Большие затраты на ремонт и замену подземных тепловых сетей выводят на первый план показатели надежности и долговечности трубопроводов, Также их технологии производства должны быть нацелены на снижение объема монтажных работ при их прокладке. Задачи решаются с помощью освоения производства предварительно изолированных труб (ПИТ). Подземные трубопроводы надежны и долговечны, а гибкий характер полимерных разновидностей ПИТ существенно снижает затраты на монтаж.
Современные предизолированные трубы для подземных коммуникаций представляют собой многослойную конструкцию, сердечник, теплоизоляция и внешняя оболочка которых одновременно отвечают за стойкость изделий к внешним условиям, и за снижение отрицательного воздействия на структуру трубы высоких температур и давлений теплоносителя.
Подземные предизолированные трубы
Основным отличием ПИТ от обычных труб является нанесенный в заводских условиях слой теплоизоляции, который покрыт наружной оболочкой из пластика или стали. Такая технология обеспечивает полную готовность ПИТ к процессу монтажа, особенности которого определяются материалом внутренней трубы или наружной оболочки.
Основой конструкции выступает традиционная труба из стали или полимеров различной плотности. В качестве основы могут выступать и гофрированные варианты из нержавеющей стали, как это выполнено в ПИТ Касафлекс группы компаний Полимертепло. В качестве полимерных материалов внутренней трубы чаще всего используют сшитый полиэтилен PE-X или полиэтилен повышенной термостойкости PE-RT.
В качестве теплоизоляции обычно выступает слой пенополиуретана (ППУ) или полиизоцианурата (PIR) различной толщины, величина которого зависит от внешних климатических условий. Слой теплоизоляции стандартной толщины предназначен для регионов с умеренным климатом, а усиленный тип изоляции — для регионов с холодным климатом.
Наружная оболочка чаще всего изготавливается из полиэтилена низкого давления или витой ленты из оцинкованного металла.
Основные виды ПИТ для подземных тепловых сетей и сетей водоснабжения
Все предизолированные трубопроводы для подземных коммуникаций можно с достаточной степенью условности разделить на три основных вида, каждый из которых имеет следующие особенности:
- жесткий вид ПИТ имеет внешнюю оболочку из оцинкованной стали, что затрудняет изгиб трубы при ее монтаже. Также в качестве наружной оболочки может использоваться нержавеющая сталь. Жесткий тип чаще всего применяется при монтаже магистральных трубопроводов или при установке стояков в высотных домах;
- для трубопроводов гибкого типа в качестве наружной оболочки используют полиэтилен низкого давления сплошного или гофрированного исполнения. Такая особенность позволяет монтировать даже стальные коммуникации с небольшим радиусом изгиба, который для полимерных изделий может достигать значительных величин. Полимерные ПИТ в бухтах позволяют монтировать участки без фитингов длиной до 100 метров;
- предизолированные трубопроводы с комбинированной разводкой включают в свою конструкцию несколько стальных или полимерный труб, которые имеют общий слой теплоизоляции и один защитный кожух — внешнюю оболочку. Такая особенность дает возможность монтировать в один проход разветвленные системы подземных коммуникаций.
Все виды ПИТ для подземных тепловых и водопроводных сетей комплектуются полным набором соединительных узлов и фитингов, что облегчает монтажные работы и ремонт сетей в процессе эксплуатации.
Сферы использования предизолированных подземных труб
Предварительно изолированные стальные и полимерные трубопроводы широко используются для монтажа подземных сетей тепло и водоснабжения. Заводской слой теплоизоляции и внешняя оболочка надежно защищают ПИТ от воздействия внешних климатических факторов и механических нагрузок, а выбранный тип внутренней трубы выполняет заложенные функции по перемещению носителя тепла.
ПИТ со стальным сердечником чаще всего используются для прокладки надземных и подземных теплотрасс с температурой теплоносителя до 150°С и давлением до 16 атмосфер. Полимерные трубы обычно применяют во внутридомовых сетях тепло и водоснабжения, а также на квартальных участках сетей с температурой не выше 95°С. Исключение оставляет полимерные трубопроводы Изопрофлекс-115А, которые допускают максимальную температуру теплоносителя до 115°С. Такие параметры определяют использование Изопрофлекс-115А, как во вторичном, так и в первичном контуре теплоснабжения.
Преимущества готовых трубопроводов с изоляцией из пенополиуретана
Предизолированные трубы для подземных коммуникаций имеют целый ряд ощутимых достоинств и преимуществ, основными из которых выступают следующие факторы:
- увеличенный в несколько раз срок эксплуатации (30-50 лет) кардинально снижает затраты на ремонт и обслуживание подземных коммуникаций;
- непрерывный слой теплоизоляции из пенополиуретана или полиизоцианурата снижает общие потери тепла до 2%, которые у обычных трубопроводов могут достигать величины 40%;
- бестраншейный метод прокладки ПИТ не требует установки колодцев и большого объема земляных работ, что существенно сокращает затраты на монтаж подземных коммуникаций;
- установка системы дистанционного контроля на порядок снижает время обнаружения и ликвидации неисправностей подземных коммуникаций;
- внешняя оболочка ПИТ надежно защищает подземные коммуникации от воздействия грунтовых вод и агрессивных сред по всей длине трубопровода.
Унифицированная система фитингов и соединений не требует высокой квалификации монтажных бригад, а также резко снижает капитальные затраты на ремонт подземных коммуникаций.
Особенности технологии изготовления подземных ПИТ
Технология производства предизолированных трубопроводов предполагает наполнение пенообразующим материалом (ППУ или PIR) пространства между внутренней трубой и ее внешней оболочкой из стали или полиэтилена. Для этой целей внутреннюю трубу закрепляют на монтажном столе и помещают в защитный кожух с помощью специального оборудования.
Для дальнейшей работы собранная конструкция помещается в термокамеру, где ее разогревают до температуры 350°С. Такая температура необходима для наполнения пенообразующим материалом. В процесс заливки конструкцию из двух изделий вращают вокруг своей оси, во время которого происходит впрыск необходимого количества ППУ или PIR. Параметры впрыска зависят от вида сырья, длины и формы изделия. Торцы трубопроводов предварительно закрывают заглушками с отверстиями для выпуска воздуха.
После отвердевания слоя теплоизоляции изделие перемещают на лабораторный участок контроля качества. После проверки трубопровода его отправляют на участок сортировки, маркировки и хранения.
Отличительной особенностью изготовления трубопроводов Изопрофлекс является армирование внутренней трубы из сшитого полиэтилена нитью из арамидного волокна — кевлара. Такая особенность позволяет увеличить прочность трубопровода без увеличения толщины его стенки.
Из особенностей изготовления ПИТ Касафлекс с внутренней трубой из нержавеющей стали является снятие внутренних напряжений, которые накапливаются в процессе ее гофрирования. Технология снятия напряжения состоит в индукционном нагреве металла в инертном газе. Такая технология исключает растрескивание нержавейки под напряжением и сохраняет ее защитный слой.
Требования к качеству гибких труб
Для контроля качества стальных и полимерных ПИТ была разработана специальная нормативная база. В нее входят несколько основных документов, которые регулируют качество непосредственно трубы, параметры и качество теплоизоляции, а также технические характеристики внешней оболочки из оцинкованной стали или полиэтилена низкого давления.
Техническая сторона контроля качества стальных изделий регулируется целым рядом нормативных документов, основными из которых являются ГОСТ 8733-74, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 20295-85 и другие аналогичные документы Для полимерных труб действуют стандарты ГОСТ Р 56730-2015 и ГОСТ P 55142-2012.
Отдельным пунктом в системе контроля выступает проверка качества теплоизоляции из пенополиуретана, которая регулируется ГОСТ 30732-2001. В этом стандарте изложены методики контроля плотности вспененной массы пенополиуретана, его водопоглощения по объему, упругости на сжатие и контроля длины при нагревании. Также особое внимание уделяется контролю качества сцепления теплоизолирующего материала с внутренней и внешней стенкой трубопровода.
Контроль качества внешней оболочки из оцинкованной стали проводят по ГОСТ Р 52246-2016, а по оболочкам из полиэтилена низкого давления — по ГОСТ 18599-2001.
Также необходимо обратить внимание на несколько отраслевых стандартов и строительных норм, которые облегчают грамотное проектирование предизолированных теплотрасс из стали или полимерных материалов — СНиП 41-03-2003, СП 41-103-2000 и СП 41-107-2004.
Технические характеристики трубы ППУ
Эксплутационные характеристики трубы ППУ
Особенности монтажа
Основной задачей при монтаже теплотрасс из металлических труб является качественная теплоизоляция мест сварных соединений. Для этой цели используют специальные термоусадочные муфты, которые гарантируют герметичность стыка. Во внутреннюю полость муфты заливают монтажные смеси из пенополиуретана, что обеспечивает однородное качество теплоизоляции по всей длине теплотрассы.
Для угловых соединений теплотрасс разработаны и выпускаются специальные предизолированные фитинги разного диаметра, которые позволяют избегать подрезки трубопровода на угол больше 5 градусов. Для компенсации температурного расширения теплотрасс со стальными трубами используют специальные L, Z или U элементы.
Для монтажа полимерных трасс разработан и выпускается целый ряд пресс-фитингов различного диаметра, которые охватывают всю номенклатуру трубопроводов. К фитингам этого типа относятся тройники, равнопроходные или редукционные муфты, фитинги под сварку и надвижные гильзы. Для монтажных работ с материалами из полимеров используется механический или гидравлический инструмент, применение которого не требует высокой квалификации монтажных бригад.
Также стоит отметить ряд дополнительных фитингов для соединения металлических и полимерных трубопроводов, что существенно облегчает задачу стыковки новых и старых подземных коммуникаций между собой.
23.07.2021. Актуально 22.09.2023