Оснащение производственного комплекса и технология ППУ изоляции «труба в трубе»
Производственный комплекс компании "СТК-ППУ-Формат" оснащен современных оборудованием и состоит из взаимосвязанных интегрированных в несколько последовательных потоков участков и линий, по которым происходит поэтапное перемещение сырья и материалов с получением в конце технологических цепочек готовой продукции. Причем готовое изделие одной технологической цепочки может являться комплектующим для получения продукции на другом производственном участке. К примеру, круглые воздуховоды, изготавливаемые для систем вентиляции, являются наружными оболочками при изготовлении трубы в ППУ изоляции надземного способа прокладки.
Индустриальная теплоизоляция для стальной трубы ППУ изготавливается в основном сборочном цехе на поточных изолировочных линиях с применением опрокидывателей и перекладчиков в несколько этапов по технологии «труба в трубе». Стальные трубы диаметрами от ду 20 до ду 800 мм очищаются от загрязнений в специальных камерах дробеметной, дробеструйной или щёточной очистки, на них надеваются центрирующие опоры и закрепляется сигнальный медный проводник операционной системы ОДК. На следующем этапе производится втягивание трубы по специальным транспортерам (напаковочным устройствам) ленточно-конвейерного или роликового (рольганги) типа внутрь изоляционной тонкостенной оболочки из экструдированного полиэтилена или тонколистовой спирально-навивной оцинкованной стали. Полученная сборка из двух параллельно собранных элементов попадает в камеру термостабилизации для прогрева, чтобы гарантировать высокое качестве производимых труб в ППУ изоляции (обычно в холодное время года). Для обеспечения необходимой температуры подготавливаемое для теплоизоляции полиуретановое сырье находится в специальных емкостях, обеспечивающих подогрев и перемешивание вязких полимеров в течении всего рабочего времени производства ППУ изоляции труб и фасонных изделий.
На третьем этапе трубная сборка перекладывается на заливочно-подъемный стол, где производится теплоизоляция определенной партии стальных труб. Формирование защитного слоя ППУ изоляции производится путем вспенивая жесткого полиуретана в замкнутом специальными фланцами-заглушками межтрубном пространстве. Смешение компонентов происходит путем их впрыска в смесительную головку машин высокого давления. Здесь по заданным электронной программой параметрам осуществляется встречное соударение частиц полимеров, что обеспечивает качественное перемешивание двухкомпонентной смеси. При соударении полиольных и полиизоционатных компонентов в установке высокого давления и впрыске получаемой смеси внутрь теплоизолируемой сборки «сэндвич»-конструкции, происходит интенсивный процесс пенообразования, полимеризации и формирования жесткого пенополиуретана, который обладает высоким показателем адгезии (сцепления) всех элементов собранной конструкции. Для удерживания вспениваемого полимерного состава внутри сборки на торцах оболочек закрепляются фланцы-заглушки, препятствующие выплескиванию пенополиуретана в процессе его формообразования. Таким образом достигается бесшовная теплоизоляция прямых участков трубы ППУ и фасонных изделий с отличными показателями адгезии с плотностью вспененного полиуретана 60-80 кг/м3.
Участок производства полуцилиндров скорлуп из пенополиуретана включает в себя заливочные установки малой мощности, передвижные столы карусельного типа и металлические пресс-формы, в которых происходит формирование газонаполненой пластмассы в скорлупы нужной формы по диаметру, длине и толщине.
Участок металлообработки включает в себя разнообразное оборудование по резке, сварке, вальцовке, снятии кромок и других видов обработки листового, профильного и трубного горячекатаного металлопроката, включая установки газовой и плазменной резки, ленточно-пильные станки по металлу, трубогибы, вальцы, сварочные устройства и гильотины. Данное оборудование необходимо для изготовления необходимых для прокладки в тепловых сетях отводов в ППУ изоляции с необходимой длиной патрубков, элементов с кабелем вывода, тройников, переходов, элементов неподвижных опор, металлических заглушек, каркасов для узлов сильфонных компенсаторов, скользящих опор и других изделий из стали.
Участок сборки и заливки фасонных изделий оснащен ленточно-пильными станками для раскроя полиэтиленовых оболочек на сегменты и последующей сборки и сварки полиэтиленовых кожухов автоматическими, полуавтоматическими и ручными экструдерами. Индустриальная теплогидроизоляция фасонных изделий производится аналогично сборке и заливке прямых участков.
Участок производства круглых жестких воздуховодов укомплектован оборудованием для изготовления прямолинейных участков круглых воздуховодов методом вальцовки из полос тонколистовой холоднокатаной стали (штрипса) толщиной 0,55-1,0 мм без нарушения цинкового покрытия на фальцевом соединении. Высокопроизводительная установка воздушно-плазменной резки совместно со станками для вальцовки и холодной пайки обеспечивают выработку необходимого объема защитных кожухов фасонных элементов в ППУ изоляции из раскроя тонколистового оцинкованного листа.
Обеспечение технологических линий сырьем и комплектующими, а также отгрузка изготовленной продукции Заказчикам, осуществляется складским и крановым хозяйством. Качество изготавливаемых труб в ППУ изоляции и другой продукции по требованиям ГОСТ отслеживается и фиксируется специализированной заводской лабораторией.
Трубы ППУ: характеристики и эксплуатационные преимущества
Трубы в ППУ изоляции по ГОСТ 30732-2020 имеют высокие качественные характеристики и эксплуатируются в системах, транспортирующих теплоноситель с рабочей температурой до 140С и давлением 1,6 МПа. Использование пенополиуретана в энергетике, нефтегазовом секторе, ЖКХ и промышленности позволяет достигнуть:
- Увеличения срока эксплуатации.
- Снижение затрат на обслуживание.
- Оперативный доступ к поврежденному участку для проведения ремонтных работ.
- Стабильные физические параметры теплоизоляции на всем протяжении службы трубопровода.
- Сокращение материальных затрат при строительстве.
В случае соблюдении правил производства, транспортировки, хранения, монтажа и водоподготовки теплоносителя в сети, трубы в ППУ изоляции нового поколения гарантировано служат на теплотрассах 25-30 лет, сохраняя на всем протяжении работы сети высокие качественные показатели тепловой защиты. По расчетам и имеющемуся в промышленно развитых странах опыту применения труб в ППУ изоляции и пенополиуретановой теплоизоляции других объектов, данная газонаполненная пластмасса может работать 50 лет и более.
К числу основных эксплуатационных преимуществ теплогидроизолированных труб в ППУ изоляции можно отнести следующее:
- Многократное снижение тепловых потерь с 30 до 8%.
- Надежность и износоустойчивость сборной конструкции.
- Стойкость к внешней коррозии.
- Высокая химическая стойкость к большинству химических реагентов и экологическая безопасность.
- Быстрота ведения монтажа трубы ППУ подземным бесканальным способом в сравнении с канальными способами строительства габаритных железобетонных конструкций.
- Надежность муфтового соединения для сварных зон элементов теплотрассы в ППУ изоляции.
- Сокращение затрат на ремонт и содержание теплосетей.
- Долговечность работы.
Выше перечисленные эксплуатационные показатели в конечном счете и позволяют окупать производимые финансовые вложения при строительстве новых более качественных энергомагистралей по технологии нанесения теплоизоляции на трубы ППУ по ГОСТ 30732-2020.
Сферы применения ППУ изоляции
Использование полимерной теплоизоляции в трубопроводном транспорте - это не единственная сфера применения пенополиуретана, хотя и одна из наиболее эффективных и перспективных. Так, прокладка магистральных и промысловых нефтепроводов в ППУ изоляции производится с учетом того, что в условиях низких температур, независимо от способа прокладки нефтепровода, внутри должна сохраняться температура достаточная для бесперебойной транспортировки сырой нефти. Для этого, помимо имеющей низкий коэффициент теплопроводимости ППУ изоляции, нефтепроводы изготавливаются с дополнительным спутником кабельного обогрева со «скин-эффектом», который обеспечивает постоянный уровень температуры и надежное функционирование нефтегазопроводов, керосинопроводов, маслопроводов и пр.
Необходимо отметить, что полиуретаны по праву называются полимером номер один и применяются для тепловой изоляции не только трубопроводных магистралей с ответвлениями, но также используется в строительстве, холодильной технике и транспорте, устройстве морозильных автофургонов и камер, а также изготовлении ограждающих и арочных “сэндвич” – конструкций, плит и панелей разного типа. Использование ППУ изоляции для снижения теплового потока признано сегодня наиболее эффективным способом в строительной сфере при устройстве фасадов зданий и сооружений, крыш, потолков и кровель, подвальных помещений, оконных проемов и дверей. Для этих целей используются технологии напыления полиуретановой смеси, монтажа вспененных в заводских условиях блоков и плит, скорлуп в виде полуцилиндров, сегментов и цилиндров, а также установка конструкций, изготовленных в заводских условиях и монтируемых в собранном виде непосредственно на объекте.
Стойкость к внутренней и внешней коррозии стальных теплопроводов конструкции труба в ППУ изоляции, а также возможность использования вместо металла сшитого полиэтилена (РЕХ), композитных, стеклопластиковых либо нержавеющех труб, постоянно расширяет сферу применения пенополиуретановой теплоизоляции в энергетике, обрабатывающей и химической промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и нефтегазовой сфере. Примером высокотехнологичных моделей современной трубной продукции с использованием вспененного полиуретана могут служить такие торговые марки предизолированных труб в ППУ изоляции, как Термофлекс, Энергофлекс и другие аналогичные изолированные системы.
Системы централизованного теплоснабжения
В нашей стране традиционно сложилась, и преобладает в настоящее время, транспортировка теплоносителя по системам централизованного теплоснабжения. Источником тепловой энергии для коммунального сектора и значительной части промышленности в данной системе выступают ТЭЦ и мини-ТЭЦ, на которых осуществляется когенерация (комбинированная выработка) электрической и тепловой энергии, а также котельные. Система централизованного теплоснабжения (ЦТ) состоит из источника тепла (ТЭЦ), тепловой сети, тепловых пунктов и теплопотребляющих зданий, сооружений и промышленных установок. В качестве теплоносителя в данном случае выступает подогретая вода со специальными смягчающими добавками, доводящая кислотно-щелочной состав внутренней среды до нейтральных показателей рН, что минимизирует коррозионное воздействие на сталь и препятствует возникновению внутренней коррозии.
Как правило, крупные энергетические объекты располагаются на значительном расстоянии от ЦТП и жилого фонда населенных пунктов и это требует строительства разветвленной трубопроводной сети для доставки теплоносителя до конечного потребителя. В результате в РФ за 60 - 70 лет была создана во многом уникальная система централизованного теплоснабжения, которая включает в себя проложенные и эксплуатируемые в настоящее время примерно 175 тыс. км теплопроводов теплоснабжающих сетей в двух- трубном исчислении (или примерно 350 тыс. км в одно- трубном исчислении). По разным оценкам от 60 до 70% инженерных сетей находятся сегодня в ветхом состоянии и нуждаются в капитальном ремонте и перекладке, а примерно 35 тыс. км имеют уровень износа более 100% и требуют немедленной замены. Общие тепловые потери в сетях достигают 30%, что на 2016 год составило более 217 тыс. Гкал (около 110 млрд руб. в денежном эквиваленте), вместо уровня теплопотерь в 8%, достигнутых в технологически передовых странах. Удельная аварийность в магистральных тепловых сетях в 2007 г. составляла 266 аварий на 1 тыс. км, а в 2013 г. возросла до 387, то есть рост аварийности всего лишь за 6 лет составил 45%. Последние 20 лет теплоснабжение в России, за счет опережающего износа оборудования и тепловых сетей, характеризуется общим снижением эффективности, а коэффициент использования топлива на ТЭС по отрасли снизился с 57% в 1992 г. до 52% в 2008 году. В то же время развитие систем когенерации в Дании и Финляндии, в которых в качестве транспортных магистралей для теплоносителя уже более 40 лет в массовом порядке применяется теплоизоляция труб ППУ, позволило повысить коэффициент использования топлива (КИТ) с 52 до 80% и снизить тепловые потери на сетях до 8%.
Поэтому изменить ситуацию к лучшему позволит только переход на массовое применение более качественных, долговечных конструкций и энергоэффективных теплоизоляционных материалов, примером удачного инженерного решения которых служат индустриальные трубы ППУ, обеспеченные износостойкой теплоизоляцией на основе вспененного полиуретана.
Применяемые в настоящее время изоляционные материалы, важнейшей задачей которых является сохранение горячей или холодной среды внутри трубопровода, значительно отличаются друг от друга по используемым материалам, конструкции и способу нанесения. Чтобы максимально эффективно защитить теплоцентрали, по которым транспортируется горячая вода, необходимо снабдить все его детали теплоизоляционным покрытием с низким коэффициентом теплопроводности и высокими защитными характеристиками относительно внешних негативных факторов и воздействий грунтов, влаги и атмосферных явлений. Оптимальным сочетанием перечисленных качеств обладают стальные трубы в ППУ изоляции заводского изготовления с формированием вспененной газонаполненной пластмассы, предлагаемые нашей компанией.
Высокая аварийность эксплуатируемых инженерных сетей последние десятилетия обусловлена в равной степени внешней и внутренней коррозией, а сверхнормативные тепловые потери вызваны устаревшими минераловатными утеплителями, теряющими свои эксплуатационные характеристики после намокания. На смену технически отсталым способам прокладки теплотрасс в бетонных каналах с применением минераловатных и битумперлитовых утеплителей, разработанным многие десятилетия назад, пришло новое поколение энергосберегающих технологий с энергосберегающей технологией ППУ изоляции труб и соединительных деталей с системой мониторинга трубопровода ОДК.
Предварительно изолированные трубы ППУ должны сменить в тепловых сетях устаревшие в техническом отношении способы нанесения теплоизоляции с применением минераловатных утеплителей, которые не в состоянии обеспечить долговечность и энергоэффективность современного жилищно-коммунального хозяйства, коммунальной энергетики и водоснабжения. Предлагаемые нашим предприятием стальные трубы в ППУ изоляции и комплектующие соединительные изделия с аналогичной теплоизоляцией являются высокоэффективным техническим решением для проведения комплексной модернизации систем теплоснабжения в нашей стране. При массовом применении новое поколение теплопроводов позволят сделать коммунальную энергетику рачительной и эффективной, для чего необходимо заменить 2/3 протяженности эксплуатируемых на сегодня теплотрасс.
