17.01.2021

Изоляция ппм и ппу сравнение: Сравнительный анализ ППУ и ППМ изоляции трубопроводов – Сравнительный аналих характеристик ППУ и ППМ изоляции

Сравнительный аналих характеристик ППУ и ППМ изоляции

ППМ ИзоляцияНадежная защита труб от неблагоприятных факторов внешней среды – задача достаточно нетривиальная. С одной стороны, на рынке доступно множество конкурирующих между собой технологий, многие из которых показывают удручающую эффективность (если говорить об их широком применении). С другой стороны, большинство традиционных материалов являются морально устаревшими и уже не покрывают тех требований, которые предъявляют в наши дни к качеству.

Между тем, отечественная промышленность уже довольно давно освоила производство современных, эффективных и доступных материалов, среди которых доминируют ППУ (пенополиуретан) и ППМ (пенополимер). Не смотря на всю свою схожесть, они обладают различными физико-химическими свойствами, потому вопрос оптимального выбора не так прост, как может показаться.

Основные характеристики

1. Теплопроводность. Единица измерения: Вт/мС (при температуре 50 градусов Цельсия).

Труба в ППУ изоляции

ППУ-изоляция существенно лучше препятствует потере тепла (ее показатель – 0,033 против 0,047 у ППМ). Тем самым она является намного лучшим вариантом при прокладке труб самого разного назначения. Особенно это заметно в коммунальной сфере, где подобные расходы напрямую сказываются на экономической эффективности.

2. Плотность. Единица измерения: кг/кубический метр.

Показатель, от которого зависит вес готовых изделий, удобство монтажа и требования к среде, в которой будет находиться труба. Пенополиуретан практически втрое (80-100 и 200-250) превосходит ППМ-изоляцию, что гарантирует существенно снижение затрат на эксплуатацию и установку.

3. Термостойкость. Единица измерения: градусы Цельсия.

Здесь можно констатировать примерный паритет обоих материалов, сохраняющих гарантированную работоспособность трубы при температурах до 150 градусов. Однако стоит учитывать, что ППМ-изоляция в реальных условиях оказывается несколько менее долговечной.

4. Водопоглощение. Единица измерения: календарный месяц (30 дней) в процентах.

ППУ изоляция трубППУ-изоляция практически не впитывает воду и является замечательной защитой как от атмосферной, так и от грунтовой влаги. А вот при монтаже пенополимерных труб приходится учитывать некоторые ограничения. Так, испарение влаги из слоя ППМ отнимает энергию теплоносителя (около 7%) и способствует ухудшению защитных свойств.

5. Предел прочности при сжатии и изгибе. Единица измерения: МПа.

Здесь ППМ-изоляция оказывается более предпочтительной (0,4), чем пенополиуретан (1,2-1,7), но с рядом существенных оговорок. Во-первых, оба значения полностью укладываются в нормы, прописанные в СНиПе и ГОСТе. Во-вторых, следует учитывать тот факт, что трубы относятся к той категории технических изделий, которые редко когда подвергаются демонтажу. В-третьих, даже 0,4 МПа на практике оказываются вполне достаточными для эффективной работы.

6. Толщина изоляционного слоя. Единица измерения: мм.

Примерное равенство (57 против 43 при диаметре 273 мм) говорит о том, что оба материала обладают схожими эксплуатационными характеристиками, а наблюдаемая разница не должна являться единственным критерием выбора.

Дополнительный функционал:

  • Система контроля состояния. ППМ-изоляция не располагает возможностью оперативного мониторинга, а вот трубы с оболочкой из пенополиуретана (благодаря СОДК – системе оперативного дистанционного контроля) оказываются гораздо более выгодными в эксплуатации, так как существенно снижают расходы на поддержание всей системы труб в нормальном состоянии.
  • Специальная обработка против коррозии Если используются трубы с ППУ-изоляцией, то подобная обработка является излишней (СНиП 41-02-2003, п. 13.5).
  • Наличие попутного дренажа. Это особая система труб, трубофильтров и муфт, которая применяется для избавления от избытков влаги из грунта (при бесканальной прокладке). Пенополиуретан (точнее, оболочка на его основе) не нуждается в подобной функциональности. ППМ-изоляция, наоборот, требует для этого наличия дополнительного устройства.

Трубы ППУ и ППМ — теплоизоляция нового поколения

Трубы в ППУ изоляции (пенополиуретановые) и трубы в ППМ изоляции (пенополимерминеральные) – современное эффективное решение проблемы сохранения тепла в отопительных системах.

Оснащение гибких и стальных трубопроводов дополнительной теплоизоляцией позволит не только сократить теплопотери, но и предотвратить образование коррозии, что значительно увеличит срок эксплуатации системы в целом. Помимо этого, использование теплоизоляции – прекрасное средство экономии тепловых затрат поставщика (ТЭЦ) и как следствие снижение расходов потребителя. Теплоизолированная труба ППУ и ППМ – универсальный материал для прокладки систем горячего водоснабжения и отопления.

Сравнительные характеристики теплопроводов в ППУ и ППМ изоляции

1. Ремонтопригодность:

  1.1 При локальных повреждениях

Замена фрагмента по длине повреждения + 500 мм

Замена фрагмента длиной не менее 10 м

  1.2 При повреждении изоляции

Замена повреждённого участка

Замена фрагмента длиной не менее 10 м

2. Адгезия к стальной трубе:

0,4

0,12

3. Тепловые потери, Вт/м:

СНиП 2.04.14-88

ГОСТ 30732-2001

  3.1 Дн=219 мм

65,36

63,06

  3.2 Дн=530 мм

110,39

98,49

4. Тепловые потери через 250 дней, Вт/м:

(по данным ОАО «ВНИПИЭНЕРГОПРОМ»)

(по данным 1998г. «Sheel Pipe Seminar» )

  4.1 Дн=219 мм

65,36

77,56

  4.2 Дн=530 мм

110,39

121,14

5. Обработка труб под изоляцию

Не требуется

Требуется

6. Защита изоляции от механических повреждений

Не требуется

Требуется

7.Предел прочности на сжатие, МПа

1,2

0,3

 

Пенополиуретановая изоляция – это наглядная демонстрация низкой теплопроводности материала. Именно это свойство позволяет максимально уменьшить толщину изоляционного слоя без потери и снижения эксплуатационных показателей. Срок эксплуатации труб ППУ не менее тридцати лет. И это несмотря на то, что они способны выдерживать кратковременное воздействие температурного режима до 150°С, а 130°С является для них нормой. Купить трубы, изолированные пенополиуретаном, значит обеспечить себя абсолютно безопасным и при этом высококачественным материалом.

Пенополимерминеральная изоляция – изоляция, в основу которой положен вспененный полимер с минеральным наполнением. Способность выдерживать высокие температуры и огромное давление наряду с уникальным свойством самовысушивания за счет пароприницаемости, а также невысокая цена способствуют все более возрастающей популярности ППМ изоляции в России. По сравнению с 

трубами ППУ этот материал более однороден по структуре, не содержит пустот, герметизируя всю поверхность. Поэтому их можно покупать для использования в условиях даже с резким изменением температурного режима. Монтаж и обслуживание не потребуют больших затрат.

Купить трубы в ППУ и ППМ изоляции – значит приобрести за разумную цену реальный способ экономии теплопотерь, а также затрат на монтаж и обслуживание теплотрасс. Возможность приобретения труб в ППМ и ППУ — изоляции у компании ПО «ЭКОЛАЙН» – гарантия надежности эксплуатации систем на протяжении десятков лет в любой сфере. Это оптимальный вариант для непредсказуемых природных условий России, дающий уверенность в полноценном и бесперебойном функционировании коммуникаций.

Между ППУ и ППМ: какая изоляция лучше

Обновлено:

Версия для печати

Выбор типа изоляции теплопроводов между пенополиуретаном (ППУ) и пенополимерминералом (ППМ) – процесс сложный и неоднозначный. Действительно, оба типа рекомендованы СНиП, но окончательное решение должна принимать эксплуатирующая организация. Она обязана опираться на современные данные о технических характеристиках и практический опыт использования изоляций обоих типов. В частности, о ППУ можно почитать вот здесь http://www.ecoprom-istra.ru/catalog_18.html.

В данной ситуации производителям отводится роль консультантов, готовых предоставить всю необходимую информацию для анализа. В противном случае, профессиональные споры перейдут в плоскость рекламной кампании, в которой каждая из сторон будет в качестве веских аргументов использовать удобные, но непроверенные и противоречивые факты.

Ничего лишнего

Единственным экономическим обоснованием приобретения труб в той или иной изоляции является стоимость готовой тепловой сети. Сравнивать трубы между собой не совсем корректно. Никто ведь не оценивает автомобили по цене колес. Теплопровод — это совокупность прямых участков, отводов, тройников, запорной арматуры и еще многих вещей.

Как не парадоксально, но никакой принципиальной разницы по ценам нет. Поэтому нет никаких оснований утверждать, что сети из труб ППУ в разы дешевле или дороже аналогов из ППМ.

Для западноевропейских стран существует специальный стандарт качества для подземных труб — EN253. Российские предварительно изолированные трубы долгое время производились без четко сформулированных требований, что существенно осложняло оценку их качества. Отечественные производители брали за основу внутренние технические требования, СНиПы и международные стандарты.

Следует знать, что с 2001-го года на территории страны действует общероссийский стандарт ГОСТ 30732-2001, который окончательно определил критерии оценки качества данного вида продукции. В этой связи нужно отметить, что гарантийный срок эксплуатации труб с изоляцией ППУ составляет 25 лет, а ППМ за это время теряют практически все первоначальные свойства.

Пенополимерминеральная (ППМ) изоляция как альтернатива ППУ

Напомним, что оба названых типа изоляции могут применяться согласно СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», однако окончательное решение должно приниматься исходя из конкретной ситуации, опыта и т.д.

Физико-механические свойства изоляции ППУ (по ГОСТ 30732-2006) и ППМ (по ТУ 5768-00613300749-2009) приведено в таблице:

Параметры ППМ ППУ
Предельная температура теплоносителя (рабочая), градусов С 150 150
Плотность, кг/м3 300± >60
Предел прочности:
  • на сжигании, МПа,
≥1,5 ≥0,3
  • на осевой сдвиг, МПа
≥0,5 ≥0,12
Объемное водопоглощение, %, ≥0,5 ≥2
Коэффициент теплопроводности, Вт/М*К ≥0,04 ≥0,03

Остановимся на них подробнее.

Коэффициент теплопроводности. По результатам сравнительных испытаний, проведенных на действующих трубопроводах, ППМ изоляция не уступает, а в некоторых случаях даже превосходит ППУ по такому параметру, как температура поверхности трубы при одинаковой температуре теплоносителя (следовательно, и теплоотдача трубы ППМ была ниже). Толщина слоя ППМ была больше, однако соответствовала требованиям ГОСТ.

Водопоглощение. Водопоглощение ППМ в среднем в 20 раз ниже, чем у ППУ в аналогичных условиях. Количество влаги в слое ППМ в теоретически наихудших условиях (полное затопление кипящей водой) соответствует уровню естественной влажности ППУ. Это позволяет при использовании ППМ изоляции обойтись без дополнительной защитной оболочки; трубы ППУ требуют наличия гидрозащитной оболочки из стали или полиэтилена.

Адгезия. Прочность соединения слоя ППМ изоляции с поверхностью трубы такова, что ее отделение происходит при усилиях, превышающих необходимые для потери стальной трубой несущей способности. Другими словами, проще разрушить саму трубу, чем отделить слой ППМ.

Механические повреждения. Удар с энергией 15 Дж (для сравнения: энергия пули пистолета Макарова – 300 Дж) вызывает практические одинаковые повреждения: вмятину без разрушения материала глубиной до 2,5 мм для ППУ и до 3 мм для ППМ. При этом любое повреждение ППМ устраняется существенно проще: на месте, силами рабочих и без использования специальных средств, материалов и инструмента.

Стоимость. Опыт показывает, что суммарная стоимость теплосетей в изоляциях ППМ и ППУ практически одинакова.

Система ОДК. Конструкция труб ППУ предполагает обязательное наличие системы оперативного дистанционного контроля (СОДК), необходимой для обнаружения и локализации мест аномального увлажнения слоя ППУ, возникающих вследствие повреждения внешней защитной оболочки, а также протечек теплоносителя. ППМ изоляция отличается высокой паропроницаемостью, поэтому влага испаряется из материала очень быстро, и в контроле за увлажнением практически нет никакой необходимости.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что выбор между ППУ и ППМ изоляцией труб – вопрос, по крайней мере, дискуссионный. Однако в некоторых регионах он был решен в пользу труб ППУ: Москва, ХМАО, а также ряд других российских регионов законодательно запретили использование любых изоляционных материалов, кроме ППУ.

ППУ и ППМ изоляция

Проблема сокращения тепловых потерь при транспортировке теплоты будет стоять перед эксплуатирующими организациями до тех пор, пока существует централизованное теплоснабжение и, соответственно, применяются теплотрассы большой протяженности. Применяемые ранее для наружных теплосетей теплоизоляционные материалы через несколько лет эксплуатации приводили к потерям в пределах 10-20% и выше от общего количества переданной теплоты, притом, что современные материалы позволяют ограничить потери в пределах 2,5%, что в разы отличается от существующих значений.

В первую очередь, это материалы из пенополиуретана (ППУ). Если в России по образцу европейских стран будет произведена массовая замена тепловых сетей с применением ППУ, обеспечив при этом колоссальную экономию энергоресурсов, то в дальнейшем сокращение тепловых потерь будет составлять доли процента.

В России из-за специфических условий энергоснабжающие организации не поставлены пока в условия жесткой борьбы за сокращение потерь в тепловых сетях, но о том, что такое время наступит в недалеком будущем, можно говорить уверенно.

Поэтому при всей сложности с финансированием необходимо прикладывать максимальные усилия для применения современных материалов и любой призыв возвращаться к минеральной вате втом виде, как это существовало, можно рассматривать, как призыв опять носить решетом воду.

Если остановиться подробнее на применении ППУ в тепловых сетях, то основной интерес вызывает так называемая конструкция «труба в трубе» с применением наружной оболочки из полиэтилена или оцинкованной стали.

При этом стальная труба снабжается системой сигнализации, состоящей из медных проводников, закладываемых под оболочку на всю длину трубопровода.

В России за более чем десятилетний период внедрения трубопроводов с ППУ изоляцией накоплен определенный опыт, в том числе негативный.

Надо сказать, что на начальном этапе в 90-е гг. прошлого столетия из-за ограниченных возможностей по выбору компонентов ППУ и полиэтилена, надежной конструкции стыковых соединений, а также из-за отсутствия необходимой оснастки и качественного оборудования на заводах-изготовителях, качество выпускаемых труб было невысоким. Свою долю негатива внесли и всевозможные упрощения в виде исключения системы сигнализации при прокладке теплосети, неправильный выбор марок стали основной трубы, при котором не учитывались все агрессивные факторы, в результате чего срок службы труб был несоизмерим со сроком службы теплоизоляции.

 

В настоящее время ситуация кардинально изменилась.

Расширился ассортимент применяемых компонентов ППУ. Проведены необходимые разработки и допущены к использованию ППУ, допускающие температуру теплоносителя в трубе до 150-160 ОC, при непрерывной работе свыше 30 лет.

Изменились возможности по качественной заделке стыков. Вместо термоусаживаемой ленты предлагается широкий выбор специальных муфт, в том числе и из сшитого полиэтилена, которые обеспечивают надежную герметизацию стыковых соединений.

Повысилась техническая оснащенность заводов. Дробеметная очистка трубы, коронная обработка электрическим разрядом полиэтиленовой оболочки, компьютерные технологии при изготовлении фитингов и т.д. — стали обязательными условиями в комплектации производства для ответственных изготовителей.

Надежная работа теплосети в значительной степени зависит от ее защищенности от электрохимической коррозии. В городах с наличием кабелей, активной защиты газопроводов и в целом большой насыщенностью подземными коммуникациями эта проблема выходит на одно из первых мест. При применении труб ППУ возможность отказов по причине электрохимической коррозии сводится к минимуму.

Отдельная тема для разговора — это наличие на трубопроводах ППУ системы ОДК. Принцип работы подробно описан в соответствующей литературе. На практике применение системы требует от персонала определенной подготовленности и приложения усилий как на стадии монтажа, так и в период эксплуатации. При этом появляется возможность планировать работу на теплосетях с опережением при появлении факторов, способствующих коррозии, не допуская ситуации до аварийной.

Разговор о надежности будет неполным, если не затронуть проблему качества изготовления продукции и монтажных работ. Именно этот вопрос дал основание для критики труб с ППУ изоляцией. Но что характерно — никто не ставит под сомнение конструкцию, все согласны, что это следствие других причин, т.е. некомпетентность рабочих, недостаток финансов, упрощенчество, неспособность повысить культуру эксплуатации, привычка работать по старинке. Устранение перечисленных недостатков — задача не менее сложная, чем освоение нового вида продукции.

Известно, что система централизованного теплоснабжения в западных странах отличается от аналогичных систем в России. Если за рубежом применяется в основном количественное регулирование отпуска тепла, то в нашей стране качественное или качественно-количественное.

При этом отличаются и максимальные температуры теплоносителя. Именно эти различия не позволяют, на наш взгляд, простое копирование зарубежных технических решений при проектировании и эксплуатации тепловых сетей. Кроме этого в стране сложилась система подготовки теплового хозяйства к работе в зимних условиях, изложенная в многочисленных инструкциях, важнейшей составной частью которых является гидравлическое испытание, позволяющее определить прочностные возможности всех элементов теплосети. По нашему мнению, напрашивается вывод, что при строительстве тепловых сетей с ППУ изоляцией должен применяться тот

же способ, опробованный и хорошо зарекомендовавший себя именно в работе с качественным регулированием. Возможно, в перспективе при надлежащем уровне эксплуатации, используя данные систем ОДК, можно будет отказаться от гидравлических испытаний, но в настоящее время предприятия к этому просто не готовы.

В целом внедрение трубопроводов с ППУ изоляцией при условии надлежащего качества изготовления и монтажных работ оправдало себя полностью.

Следует также остановиться на другом типе теплоизоляции с применением тех же ППУ компонентов — пенополимерминеральной (ППМ) изоляции, получившей определенное распространение.

ППМ изоляция получается за счет добавления в заливочную систему минеральных добавок (кварцевого песка и др.). При этом уменьшается пористость и естественно в 1,5-2 раза ухудшается основной показатель теплоизоляции — коэффициент теплопроводности, и для того, чтобы получить сравнимые с ППУ данные потерь на тепловых сетях, необходимо выполнить более толстый слой изоляции. Конструктивное отличие состоит в том, что отсутствует гидроизоляционный защитный слой и система сигнализации. Данный тип изоляции разрешен к применению действующей нормативной документацией и естественно имеет право на жизнь. Хотелось бы уточнить пределы применения данного типа теплоизоляции, сравнив его с ППУ изоляцией по двум показателям: первый — влияние, оказываемое данным способом на надежность работы теплосетей, и второй — экономическая целесообразность.

 

Конструкция трубопроводов с ППМ изоляцией не вселяет уверенности в надежности системы по причине отсутствия гидроизоляционного слоя и вследствие возможного проникновения влаги к основной трубе. Но если в отношении прогретой трубы есть еще какие-то объяснения процессам, происходящим внутри теплоизоляционного слоя, то для сезонных тепловых сетей, отключаемых на летний период, таковых нет и можно только отметить их максимальную уязвимость от электрохимической коррозии. Если предположить, что по окончании отопительного сезона произойдет аварийное затопление коммуникаций с намоканием теплоизоляции, то срок службы тепловой сети будет исчисляться несколькими годами, поскольку увлажненность будет постоянно присутствовать.

Непроработано также поведение теплоизоляции на подвижных участках тепловой сети, в частности на П-образных компенсаторах и на углах поворота. Добавление минерального наполнителя повышает хрупкость изоляции и, следовательно, увеличивается возможность сколов. Предстоит решить непростую задачу, при которой повышение прочности вызывает ухудшение теплотехнических свойств и способствует появлению сколов и, наоборот, уменьшение ее приводит к беспрепятственному проникновению влаги.

В некоторых рекламных проспектах по ППМ изоляции в качестве преимущества преподносится факт отсутствия системы ОДК. Конечно, это мнение ошибочно. Трубы с ППУ изоляцией и систему ОДК продвигают заводы-изготовители данных труб, у руководства которых стоят люди, прошедшие школу эксплуатационных организаций и персонально несшие ответственность за безаварийную работу теплосетей. Они знают, что инфраструктура города — это целый организм, в котором практически ежедневно происходит порыв водопроводных линий, затопление канализационными стоками, несрабатывания ливневок и прочее, они знают цену информации о состоянии теплоизоляции после таких затоплений, которую дает СОДК. Не случайно в крупных городах России после опробования труб с ППМ и труб с ППУ принято решение в пользу ППУ. Так произошло в г. Москве после экспериментального применения труб с ППМ изоляцией.

Противоположную точку зрения отстаивают производители труб в ППМ изоляции, у руководства которых стоят специалисты сервисных служб и подрядных организаций, задача которых обеспечить работой персонал. Интересно, что даже при наличии рекламы данный вид теплоизоляции не привлекает внимания зарубежных специалистов.

Подводя итоги изложенного, можно сделать вывод — применение труб в ППУ изоляции при надлежащем качестве продукции и монтажных работ повышают надежность работы теплосетей. В отношении труб с ППМ изоляцией утверждение обратное. Экономическое сравнение вариантов говорит о том, что трубы с ППМ изоляцией и увеличенным теплоизоляционным слоем для получения аналогичных с ППУ характеристик тепловых потерь дороже.

Пенополиуретановая изоляция: преимущества, недостатки и характеристика пенополиуретана

К преимуществам пенополиуретановой изоляции (ППУ изоляции) относятся:

1. ППУ изоляция имеет самый низкий коэффициент теплопроводности пенополиуретана из перечисленных материалов: 0,032-0,035 Вт/(м 0С). Соответственно, теплоизоляционные конструкции из пенополиуретана соответствуют требованиям действующего нормативного документа СНиП 41-03-2003 “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов” по части энергетической эффективности тепловой изоляции и теплоизоляционных конструкций.

2. Теплоизоляционные конструкции из пенополиуретана имеют меньшую плотность и массу по сравнению с другими материалами (т.е. ППУ изоляция более легкая по сравнению с АПБ изоляцией и ППМ изоляцией).

3. Полная комплектность заводского изготовления ППУ изоляции: тройники, отводы, компенсаторы, арматура.

4. При использовании пенополиуретановой изоляции не требуется нанесения антикоррозионного покрытия на стальные трубопроводы под изоляцию.

Недостатки пенополиуретановой изоляции (ППУ изоляции):

1. Термостойкость ППУ изоляции не превышает 130 0С (допускается только кратковременное повышение температуры теплоносителя до 150 0С). Этот фактор существенно ограничивает применение ППУ изоляции в тепловых сетях, работающих по температурным графикам 140/700С, 150/700С и выше. Работа по температурным графикам 140/700С, 150/700С и выше, для тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана возможна только при наличии специального теплоизолирующего слоя (тонкий полимербетон или антикоррозионное покрытие “Вектор-1265”), который разделяет основной слой ППУ изоляции и наружную стенку трубопровода. Такая технология получила название “стальная труба в комбинированной ППУ изоляции”.

2. Тепловая изоляция из пенополиуретана непрочна и имеет слабую стойкость к механическим воздействиям (предел прочности на сжатие не превышает 0,3-0,4 МПа и только частично соответствует требованиям СНиП 41-03-2003 “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов”).

3. При увлажнении ППУ изоляция разрушается и может оказывать агрессивное коррозионное воздействие на трубопроводы. Этот фактор обуславливает обязательное применение гидрозащитной оболочки (слой полиэтилена высокой плотности) и системы оперативно дистанционного контроля (СОДК) за увлажнением ППУ изоляции.

4. При повреждении и/или увлажнении ППУ изоляции, полностью заменяется весь участок тепловой сети (т.е. ППУ изоляция, не ремонтно-пригодна).

5. Тепловая изоляция из пенополиуретана горюча (т.е. теплоизоляционный материал пожароопасный). Пенополиуретан горючесть Г3 и Г4. Воспламеняемость ППУ — В2 и В3, а дымообразующая способность пенополиуретана Д2, Д3 и токстичность ППУ — Т2-Т4.

6. Высокая стоимость теплоизоляционных конструкций из пенополиуретана: больше стоимости АПБ изоляции и изоляции из минеральной ваты в 1,2…1,8 раз.

7. Необходимость постоянного мониторинга влажности пенополиуретановой изоляции (т.е. трубопроводы тепловых сетей в ППУ изоляции должна быть оснащена системой оперативно дистанционного контроля влажности изоляции).

Характеристики пенополиуретана:

1. Средняя плотность сердцевины (плотность среднего слоя пенополиуретана), кг/м3; не менее — 60

2. Объемное водопоглощение пенополиуретана при кипячении, %; не более — 10

3. Прочность пенополиуретана при сжатии (при 10% деформации), МПа; не менее — 0,3

4. Прочность на сдвиг в осевом направлении, МПа; не менее — 0,12

5. Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении, МПа; не менее — 0,2

6. Коэффициент теплопроводности пенополиуретана при 50 градусах С, Вт/м0С; не более — 0,033

7. Расчетная рабочая температура ППУ, 0С — 140

8. Пиковая температура ППУ, 0С — 150

9. Стойкость полиэтиленовой оболочки к разрушению при постоянной нагрузке растяжение 4,0 МПа при 800С в водном растворе поверхностно активных веществ (ПАВ), ч., не менее — 2000

10. Электрическое сопротивление между стальной трубой и проводниками-индикаторами и между стальной оболочкой и проводниками, целостность проводников МОм, не менее — 1000

11. Изменение длины трубы-оболочки после нагрева, % (определяется по требованию заказчика) не более — 3

12. Относительное удлинение при разрыве полиэтиленовой трубы-оболочки, % (определяют для труб и изделий в полиэтиленовой оболочке) не менее — 350

13. Отклонение осевых линий — по пункту 4.14 (см. ГОСТ 30732-2006)

14. Качество поверхности и маркировка — по пунктам 5.1.4, 5.2.1 (см. ГОСТ 30732-2006)

15. Основные размеры — по пунктам 4.2-4.5, 4.7, 4.8, 4.12, 4.13 (см. ГОСТ 30732-2006)

Так что все эти показатели качества продукции в ППУ изоляции должны соответствовать требованиям ГОСТ 30732-2006.

Поделиться ссылкой:

«Омский завод трубной изоляции» — Статьи: Система качества в теплоснабжении — путь к энергетической безопасности и повышения надежности в тепловых сетях.

Система качества в теплоснабжении — путь к энергетической безопасности и повышения надежности в тепловых сетях.

        Одним из важнейших аспектов реформирования ЖКХ является повышение надежности систем теплоснабжения, что должно обеспечить бесперебойное снабжение потребителей тепловой энергии в течении всего периода эксплуатации, недопущения ситуаций, опасных для жизни людей и окружающей среды. 


            

Уровень эффективности, надежности и долговечности использования тепловых сетей в значительной степени определяет качество выполнения работ на каждом этапе: проектировщик отвечает за проект; производитель — за качество выпускаемой продукции; монтажная организация — за монтаж теплотрассы; строители — за выполнение строительных работ. Важно при этом , чтобы на каждом этапе было техническое сопровождение, наличие необходимых лицензий и разрешений РТН на выполнение данных видов работ и услуг, а также грамотный и беспристрастный надзор эксплуатирующей организации: согласование проекта, выбор поставщика продукции и монтажной организации, контроль за ходом выполнения строительных работ и приемо-сдаточных испытаний.

Согласно статистических данных за 1996-2009г.г. Основные повреждения в трубопроводах с ППУ-изоляцией составляют:

Отсюда видно, что более 60% дефектов — это стыковые соединения и система ОДК.


Качество монтажных работ трубопроводов в ППУ-изоляции, вопросы бесперебойного обеспечения населения тепловой энергией всегда были актуальными и совещания по этим проблемам необходимо проводить регулярно. Обсуждение действующих НТД в теплоснабжении, вновь разрабатываемых стандартов и Сводов Правил, предъявляемые требования к заделке стыковых соединений, монтажу системы ОДК, а также критерии к выбору надежных производителей продукции в ППУ-изоляции и ряд других вопросов неоднократно обсуждались на совместной конференции НП «Российское теплоснабжение» и ООО «Флоусистемз», на Второй межрегиональной конференции «Особенности функционирования и развития систем теплоснабжения в регионах России: надежность, качество и эффективность» в г.Ижевске, на годовой конференции «Ассоциации производителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией»в г.Санкт-Петербурге и в г.Перми. Ведь поставка некачественной продукции и неправильный монтаж дискредитирует саму идею применения трубопроводов в ППУ-изоляции.


Существует два аспекта, тормозящих внедрение ППУ-изоляции:


1) опасность применения стальных труб, бывших в использовании;
2) пенополимерминеральная изоляция.

Взгляд с другой стороны.

I. В настоящее время, некоторые предприятия, имеющие производственные площади для выпуска предварительно изолированных труб, представляют свою продукцию в ценовой политике, находящуюся существенно ниже его себестоимости. Это связано с использованием недорогих и несоответствующих требованиям качества и стандартов материалов, применением стальных труб, бывших в использовании.


Данный вид труб появился на рынке из нефтегазовой промышленности. Их дальнейшее использование в данном секторе невозможно по причине окончательного расчетного срока эксплуатации отсутствия гарантии их надежности. Стальные трубы, бывшие в употреблении, проходят поверхностную очистку и позиционируются, как новые. При этом, действительная стоимость такой трубы составляет не более 50-60% от стоимости новой.
Пытаясь выжить в сложных рыночных условиях и в целях получения быстрой прибыли, некоторые предприятия-изготовители труб в ППУ-изоляции без стеснения закупают подобные трубы, бросая тень на добросовестных изготовителей, использующих качественные материалы. Учитывая, что доля стальной трубы в стоимости изделия в ППУ-изоляции составляет от 50% до 70%, некоторые производители не упускают случая снизить сметную стоимость проекта, чтобы выиграть тендер. Именно поэтому, последнее слово при выборе «поставщиков» продукции должно оставаться за инженерами-экономистами, а не за менеджерами ОМТС. Остаточный технический ресурс таких труб и присутствие воды, а также сложные условия эксплуатации трубопроводов в ППУ-изоляции, отрицательно сказываются на их долговечности и не гарантируют надежность теплопроводов, т.е. совместные действия термической усталости металла и коррозийно-активной среды вызывают отказы трубопроводов (аварии).


Совокупность коррозийных, механических и сорбционных процессов определят механизм разрушения металла трубопроводов. Разрушение металла при этом происходит в несколько этапов. Сначала, под воздействием переменной нагрузки, напряжения в металле увеличиваются, существующая в ранее использованных трубах неоднородность внутренней поверхности усиливается и начинается местная коррозия. Далее коррозионные повреждения развиваются в субмикротрещины и микротрещины. Затем, одна из микротрещин переходит в макротрещину, которая в течении некоторого периода времени увеличивается до своих критических размеров. Рост трещин ускоряется тем, что в них попадает вода и образуются микрогальванические пары. Стенки трещины в период цикла сжатия трутся друг о друга, разрушая защитные пленки. После этого наступает стремительный рост трещины и лавинообразное разрушение металла. Срок эксплуатации данных труб не более 8-10 лет. При визуально-оптическом и внешнем осмотре бывает иногда трудно отличить новые трубы от бывших в использовании, но характерные признаки все-таки имеются:
-отсутствие заводской металлургической окалины серо-голубого цвета;
— искривление трубы по длине;
— «свежая» обработка торцов трубы (фаска) ;
— овальность трубы сверх допуска при ее поперечной резке, хотя по концам овальность в норме. И ряд других причин.
Учитывая, что использование бывших в эксплуатации труб запрещено Федеральным законом «О теплоснабжении» и ГОСТом 30732-2006 п.5.2.1., при малейшем подозрении необходимо проводить дополнительные исследования и в случае подтверждения немедленно браковать изделия и сообщать об этом:
— в «Ассоциацию производителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией»;
— в НП «Российское теплоснабжение»; — эксплуатирующие организации. для принятия необходимых мер к таким производителям.

II. ППМ-изоляция является отечественной разработкой и она была актуальной в XX веке, когда термостойкость ППУ-изоляции была не больше 120-130` С. Сегодня уже сами специалисты ОАО «ВНИМПИ Энергопром» признают несовершенство данной изоляции.


Из основных преимуществ, которые рекламируют заводы-поставщики: (высокая механическая прочность наружного коркового слоя, адгезия изоляции к трубе, хорошая антикоррозийная защита труб внутренним корковым слоем, термостойкость 150`C, дешевизна прокладки труб и отсутствие системы ОДК), можно выделить только хорошую адгезию изоляции к трубе, которая составляет 0,4 Мпа ( для ППУ-изоляции она составляет 0,12 Мпа), а остальные достоинства вымощены.


В этой изоляции больше минусов, чем плюсов.


Какие же основные недостатки ППМ-изоляции?:


1) ППМ-изоляция выпускается по техническим условиям,которые должны разрабатываться в соответствии с ГОСТ 2.114-95. Однако ТУ 5768-005-13300749-2005 завода НПП «Пенополимер» г. Коломна (один из передовых и основных заводов) разработаны с нарушением донного ГОСТа, где отсутствует раздел «Условия безопасной эксплуатации», то есть встает риторический вопрос: Кто возьмет ответственность на себя и даст гарантии безопасной эксплуатации трубы в ППМ-изоляции, а значит, и всей тепловой сети? Территориальные управления РТН вряд ли дадут разрешение на применение данной продукции.


2) За счет уменьшения пористости и увеличения плотности изоляции, коэффициент теплопроводности у ППМ-изоляции составляет 0,043-0,047 Вт/м` К ( По ГОСТу 30732-2006 она не должна превышать 0,033 Вт/м`К), то есть тепловые потери на 30-40% больше, чем у ППУ-изоляции.


3) Такое достоинство, как паропроницаемость, относится, в основном, на отопительный сезон. А как же летом, когда отопление отключается, и изоляция будет впитывать и накапливать всю влагу грунтовых и дождевых вод? Стальная труба несколько месяцев будет лежать в сырости, значит, трубу надо покрывать антикоррозийной краской, а изоляцию — влагозащитным покрытием (термолента или мастика), что значительно увеличивает стоимость продукции.


4) Отсутствие системы ОДК больше относится не к достоинству, а к недостаткам. ГОСТ 30732-2006 п. 4.24. и СНиП четко оговаривает, что теплоизолированные трубы и фасонные изделия должны быть оснащены проводниками ОДК. Это особенно актуально в крупных городах, где информация о состоянии трубопроводов имеет очень важное значение.


Если учесть, что труба монтируется бесканальным способом в грунт, то место прорыва можно определить только тогда, когда разроет грунт и провалится асфальт ( при этом надо помнить, что температура рабочей среды составляет 120-130`C ). Тем самым, мы нарушаем Указ президента РФ от 4.06.2008г. № 889 «О повышении экологической безопасности применяемых технологий в теплоснабжении».


5) При проведении температурных испытаний трубопроводов с ППМ-изоляцией наблюдалось растрескивание наружного защитного слоя, так как корка имеет очень плотную структуру. Значит, нет никакой гарантии, что не растрескивается и внутренний адгезионный слой. А если учесть, что в России применяется качественное регулирование отпуска тепла, то температурные изменения в трубопроводах непременно приведут к растрескиванию изоляции, а в последующем — намоканию и коррозии трубы.


Для оценки защитных свойств ППМ-изоляции на стальных трубах тепловых сетей бесканальной прокладки, аккредитованной лабораторией ЗАО «Ассоциация «КАРТЭК» (Ассоциация разработчиков и производителей средств противокоррозийной защиты для топливно-энергетического комплекса. Генеральный директор, профессор, д.т.н. А.П. Акользин) были проведены исследования в условиях, имитирующих условия эксплуатации в зонах с увлажненными грунтами.


Основные выводы из проведенных исследований таковы:


1) Ввиду пористости ППМ, жидкие коррозийные среды из увлажненных грунтов быстро достигают поверхности труб (не более одних суток при 45`C) ;


2) Повышение температуры водного теплоносителя до 100-150`C приводит к возрастанию скорости коррозии поверхности стальных труб в увлажненных грунтах в 4-5 раз;


3) Нахождение стальных труб с ППМ в увлажненных грунтах с повышенным солесодержанием в порах изоляции, приводит к интенсивной коррозии, составляющих до 25% поверхности труб;


4) ППМ практически не препятствует воздействию блуждающих токов на поверхность стальных труб;


5) По экспертной оценке, на основании рассчитанной скорости коррозии, срок службы стальной трубы в ППМ-изоляции с толщиной стенки 6 мм в агрессивных засоленных грунтах составит всего 5 лет.


6) В кипящей воде и 3% растворе NaCL происходит интенсивное растрескивание ППМ-изоляции уже после 1 ч выдержки.


7) Водопоглощение ППМ-изоляции при полном его погружении на 90 мин. при 100`C и на 60 мин. при 20 `C составило (по массе) 10,5 %, что значительно превышает величину, приведенную в ТУ 5768-005-133,0749-2005 (1,5 %). Аналогичные исследования проводила и немецкая компания «БАСФ Полиуретанес ГмбХ» : со сравнительными характеристиками ППУ и ППМ изоляции выступил на Х Всероссийской конференции «Тепло России» в г. Санкт-Петербурге инженер технической химии Попов Алексей.


Выводы данных исследований тоже неутешительны:


• охлаждение теплоносителя происходит на 20% быстрее, чем в ППУ-изоляции, в связи с чем риск промерзания трубы центрального отопления в очень холодные и долгие зимы России велик.


• производство и монтаж труб в ППМ-изоляции также дорого, как и технология ППУ-изоляции, хотя само производство ППМ-изоляции кажется значительно дешевле.


Об этом пишут:


— директор МУП «Тепло Коломны» — Герминский Н.Б. ( где это производство освоено) : «У предприятия имеется определенный опыт по прокладке трубопроводов в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции. Но мы достаточно быстро отказались от применения этих труб, т.к. по цене они получались сопоставимыми с трубами в ППУ-изоляции. Хотя предприятие-изготовитель трубопроводов в ППМ-изоляции декларирует стоимость меньшую по сравнению с трубами в ППУ-изоляции, но по факту суммарные затраты оказывались совершенно иными. Кроме этого для трубопроводов в ППМ-изоляции имелись случаи поставки некондиционнной продукции». (см. «Новости теплоснабжения», №11, 2009г.)


— Главный технолог ООО НПП «Пенополимер» г. Коломна Силаев Д.А., который приводит сравнение стоимости условной теплотрассы. (см. «Новости теплоснабжения «7, 2009г.) Рисунок 1 Сравнительная диаграмма суммарной стоимости условной теплотрассы диаметром от 32 до 530мм в ППУ и ППМ изоляции


• технические характеристики ППМ-изоляции примерно сопоставимы с характеристиками применения минеральной ваты ( а это — вчерашний день).


6) Термостойкость ППМ-изоляции — 150`C сегодня уже не является достоинством, так как термостойкость ППУ-изоляции уже обеспечивает температуру рабочей среды 159`C.


7) Разговор о надежности и долговечности трубопроводов будет неполным, если не затронуть проблему качества изготовления продукции и монтажных работ. В ППМ-изоляции не освоена вся номенклатура фасонных изделий (тройниковые ответвления, неподвижные опоры, укороченные изделия и т.д.), во время транспортировки продукции и при погрузочно-разгрузочных работах происходят растрескивания, сколы и отслоения наружной оболочки. Нет никаких директивных документов по монтажу стыков, нигде не проводится обучение специалистов монтажных и проектных организаций по расчету неподвижных опор, компенсаторов и т.д. Все это создает определенные трудности для качественной сборки и монтажа теплотрасс, поэтому многие тепловые сети, один раз попробовав ППМ-изоляцию, отказываются от нее в последующем (ОАО «МОЭК» г. Москва, Калининградские тепловые сети и многие другие). Даже при помощи хорошей рекламы, данный вид теплоизоляции не привлек зарубежных специалистов, потому что не является перспективным. Применение трубопроводов в ППУ-изоляции — перспективное направление и наше будущее, поэтому необходимо на каждом этапе соблюдать все требования и отвечать за качество выполняемых работ.


Главное, надо помнить, что основная наша задача — приносить тепло и уют в каждый дом!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *