оболочка полиэтиленовая (ПЭ)

Оболочка полиэтиленовая (ПЭ) для ППУ трубопроводов.

В качестве наружной изоляции теплоизоляционного материала пенополиуретана (ППУ) в предварительно изолированных по технологии «труба в трубе» трубопроводах тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяется тонкостенная труба-оболочка из полиэтилена, имеющая специальное название – оболочка полиэтиленовая (ПЭ оболочка).

Данное изоляционное полиэтиленовое покрытие при производстве трубы ППУ применяется в соответствии с требованиями ГОСТ «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой». Полиэтиленовые трубы-оболочки изготавливаются по технологическим требованиям ГОСТ 18599 "Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия", а исходное сырье для их изготовления должно соответствовать ГОСТ 16338-85 «Полиэтилен низкого давления. Технические условия».

Экструзионное оборудование позволяет изготавливать оболочки из полиэтилена типоразмерами от 90 до 1600 мм из термо- и свето- стабилизированного полиэтилена низкого давления (ПНД) высокой плотности трубных марок ПЭ-80 и ПЭ-100 черного цвета. Для трубопроводов тепловых сетей преимущественно используются оболочки под стальные трубы 32 – 820 мм соответствующими диаметрами 90 – 1000 мм, хотя возможно нанесение ППУ изоляции и на магистральные трубы вплоть до 1420 мм в оболочке 1600 мм диаметра. Причина данного ограничения в сфере энергетики заключается в рабочей температуре теплоносителя трубопровода – магистральные трубы как правило транспортируют теплоноситель с температурой 200 градусов С и выше, что значительно превышает рабочий режим эксплуатации ППУ изоляции, ограниченной 140 градусами С (с кратковременными повышениями температуры до 150 градусов С).

Оболочка полиэтиленовая тонкостенная имеет толщину от 2,2 до 19,6 мм для труб-оболочек диаметрами от 90 до 1600 мм. Предельные отклонения толщины полиэтилена составляют 0,4 – 3,9 мм для труб всех типоразмеров. Полиэтилен трубы имеет гладкую наружную поверхность, а внутренняя часть оболочки наоборот должна иметь шероховатость для более прочного сцепления оболочки с пенополиуретаном, добиться которой можно в процессе ее экструзии или механическим способом после формования. Сварные швы полиэтиленовых оболочек при их раскрое и стыковой сварке в процессе изготовления фасонных элементов после заливки ППУ должны быть герметичны. Требование герметичности всей трубопроводной системы является основной задачей технологии ППУ изоляции труб. Достигается применением качественной полиэтиленовой оболочки и полимерных термоусадочных муфт, произведенных на ее основе для изоляции стыковых соединений трубопровода бесканальной прокладки.

Характеристики полиэтилена труб-оболочек по ГОСТ 30732-2020.

В соответствии с расчетами СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов», с учетом климата региона и условий, в которых производится эксплуатация трубопровода тепловых сетей, подбирается тип изоляции трубы ППУ (первый тип – стандартный, второй тип - усиленный) и соответствующий ему диаметр полиэтиленовой трубы-оболочки. Для второго типа изоляции слой ППУ больше, чем при типовом нанесении теплоизоляции и диаметр оболочки соответственно подбирается также большего размера.

Параметры полиэтиленовых оболочек по ГОСТ 30732-2020.

Технология нанесения тепловой ППУ изоляции на стальные трубы, фитинги, шаровую арматуру и компенсационные устройства в заводских условиях была разработана в Европе и США на рубеже 70-80-х годов и в конце 90-х годов была заимствована нами в в отработанном до деталей виде. Суть технологии «труба в трубе» заключается в использовании свойств теплоизоляционного материала ППУ, который в исходном состоянии представляет собой два вида маслянистой вызкой жидкости желтого и коричневого цвета соответственно (полиолы с добавками и изоционаты), а после их смешения в специальных условиях приобретает законченный вид в форме полимерного пенопласта с низкой плотностью, постоянной структурой и отличными теплоизоляционными свойствами.

Стальная труба собирается с полиэтиленовой трубой большего диаметра с использованием центрирующих опор, выравнивающих в плоскости трубы параллельно друг другу, после чего межтрубное пространство толщиной от 40 до 90 мм заполняется смесью трубных компонентов ППУ, которые в течение нескольких минут заполняют весь внутренний объем между трубами, а в течении примерно 30 минут ППУ принимает вид жесткого пенопласта. Аналогична технология нанесения теплоизоляции ППУ на фасонные элементы трубопровода.

Практика примерно 40 летнего применения стальных труб в ППУ изоляции в Западной Европе (Дания, Швеция, Германия, Финляндия и другие) однозначно свидетельствует об высокой экономической эффективности данного вида трубопроводов подземной бесканальной прокладки. Трубы ППУ данного типа вобрали в себя лучшие технологические достижения в области применения современных полимерных материалов. Теплотрассы в полиэтиленовой оболочке не мешают наземным коммуникациям и инфраструктуре, поскольку скрыты в грунте, запорная арматура и компенсационные устройства, применяемые для ППУ изолированных трубопроводов, не требуют постоянного контроля и обслуживания, а тепловые потери настолько низки, что за все годы использования пенополиуретана в Европе ему пока что не удалось подобрать более эффективной альтернативы для использования в промышленных объемах.

Длительные сроки эксплуатации труб ППУ с полиэтиленовым наружным покрытием во многом обеспечивается за счет прочности и стойкости полиэтилена к внешним воздействиям, препятствующим проникновению влаги во внутрь теплоизолированной ППУ трубной конструкции. Теплоизолированная конструкция трубы ППУ за счет прочного сцепления между собой стальной трубы, пенопласта ППУ и наружной ПЭ оболочки и жесткости всей системы способствует длительной надежной и безаварийной работе теплопровода.