Теплоизоляция трубопроводов
Внешне процесс напыления выглядит, как процесс окраски с помощью пульверизатора и позволяет наносить ППУ – теплоизоляцию на изделия любых габаритов и конфигурации. Послойное напыление ППУ допускает изготовление монолитного слоя теплоизоляции любой необходимой толщины. Адгезионная прочность сцепления напылённого ППУ с поверхностью трубы – не менее 2 кг. На 1 см.2 Монолитность напылённого покрытия обеспечивает отсутствие мостиков холода, антикоррозийную защиту и невозможность расхищения теплоизоляции.
Также немаловажно отметить снижение транспортных затрат, т.к. расходные материалы поставляются на объект в жидком виде и при напылении расширяются в объёме приблизительно в 20 раз, т.е. из 2 стандартных 200– литровых бочек хим. Компонентов получается около 10 м3 ППУ.
Применение жёстких пенополиуретанов (далее ППУ) для теплоизоляции трубопроводов тепло– и водоснабжения продиктовано такими уникальными качествами ППУ, как наименьший коэффициент теплопроводности, долговечность (не менее 20 лет), высокая технологичность переработки, надёжная антикоррозийная защита трубопроводов, способность к акустической изоляции, возможность изолировки изделий любых габаритов и конфигурации. При выполнении работ по технологии напыления (см. ниже) дополнительным плюсом является невозможность расхищения теплоизоляции на неохраняемых объектах. ППУ стабильно ведут себя при температурах до +110– +120 град. По Цельсию. При работах на объектах работающих при более высоких температурах ( паропроводы ) рекомендуется снижать температуру до оговоренных пределов, применяя в качестве первичной теплоизоляции базальтовые или минералватные теплоизоляторы, сертифицированные для работ при более высоких температурах. ППУ, применяемый в качестве второго слоя теплоизоляции защищает первый слой от воздействия внешних факторов (атмосферных осадков) и довершает теплоизоляцию. При работе на криогенных трубопроводах для ППУ ограничений по нижнему порогу температур нет. При работах на нефтепроводах и газопроводах как правило ППУ подвергаются дополнительным испытаниям на пожаробезопасность.
Выполнение работ по теплоизоляции с помощью технологии напыления ППУ.
Производство работ по напылению ППУ производится с помощью специализированных напылительных установок – пеногенераторов высокого или низкого давления отечественного или зарубежного производства.
Внешне процесс напыления выглядит, как процесс окраски с помощью пульверизатора и позволяет наносить ППУ – теплоизоляцию на изделия любых габаритов и конфигурации. Послойное напыление ППУ допускает изготовление монолитного слоя теплоизоляции любой необходимой толщины. Адгезионная прочность сцепления напылённого ППУ с поверхностью трубы – не менее 2 кг. На 1 см.2 Монолитность напылённого покрытия обеспечивает отсутствие мостиков холода, антикоррозийную защиту и невозможность расхищения теплоизоляции.
Также немаловажно отметить снижение транспортных затрат, т.к. расходные материалы поставляются на объект в жидком виде и при напылении расширяются в объёме приблизительно в 20 раз, т.е. из 2 стандартных 200– литровых бочек хим. Компонентов получается около 10 м3 ППУ.
Требования к напыляемым поверхностям заключаются в следующем:
поверхность должна быть сухой, чистой, не замасленной, без следов активной коррозии и обязательно тёплой ( температура не ниже +10– +15 град. По Цельсию).
Поэтому при работе на криогенных трубопроводах их предварительно отключают и дают прогреться и просохнуть.
Работа в зимний период на действующих трубопроводах горячего водоснабжения принципиально не отличается от работ, проводимых в тёплое время года, с той лишь разницей, что расходные компоненты нуждаются в прогреве до рабочей температуры. В случае прогретой напыляемой поверхности температура окружающего воздуха принципиального значения не имеет. Работы по холодным поверхностям ведут к ухудшению адгезии ППУ с трубой и радикальным перерасходам компонентов.
Основные недостатки метода напыления:
1) перерасходы компонентов при работе на трубах малого сечения и сильных ветрах;
2) практическая невозможность работ по холодным поверхностям;
Теплоизоляция трубопроводов с помощью теплоизоляционных полуцилиндров «скорлуп»
Технология производства ППУ методом заливки в пресс– форму позволяет в цеховых условиях изготовить требуемое количество теплоизоляционных полуцилиндров– «скорлуп» для дальнейшей их установки на трубопровод с помощью проволочных или ленточных хомутов или клеевых составов. Данный метод позволяет избавиться от недостатков присущих методу напыления ППУ, но, как и любая другая технология имеет ряд своих недостатков.
Эксплуатационные качества «скорлуп» идентичны пенополиуретанам , получаемым методом напыления. Если пренебречь временем, затраченным на производство «скорлуп» в цеху, то можно считать, что производительность труда непосредственно по утеплению трубопровода многократно превышает производительность того же объёма работ при напылении.
Производство теплоизоляционных полуцилиндров «скорлуп»
Изготовление скорлуп для трубопроводов– наиболее простой процесс из области производства формованных изделий из ППУ. Общие принципы данных производств одинаковы– пенополиуретановая композиция заливается в ограничительную оснастку– пресс–форму. Пресс– форма перед заливкой смазывается антиадгезионной смазкой
(циатим, литол, солидол и т.п.). После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство пресс– формы. Время выдержки скорлупы в пресс– форме 7– 10 минут.
Для подготовки ППУ– композиции используются пеногенераторы, как правило несколько отличающиеся от напылительных пеногенераторов.
Основные требования к пресс– формам – это точное соответствие геометрических размеров формы размерам требуемой детали и высокие прочностные характеристики– ППУ при расширении создаёт избыточное давление внутри формы до 6 атмосфер.
При мелких, разовых заказах по изготовлению скорлуп многие потребители справляются с этой задачей, пользуясь напылительными пеногенераторами (ПГС) и комплектом форм из 4–5 штук. При организации более серьезного производства необходимо пользоваться специализированными заливочными установками и большим количеством (несколько десятков) прессформ.
Основные недостатки «скорлупного» метода теплоизоляции:
1) существенные затраты на организацию производственного участка;
2) при изоляции скорлупами необходимо уделять особое внимание антикоррозийной защите трубы, т.к. скапливающийся между трубой и скорлупой конденсат не имеет выхода и активизирует коррозию трубы.
Требования к производственным помещениям.
Оптимальная температура для переработки ППУ – 22 градуса по Цельсию. Поэтому чем ближе температура воздуха на производственном участке к оптимальной , тем лучше. Над непосредственном местом заливки необходимо установить зонд вытяжной вентиляции, обеспечивающий 8–10 кратный обмен воздуха в рабочей зоне в течении часа. Производственные помещения для подобного рода деятельности должны находиться в промышленной зоне. Для работы и обслуживания достаточно 2–х человек.
Основные принципы заливки.
Максимальный размер конечного изделия определяется тремя основными факторами: Общая производительность установки, время старта хим.компонетов и плотность (р) пеноматериала, обозначенные в нормативных документах на хим.сырьё. Временная продолжительность единократной заливки не должна превышать ¾ от времени старта, т.е. это не более 20–30 секунд. При возможности отливать изделие фрагментами, конечные размеры изделия в принципе не ограничены.
Расчет количества (массы) сырья для производства какого–либо изделия несложно посчитать, зная р(плотность) конечного продукта(согласно нормативным документам) и подсчитав объем V готового изделия.
m=pxV
Объем 1 п.м. теплоизоляции ПН х (Rвн.2 – Rвнут.2)
Подсчитаем обьем «скорлупы» на Ø 114 мм. при толщине теплоизоляции 20 мм.: П = 3,14 Н=1 м Rвн.=0,006 м3 Rвнут.=0,003 м3
3,14*1*(0,006–0,003)= 0,009м3
Находим вес "скорлупы. Объем "скорлупы" (цилиндра) умножаем на плотность пенополиуретана. Предположим плотность ППУ – 60 кг/м3
0,009*60=0,551 кг.
На практике, как правило к массе добавляют не менее 10% , следовательно расчетная масса изделия составляет 0,606 кг.– 606 г
Находим стоимость "скорлупы. Вес "скорлупы" умножаем на стоимость 1 кг. системы.
Стоимость 1 кг системы составляет 92 руб.
0,606*92=55 руб. 76 коп.
Теперь надо посчитать время заливки.
Пусть общая производительность установки 2,5/мин, т.е. 2500 г/за 60 сек.
Составим пропорцию 2500/60 = 606/х, отсюда х =606•60/7000=14.54 сек.
Метод скользящей опалубки
Для теплоизоляции трубопроводов диаметром от 57 мм до 1020мм включительно, эффективно применение пенополиуретановой теплоизоляции наносимой на трубы методом скользящей опалубки.
Технология
На трубопровод устанавливают пресс–формы длиной 1м . Пресс– форма перед заливкой смазывается антиадгезионной смазкой (циатим, литол, солидол и т.п.).
Пеногенератором заливают в специальное отверстие в пресс–форме необходимое количество пенополиуретановой композиции. После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство прессформы.. Сразу заполняют несколько пресс–форм. Через 15–20 минут формы снимают. В местах установки пресс–форм образуется пенопласт – жёсткий пенополиуретан.
Процесс заливки пенополиуретановой композиции в формы повторяется. Через 15–20 минут формы снимают.
Теплоизоляция участка трубопровода закончена.