link
 
На главную Обратная связь Карта сайта На русском English
 
 


Публикации прошлых лет
"Потенциал" № 3-4. 1998г.

Б.В.Ковалевский "Пенополиуретан лучший теплоизолятор труб"

Для каждой системы теплоизолированных трубопроводов характерны свои специфические особенности, связанные с условиями эксплуатации и строительства, а общие требования к ним одни: надежность, долговечность, устойчивость и воздействию широкого диапазона температуры, влажности, механических нагрузок.
Тепловая изоляция исключительно важна при эксплуатации нефтепроводов, транспортирующих подогретую вязкую нефть, промысловых газопроводов в районах Крайнего Севера, трубопроводных систем с охлажденными и сжиженными продуктами и т.д. Но все же наиболее значимой для России остается проблема теплоизоляции систем, транспортирующих тепло, тепловых сетей и систем горячего водоснабжения. Их в России эксплуатируется свыше 25тыс. км диаметром от 600 до 1400мм и около 230тыс.км диаметром 50-500мм. Длительное время вопросы энергосбережения ставились у нас декларативно. Поэтому, наряду с несомненными достижениями отечественной теплоэнергетики, эффективность эксплуатации тепловых сетей в России оставалась на довольно низком уровне.

Общие потери тепла в системах централизованного теплоснабжения! РФ составляют около 20% - 434млн.гТкал, или 78млн.тонн условного топлива в год, что в 1,5-2 раза превышает аналогичный показатель стран Западной Европы. Специфика развития теплофикации в СССР привела к тому, что 1в настоящее время 80% тепловых 1сетей в РФ проложено подземно в непроходных каналах, 10% - подземная бесканальная прокладка и около 10% - надземная и в проходных каналах.

Наиболее дешевый способ -подземная бесканальная прокладка. Но он требует применения труб с эффективной теплоизоляцией, изготовленной в заводских условиях, ибо ее нарушение отрицательно влияет на окружающую среду, а разрушение трубопровода вообще может привести к катастрофическим последствиям.

Из ежегодно сооружаемых в России 8 тыс. км подземных тепловых сетей около 2,5тыс.км прокладывается бесканальным способом, однако в России наиболее эффективные конструкции изоляции только начинают внедряться.

Бесканальные теплопроводы в битумоперлитовых, битумокерамзитовых и битумовермикулитовых теплоизоляционных оболочках, обладая сравнительно высокой теплопроводностью от 0,1 до 0,13Вт*(мК) - и низкой коррозионной стойкостью, значительно уступают конструкциям с новыми эффективными теплоизоляционными материалами.

Следует отметить, что бесканальные конструкции с битумоперлитовой и армопенобетонной изоляцией являлись, по существу, единственными видами теплоизолируемых труб, выпускаемых в СССР промышленностью.

По данным Госстроя СССР, до 1990г. в России находилось в эксплуатации 14 заводов по выпуску труб в битумоперлитовой изоляции общей производительностью 2000км в год и 2 завода по выпуску труб в АПБ-изоляции производительностью 500км в год.

Более эффективными являются конструкции теплопроводов с тепловой изоляцией из фенольного пенопласта и пенополимербетона. Внедрение теплопроводов с фенольной изоляцией ведется уже более 15 лет, но без особого успеха, так как фенольный пенопласт имеет высокое водопоглощение и, как следствие, большую коррозионную активность. И кроме того - недостаточную механическую прочность конструкции и высокую токсичность производства.

Пенополимербетон обладает удовлетворительными физико-механическими свойствами и высокой прочностью, так что эта теплоизоляция не требует защитного покрытия против механических повреждений и влаги. Сравнительно с эффективными пенопластами -пенополиуретанами - он имеет в 8-10 раз лучшие показатели по объемной массе (450-500кг/м3) и в 2-3 раза по коэффициенту теплопроводности.

Изучение материалов для тепловых сетей, используемых в наиболее развитых странах, а также сравнительный анализ теплозащитных свойств, коррозионной стойкости и долговечности теплоизоляционных материалов и конструкций подземных теплопроводов, проведенные ВНИИСТом, ВНИПИЭнергопромом, НИПИТеплопроектом, НИИМосстроем, АКХ им. К.Д.Памфилова и ВТИ, показали, что для наиболее прогрессивного бесканального способа прокладки тепловых сетей наилучшим материалом является жесткий пенополиуретан (ППУ).

Из всех применяемых для этих целей теплоизоляционных материалов ППУ при достаточной механической прочности обладает наименьшей теплопроводностью. Преимущественно закрытая пористая структура препятствует увлажнению пенополиуретановой изоляции при контакте с влажным грунтом и снижению ее теплозащитных свойств в процессе эксплуатации. В результате потери тепла бесканалъными теплопроводами с пенополиуретановой теплоизоляцией в 2-3 раза ниже, чем при использовании конструкций с армобетоном и битумоперлитом. По сравнению с широко используемыми у нас в стране типами бесканальных и канальных прокладок изоляция из пенополиуре-тана во много раз снижает скорость распространения коррозии труб. Благодаря этому удельная повреждае-мость трубопроводов тепловых сетей существенно снижается, а долговечность возрастает как минимум в 2-3 раза.

Первые трубы с пенополиуретановой теплоизоляцией были разработаны и уложены в тепловых сетях в начале 60-х годов в Европе. Разработка и совершенствование новейших теплоизоляционных конструкций на основе ППУ осуществлялись с проведением исследований целым рядом научно-исследовательских институтов, университетов, поставщиков сырья и производителей теплоизолированных труб. На основании этих исследований и разработок был создан Европейский стандарт EN 253. В настоящее время он регламентирует применение наиболее современной конструкции для бесканальной прокладки - "трубы в трубе", состоящей из внутренней стальной трубы наружным диаметром от 26,9 до 610мм с жесткой пенополиуретановой изоляцией и внешней защитной оболочки из полиэтилена высокой плотности. Ориентируясь на теплофизические и механические характеристики этого стандарта, в настоящее время изготавливают теплоизолированные трубы для бесканальной прокладки тепловых сетей и в России. Однако исключительно удачное сочетание теплофизических и механических свойств ППУ позволяет использовать пенополиуретановую теплоизоляцию в целом ряде иных конструкций труб для различных систем теплоизолированных трубопроводов.

В 1986г. во ВНИИСТе была создана лаборатория теплоизоляции. Тогда в СССР производство жестких пенополиуретанов было ориентировано на теплоизоляцию зданий и строительных конструкций, и практически полностью отсутствовало производство теплоизолированных пенополиуретаном труб. А где пытались их выпускать, как правило, вручную смешивали компоненты и изготавливали отдельные элементы конструкции. Весьма озадачивала перспектива использования ППУ в тепловых сетях с температурой теплоносителя до 1500°С. К этому времени по Лондонской и Монреальской конвенциям о запрещении использования озоноразрушающих фреонов в Европе и СССР интенсивно проводились поиски новых систем ППУ вспенивателей.

В тот период ВНИИСТом совместно с НПО "Полимерсинтез" были проведены работы по ППУ-системам с температуростойкостью до 150°С, а также напылительным системам, не содержащим озоноразрушающих фреонов. Создавались заливочные бесфреоновые системы ППУ. К началу 90-х годов появились отечественные бесфреоновые композиции - напылительная ППУ-360Н-1 и заливочная ППУ-345. ВНИИСТ проводил также исследования по технологическим линиям теплоизоляции труб. Параллельно были созданы образцы заливочных машин высокого давления для переработки пенополиуретанов - машины ДСУ-3, серия заливочных установок "Ямбург", заливочная установка ДСУ-ЦАГИ производительностью 50 литров ППУ в минуту. В дальнейшем на базе этой машины были созданы установки производительностью 100 и 150л/мин.

Изготовление ряда таких машин, как ДСУ-3, ДСУ-ЦАГИ и "Ямбург", позволило разработать собственные технологии и оборудование технологических линий теплоизоляции труб, которыми воспользовались для создания производств по теплоизоляции труб в Ямбурге, Надыме, Сыктывкаре и в Подмосковье.

Во ВНИИСТе была разработана конструкторская документация, изготовлены и испытаны образцы нестандартного оборудования для полной комплектации технологических линий теплоизоляции труб. В том числе: оборудование участка подготовки компонентов, установки очистки поверхности труб большого диаметра, установки нанесения и сушки антикоррозионных покрытий под теплоизоляцию, заливочное, формующее и напылительное оборудование для нанесения ППУ различными способами, оборудование для нанесения и термообработки термоусаживающихся полиэтиленовых лент на теплоизоляции, оборудование для напыления защитных покрытий на теплоизоляцию и др.

В 90-х годах во ВНИИСТе уже появился ряд законченных разработок производств по теплоизоляции труб в базовых условиях.

Лаборатория теплоизоляции занималась также экологической безопасностью создаваемых производств. Так, в 90-х годах совместно с химическим факультетом МГУ успешно решались вопросы очистки выбрасываемого в атмосферу воздуха, содержащего пары изоцианатов, с использованием твердых сорбентов.

ВНИИСТом разработан целый ряд технических условий на трубы с различными конструкциями теплоизоляции из ППУ, предназначенные для строительства трубопроводов, разработана нормативно-техническая документация по применению теплоизолированных труб и строительству из них трубопроводов.

Одна из последних работ, проведенных и осуществляемых с участием АО ВНИИСТ, - создание производств по теплоизоляции труб для тепловых сетей в Оренбурге, Твери и ряде городов Подмосковья.
новости
03.12.2018

Поздравляем со 100-летием!

Крупному ученому, выдающемуся инженеру в области трубопроводного транспорта жидких и газообразных углеводородов, имеющему широкую известность в России и за рубежом - Олегу Максимовичу Иванцову исполнилось 100 лет.
12.11.2018

ДНИ КАЧЕСТВА В РОССИИ

Наша страна вместе со всем миром празднует День качества. Мероприятия, посвященные этому событию, продлятся целую неделю.
08.11.2018

АНОНС!

Вышел в свет журнал "Трубопроводный транспорт: теория и практика" № 3.
27.09.2018

Об обязательном подтверждении соответствия стальной трубной продукции

Эксперты призывают к системному решению проблемы незаконного оборота контрафакта и фальсификата стальных труб
© 2004 — 2015 АО ВНИИСТ
Все права защищены.
всего  с  07.02.2006 : 540842
сегодня, 12.12.2018 : 90
сейчас : 1
105187, Москва, Окружной проезд, 19
Телефон: +7 (495) 783-94-54
Факс:       +7 (495) 981-43-81 /доб. 2277
E-mail: info@vniist.ru

@ Обратная связь


создание сайтов, интернет-магазинов, продвижение, поисковая оптимизация, хостинг, сопровождение web-проектов | Агентство АРТполитика. В Липецке, в Воронеже, в Тамбове
Рейтинг Эксперт-400 - 330
Яндекс цитирования