Предизолированные трубы для тепловых сетей. Предварительно изолированные трубопроводы для систем централизованного теплоснабжения Типы по конструкции

Предварительно изолированные трубопроводы используются в тепловых сетях как при бесканальной подземной прокладке, так и при надземной прокладке. В практике строительства тепловых сетей применяются трубопроводы с пенополиуретановой теплоизоляцией типа «труба в трубе» (трубы ППУ). Трубопровод состоит из трубы, пенополиуретановой теплоизоляции и защитной оболочки (рис. 3). Применяются стальные или полимерные (для ГВС) трубы. Между трубой и оболочкой устанавливаются центрирующие опоры из полиэтилена.

Предварительно изолированные трубопроводы обеспечивают следующие преимущества перед существующими конструкциями:

Повышение долговечности (ресурс трубопроводов) в 2-3 раза;

Снижение тепловых потерь в 2-3 раза;

Снижение эксплуатационных расходов в 9 раза (удельная повреждаемость снижается в 10 раз);

Снижение капитальных затрат в строительстве в 1,3 раза;

Наличие системы оперативного дистанционного контроля над увлажнением теплоизоляции.

Предварительно изолированные трубы успешно используются для строительства:

Сетей теплоснабжения;

Систем горячего водоснабжения;

Технологических трубопроводов;

Нефтепроводов.

Тепловую изоляцию наносят на всю длину стальных труб и фасонных изделий за исключением концевых участков, равных 150 мм при диаметре труб до 219 мм, и 210 мм при диаметре 273 мм и более. Места стыков теплоизолируются на месте строительства, после сварки и испытания трубопровода. Изолирование участков труб со сварными стыками может производиться по одному из методов: установкой изолирующих скорлуп из жесткого пенополиуретана с нанесением гидроизолирующего материала; установкой полиэтиленовых муфт с заливкой в полость муфты пенополиуретана.

Защитные оболочки изготавливаются в виде тонкостенных труб из полиэтилена высокой плотности. Они предназначены для трубопроводов непосредственно расположенных в земле, обеспечивая их водонепроницаемость и механическую защиту.

Для трубопроводов, расположенных над поверхностью земли, применяют защитную оболочку из оцинкованной стали с толщиной цинкового покрытия не менее 70 мкм.

Трубопроводы из стальных труб оснащаются системой оперативного дистанционного контроля намокания изоляции, состоящей из двух медных проводов (один из которых электроизолирован, а второй без изоляции) и электронного блока сигнализации. При намокании изоляции вследствие коррозии трубы или нарушения целостности защитной оболочки, изменяется омическое сопротивление системы, что фиксируется блоком сигнализации.

Срок службы тепловой изоляции труб и фасонных изделий должен составлять не менее 25 лет. Пенополиуретан не оказывает вредного влияния на окружающую среду и обеспечивает высококачественную эксплуатацию изоляции при температурах до 130 °С.

Для нормального функционирования любого трубопровода необходима защита от механических повреждений и негативного воздействия окружающей среды, чаще всего от низких температур. По статистике причиной большинства аварий является холод. Теплоизоляция из минеральной или базальтовой ваты обеспечивает достаточно надежную защиту. Но ее монтаж и обслуживание связаны с большими трудозатратами. Поэтому были разработаны предварительно изолированные трубы с синтетическим теплозащитным слоем.

Эти изделия похожи на дымоходы, выполненные по технологии «сэндвич». В общем виде предизолированные конструкции выглядят как один или несколько цилиндров, помещенных в оболочку большего диаметра. Пространство между ними залито синтетическим наполнителем. Чаще всего используется пенополиуретан (ППУ).

Центральная труба изготавливается из стали, но есть разновидности с одной или несколькими из пластика. Для защиты пенополиуретановой прослойки от намокания и механических повреждений применяется металлическая оцинкованная лента или полиэтилен. Внутри находится специальный провод, позволяющий контролировать состояние системы и оперативно выявлять возникающие дефекты. За счет применения специальных технологий обеспечивается прочное соединение слоев между собой. В итоге получается цельное изделие, а не набор элементов.

Преимущества предизолированных труб с ППУ

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам эти изделия начали теснить другие виды. Рост популярности обеспечивается следующими достоинствами:

1. Благодаря простоте укладки и отсутствию необходимости устройства колодцев сроки монтажа и трудозатраты сокращаются в 2-3 раза.
2. Потери тепла снижены до 2 %. У обычных труб они доходят до 40 %.
3. Увеличен в 3-5 раз срок службы по сравнению со старыми технологиями.
4. Высокая надежность предизолированных изделий и их соединений снижает затраты на ремонт.
5. Встроенный дистанционный контроль позволяет своевременно выявлять неисправности.
6. Не нужно заземление и дренаж.
7. Надежная защита от коррозии и негативных воздействий.

Технология и конструкция

Чтобы обеспечить высокую прочность соединения трубы с теплоизолирующим слоем, ее поверхность подвергается дробеметной обработке. Помимо удаления ржавчины и грязи, это позволяет получить шероховатую текстуру. С этой же целью защитная оболочка с внутренней стороны обрабатывается коронарным разрядом.

Затем трубу кладут на монтажный стол, контролируя ее положение центраторами и СОДК. После чего с помощью лебедки перемещают внутрь внешней оболочки и по конвейеру отправляют в термокамеру. Горячим воздухом, подаваемым вентилятором, труба нагревается до 350 ⁰C. Для равномерного распределения температуры ее заставляют вращаться. С обоих концов устанавливаются заглушки с отверстиями для выхода воздуха. Их закрепляют винтами, чтобы жидкий состав не просачивался из пространства между труб.

Параметры формирования теплоизолирующего слоя устанавливаются на пульте заливочной машины. Их значения зависят от вида сырья, длины и формы изделия. Жидкий ППУ быстро впрыскивается с помощью лейки. После его отвердения конструкция отправляется на проверку качества. По окончании сертификации трубы маркируются, упаковываются.

Свойства пеноизола

По внешнему виду он похож на пенопласт, но обладает совершенно другими качествами. По основным характеристикам практически не уступает ППУ, но стоит дешевле и технология создания теплоизолирующего слоя проще, так как не требуется нагрев. Состав готовят из карбамидной смолы, пенообразователя, отвердителя, воды. После вспенивания сжатым воздухом его под давлением заливают в пространство между трубами.

Пеноизол часто используется в производстве предизолированных изделий, так как обладает массой достоинств:

1. Высокой прочностью. По нему можно ходить, не создавая повреждений.
2. Малым весом.
3. Низкой теплопроводностью.
4. Хорошей паропроницаемостью, поэтому на нем не образуется плесень.
5. Сохранением формы и качества при намокании и последующем высыхании.
6. Длительным сроком эксплуатации – от 70 лет.

Иногда встречаются трубы, утепленные пенопластом, гибкие разновидности, покрытые вспененным полиэтиленом, и прочие. Однако они по всем параметрам уступают рассматриваемым типам, а стоят дороже, поэтому широкого распространения не получили.

Виды предизолированных труб

Производители выпускают три модификации. Предварительно изолированные изделия бывают:

1. Жесткие. Стандартный вариант, у которого толщина теплозащитного слоя зависит от условий применения. Для северных регионов его делают от 10 см, в теплых районах – до 5 см. Защитный слой изготавливается из металлической ленты, иногда используется нержавейка. Трубы этого вида применяются для монтажа магистральных и высоконапорных коммуникаций в промышленности, стояков в высотных зданиях.
2. Гибкие. Изделия отличаются от предыдущего вида тем, что вместо металлической ленты для выполнения защитного слоя применяется гофрированный пластик. Это позволяет прокладывать стальные плети с небольшим радиусом. Гибкие пластиковые трубы допускается гнуть под нужным углом и даже выкручивать. Если утеплительный слой будет поврежден, это существенно не повлияет на функционирование системы. Они выпускаются в бухтах длиной до 100 м.
3. С комбинированной разводкой. У этих разновидностей под общим теплоизоляционным слоем размещено несколько полимерных труб. В такой конструкции они надежно защищены от замерзания и механических повреждений. Объединение нескольких труб позволяет монтировать компактные разветвленные системы со значительной экономией утеплителя. Но в случае повреждения одной из них нужно снимать защитный слой со всех. И сначала придется повозиться с определением места порыва.

Солидные производители к своим предизолированным трубам выпускают полный ассортимент защищенных соединительных элементов.

Сферы использования

Изделия применяются для монтажа канализаций, водопроводных и отопительных сетей. Благодаря хорошей защищенности их часто используют для транспортировки газа и нефтепродуктов. В период капитального ремонта теплосетей ими заменяются старые трубы.

Внутренний монтаж выполняется пластиковыми разновидностями, если температура воды не превышает 95 ⁰C. Воздушные трассы, магистральные коммуникации большого диаметра и сети с температурой теплоносителя до 150 ⁰C монтируются из стальных видов. Бесканальным подземным методом могут прокладываться оба типа.

Гибкие длинномерные изделия из пластика стоят дороже, чем стальные разновидности. Однако строительство из них трубопровода малого диаметра с большим количеством поворотов обойдется дешевле. Это объясняется тем, что при монтаже не потребуются дорогостоящие фитинги и компенсаторы. За счет ускорения установки сокращаются трудозатраты, отпадает надобность в ремонтных работах, вызванных коррозией.

Особенности монтажа

Для изменения направления прокладки от 15 до 90⁰ используются предизолированные отводы. Если угол поворота меньше 15⁰, производится подрезка трубы в нескольких местах не более 5⁰ в каждом. Компенсация температурного расширения выполняется L, Z, U-элементами или предварительным нагревом труб во время прокладки.

При соединении или резке элементов электро- и газосваркой торцы теплоизоляции и защитного слоя должны защищаться экранами от попадания искр и пламени. Стыки герметизируют муфтами с термоусадочными кольцами, предварительно одетыми на трубопровод. В их полость заливается монтажная смесь или пенополиуретан. Сверху место соединения закрывается специальной оболочкой из полиэтилена. Сварку допускается производить при температуре не менее 0 ⁰C, а герметизацию – не ниже 10 ⁰C. Во время дождя работа осуществляется под навесом.

При укладке коммуникации в траншее на ее дно насыпается песчаная подушка толщиной 10 см. Провода сигнализации должны находиться сверху. При глубине траншеи меньше 0,5 м ее накрывают бетонными плитами. После завершения монтажа и испытания на наличие протечек производится гидравлическая изоляция конца трубопровода термоусадочным рукавом.

Нормативы ГОСТ

Предизолированные изделия и комплектующие для них должны проходить проверку на соответствие стандартам. В зависимости от марки материала трубы изготавливаются по ГОСТ:

• 8731;
• 8733-77;
• 10704;
• 107106;
• 20295 и прочих.

Основные характеристики утеплителя ППУ по ГОСТ 16330:

• после отвердения размер его пор должен быть в интервале от 0,2 до 1 мм;
• тепловое расширение при нагреве до 110 ⁰C не должно быть меньше 3 %;
• водопоглощение может составлять не больше 10 % от объема после 90 минут кипячения;
• предел плотности – 60 кг/м³;
• упругость при сжатии – от 0,3 МПа, но не выше 10 % деформирования по любому направлению.

Для других видов утеплителя может применяться ГОСТ 18599. За рубежом производство ППУ изоляции регулируется европейским стандартом EN253. Эта информация должна указываться в сопроводительных документах.

Качественные защитные оболочки из полиэтилена по ГОСТ 16330 выдерживают растяжение на 350 % при разрыве. Стойкость при температуре 80 ⁰C и стабильном давлении – 165 (если первоначальное напряжение 4,6 МПа), а при 4 МПа – не меньше 1000. Устойчивость к равномерным нагрузкам на растяжение величиной 4 МПА при 80 ⁰C в растворе поверхностно-активных веществ – не менее 2000. Указанные значения действительны для термосветостабилизированного полиэтилена темной окраски. Изготовление из иных материалов нормируется другими стандартами.

Требования, предъявляемые к предизоляционным изделиям российского производства, указаны в ГОСТ 30732-2001. В их маркировку включены следующие обозначения:

• наименование: труба, отвод и прочее;
• вид материала: Ст.;
• наружный диаметр;
• толщина стенки;
• тип изоляции: стандартная – 1, усиленная – 2;
• сокращенное название теплоизоляционного слоя: пенополиуретан – ППУ;
• материал защитной оболочки: полиэтилен – ПЭ, оцинкованная стальная лента – ОЦ;
• номер регламентирующего документа.

Маркировкой Труба Ст. 76×3,5-2-ППУ-ПЭ ГОСТ 30732-2001 обозначается стальное изделие с внешним размером 76 мм, толщиной стенки 3,5 мм, усиленной ППУ изоляцией в оболочке из полиэтилена.

Заключение

Поскольку у предизолированных труб из-за небрежной доставки могут деформироваться внешние слои, их нужно перевозить на автомобилях с удлиненным прицепом. Использование неприспособленного транспорта приводит к повреждению теплоизоляционного слоя. На дно кузова рекомендуется положить деревянные бруски и принять меры по защите труб от раскатывания. Перевозка при температуре воздуха ниже 18 ⁰C запрещена. Подъем и опускание должны производиться специальными траверзами с мягкими полотенцами. Применение тросов и цепей исключается.

Плюсы и минусы обычных систем теплоснабжения на основе стальных труб, применяемых почти повсеместно в нашей стране, могут наблюдать практически все граждане России. Это едва теплые (или вовсе холодные) радиаторы, забитые накипью и ржавчиной трубы с зауженным просветом, ржавые подтеки везде, где хотя бы иногда капала вода, а главное – бесконечные ремонты с плановыми и внеплановыми отключениями отопления и водоснабжения. В значительной мере в этом повинны объективные недостатки традиционной системы теплоснабжения, помноженные на субъективный (т.н. «человеческий») фактор.

Именно поэтому в нашей стране повсеместно происходит постепенная замена устаревших стальных теплосетей на новые . Плюсы инновационных систем:

• упрощенный монтаж (нет нужды в прокладывании каналов из бетонных блоков и дополнительном утеплении труб)
• малый вес труб, возможность огибать препятствия, простая технология сварки труб значительно меньшая теплопроводность напорных труб и теплоизоляции
• экономия финансов на этапе строительства и на этапе последующего функционирования системы.

Эти отличительные качества предизолированных систем уже заметили и оценили все большие строительные и проектные организации, крупнейшие теплоснабжающие организации, а также индивидуальные застройщики.

На сегодняшний день число представленных на рынке разнообразных вариантов предизолированных трубопроводных систем, изготовленных из материалов разного типа, весьма велико.

Что обычно лежит в основе выбора потребителя, рассматривающего различные трубы для отопления?

Прежде всего, финансовый вопрос. И этим часто пользуются недобросовестные продавцы, скрывающие от покупателя, что трубы от разных производителей, при равенстве внешнего диаметра, часто имеют различное проходное сечение, а, следовательно, различную толщину стенок и прочность. Различные материалы имеют различные показатели MRS (minimum required strength) , а следовательно способны выдерживать разное давление и температуру. Другая хитрость состоит в том, что более дешевые трубы (за погонный метр) могут иметь более высокую цену фитингов и потребовать для монтажа специального , и эта разница может увеличить общую стоимость трубопровода, многократно перекрыв экономию на самих трубах.

Еще один важный момент состоит в недооценке такого параметра как кислородопроницаемость труб. Этот параметр сильно влияет на эффективность эксплуатации системы отопления. В системах отопления с высокой температурой теплоносителя диффузия кислорода через стенки труб ведет к увеличению интенсивности процессов кавитации, разрушающих те элементы, которые выполнены из металла – т.е. запорные вентили, крыльчатки и роторы насосов и другие детали. В низкотемпературных отопительных системах проникновение кислорода влечет за собой активизацию деятельности аэробных микроорганизмов, в результате чего в короткие сроки происходит заиливание системы, сужающее проходное сечение трубопровода до состояния полной непроходимости.

, изготовленных из полимерных материалов, производители используют разные приемы для снижения диффузии кислорода – например, армирование алюминием или покрытие специальными материалами с низкой кислородопроницаемостью. , выпускаемые компанией Термафлекс(Thermaflex) , для отопления покрыты слоем особого антидиффузного материала, данные трубы легко узнать по яркому красному цвету. Этот кислородозащитный слой препятствует диффузии кислорода, а следовательно, системы Флексален не только сами не подвержены коррозии, но и защищают другое оборудование системы от этого негативного фактора.

Рассмотрим молекулярную структуру полибутена. Полибутен,являясь полимером, содержит много разветвлений в молекулярной цепи Дополнительные связи между атомами углерода придают материалу прочность и гибкость (которых нет у полипропилена) и термопластичность (которая дает возможность сваривать трубы, в противоположность сшитому полиэтилену), превращая его в наилучший материал для отопительных систем.

Отличительной чертой является изоляции из вспененного полиэтилена. Изоляция наносится непрерывным методом, вспенивание производится изобутаном, теплопроводность которого намного ниже, чем у воздуха. Количество закрытых пор в такой теплоизоляции доходит до 98%. У пенополиуретана, применяемого для производства предизолированных труб другими производителями, ячеистая структура открытая, что приводит к сильному водопоглощению теплоизоляцией при повреждении наружного защитного кожуха или внутренней трубы – и, как следствие, к значительному снижению теплоизолирующих свойств. Трубы Флексален лишены этого недостатка – даже при нарушении внешнего слоя изоляция не поглощает влагу в течение всего срока службы. При создании защитного кожуха расплавленный полиэтилен низкого давления поступает через экструдер сразу на изолированную трубу и накрепко приваривается к ней. Это увеличивает общую прочность и герметичность трубы.

В результате предизолированные трубы Флексален становятся оптимальным решением для создания систем отопления и горячего водоснабжения.

Кратко преимущества предизолированных трубопроводов производства Термафлекс состоят в следующем:

1. Полибутен, составляющий основу трубы Флексален, имеет теплопроводность ниже, чем материалы других аналогов.
2. Теплоизоляция труб Флексален выполнена из вспененного полиэтилена, имеющего высокие теплоизолирующие свойства.
3. Полная герметичность и самая высокая влагоизоляция среди аналогичных предизолированных труб.
4. Трубы имеют высокую гибкость, значительно упрощающую и удешевляющую монтаж трубопровода.
5. Трубы Флексален можно сваривать, что позволяет избежать использования пресс-фитингов, сужающих проходное сечение в аналогичных системах.
6. Трубопроводные системы Флексален являются самокомпенсирующимися, что исклбчает необходимость использовать компенсаторы, упрощает и удешевляет монтаж.
7. Недорогие фитинги и комплектующие снижают общую стоимость монтажа трубопроводной системы.

Трубы для отопления Флексален часто имеют немного более высокую стоимость, в расчете за погонный метр, чем аналоги, но сильно выигрывают в общей стоимости монтажа, и в результате итоговая стоимость трубопровода оказывается ниже, чем в случае использования аналогичных труб для отопления других производителей. Расходы на последующую эксплуатацию также заметно сокращаются.

1. 
   Для сооружения тепловых сетей используются предизолированные трубы и детали
   согласно каталогам фирм-изготовителей.
2. 
   Материал стальной трубы должен соответствовать требованиям Правил устройства и
   безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, утвержденных
   Министерством по чрезвычайным ситуациям и Министерством труда Республики Беларусь
   (3.1.1 и 3.1.2).
3. 
   Изменение направления трассы трубопровода тепловой сети выполняется при помощи
   предизолированных отводов с углом 15, 30, 45, 60, 75, 90° заводского изготовления.
   Повороты трассы на угол 15° и менее осуществляются методом подрезки отдельных
   участков трубопровода на угол не более 5°.
4. 
   Арматура- предизолированные шаровые краны (клапаны).
5. 
   Компенсация температурных удлинений трубопроводов осуществляется за счет
   применения L, Z, U-систем, одноразовых компенсаторов, предварительного нагрева
   трубопровода при монтаже.
6. 
   Соединение стальных трубопроводов разных диаметров выполняется сваркой с
   использованием типовых переходов.
7. 
   Соединение стыков наружных полиэтиленовых труб выполняется при помощи
   специальной оболочки, надеваемой на трубопровод, выполненной из полиэтилена низкого
   давления марок 273-79, 273-80, 273-81 по ГОСТ 16338 или полиэтилена высокого давления

1. 
   Герметизация стыковых соединений выполняется при помощи термоусадочной тесьмы
   или термоусадочного бандажа.
2. 
   Для теплоизоляции стыковых соединений применяется пенополиуретан ППУ-317М (ТУ
   6355-55-221-1472), состоящий из компонента А 317М/1 по ТУ 6.55.221.14.71 и компонентаБ
   (полиизоцианат) по ТУ 113.03.38-106.

5.10 Для выполнения тепловой и гидравлической изоляции на концах трубопровода
применяется специальная концевая насадка, компоненты пенополиуретана, а также
термоусадочная тесьма или рукав.

Транспортировка и складирование предизолированных элементов

1. 
   При транспортировке, погрузке и разгрузке предизолированных труб и их элементов
   необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы не повредить наружную
   полиэтиленовую трубу-оболочку.
2. 
   Погрузочно-разгрузочные операции необходимо производить с использованием мягких
   широких строп и строп с концевыми захватами. Нельзя применять в качестве строп стальные
   тросы, шнуры и т.п., вызывающие деформацию поверхности полиэтиленовых труб. Бросать
   трубы запрещается.
3. 
   Транспортировка труб автотранспортом и погрузочно-разгрузочные работы
   допускаются при температуре наружного воздуха до минус 20 °С. Трубы следует хранить в
   штабелях на ровной площадке, оборудованной лежнями, расположенными с шагом 2 м.
   Высота штабеля не должна превышать 1 м. Штабели должны располагаться под навесом,
   защищающим трубы от воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков.
4. 
   Длительность хранения предизолированных изделий должна оговариваться их
   изготовителем.

5.15 Жидкие компоненты пенополиуретана следует хранить в отапливаемых помещениях
при температуре от 15 до 30 °С.

Земляные и вспомогательные работы

1. 
   Земляные, вспомогательные и подготовительные работы следует выполнять согласно
   требованиям СНБ 5.01.01 и СНиП 3.05.03.
2. 
   Глубина траншеи определяется проектом согласно продольному профилю на основании
   допустимых глубин заложения трубопроводов с учетом выравнивающей песчаной подсыпки
   толщиной не менее 100 мм. Плотность засыпанного грунта после трамбовки должна
   находиться в пределах от 1700 до 1800 кг/м"
3. 
   Минимальная ширина подошвы траншеи зависит от величины соответствующих
   диаметров труб и регламентированных расстояний по горизонтали между трубами и стенкой
   траншеи. Расстояние от трубы до стенки траншеи должно быть не менее 100 мм. Расстояние
   между трубами, мм, принимается для труб диаметром:

• 
  от 250 до 780 мм - 250;
• 
  более 900 мм - 350.

1. 
   В местах выполнения соединений предизолированных элементов траншею необходимо
   расширить и углубить, исходя из удобства выполнения работ.
2. 
   Дно должно быть ровным и выполнено с уклоном в соответствии с проектом.
3. 
   Допуск на неровность дна не должен превышать 3 см на длине 1 м.

6.1 Тепловые сети из предизолированных труб монтируются с соблюдением требований
надзора со стороны представителей проектной организации и заказчика.Работы должны выполняться при благоприятных погодных условиях. Сварку трубследует выполнять при температуре не ниже О °С, а изоляцию и герметизацию соединений- не ниже 10 °С. При атмосферных осадках герметизацию соединений необходимо выполнять под укрытием (шатром из пленки, брезента и т.д.).

Укладка трубопровода

Опускание в траншею предизолированных труб наружным диаметром до 160 мм допускается выполнять вручную или при помощи лебедки (крана). При этом необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы не повредить трубу-оболочку.

1. 
   Предизолированные трубы, содержащие устройства сигнализации обнаружения
   неисправностей изоляции трубопровода, должны укладываться так, чтобы контрольные
   провода находились вверху трубы.
2. 
   Трубопровод следует укладывать с уклоном не менее 2 % 0 .

6.5 Сварка стыков и отводов предизолированных трубопроводов выполняется

В этом случае предизолированные трубы необходимо уложить на деревянные подкладки сечением 100x100 мм, которые располагают с шагом от 2 до 3 м.

1. 
   Перед укладкой предизолированных труб и элементов в траншею необходимо на концы
   труб надеть временные заглушки.
2. 
   Все соединения стальных труб и их элементов следует выполнять электросваркой.
   Допускается газовая сварка для труб диаметром до 50 мм.
3. 
   Сварные работы при соединении предизолированных труб следует выполнять согласно
   требованиям действующих нормативных документов.
4. 
   Во время газовой сварки необходимо применять защитные экраны для предохраненияизоляции и трубы-оболочки от действия пламени горелки.

1. 
   Перед началом сварки концы стальных труб должны быть тщательно очищены от
   антикоррозийного масла при помощи активных обезжиривателей, без растворителей, а также
   от пенополиуретана, т.к. при его горении выделяются токсичные газы.
2. 
   После выполнения сварных соединений и испытания трубопроводов на герметичность
   приступают к выполнению устройства системы аварийной сигнализации.
3. 
   Если требуется укоротить предизолированную трубу, необходимо выполнить
   следующие операции:

• 
  отмерить заданный отрезок и отметить место разреза;
• 
  отмерить от места разреза на оставшейся трубе 200 мм и отметить круговой линией;

Удалить отрезанный участок полиэтиленовой трубы-оболочки;

• 
  удалить пенополиуретановую изоляцию в зоне снятия трубы-оболочки при помощи
  ножа или других режущих средств осторожно, чтобы не повредить провода
  сигнализации;
• 
  тщательно очистить поверхность стальной трубы, чтобы во время сварки не допустить
  сжигания остатков пенополиуретана, выделяющего токсичные газы;

Монтаж стыковых соединений

6.13 На песчаном основании укладываются деревянные подкладки, расстояние между
которыми должно быть не более 3,0 м. Обеспечивается соосность свариваемых труб.
Перед началом соединения на один из концов трубы надевается соединительная муфта. Если
используются термоусаживающие кольца, то необходимо надеть и их.

После контроля соосности выполняется сварка труб.

Если монтируются трубы с сигнальными проводами, необходимо, чтобы провода были вверху в положении "без 10 минут 14 часов".

При монтаже перехода требуются две муфты различного диаметра, которые предварительно надеваются на концы свариваемых труб. При монтаже термоусаживающего уплотнения необходимо провести следующие мероприятия:

• 
  закончить при необходимости монтаж аварийной сигнализации;
• 
  протянуть сигнальные провода через термоусаживающее уплотнение, а если есть
  необходимость - соединить сигнальные провода между собой;
• 
  очистить стальную трубу при помощи металлической щетки от ржавчины;
• 
  очистить наружную полиэтиленовую трубу от посторонних предметов и зачистить;
• 
  подогреть стальную и полиэтиленовую трубы до 60 °С;

Система аварийной сигнализации

6.14 Для контроля за состоянием (увлажнением) теплоизоляционного слоя трубопровода
монтируется система аварийной сигнализации.

Система состоит из двух медных проводов (далее - провода) площадью сечения 1,5 мм 2 , вмонтированных в пенополиуретановую изоляцию на расстоянии от 15 до 20 мм от стальной трубы в положении "без 10 минут 14 часов".

Монтаж стыковых соединений

Заделка конца трубопровода

6.26 Перед заделкой конца трубопровода необходимо закрыть отверстие стальной трубы.

Для гидравлической изоляции конца предизолированного трубопровода применяют термоусадочные рукава.

Засыпка трубопроводов грунтом

6.27 Засыпка начинается с песчаной обсыпки.

Песчаную обсыпку следует выполнять двумя слоями. Первый слой - засыпать пространство между трубопроводами, а также между трубопроводом и стеной траншеи, и затем слой уплотнить. Второй слой уложить горизонтально, не менее чем на 10 см выше трубопровода и уплотнить.

После выполнения песчаной обсыпки оставшуюся часть траншеи засыпать грунтом, прежде выбранным из траншеи (удалив из него крупные камни и твердые глыбы) и уплотнить его механическим способом.

Особые требования

1. 
   В случае прокладки предизолированных трубопроводов в местах, подвергающихся
   динамическим нагрузкам (превышающим 5,0 т/ось), а также при прикрывающем слое менее
   50 см, в местах, предусмотренных проектом, на высоте не менее 30 см над поверхностью
   трубопровода необходимо уложить железобетонную плиту, или трубопровод проложить в
   защитных трубах или железобетонных каналах.
2. 
   Тепловую сеть обозначить предупреждающей лентой, уложенной на расстоянии 30 см
   над трубопроводом.

7.1 Испытания и промывка теплопроводов производится в соответствии с требованиями

Теплопроводы должны подвергаться предварительному и окончательному испытаниям на прочность и герметичность.

Предварительное испытание трубопроводов следует производить отдельными участками по мере окончания монтажно-сварочных работ до установки оборудования пусковых, сильфонных компенсаторов, запорной арматуры, но после того, как сваренный участок теплопровода уложен и концы испытываемого участка заварены заглушками. Использование запорной арматуры для отключения испытываемого участка не допускается.

1. 
   О результатах проведения испытаний и проведения промывки составляются акты.
2. 
   Приемку трубопроводов в эксплуатацию необходимо производить в соответствии с
   требованиями СНБ 1.03.04, учитывая указания СНиП 3.05.03.
3. 
   Заказчик и генеральный подрядчик представляют приемочной комиссии, кроме
   оговоренных СНиП 3.05.03 документов, дополнительно:

• 
  паспорта заводов-изготовителей на оборудование и сертификаты на трубопроводы;
• 
  акты о проведении растяжки компенсаторов и предварительного нагрева участков
  теплопроводов;

7.5 В эксплуатирующей организации должны обязательно храниться сведения об участках теплосети, проложенных с предварительным нагревом теплопроводов.

8 Требования безопасности при производстве работ

1. 
   При производстве работ необходимо соблюдать требования СНиП Ш-4-80*.
2. 
   К работам по устройству тепловых сетей из труб с теплоизоляцией из
   пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке допускаются лица, достигшие 18 лет,
   прошедшие медицинское освидетельствование, специальное обучение, вводный инструктаж
   и инструктаж на рабочем месте по технике безопасности.

8.3 При загорании теплоизоляции труб, фасонных изделий, деталей и элементов следует

При сушке или сварке концов стальных труб, свободных от теплоизоляции, торцы теплоизоляции следует защищать жестяными разъемными экранами толщиной от 0,8 до 1 мм для предупреждения возгорания от пламени пропановой горелки, искр электродуговой сварки.

1. 
   При термоусадке полиэтиленовых муфт и манжет пламенем пропановой горелки
   необходимо следить за нагревом муфт, манжет и полиэтиленовых оболочек труб, не
   допуская пережогов полиэтилена или его возгорания.
2. 
   Отходы пенополиуретана и полиэтилена при резке изолированных труб и
   освобождении стальных труб от изоляции должны быть сразу после окончания рабочей
   операции собраны и складированы в специально отведенном на стройплощадке месте на
   расстоянии не менее 2-х метров от теплоизолированных труб и деталей.
3. 
   Теплоизоляция труб и деталей (вспененный пенополиуретан и полиэтилен) не
   взрывоопасна, при обычных условиях не выделяет в окружающую среду токсичных веществ
   и не оказывает при непосредственном контакте вредного влияния на организм человека. Обращение с ней не требует особых мер предосторожности (класс опасности 4 по ГОСТ 12.1.007).

При заливке пенополиуретаном стыков трубопроводов, прокладываемых в проходных каналах (тоннелях), необходимо пользоваться респиратором типа РУ-60М.

9 Охрана окружающей среды

1. 
   При прокладке тепловых сетей должны соблюдаться требования СНиП 3.05.03 по
   охране окружающей среды.
2. 
   Не допускается без получения в установленном порядке разрешения производить
   работы по строительству теплосети.
3. 
   Промывку трубопроводов следует выполнять с повторным использованием воды.
   Слив воды из трубопроводов после промывки (дезинфекции) производить в места,
   предусмотренные ППР.
4. 
   Территория после окончания работ по устройству тепловой сети должна быть
   очищена от отходов строительно-монтажных работ и восстановлена в соответствии с
   требованиями проекта.
5. 
   Отходы теплоизоляции из пенополиуретана и полиэтилена следует собрать для
   последующего их вывоза на завод для утилизации либо захоронения в разрешенных местах.

Применение трубопроводов предварительно изолированных с устройством системы контроля изоляции позволяет остановить процесс повреждения трубопроводов от наружной коррозии.Более того,несомненные преимущества предизолированных трубопроводов-в обеспечении меньших потерь тепла за счет пенополиуретановой изоляции,в сравнении с обычной канальной прокладкой потери тепла уменьшаются примерно в 3-3,8 раза.

Прокладка предизолированных трубопроводов,кроме того,обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционной,она не требует применения железобетонных изделий и конструкций,имеет значительно меньшую глубину заложения трубопроводов и сокращает сроки строительства в 3-4 раза.

Готовые предизолированные трубопроводы и фасонные изделия изготавливаются СКТБ «Сармат» согласно ТУ РБ 14739482.130-97.

Предизолированные трубы и детали выполняются из трубы стальной с теплоизоляционным покрытием из индустриального пенополиуретана (бесфреонового и озононеразрушаемого) с гидрозащитным покрытием из полиэтилена или оцинкованной жести.

Изоляция выполнена из жесткого пенополиуретана.Коэффициент теплопроводности-не более 0.033 Вт\мК.

Общая плотность-80 кг\м 3 .

Сопротивление на сжатие-не менее 0.3Мпа.

Сопротивление на срез-(0.15-0.4)Мпа.

Труба-оболочка выполнена из полиэтилена.Коэффициент теплопроводности-не более 0.43Вт\мК.

Плотность-950кг\м.

Срок службы-50 лет.

Трубы полиэтиленовые выполненные без шва,устойчивы к удару,коррозии,а также к действию ультрафиолетовых лучей.Для воздушной прокладки имеется оболочка из оцинкованной жести в виде спиральносвернутой трубы ТУ РБ 00012262-166-9.

Экономическая целесообразность централизованного теплоснабжения крупных российских городов в значительной мере определяется долговечностью трубопроводов и качеством их теплоизоляции. Мировой и отечественный опыт последних десятилетий показывает, что решение проблем тепловых сетей возможно только при использовании предварительно изолированных (в заводских условиях) труб. В России выпускаемые предизолированные трубы можно разделить на два класса - металлические и полимерные. Теплоизолятором служит пенополиуретан (ППУ), обладающий мелкоячеистой структурой с замкнутыми порами. Преимущества - низкая теплопроводность и малое влагопоглощение. Недостатки - ограниченная температурная стойкость (максимум - до 1500С), горючесть. Ниже рассмотрены основные виды предизолированных труб, используемых для внешних тепловых сетей.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали в ППУ изоляции типа «Касафлекс» выпускаются согласно ТУ 4937-023-40270293-2005, максимальный диаметр (по внешнему размеру гофра) - 143 мм. Защитная оболочка - полиэтиленовая гофрированная труба. Эксплуатационные характеристики (максимальные давление, температура теплоносителя и срок эксплуатации) аналогичны обычной стальной трубе в ППУ изоляции. Преимущества - гибкость трубы (поэтому выпускается в длинномерных отрезках - бухтах), высокая скорость монтажа, не требует температурных компенсаторов. Недостатки - высокая стоимость (на порядок дороже обычной стальной) и высокая чувствительность к качеству водоподготовки. Обязательна СОДК, т.к. намокание изоляции (при нарушении гидрозащитной оболочки) может привести к быстрой коррозии тонкостенной напорной трубы.

Полимерные трубы в ППУ изоляции для внешних тепловых сетей могут производиться из всех видов пластмасс, удовлетворяющих пятому классу эксплуатации (высокотемпературное отопление отопительными приборами) согласно ГОСТ Р 52-134 - 2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия» и санитарно-эпидемиологическим нормативам. К таким полимерным материалам относятся полипропилен, сшитый полиэтилен (РЕХ), полибутен, хлорированный поливинилхлорид, теплостойкий полиэтилен (PERT), композиционные полимерные материалы. Но фактически в России производятся предизолированные трубы с напорной трубой только из сшитого полиэтилена и стекло-базальтопластика.

Трубы из сшитого полиэтилена (РЕХ) в ППУ изоляции обладают хорошей гибкостью (радиус поворота - порядка 1 м) и достаточной теплостойкостью (до 950С). Максимальное рабочее давление - до 1 МПа. Длинномерные отрезки в виде бухт позволяют производить быстрый монтаж теплотрассы. В Российской Федерации производят длинномерные трубы (из зарубежного сырья) под следующими торговыми марками: «Изопекс» - диаметром до 110 мм (Технические условия «Трубы «ИЗОПЭКС» из сшитого полиэтилена с тепловой изоляцией из пенополиуретана и гидрозащитным покрытием» ТУ 5768-007-27519262-02»), «Изопрофлекс» - диаметром до 160 мм (Технические условия «Трубы «Изопрофлекс» и «Изопрофлекс-А» из сшитого полиэтилена с теплоизоляцией из пенополиуретана в гофрированной полиэтиленовой оболочке» ТУ 2248-021-40270293-2005) и «Армафлекс» (соответствует ГОСТ Р 52-134-2003) - диаметром до 110 мм. Трубы из РЕХ подробно рассмотрены авторами в предыдущей публикации. При большом количестве положительных свойств данного класса труб (главные из которых - гибкость и высокая химическая стойкость, что позволяет исключить СОДК) есть и существенные недостатки - резкое падение прочности с повышением температуры, значительная толщина стенки трубы и, соответственно, высокая стоимость. При расчете эксплуатации трубопровода из РЕХ по ГОСТ Р 52-134-2003 для класса эксплуатации 5 необходимо строго придерживаться следующего температурно-временного графика эксплуатации: рабочие температуры: 200С - 14 лет, 600С - 25 лет, 800С - 10 лет, максимальная температура 900С - 1 год, аварийная температура 1000С - 100 часов, для суммарного срока эксплуатации трубопровода равному 50 лет. При ином температурно-временном режиме срок службы трубопровода необходимо рассчитывать согласно температурного графика теплоснабжающей организации и правилу Майнера (Международный стандарт ИСО 13760 «Правило Майнера. Метод накопленных повреждений»).

Трубы из стекло-базальтопластика (СБП) в ППУ изоляции . Стеклопластиковые трубы были впервые использованы в конце 50-х годов 20 века в США. В 70-х годах в США и странах Западной Европы они стали обычным решением проблемы коррозии трубопроводов. В настоящее время стеклопластиковые трубы широко используются в нефтяной и нефтехимической отрасли, в теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве.

Области использования предизолированных труб.

Стальные и пластиковые трубы имеют свои области применения. Конечно, только стальные трубы могут быть использованы для прокладки магистральных сетей большого диаметра с температурой теплоносителя до 150ºС. При максимальной температуре теплоносителя 95ºС выгоднее строить и эксплуатировать полимерные трубопроводы в связи с их высокой коррозионной стойкостью. Ниже приведена диаграмма стоимости труб (усредненная по различным производителям) из различных материалов в ППУ изоляции в зависимости от диаметра напорной трубы.

Следует отметить, что высокая стоимость гибких длинномерных труб существенно компенсируется дороговизной фасонных изделий для мерных труб (стальных или из БСП) и временем проведения монтажных работ. По этой причине итоговая сметная стоимость СМР по строительству трубопроводов небольших диаметров с многочисленными поворотами может оказаться минимальной при использовании именно длинномерных труб из РЕХ /3/. Авторы настоящей статьи курировали реализацию проекта прокладки трубопровода из РЕХ диаметром напорной трубы 75 мм и длиной 1400 м. Минимизация сметных расходов была достигнута за счет использования длинномерных отрезков (средняя длина - около 100 метров) и исключения температурных компенсаторов и фасонных изделий при прохождении всех поворотов трассы. Чистое время монтажа трубопровода составило не более двух рабочих дней.

Стекло-базальтопластиковые трубы имеют лучшую теплостойкость относительно РЕХ. При 95ºС труба из СБП может держать давление 1,6 МПа не менее 50 лет. Монтаж трубопровода из СБП осуществляется практически из аналогичных элементов (труб и фасонных изделий) для стального в ППУ изоляции за исключением СОДК и температурных компенсаторов. Меньшая стоимость СМР стекло-базальтопластиковых труб достигается за счет исключения сварочных работ и применения грузоподъемной техники, простоты, надежности и высокой скорости монтажа.
Эксплуатация пластиковых трубопроводов на порядок дешевле стальных, т.к. отсутствуют ремонтные работы, вызванные коррозионной деструкцией последних, и исключаются затраты на обслуживание систем оперативного дистанционного контроля и электрохимической защиты.

Главная » Вопросы » Предизолированные трубы для тепловых сетей. Предварительно изолированные трубопроводы для систем централизованного теплоснабжения Типы по конструкции