Бичом действующих тепловых магистральных сетей являются значительные теплопотери, возрастающие по мере увеличения длины теплопроводов. Утечкам тепла способствует не только недолговечная изоляция труб (например, минеральной ватой или стеклотканью), но и коррозионные процессы в трубопроводах, интенсифицирующиеся в условиях высокой влажности. Трудоёмким является и быстрое обнаружение утечек: иногда лишь по облаку пара можно догадаться о месте возможного порыва.
Выходом из создавшегося положения является применение дистанционно контролируемых труб ППУ (труб с пенополиуретановой изоляцией).
Состав трубы ППУ и её эксплуатационные достоинства
Конструкция такого изделия гениально проста: она представляет собой две коаксиально расположенных трубы, между которыми проложен слой эффективного теплоизолятора – пенополиуретана (ППУ). С целью мониторинга текущего состояния трубы в ППУ-слое располагается система дистанционного оперативного контроля, представляющая собой два или три медных провода. По состоянию изоляции и значению сопротивления этих сигнальных проводов всегда можно определить проблемное место на трубопроводе (погрешность не превышает 2 м) при помощи обычного индикатора. Подземное размещение трубы ППУ во внешней оболочке из полиэтилена высокой плотности позволяет обходиться без традиционных бетонных лотков. Для наземной прокладки применяются трубы ППУ с оцинкованной оболочкой.
Прокладка труб ППУ обеспечивает трубопроводу следующие преимущества:
- Повышение допустимой температуры теплоносителя до 1300С, без нарушения целостности трубопровода.
- Снижение тепловых потерь до 2%.
- Увеличение срока эксплуатации трубопровода до 30 лет.
- Значительное снижение затрат на обнаружение и ликвидацию утечек теплоносителя.
- Снижение затрат на строительство, ремонт, а также текущее обслуживание теплотрасс и трубопроводов горячего водоснабжения.
- Трубы ППУ не нуждаются в своей последующей опрессовке.
Компоненты труб ППУ
Основная рабочая труба изготавливается из стали 20 по ГОСТ 1050-88 и может быть как цельной, так и сварной, но в любом случае – соответствующей требованиям, которые предъявляются для труб теплосетей. Возможно использование пропиленовых труб. Допускаемое давление в трубе не должно быть более 1,6 МПа. В любых случаях изделие должно быть сертифицировано на соответствие требованиям ГОСТ 30372-2006.
Толщина ППУ-оболочки t определяется внешним диаметром основной трубы D и климатическим районом укладки трубопровода (см. таблицу):
|
D, мм |
160 |
250 |
400 |
600 |
1000 |
|||||
|
t,мм |
29,0 |
39,0 |
41,5 |
55,5 |
57,0 |
72,5 |
62,5 |
90,0 |
72,4 |
120,0 |
|
Класс тепло-изоляции |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
Примечание. I – обычный класс теплоизоляции, II – повышенный класс теплоизоляции.
Пенополиуретан, используемый в качестве теплозащитной оболочки:
- Характеризуется высокой механической прочностью;
- Препятствует грибкообразованию на поверхности основной рабочей трубы;
- Экологически безопасен;
- Химически стоек по отношению ко многим агрессивным веществам (за исключением концентрированных растворов кислот);
- Препятствует замерзанию теплоносителя при внезапном прекращении его прокачки;
- Обладает высокой огнестойкостью;
- Отличается высокой адгезионной прочностью, а потому хорошо соединяется с внешней поверхностью рабочей трубы.
Технология производства труб ППУ
Для соблюдения всех перечисленных выше преимуществ, трубы ППУ должны изготавливаться со строгим соблюдением операций технологического процесса. Он включает в себя:
- Предварительную поверхностную очистку рабочей трубы крацеванием, дробеструйной или дробемётной обработкой.
- Подбор и вспенивание подобранной ППУ-композиции.
- Электроразрядную обработку полиэтилена, в результате чего видоизменяется его макроструктура и повышается сцепляемость с поверхностью внешней трубы.
- Размещение в ППУ-слое сигнальных проводов.
Применение труб ППУ способствует значительному уменьшению затрат теплогенерирующих организаций на прокладку и техническое обслуживание теплотрасс, увеличивает их надёжность, приводит к существенному снижению потерь тепла.