Монтаж теплосети в ппу изоляции. Правила проведения монтажных работ труб в ппу изоляции

Добиться такого результата утепления и снижения тепловых потерь, каким отличаются трубы в ППУ-изоляции, не позволяет ни один метод теплоизоляции, использовавшийся ранее. Особенности данного способа, а также принципы его использования и будут описаны в данной статье.

Развитие технологии утепления труб

Для теплоизоляции труб в системах отопления и водопровода было разработано множество методик, но не все из них позволяют добиться желаемого результата. А недостаточная эффективность таких систем, используемых при обустройстве как промышленных, так и бытовых коммуникаций, приводит к значительным потерям тепловой энергии, а также к промерзанию некачественно утепленных труб в холодное время года.

Острая необходимость эффективной теплоизоляции трубопроводных систем привела к тому, что была разработана технология, предполагающая использование предизолированных пенополиуретаном труб. Такая технология благодаря своей высокой эффективности сегодня начинает приобретать все большую популярность как у потребителей, так и у поставщиков тепловой энергии.

Пенополиуретан уже достаточно давно используется в качестве материала для защиты водопроводных сетей от промерзания и для снижения теплопотерь в системах отопления. Изначально такой материал выпускался в виде теплоизоляционных плит, которые фиксировались на трубах. Эта технология утепления не только требовала дополнительных трудозатрат, но и предполагала наличие определенных знаний и опыта для выполнения таких работ. Использование инновационной пенополиуретановой теплоизоляции, которая выпускается в форме своеобразной скорлупы, позволяет легко и без значительных трудозатрат утеплять с ее помощью уже эксплуатируемые трубопроводные системы.

Первые варианты такой скорлупы представляли собой утепляющий цилиндр, изготовленный с прорезью или из двух половинок, который легко фиксируются на трубе при помощи соединения «гребень-паз» или за счет других элементов. Такая скорлупа является достаточно универсальным элементом утепления систем отопления и водоснабжения, она эффективно работает в широком диапазоне температур (от –180 до +130 градусов Цельсия). Важным является и то, что ее монтаж не требует специального оборудования и не вызывает больших проблем.

Дальнейшим этапом развития технологий утепления труб стал выпуск изделий, которые уже на этапе их производства помещаются в изоляционную оболочку из пенополиуретана. Такие трубы, применяемые в системах водо- и теплоснабжения, уже качественно утеплены и готовы к использованию, их требуется только правильно смонтировать, следуя рекомендациям производителя.

Среди достоинств труб с ППУ-изоляцией можно выделить следующие.

Из-за того, что монтаж отдельной изолирующей оболочки не всегда можно качественно выполнить в полевых условиях, использование изделий с уже имеющейся на них скорлупой, смонтированной в производственных условиях, является более оптимальным вариантом.
Изоляционный слой, нанесенный на такие трубы, отличается полной герметичностью, что обеспечивает надежную защиту от коррозии. Стальные трубы, покрытые такой изоляцией, не разрушаются со временем под действием окислительных процессов, а оцинкованные служат еще дольше.
Использование труб с ППУ-изоляцией – экономически более выгодный вариант, так как технологические процессы по изготовлению такой продукции и нанесению изолирующего слоя выполняются на одном производственном предприятии.
Трубы, на которые нанесен полиэтилен (ПЭ) или пенополиуретан, можно укладывать непосредственно в грунт, поскольку такое защитное покрытие спокойно переносит воздействие агрессивных сред.
Благодаря ППУ-изоляции срок службы систем водо- и теплоснабжения, изготовленных из стальных труб, значительно увеличивается, а также улучшаются их эксплуатационные характеристики.
Монтаж трубопроводов, для обустройства которых используются такие трубы, выполняется значительно проще и оперативнее.

Монтаж труб с ППУ-изоляцией и защитной оболочки из пенополиуретана

Поскольку трубы с уже нанесенной в заводских условиях ППУ-изоляцией изготовлены из стали, для их монтажа, как и любых других подобных изделий, используется сварочное оборудование. Особенность сварки таких труб заключается в том, что при ее осуществлении необходимо использовать специальный экран, который защитит пенополиуретан от расплавления и возгорания.

Скорлупы ППУ на складе готовой продукции производителя

После окончания сварочных работ необходимо тщательно проверить качество сформированного сварного шва, для чего можно использовать специальное оборудование или визуальный контроль. После полного остывания места полученного соединения на него устанавливается специальная муфта. Ее особенность заключается в том, что она изготавливается из материала, отличающегося повышенной способностью к термической усадке. Установка такой муфты позволяет сформировать в месте стыка труб полость, в которую заливают жидкий пенополиуретан или монтажную пену. После полного заполнения такой полости муфту нагревают, что приводит к ее значительной усадке, в результате она обжимает место стыка, делая его абсолютно герметичным.

Описанная выше технология монтажа труб с ППУ-изоляцией может быть использована как для обустройства крупных трубопроводов, так и для прокладки небольших коммуникационных сетей бытового назначения. Таким образом создаются теплосети, а также монтируются наружные водопроводные коммуникации, в которых часто применяют промерзающие полипропиленовые изделия. Несмотря на то, что стоимость труб с ППУ-изоляцией по сравнению с обычными стальными или полипропиленовыми значительно выше, она полностью оправдана их техническими характеристиками: коммуникации из них отличаются исключительной надежностью и длительным сроком эксплуатации.

Монтаж оболочки, которая поставляется отдельно от трубы, выполняется в следующей последовательности.

На трубопроводе, который уже смонтирован и эксплуатируется, проверяется наличие утечек. Если они обнаруживаются, их устраняют.
Поверхность стальных труб, если они не являются оцинкованными, покрывается антикоррозионным составом.
При необходимости утеплить трубы небольшого диаметра на них монтируется оболочка, разделенная на две половинки.

Повороты трассы трубопровода могут утепляться либо фасонными отводами соответствующего диаметра, либо (при большом диаметре труб) прямыми скорлупами с запениванием стыков монтажной пеной

Чтобы надежно зафиксировать поперечные стыки монтируемой скорлупы, рекомендуется пускать их в разбежку. На трубопроводах, которые изготовлены из труб большого сечения, монтируемая защитная оболочка может быть разделена на несколько сегментов. Чтобы надежно закрепить такую скорлупу на поверхности трубы, используют стальную ленту, специальные хомуты или вязальную проволоку. Герметизацию образовавшихся стыков выполняют при помощи их проклейки фольгированным скотчем (в исключительных случаях, если такого материала нет под рукой, можно использовать и обычный скотч).

В случае правильного монтажа защитной скорлупы эксплуатационные характеристики трубопровода значительно улучшаются. Хорошим подтверждением этому является и тот факт, что трубопровод, облаченный в такую скорлупу, в состоянии выдержать до 1 тысячи циклов замораживания и размораживания без ухудшения своих технических возможностей.

Технологии производства предизолированных труб

Трубы, на поверхность которых теплоизоляционный слой нанесен в процессе их производства, выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТа 30732-2001. Согласно данному нормативному документу, есть два вида труб с ППУ-изоляцией:

обычного исполнения;
с усиленным слоем теплоизоляции.

Естественно, что эти изделия отличаются друг от друга не только эксплуатационными характеристиками, но и стоимостью. Технологический процесс изготовления труб с ППУ-изоляцией выглядит следующим образом.

Производится наружная полиэтиленовая оболочка, для чего применяется технология экструзии. Чтобы получить такую оболочку с требуемым внутренним диаметром и толщиной стенки, в специальную пресс-форму под давлением подается расплавленный полиэтилен, который застывает в ней до твердого состояния. После полного застывания оболочку извлекают и в ее внутреннюю часть вставляют стальную трубу.
В пространство, образованное наружной стенкой стальной трубы и внутренней стенкой полиэтиленовой оболочки, подается жидкий пенополиуретан, которому также дают застыть до твердого состояния.

Говорят, не так сложно добиться результата, как его удержать. Это правило применимо и к трубам. Грамотно смонтировать систему – полдела, важно еще и обеспечить ее правильную эксплуатацию, чтобы через несколько лет не пришлось все переделывать. Продлить срок службы и в разы снизить затраты на обслуживание сетей могут трубы ППУ изоляции – ноу-хау в сфере технического дела. Давайте знакомиться с чудо-конструкцией.

Знакомьтесь: трубы ППУ

Технология ППУ изоляции

Что такое трубная изоляция ППУ? Название замысловатое, а процесс простой – как и все гениальное. Конструкция – по сути, обычная труба, но покрытая особым слоем, сокращающим износ деталей и уменьшающим потери теплопередачи сети. Материал покрытия называется пенополиуретан, отсюда и название изделия – ППУ.

Изготовление конструкций

Какие методы осуществления ППУ изоляции труб практикуют производители? Покрытие наносится двумя способами:

С помощью изготовления «скорлупы».
Посредством заливки. Такую технологию еще именуют «труба в трубе».

Говоря простым языком, ППУ теплоизоляция для труб – это своеобразная «шуба», надетая на базовую оболочку. Итак, что входит в состав такой конструкции?

самый глубокий слой – стальная основа;
средний теплоизоляционный слой – пенополиуретан;
защитная оболочка.

С первыми двумя позициями все ясно, а что же используется в качестве защиты для изделий? Все зависит от того, где и в каких условиях вы прокладываете коммуникации. Если сеть проходит над землей (воздушная прокладка), то в качестве защиты выбирают оцинкованную сталь, когда проведение системы в грунте подразумевает использование оболочки из полиэтилена.

Это важно знать! Изделия, покрытые пенополиуретаном, во время транспортировки к месту монтажа и хранения под открытым небом нужно беречь от намокания концов, иначе во время установки может возникнуть замыкание проводов. Если уж внутренности элементов намокли, то перед использованием хорошо все просушите.

Структура изделия с пенополиуретановой изоляцией

Преимущества ППУ покрытия

Трубы с пенополиуретановой изоляцией давно пользуются популярностью, для нас же пока подобные изделия в диковинку. Знакомьтесь с достоинствами конструкции и модернизируйте свое хозяйство.

Итак, преимущества сетей с пенополиуретановым покрытием:

увеличение срока эксплуатации (при правильном монтаже жизнь системы можно продлить в несколько раз – до 30 лет);
уменьшение потерь тепла при его передаче (ориентировочно – до 40%);
простота монтажа (вам не потребуется сложное оборудование для изоляции труб ППУ, поскольку такие изделия по технологии можно укладывать прямо в траншею – без использования традиционных бетонных колец или возведения колодца);
особенности конструкции позволяют оперативно определить, на каком участке трассы водоснабжения произошла авария;
отсутствие токсичных материалов в составе изделия, что делает их любимчиками пользователей, придерживающихся натуральности во всем;
снижение затрат на ремонт трассы;
устранение риска появления увлажнения системы из-за конденсации влаги;
высокая термостойкость изделий, благодаря чему их можно монтировать даже в краях с суровым климатом;
возможность использования дистанционной системы контроля за увлажнением элементов сети.

Стоит обратить внимание! Свойства пенополиуретана объяснимы его особой структурой: материал отличается низкой плотностью и большим количеством закрытых пор.

Надземное размещение трассы

Прокладывание системы

Как происходит монтаж труб в изоляции ППУ? Самое больное место в этом процессе – заделка стыков, поэтому именно о ней стоит поговорить детальнее.

Монтаж элементов с пенополиуретановой изоляцией настолько прост, что вы сможете проложить сеть самостоятельно

Материалы для работ

Кроме труб, для процесса понадобятся следующие элементы:

запорная арматура;
опоры;
отводы;
шаровые краны;
Z-образные элементы;
тройники;
комплекты соединения (лента, термоусадочная муфта, кожух на замках, уплотнитель и т.д.);
оцинкованная труба – в ППУ изоляции применяется для монтажа надземной трассы.

Особое внимание уделите качеству приобретаемых материалов для заделки стыков. Они должны соответствовать ГОСТу, иначе возникнет риск разрушения системы в местах соединения элементов. Сначала появится ржавчина, а затем и течь.

Последовательность работ при монтаже

Запоминайте этапы работ прокладывания системы.

Отступите 30 см от края каждого элемента, зачистите на этом отрезке изоляцию.
Проведите сварочные работы. Прочность соединения проверьте при помощи специального аппарата – дефектоскопа.
Проследите за тем, чтобы места соединения были сухими и чистыми.
Установите на конструкцию термоусадочную муфту.
Пространство между муфтой и базовой трубой заполните монтажной пеной.
Нагревая, осадите муфту. Таким шагом вы добьетесь идеальной герметичности наружного слоя.

Это важно знать! Соединяя элементы, покрытые пенополиуретаном или полиэтиленом, не забывайте о горючести этих материалов – на время сварочных работ покрывайте торцы негорючим материалом, к примеру, асбестовой тканью.

Схема соединения элементов

Благодаря использованию труб с ППУ изоляцией можно не только сохранить тепло в системе, а нервные клетки в порядке, но и сэкономить на установке и обслуживании сети.

Видеофрагмент монтажа ППУ труб – заделка стыка

Монтаж теплотрасс осуществляется с помощью стальных труб с теплоизоляционным слоем из пенополиуретана. В разрезе таких труб видны три слоя: внутренний – рабочая труба из стали, затем идет толстый изолирующий пенополиуретана (ППУ), а снаружи находится слой оцинкованной либо полиэтиленовой оболочки.

Теплоизоляция защищает магистральный трубопровод от тепловых потерь при установке подземным и наземным способом, увеличивает срок эксплуатации труб до 30 лет и снижает расходы на ремонт теплотрасс в 3 раза.

Важное условие для достижения этих свойств – надежная изоляция стыков ППУ труб – участков соединения двух элементов трубопровода. В месте соединения двух участков трубопровода теплоизоляционный слой отсутствует, из-за чего инженерная конструкция становится уязвимой и требует дополнительной термозащиты. Для надежной изоляции мест соединения ППУ труб используют несколько типов изоляции.

При монтаже магистральных трубопроводов городских теплосетей, а также при обустройстве систем автономного отопления применяют несколько способов заделки стыков ППУ труб:

скорлуповый;
муфтовый;
заливочный.

Каждый из них подходит под определенные критерии трубопровода: способ прокладки, предполагаемый срок и условия эксплуатации, тип наружного изоляционного слоя, проектные значения давления и температуры теплоносителя и другие.

Как установить изоляционный слой

Основополагающим фактором в выборе типа изоляции стыков является способ прокладки труб – подземный, наземный, канальный, бесканальный. Муфтовый способ изоляции стыков ППУ труб показывает себя как универсальный, который подходит для любого способа прокладки труб. Он используется практически повсеместно, и далее речь будет идти именно о нем.

Методы заделки стыка

Муфтовый метод предполагает использование специальных термоусадочных манжет из радиационно-сшитого полиэтилена. Муфты представляют собой полые цилиндры, которые практически равны по диаметру основному трубопроводу.

Монтажные работы по бесканальной прокладке тепловых сетей с использованием теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», СП 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб и индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке».
Монтаж трубопроводов из теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в строгом соответствии с проектной документацией. Любое отклонение, вплоть до косого стыка, должно быть согласовано с проектной и эксплуатирующей организациями.
Разработку траншей для бесканальной прокладки трубопроводов с использованием теплоизолированных труб и элементов следует выполнять механическим способом с соблюдением требований СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты» и дополненных требований «Правил производства земляных работ в г. Москве».
Перед монтажом участка трубопровода проводится проверка состояния изоляции и целостности сигнальных проводов системы ОДК. Категорически не допускается монтаж теплосети из элементов, сопротивление изоляции которых меньше 10 МОм.
Категорически недопустимо затопление трассы водой!
Теплоизоляция сварных стыков на трассе и засыпка теплопроводов песком производится после гидравлического испытания этого участка на прочность и плотность, а также после повторного замера сопротивления изоляции по каждому элементу. Работы по изоляции стыков выполняются по заявке заказчика, подачей которой гарантируется возможность проведения этих работ.
При выполнении работ по изоляции стыков следующие виды работ подлежат приемке с составлением актов освидетельствования:
- визуальное обследование состояния полиэтиленовой оболочки и влажности ППУ (следы подтопления);
- контрольная проверка целостности проводов и измерение сопротивления изоляции;
- подготовка поверхности стальных труб под заливку смесью пенополиуретана;
- соединение проводов системы ОДК;
- установка электросварной муфты;
- пневматическая опрессовка установленной муфты;
- расшифровка логгеров и разрешение на заливку отделом контроля качества;
- заливка стыков пенополиуретаном;
- гидроизоляция теплоизоляционного слоя стыков (применение термоусаживающего материала на стыках типа МФЛ - 1000М, заварка пробки для стыков типа МФЛ - 1000, МФЛ - 1000М);
Перед укладкой трубы и элементы трубопровода тщательно осматриваются на предмет наличия трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов, разрывов и других механических повреждений полиэтиленовой оболочки теплоизоляции.
Опускание в траншею изолированных труб следует производить планово, без рывков и ударов о стенки и дно каналов и траншей. Перед укладкой труб в траншеи или каналы в обязательном порядке проверить целостность проводников системы ОДК.
Теплопроводы, укладываемые на песчаное основание, не должны опираться на камни, кирпичи и другие твердые включения, которые следует удалить, а образовавшиеся углубления засыпать песком (с уплотнением трамбовкой).
При монтаже труб необходимо обеспечить расположение проводов системы ОДК в верхней части стыка, предохранять от механических повреждений концы проводов. Металлический шов трубы располагается в верхней части. При сварке продольный шов смежных элементов располагать со сдвигом не менее 100 мм. При монтаже отводы необходимо располагать маркировкой производителя и сварным швом металлических патрубков вверх.

Не допускать расположения сигнальных проводов в нижней четверти стыка.

Монтаж элемента трубопровода с кабелем вывода производится с учетом направления подачи теплоносителя. Контрольная стрелка на оболочке должна совпадать с направлением подачи теплоносителя к потребителю. На обратной трубе монтаж элемента с кабелем вывода производится по направлению
подачи теплоносителя прямой трубы. Не рекомендуется устанавливать элемент трубопровода с кабелем вывода рядом с отводом.

Внимание!
При необходимости подгонки труб на строительной площадке, резка полиэтиленовой оболочки производится сначала в поперечном направлении, затем для снятия оболочки удаляемого фрагмента изоляции выполняется резка в продольном направлении. Особое внимание необходимо уделять тому, чтобы при этом исключить пропиливание оболочки дальше вырезаемой части (см. рисунок), во избежание образования трещин на полиэтиленовой оболочке.

Резку стальных труб производят газорезкой, при этом теплоизоляция снимается ручным инструментом, а торцы теплоизоляции в ходе разки стальных труб закрываются защитными экранами. Торец теплоизоляции должен быть перпендикулярен оси трубы.
Угловое отклонение по металлу на прямых участках допускается в пределах 2,5о, что лежит в пределах допустимого для изоляции стыков типа 1000М, 1000Р, 1000МР и их модификаций. В случае, если угловое отклонение по металлу прямой трубы превышает 2,5о, оно должно быть согласовано с эксплуатирующей и проектной организациями.
Монтаж трубопроводов в полиэтиленовой оболочке с теплоизоляцией из ППУ производится при температуре наружного воздуха не ниже минус 15оС. При работе с трубами в пределах температур от 0оС до минус 15оС резка оболочки должна производиться с предварительным подогревом газовой горелкой до tо = +5 ÷ +15оС.
Следует тщательно удалить скребком все остатки пеноматериала, которые могут при горении выделять экологически небезопасные вещества. При производстве сварочных работ необходимо установить защиту пенополиуретана и полиэтиленовой оболочки, а также концов проводов, выходящих из изоляции, от попадания на них искр (защитные экраны).

При наличии бетонного основания монтажные работы необходимо проводить на подушке из пескам высотой не менее 300 мм.
После сварки концов стальных труб произвести очистку наружной поверхности участка стыка от следов ржавчины с помощью металлических щеток.
Монтаж трубопроводов производится, как правило, на дне траншеи с устройством приямков. Допускается производить сварку прямых участков труб в плети на бровке траншеи при температуре +10оС и выше. Под трубы рекомендуется подкладывать мешки с песком. Допускается использование деревянного бруса сечением не менее 100х100 мм с последующим удалением.

При обратной засыпке особое внимание следует обратить на установку полиэтиленовых матов, которые служат для поглощения расширений на углах поворота, ответвлениях и компенсаторах. Полиэтиленовые маты располагаются вертикально, вплотную к наружной оболочке. Высота матов должна быть больше диаметра наружной оболочки на 100 мм. При расширении менее 10 мм полиэтиленовые маты не применяются. Необходимость установки и количество матов определяется расчетом.
На углах трубопроводов, углах П-образных компенсаторов и прямых участках (в случае отсутствия терминалов) через 300 м устанавливают сигнальные столбики. Для трубопроводов в полиэтиленовой оболочке обратную засыпку производить не позднее двух недель после проведения работ по изоляции стыков.
В случае прокладки трубопроводов в футлярах использовать трубы только с усиленной оболочкой.

При заказе трубы в усиленной оболочке необходимо закладывать min внутренний диаметр футляра из расчета: диаметр кольца усиления плюс 50 мм (Dт+50мм). Для возможности проведения работ по изоляции стыков труба в усиленной оболочке должна выходить за пределы футляра не менее чем на 500 мм.
Неподвижная опора в заводском изготовлении поставляется на объект. Щит неподвижной опоры (бетон+арматура) устанавливается в соответствии с проектной документацией, разработанной под реальные усилия и тип грунта. Приварка стальной арматуры к щиту неподвижной опоры категорически запрещается.
При монтаже вертикально расположенных элементов трубопроводов необходимо предусматривать защиту от попадания и накапливания влаги в стыках каждого нижнего торца изоляции. Рекомендуется использовать рабочие заглушки изоляции (оформляются дополнительным заказом к контракту). Допустимо применение п/э пленки с фиксацией скотчем.
В случае необеспечения монтажной организацией своевременной защиты от попадания и накапливания влаги на торцах изоляции вертикально расположенных элементов трубопровода, ремонтные работы будут производиться за ее счет.

В случае необходимости уменьшения геометрических размеров узла, уменьшение производить за счет изменения длины прямой трубы или уменьшения длин оснований тройников, тройниковых ответвлений и параллельных тройников в соответствии с таблицей значений ΔL.