Предизолированные трубы в пенополиуретановой изоляции, изготавливаемые преимущественно для нужд коммунальных систем теплоснабжения и горячего водоснабжения представляют из себя жесткую конструкцию, состоящую из стальной трубы длиной от 8 до 12 метров (возможна изоляция ППУ также и полимерных труб), теплоизоляционного наружного слоя из пенополиуретана, а также ограничивающего его по всей длине трубы защищенного слоя – тонкостенной трубы-оболочки из полиэтилена или оцинкованной стали. Данная гидроизоляционная оболочка защищает всю трубную конструкцию при ее работе от воздействий грунта и грунтовых вод при подземной бесканальной и канальной прокладках и от влаги и солнечной радиации при наземном способе прокладки теплотрассы.

Основным отличием трубопроводов в пенополиуретановой изоляции является их обязательное производство в заводских условиях (требования ГОСТ 30732-2020), поэтому данные трубы называются предварительно изолированными (предизолированными), а также наличием в теплоизоляционном слое ППУ проложенных проводов системы ОДК – оперативно-дистанционного управления, благодаря чему возможно отслеживать состояние трубной конструкции в процессе эксплуатации.

К основным требованиям к ППУ изолированным трубам можно отнести следующие параметры:

• должна быть обеспечена достаточно высокая плотность используемых пенополиуретанов (обычно от 60 до 100 кг/м3), особенно при бесканальной прокладке трубопровода;
• должна быть достигнута правильная структура полученного пенопласта ППУ для гарантии достижения высоких механических свойств пенополиуретана, что возможно только при соблюдении технологии смешения исходных компонентов ППУ и качественного сырья);
• выполнение технологии также позволяет достигнуть высокой теплостойкости пенополиуретана (трубы ППУ должны стабильно работать до 140°С);
• термомеханические свойства ППУ должны сохраняться в течение десятилетий эксплуатации – до 30 и более лет;
• пенополиуретановая система, применяемая при производстве трубы в ППУ изоляции, должна обеспечить получение ППУ композиции с отличной текучестью, необходимой для равномерного заполнения внутренней полости трубы длиной до 12 метров – тем самым будут достигнуты требуемые теплоизоляционные характеристики по всей длине трубопровода;
• к относительно новым требованиям относится запрет на применение в процессе производства фриона, в связи с чем производители компонентов ППУ производят системы компонентов для трубной отрасли на водной, а не фрионовой основе.

В прошлом в качестве вспенивающего агента при производстве полиолов широко использовался фреон 11, который технологически обладает целым рядом преимуществ: химически инертен, негорюч, имеет самую низкую теплопроводность из всех газов, применяемых для вспенивания. Кроме того, он слабо диффундирует из пенопласта и обеспечивает хорошие показатели при старении. Однако под воздействием сторонников по охране окружающей среды, настаивающей на обоснованности точки зрения о разрушительном воздействии фриона на озоновый слой планеты выпуск фреона 11 в нашей стране был прекращен в 2001 году с возможностью продолжения его использования на определенный переходный период. Сегодня поставка производителями компонентов ППУ на фрионовой основе практически прекращена.

Теплоизоляционные характеристики (например, теплостойкость) теплоизоляционного материала – пенополиуретана (ППУ) помимо химического состава композиции напрямую зависит от его плотности. Так, для эксплуатации ТГИ ППУ труб при 150°С необходимо иметь плотность пенополиуретана не менее 75-80 кг/м³, учитывая же, что стандартным тепловым режимом эксплуатации трубопроводов в ППУ изоляции является температура от 85 до 110 и 140 градусов С, то заложенный в требованиях ГОСТ 30732-2020 показатель по плотности ППУ в трубах, равный 60-80 кг/м3 можно считать обоснованным.

Наличие на отечественном рынке качественных компонентов пенополиуретана является одним из важнейших технологических факторов, обеспечивающих гарантированное производство предизолированных по технологии «труба в трубе» трубопроводов с использованием в качестве тепловой изоляции пенополиуретана. Перекладка же большей части коммунальных трубопроводов с использованием ППУ изоляции позволит создать трубопроводные системы европейского уровня по качеству и достигаемым экономическим показателям по тепловым потерям, что существенно сократить имеющиеся сегодня высокие тепловые потери и осуществить модернизацию трубопроводов сетей теплоснабжения и ГВС.

Применение труб в ППУ изоляции привносит новые современные технологии в процессы прокладки трубопроводов, помогает переходить на потребление новых видов запорной трубопроводной арматуры – шаровых кранов, потребности отрасли создают условия для расширения современных производств по переработке различных полимеров, таких как полиэтилен, полипропилен и пенополиуретан методами экструзии или заливки. В целом при существенном улучшении качества прокладываемых трубопроводов неизбежно растет уровень оснащенности связанных с отраслью производств, культура производства, применение новых строительных материалов способно создать условия для внедрения в систему ЖКХ экономически обоснованных и коммерчески привлекательных как поставщикам услуг, так и их потребителям самоокупаемых систем управления.