Статьи
20 Ноя 2009
Исследования экспертов в области строительства и реконструкции теплотрасс показали, что теплоизоляционные материалы на основе минеральных и базальтовых ват, покрытых оцинкованными лентами и листами, или с защитным покрытием из асбесто-цементных составов, наименее предпочтительны для использования. Монтируемые на теплопровод в виде матов и скорлуп, они не обеспечивают необходимый уровень тепло- и влагоизоляции. При длительной эксплуатации негативная среда воздействует на них разрушающе, и сам трубопровод своим большим весом провоцирует механические повреждения.
Если применение этих материалов представляется единственной возможностью, рекомендуется под теплоизоляционный слой дополнительно наносить антикоррозийное покрытие.
Вышеупомянутые материалы неудобны также из-за невозможности реализации подземной бесканальной прокладки, низкого технического уровня решения задачи, приводящего к большим технологическим затратам и увеличенным срокам выполнения работ.
Надежность гарантируют трубы с нанесением теплоизоляции в заводских условиях, хотя их цена существенно выше. Но долговечность и стабильная работа влечет за собой значительное снижение издержек при строительно-монтажных работах.
В настоящее время в России и за рубежом широкое и эффективное применение находят материалы, сравнительные характеристики которых представлены в таблице:
|
Показатели |
Пенополимерминеральная изоляция (ППМ) |
Армопенобетон |
Фенольный поропласт |
Пенополиуретановая изоляция (ППУ) |
|
Плотность, кг/м 3 |
80-100 |
250-500 |
100 |
80-100 |
|
Предел прочности, МПа: |
1,2 |
0,8 |
0,2 |
0,3 |
|
Адгезия к трубе, МПа |
0,4 |
0,1 |
0,12 |
0,12 |
|
Водопоглощение при 20 С по массе в % за 30 суток |
1,5 |
150 |
600 |
8 |
|
Скорость коррозии мм/год: без анодн. поляризации / с анодной поляризацией |
0,03 / 0,06 |
0,35 / 0,65 |
0,37 / 0,50 |
0,05 / 0,10 |
|
рН среды (исходной) |
7,00 |
10,00 |
5,00 |
7,00 |
|
Теплопроводность, Вт/м°С при максимальной температуре эксплуатации |
0,047 |
0,13 |
0,04 |
0,028 -0,04 |
|
Термостойкость С |
150 |
180 |
150 |
130 |
|
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 |
15 |
25 |
Вывод: суммарный анализ всех критериев показал, чтонаиболее предпочтительным является применение пенополиуретановой (ППУ) и пенополимерминеральной (ПММ) теплоизоляции.
Рассмотрим свойства этих материалов более подробно.
Пенополиуретановая изоляция.
Принцип действия ППУ-изоляции заключается в следующем. На стальную трубу наносится слой пенополиуретана, представляющий собой полимерную ячеистую конструкцию с высоким сорбционным увлажнением. Поэтому необходима сплошная полиэтиленовая труба, которая будет защищать материал от влаги. Таким образом, предварительная изоляция в виде пенополиуретана состоит собственно из стальной трубы, слоя теплоизоляции и внешней оболочки из плотного полиэтилена.
Так как проблема увлажнения материала достаточно серьезно, рекомендуется установить постоянный контроль. Для этого в слое теплоизоляции устанавливают провода системы оперативно-дистанционного контроля (ОДК). По изменению электрического сопротивления между ними и стальной трубой можно контролировать степень увлажнённости материала теплоизоляции, отслеживать места повреждений и принимать своевременные меры.
|
Преимущества |
Недостатки |
|
1. Лучшие теплоизоляционные свойсва - самая низкая теплопроводность из представленных материалов ( 0,028-0,04 Вт/м.град.)
2. Длительный расчётный срок службы.
3. Отсутствие необходимости нанесения антикоррозионного покрытия на стальную трубу под изоляцию.
4. Низкие показатели по скорости коррозии и водопоглощению.
5. Большой опыт применения в стране и за рубежом.
7. Гарантийный срок обслуживания до 5 лет.
8. Наличие системы оперативно-дистанционного контроля (ОДК).
|
1. Термостойкость изоляции не превышает 130оС (допустима только кратковременная работа при 150оС), что условиях российского климата может привести к повреждениям при больших тепловых нагрузках. 2. Высокая стоимость изделия и монтажных работ.
3. Низкая прочность, слабая стойкость изоляции к механическим воздействиям.
4. Низкая адгезия к стальной трубе, особенно, по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
5. Высокий уровень сорбционного увлажнения, приводящий к коррозийному воздействию на металл трубы. Как следствие – дополнительные затраты на гидрозащиту. 6. Высокие требования к технологической дисциплине при производстве работ и необходимость высококвалифицированных работников при монтаже трубопровода, особенно, при монтажных работах по заделке стыков изоляции трубопровода.
7. Необходимость постоянного оперативно-дистанционного контроля из-за резкого снижения изоляционных свойств материала при попадании влаги.
8. Полная паронепроницаемость конструкции и невозможность удаления влаги в случае повреждения гидрозащитной оболочки. |
Пенополимерминеральная изоляция.
Основой ППМ-изоляции служат органоминеральные композиции, включающие различные вариации химических веществ и минеральных наполнителей с учётом местных сырьевых возможностей. Наиболее распространенным наполнителем является кварцевый песок.
Особенности ППМ-изоляции
- паропроницаемость (в случае намокания теплоизоляционного слоя, влага, нагреваясь от работающего теплопровода, превращается в пар, который вытесняется из изоляционного слоя;
- отсутствие внешней гидрозащитной оболочки.
ППМ-изоляция представляет собой монолитную тепло- и гидроизоляционную конструкцию с переменной по сечению плотностью. За один цикл формования ППМ-изоляции в заводских условиях на трубе образуются одновременно три слоя:
- внутренний - антикоррозионный слой толщиной 3-8 мм, с высокой адгезией плотно прилегающий к трубе с объёмной массой 400-600 кг/м3;
- средний - теплоизоляционный слой, толщина которого определяется в соответствии с тепловыми расчётами, с объёмной массой 80-100 кг/м3;
- наружный - механо-гидрозащитный слой толщиной 5-10 мм с объёмной массой 400-600 кг/м3.
Преимущества
- Высокая термостойкость (до 150° С)
- Высокая механическая прочность, долговечность и надёжность в эксплуатации.
- Сохранение свойств и целостности при длительной эксплуатации в различных гидрогеологических условиях.
- Отличные адгезионные свойства полностью герметизируют металл трубы и не требуют нанесения антикоррозионной защиты.
- Не требуется дополнительного гидроизоляционного покрытия изоляции.
- Залитый в полевых условиях стык теплоизоляции не уступает по свойствам и качеству теплоизоляции нанесённой в заводских условиях
- Суммарная стоимость теплопровода для труб небольшого диаметра вдвое, а для больших диаметров в полтора раза ниже, чем для трубопроводов с ППУ изоляцией.
- ППМ изоляция позволяет проводить ремонтные работы по восстановлению изоляционного слоя в месте повреждения без замены трубы.
Таким образом, проведённый анализ и выбор на его основе лучших теплоизоляционных конструкций позволяет рекомендовать при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте тепловых сетей для использования в качестве теплоизоляционных конструкций трубы и элементы трубопроводов в ППУ- и ППМ изоляции.
Следует отметить, что на сегодняшний день объём применения ППМ-изоляции меньше по сравнению с объемом применения ППУ-изоляйии. Но стоит обратить внимание на ряд свойств, по которым ППУ-изоляция уступает ППМ-изоляции.
Начало активности (дата): 20.11.2009
