048 | 0,13 | 0,12 | 0,04 | 0,04 |
Термостойкость, °С | 150 | 180 | 130 | 150 | 150 |
Обработка труб под изоляцию | не требуется | ОБЯЗАТЕЛЬНА | |||
Антикоррозионное покрытие на трубе под изоляцию | не требуется | ТРЕБУЕТСЯ | не требуется | ||
Защита изоляции от механических повреждений | не требуется | ОБЯЗАТЕЛЬНА | |||
Срок службы, лет | 30 | 15 | 8 | 15 | 30 |
В 2003 году конструкция теплопроводов в ППМ изоляции включена в СНиП 41-02-2003 "Тепловые Сети", введенные в действие с 1 сентября 2003 года постановлением Госстроя РФ от 24.06.03 №110, наравне с теплопроводами в ППУ изоляции. Для нее разработаны технические условия производства, типовые решения прокладки трубопроводов тепловых сетей, имеются необходимые сертификаты соответствия и санитарно-эпидемиологические заключения.
КАЧЕСТВО ПРОВЕРЕННОЕ ВРЕМЕНЕМ.