Ппми изоляция труб и фасонных изделий. М.Е

Трубы в ППМ изоляции - современный способ строительства тепловых сетей

М.Е. Мишин, директор, ООО НПП «Пенополимер», г. Коломна Московской обл.

Предпосылки для создания ППМ изоляции

В журнале «Техника молодежи» за 1983 г. рассказывается об уникальном изобретении ученых из научно-исследовательского института «ВНИПИэнергопром» Минэнерго СССР - полимербетоне (ППБ), новом, эффективном виде теплогидроизоляции. В данной статье говорилось, что трубы в ППБ изоляции можно использовать для прокладки подземных (бесканальных и канальных) и надземных тепловых сетей с температурой теплоносителя до 150 О С. Внедрение ППБ изоляции значительно повышает надежность и долговечность сетей.

Центральная лаборатория тепловых сетей «ВНИПИэнергопрома» создала и запатентовала принципиально новые материалы для теплоизоляции трубопроводов еще в начале 70-х годов прошлого столетия. Уникальность изобретения состояла как в высоких эксплуатационных характеристиках защитного слоя, так и в том, что он изготавливался из отходов химического производства и материалов, которые практически лежат под ногами: песка, керамзитового гравия, золы, андезитовой муки и пр., что делало его очень дешевым. Слой защитного материала отличался низкой теплопроводностью, высокой степенью адгезии к металлу трубы (что не давало развиваться коррозионным процессам на ее поверхности), способностью выдержать большие нагрузки при прокладке трубопровода под землей. Технология нанесения теплогидроизоляционного покрытия оказалась максимально простой.

Более чем за 20 лет ППБ изоляция доказала заявленные свойства и параметры, зарекомендовав себя как один из лучших материалов для сохранения тепловой энергии при ее транспортировке в сложных гидрогеологических условиях и для защиты внешней поверхности труб от коррозии.

В начале 1990-х гг. пенополимербетон отпраздновал 25-летний юбилей. В Санкт-Петербурге проводилось диагностическое вскрытие участка тепловой сети в ППБ изоляции, прослужившего четверть века . Грунты Санкт-Петербурга классифицируются как одни из наиболее влагонасыщенных - увлажнение в осенний период составляет свыше 30%. После того, как трубы в ППБ изоляции извлекли на поверхность и очистили их от изоляции, то не обнаружили на них даже следов коррозии. А слой тепловой изоляции остался настолько прочным, что его пришлось скалывать ломом.

В 1995 г. участок теплосети в ППБ изоляции диаметром труб 219 мм был проложен в г. Коломна Московской обл. В апреле 2002 г. данный участок был вскрыт для проверки. Изоляция оказалась целой, без трещин. Следов коррозии на поверхности трубы не обнаружено.

Результаты указанных проверок не оказались случайными. По данным «ВНИПИэнергопром», ни в одном случае вскрытия тепловых сетей в ППБ изоляции, независимо от влажности грунта, не было обнаружено коррозии труб.

Несмотря на хорошие эксплуатационные характеристики, к середине 1990-х гг пенополимербетон, как теплоизоляция, уже уступал современным материалам по следующим показателям: высокая плотность (более 500 кг/м 3), а, следовательно, и вес изоляции; большой коэффициент теплопроводности (более 0,05 Вт/м°С); использование при изготовлении запрещенных и вредных веществ; отсутствие отработанной и апробированной технологии заделки стыковых соединений и изготовления фасонных изделий (системы трубопроводов).

Благодаря выдающемуся человеку и ученому д.т.н. Г.Х. Умеркину, руководителю отдела ОНИПТС «ВНИПИэнергопром», работа над совершенствованием материала тепловой изоляции не прекратилась. Удалось получить материал с более низкой плотностью и низким значением водопоглощения, улучшить теплоизоляционные свойства и при этом не снижать прочность материала и адгезию к стальной трубе.

По инициативе ГХ. Умеркина на базе «ВНИПИэнергопром» совместно с другими организациями были проведены дополнительные научно-исследовательские работы и в 1995 г. появился усовершенствованный материал, который получил название «пенополимерминерал» (ППМ). Он имел улучшенные свойства, а технология его изготовления (нанесения на стальные трубы) была усовершенствована и отработана.

Технология производства труб в ППМ изоляции и их преимущества

Как уже говорилось выше, технология изготовления труб в ППМ изоляции относительно проста. Компоненты изоляции смешиваются, полученная масса заливается в форму, в которую уложена труба.

Перед укладкой в формы поверхность стальных труб и фасонных изделий высушивается и очищается от масла, жира, ржавчины, окалины и пыли. Поверхность трубы и формы перед заливкой изоляционной смеси должна иметь оптимальную температуру для протекания реакции вспенивания и образования необходимой структуры ППМ изоляции.

На внутреннюю поверхность форм наносится смазка, которая препятствует прилипанию ППМ изоляции в процессе изготовления.

После заливки изоляционной смеси в форму, она закрывается на замок. В течение 20-40 мин масса вспенивается и застывает, равномерно распределившись по поверхности трубы, не образовывая раковин и пустот. Таким образом, мы получаем предизолированную трубу в ППМ изоляции.

При получении интегральной структуры ППМ изоляции за один технологический цикл в пределах объема одного изделия формируются пористая середина и уплотненная структура в краевых зонах изделия. То есть, за одну заливку изолирующей массы в форму на трубе образовываются три слоя. И каждый из них выполняет свою функцию (рис. 1) :

• наружный корковый слой 1 (плотностью 400600 кг/м 3 , толщиной 10-15 мм) защищает изоляцию от механических повреждений и проникновения капиллярной влаги;
• теплоизоляционный слой 2 (плотностью до 200 кг/м 3) обладает низким коэффициентом теплопроводности (до 0,041 Вт/м. О С);
• внутренний антикоррозионный корковый слой 3 (плотностью 300-400 кг/м 3 , толщиной 510 мм) защищает наружную поверхность трубы от коррозии.

Именно благодаря интегральной структуре ППМ изоляция сочетает в себе такие свойства, как: высокая механическая прочность и хорошие теплоизоляционные свойства, паропроницаемость и низкое водопоглощение.

Трубы в ППМ изоляции легко монтируются и не требуют высокого класса специалистов, выполняющих строительно-монтажные работы. Данное обстоятельство иногда является определяющим. Строительной или эксплуатирующей организации достаточно один раз обучить своих работников непосредственно на объекте технологии заделки стыковых соединений, после чего они могут самостоятельно выполнять эти несложные работы, не требующие наличия специальной техники и специалистов.

Трубопроводы в ППМ изоляции обладают высокой ремонтопригодностью. В случае необходимости вскрыть изоляцию на трубопроводе или в случае, если она оказалась повреждена при проведении земляных работ, то восстановить ее с сохранением всех присущих ППМ изоляции качеств можно в полевых условиях. Заделка стыковых соединений изоляции производится достаточно просто и дешево при использовании соответствующих комплектов оснастки для труб разного диаметра. При этом, залитый в полевых условиях стык не уступает по свойствам и качеству теплоизоляции, нанесенной в заводских условиях, образовывая на теле трубопровода монолитную конструкцию .

Например, при строительстве тепловой сети в одном из городов Московской области, которое, как часто бывает, затянулось на довольно длительное время, были применены трубы в ППМ изоляции. При этом изоляция достойно выдержала все «издевательства» над собой (рис. 2): затопление водой; заделка стыков дополнительных врезок; попытки поджога изоляции и др.

Существенным недостатком пенополимерминерала, как и любого другого полимерного материала, является старение под воздействием ультрафиолетовых лучей. Поэтому трубу при надземной прокладке защищают от их вредного воздействия красками, содержащими УФ- абсорберы, кремнийорганическими эмалями, акриловыми красками для полимерных покрытий и т.д.

Об эксплуатации труб в ППМ изоляции

Трубопроводы в ППБ изоляции эксплуатируются уже более 25 лет, а ППМ изоляции (усовершенствованной конструкции) - 10 лет. За это время накоплен значительный опыт их применения, который показал, что данный вид изоляции практически не подвержен разрушению и сохраняет свои свойства через 20 и более лет.

Начиная с 1983 г. всего по стране было проложено около 500 км трубопроводов в ППБ изоляции. В начале 90-х гг. прошлого столетия наблюдается некоторый спад, связанный со сложной ситуацией в стране. И начиная с 1995 г. количество трубопроводов, проложенных уже в ППМ изоляции, постепенно увеличивается, и на сегодняшний день протяженность трубопроводов в ППМ изоляции в России составляет более 2500 км.

Длительный срок работы трубопроводов в ППМ изоляции в различных регионах страны (от засушливых, жарких степей Южного Урала до районов Крайнего Севера, где в зимнее время температура опускается до -50 О С) свидетельствует об отсутствии разрушения конструкции, трещин, деформаций в зависимости от климатических условий, температуры теплоносителя, давления грунта.

Но наиболее широкое распространение ППМ изоляция пока имеет в центральном регионе России, где показывает хорошие результаты. Так, в 2008 г. на тепловой сети в г. Рязани было проведено обследование трубопровода в ППМ изоляции. Параметры обследованного участка тепловой сети (рис. 3):

• диаметр трубопровода 89 мм;
• диаметр изоляции 180 мм;
• бесканальная прокладка;
• срок эксплуатации на момент вскрытия - 6 лет;
• следов наружной коррозии не обнаружено;
• состояние изоляции - удовлетворительное, без повреждений, трещин, сколов, целостность изоляции не нарушена;
• влажность взятых образцов изоляции - 3,1% по массе;
• тепловые потери участка трубопровода по данным рязанской эксплуатирующей организации не превышают установленной нормы.

Стоит также отметить, что ППМ изоляция широко применяется не только при бесканаль- ной прокладке, но и при прокладке в непроходных каналах. В больших городах в стесненных условиях и при опасности бесканальной прокладки хорошей заменой трубопроводам с другими видами тепловой изоляции служит ППМ изоляция.

Результаты постоянных наблюдений за трубопроводами в ППМ изоляции позволяют рассматривать данную конструкцию как одну из современных и перспективных для трубопроводов тепловых сетей, прошедшую натурные испытания временем.

Литература

Журнал «Техника Молодежи», вып. 10, 1983 г., с. 22.

«Акты осмотра опытного участка трубопровода с пенополимербетонной изоляцией, разработанной институтом ВНИПИ- энергопром» № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Теплосеть «Ленэнерго», 1998 г.

Силаев Д.А. ППУ и ППМ изоляции. Взгляд с другой стороны // Новости теплоснабжения. 2009. № 7. С. 32-36.

Умеркин Г.Х., Романов С.В., Мишина А.М. Устранение повреждений на трубопроводах в пенополимерминеральной изоляции в полевых условиях// Новости теплоснабжения. 2008. № 9. С. 34-36.

Трубы ППМ нашли свое широкое применение в строительстве теплотрасс, сетей водоснабжения и других систем.
При устройстве трубопровода в районах с агрессивной средой велика вероятность ее разрушающего воздействия на трубы. Именно в таких условиях особенно уместны трубы в ППМ изоляции.
Благодаря превосходным свойствам изолирующего материала, трубы ППМ имеют ряд преимуществ:
1) срок эксплуатации без потери технических характеристик составляет от 30 лет;
2) ППМ характеризуется низкой теплопроводностью и гигроскопичностью;
3) особенными свойствами внутреннего и внешнего слоев обеспечивается устойчивость труб к коррозийным реакциям;
4) трубы ППМ - удачное средство прокладки теплосети с качественным режимом регулирования. В теплосетях с использованием труб ППУ предусмотрено количественное регулирование.

Трубы в ППМ изоляции купить в Москве с учетом выгодной цены и гарантированного качества мы предлагаем в ООО «Профизол». Здесь Вы получите полную информацию о ППМ трубах и возможность выбрать необходимые элементы из широкого ассортимента.

Прайс с ценами на трубы ППМ

Для труб ППМ цена значительно ниже, чем для труб ППУ, главным образом, за счет использования отечественных материалов и отсутствия необходимости во внешней полиэтиленовой или оцинкованной оболочке.
Кроме того, трубы в ППМ изоляции цену достаточно быстро окупают благодаря длительному сроку эксплуатации.
В поисках поставщика труб ППМ купить составляющие элементы требуемых размеров и качества Вы всегда можете у проверенной компании ООО «Профизол». Мы предлагаем купить трубы в ППМ изоляции по выгодным ценам, которых нам удается добиваться за счет особенных условий с производителями материалов.
Наши постоянные клиенты и партнеры на вопросе, где купить трубу ППМ в Москве, долго не задерживаются и обращаются в очередной раз к нам. Потому что мы предлагаем превосходный коктейль из качества, цены, сервиса и обслуживания.
При необходимости купить трубы ППМ цену следует смотреть в прайс-листе, который можно свободно заказать по форме на сайте, либо заказать обратный звонок. В этом случае наш менеджер свяжется с Вами и предоставит в информации о трубах в ППМ изоляции и элементах ППМ прайс, на основании которого возможно будет произвести нужный расчет стоимости.
Мы готовы предложить Вам крепкое, взаимовыгодное и приятное сотрудничество!

Пенополимерминеральная изоляция - ППМ (ППМИ) представляет собой тепловую изоляцию на основе вспененного полимера и минерального наполнителя. Основные компоненты ППМ изоляции - это, как правило, и введённый в него для придания механической прочности минеральный наполнитель, в качестве которого обычно выступает песок, зола или другие материалы.

Не так давно ППМ начал активно применяться в качестве теплоизоляционного материала при строительстве труб в ППМ изоляции . В целом изоляция ППМИ труб является совсем недорогим методом, о чем не скрывая заявляют производители стальных труб в ППМ изоляции.

И с этим сложно поспорить. Стоимость изготовления и монтажа сравнительно мала, пенополимерминеральные трубы прокладывать значительно легче, чем, к примеру, . При строительстве отсутствует необходимость монтажа системы ОДК, а затем контроля над ней. Нет нужды обучать персонал методикам дистанционной диагностики, оборудовать коверы системы ОДК, не надо прозванивать провода - закопал и забыл, о чем ещё можно мечтать эксплуатирующим теплотрассы муниципальным предприятиям? Выходит, что цена ППМ изоляции действительно низкая, однако рассмотрим сравнение технических характеристик ППМ и ППУ подробнее:

Для этого обратимся к результатам лабораторных испытаний компании BASF , представленных на ежегодной международной конференции "Тепло России" в 2010 году в Санкт-Петербурге.

Снимки, выполненные при помощи электронного микроскопа с 63-кратным увеличением :

ППУ, заливочная плотность 80 кг/м3.

ППМ, заливочная плотность 260 кг/м3, доля песка по массе 41,3%.

Прочность ППУ и ППМ при сжатии :

Сравнение теплопроводности ППУ и ППМ :

Водопоглощение ППУ и ППМ :

Как видно из приведенных графиков - свойства и характеристики ППМ-изоляции сопоставимы со свойствами ППУ . Но! Все эти измерения проводились и проводятся в лабораториях при сухом теплоизоляционном материале, а что же происходит в реальности? На практике, производители ППУ-труб зачем-то защищают пенополиуретан надежной полиэтиленовой оболочкой, долго и тщательно проводя опрессовку и контроль каждого стыка, монтируют и отслеживают намокание ППУ через сложную систему ОДК. Зачем?

Всё дело в том, что и ППУ и ППМ при контакте с водой медленно, но верно набирают влагу , причем водопоглощение ППМ даже несколько выше (см.график). Влага распространяется по всему теплоизоляционному слою, достигая металла трубы, который при сверхвысокой температуре теплоносителя коррозирует и разрушается со стремительной скоростью. То же самое можно сказать о теплопроводности, которая у обоих материалов более-менее сопоставима при сухом материале:

График изменения теплопроводности при старении для сухого ППУ и ППМ:

Но если ППУ или ППМ намокнет - то коэффициент теплопроводности обоих материалов возрастает также одинаково, стремительно и многократно...
Во время изготовления ППМ изоляции вместе с улучшением механических характеристик, ухудшаются теплоизоляционные свойства материала, увеличивается показатель водопоглощения всей конструкции (ведь гидроизоляционная защита отсутствует в принципе ), а технические характеристики мокрой ППМ изоляции труб и отводов оставляют желать лучшего.

В реальности происходит вот что: изоляция ППМ труб быстро набирает влагу , активно впитывает её, следовательно, теплопроводность резко увеличивается, а когда вода достигает металла трубы, возникает стремительная коррозия, от которой уже никуда не деться, а высокая, до 150 градусов, температура теплоносителя выступает мощнейшим катализатором коррозионного процесса.

Получается, что трубы стальные в ППМ изоляции гораздо быстрее разрушаются под воздействием коррозии. Намокший теплоизоляционный материал сильно греется и, активно отдавая тепло, хорошо прогревает землю и топит снег на поверхности пролегания трубопроводов при бесканальной прокладке. Теплопотери превышают все мыслимые и немыслимые пределы, а коррозия при этом не знает границ.

Отдельно стоит взглянуть, как выглядит изоляция ППМ стыков , ведь как утверждают производители ППМ-труб - это одно из их главных преимуществ перед ППУ-трубопроводами в заводской оболочке. Подумать только, стоимость заделки стыка в 3 раза дешевле . С этим сложно поспорить. Однако глядя на стыки ППМ труб - создаётся твёрдое убеждение, что это не преимущество, а главная беда ППМ-изоляции:

Труба ППМ, а с 2003 года - ППМИ - труба в пенополимерминеральной изоляции является отечественным ответом на зарубежную разработку (ППУ), и применяется для производства предизолированных трубопроводов в промышленных условиях. Данная технология была разработана советскими учеными в 1973 году, сейчас менее популярна и продукция производится только в России. Стальная труба в ППМ изоляции производится согласно ТУ 5768-005-1330074-2005, и представляет собой новый состав для производства предизолированных труб, отводов, неподвижных опор, и других фасонных элементов, необходимых при проектировании теплотрассы. Материал ППМ отнесен к классу пенополимербетонов, состоит из полимерных связующих звеньев и кварцевого песка.

На отечественном рынке трубы ППМ представляют собой новинку, популярность которой стабильно растет. В первую очередь, это связано с экономичностью данного вида продукции. В частности, заделка стыков при соединении таких труб обходится дешевле, чем при использовании многих иностранных аналогов. Пенополимерминеральная изоляция представляет собой российскую разработку, и поэтому цены на трубы ППМ более приемлемы по сравнению с зарубежными изделиями.

Особенности труб ППМ

Особым достоинством этого вида продукции является то, что внешний слой изоляции чрезвычайно прочен и не нуждается в дополнительном слое полиэтилена. Поэтому трубы ППМ можно укладывать непосредственно в лотки непроходных каналов, а также засыпать грунтом. Это особенно удобно при проведении работ в городских условиях. Также простота укладки дает возможность заметно уменьшить время работ.

Кроме этого, для труб ППМ характерна высокая теплостойкость, _ благодаря чему данные изделия отлично подходят для эксплуатации в российских условиях. К их достоинствам можно отнести также прочность, надежность, возможность использования в широком температурном диапазоне.

Сразу же, после заливки трубы, в наглухо закрытой форме, пенополимер начинает интенсивно пениться и обволакивает трубу, распределяясь на три слоя:

Нижний слой - антикоррозийный, предназначен для «мертвого» сцепления, склеивания с металлом трубы. Его толщина 3-8 мм, с высокой адгезией плотно прилегающий к трубе с объёмной массой 400-500 кг/м3;

Средний слой - теплоизоляционный слой, требуемой по расчёту толщины, с объёмной массой 80-100 кг/м3. Он толстый - похож на губку с огромным количеством воздушных пузырьков внутри. Он удерживает тепло, пропуская - не только сотые доли ватта на погонном метре (в то время, как обычные стальные трубы теряют на пути от котельной до потребителя 10-12 процентов энергии).

Верхний слой изоляции - механо-гидрозащитный слой толщиной 5-10 мм с объёмной массой 400-600 кг/м3. Это прочный корковый слой, предназначенный выдержать тяжесть грунта и предохранить от механических повреждений. Причем с годами она становится все прочнее.

Естественно, что изолированная труба стоит дороже металлической, но в будущем такие трубы себя окупают.

Во - первых - трубы в пенополимерминеральной изоляции имеют более длительный срок службы, чем трубы, произведенные с другими изоляционными покрытиями;

Во - вторых - происходит экономия огромного количества тепловой (см. диаграмму) энергии, а это, в наше время, ценное качество трубопроводов.

В третьих - отличительное качество труб ППМИ - ремонтнопригодность, что обуславливается технологией их изготовления. Изоляция имеет ряд качеств, которыми она выгодно отличаются от других видов изоляции. Если ковш экскаватора случайно повредил оболочку, можно той же самой пенной смесью залить раковину - и изоляция будет восстановлена. Монтаж стыков труб также менее трудоемкий, доставляет меньше хлопот, чем стыковка труб с другими изоляционными покрытиями. Стык в полевых условиях заливается пеной, как описано в предыдущем абзаце, причем его изоляция для покупателя стоит ровно столько же, сколько изоляция прямого погонного метра. Возможно использование другого способа - метода отливки скорлуп на предприятии. В ООО «Медиум-строй» имеются формы для изогнутых участков труб. Сразу же, после заливки трубы, в наглухо закрытой форме, пенополимер начинает интенсивно пениться и обволакивает трубу, распределяясь на три слоя:

В - четвертых - трубы в ППМИ необязательно укладывать на полутораметровую глубину, где грунт менее промерзает. Низкая теплопроводность полимера позволяет укладывать трассу на глубине 40-50 сантиметров, что не требует крупногабаритной техники в виде экскаваторов. ППМИ трубу можно пустить и по поверхности, предварительно выкрасив мастикой, либо укрыв металлосодержащими средствами защиты, чтобы предотвратить разрушение от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Cравнительная характеристика ремонтопригодности теплопроводов в ППМ и ППУ изоляции при локальных повреждениях

Заинтересованность в покупке труб проявили многие жилищно-коммунальные хозяйства Московского региона и прилегающих к Московской области регионов, а также Ленинградская область.

Основные достоинства трубопроводов с ППМ-изоляцией

ППМ-изоляция на стальной трубе представляет собой монолитную теплоизоляционную конструкцию с переменной плотностью по сечению. За один цикл формирования одновре¬менно образуются три слоя:

1. Внутренний - антикоррозионный слой исключает коррозионный процесс как при присутствии, так и отсутствии влаги;
2. Средний - теплоизоляционный слой ;
3. Наружный - механо-гидрозащитный слой .

По сравнению с другими конструкциями теплопроводов (в частности ППУ), теплопроводы в ППМ-изоляции отличаются:

• дешевизной (средние и крупные диаметры, фасонные части, комплект для изоляции стыков, отсутствие системы ОДК, которая в данном случае не требуется);
• простотой изготовления: не требуется специальной подготовки и обработки поверхности труб перед укладкой в формы;
• отсутствием необходимости специальной антикоррозионной защиты труб;
• паропроницаемостью коркового слоя;
• высоким качеством и мономерностью теплоизоляционного слоя (без раковин и пустот, присущих технологии производства теплопроводов в ППУ-изоляции);
• ремонтопригодностью: практически любые дефекты легко устраняются неразрушающими конструкцию методами;
• стойкостью к старению (в результате химической реакции между полиизоцианатом и наполнителем повышается термостойкость ППМИ и прочность изделия в целом).
• 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).

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. 6.03 №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.