Скорлупы из пенополиуретана. Монтаж и защита от повреждений.
Скачать
КАЧЕСТВО МОНТАЖА
СПРАВКАИтак, скорлупы приобретены, приступаем к монтажу. К сожалению, на данном этапе часто допускаются ошибки, приводящие впоследствии к серьёзным эксплуатационным проблемам. Чтобы этого избежать, производителями пенополиуретановой теплоизоляции разработаны технические рекомендации. Но, как нередко бывает, инструкцию завода-изготовителя начинают читать только тогда, когда приобретенная вещь уже вышла из строя.
при монтаже теплоизоляции следует знать и выполнять несколько основных правил:
- Располагать сегменты скорлуп рядом сверху и снизу с соблюдением горизонтальности стыков.
- Устанавливать скорлупы на трубопроводе со смещением поперечных швов на половину длины скорлупы, " в разбежку" ( подобно кирпичной кладке). Это позволит исключить тепловые потери в поперечных стыках сегментов и увеличить механическую прочность соединения.
- Стягивать смонтированную на трубу скорлупу натяжными бандажами ( не менее 2-х на 1 м.п.) с использованием специальных стяжных устройств до полного прилегания к "телу" трубопровода и смыкания горизонтальных стыков сегментов.
- Использовать качественные рекомендованные производителем скорлуп материалы для гидроизоляции стыков.
- Периодически контролировать состояние теплоизоляции и антикоррозийной защиты на теплотрассах ( см. п. 1.3.1. и 1.3.2. РД 153-34.0-20.518-2003 ТЕПЛОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАЩИТЕ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ОТ НАРУЖНОЙ КОРРОЗИИ).
Для защиты теплотрасс от попадания влаги применяются различные конструкции. Функциональность их сводится к тому, чтобы не допустить проникновения влаги к трубе, а в случае её попадания ( подтопление, прорыв) обеспечить максимально быстрое выведение воды и высушивание теплоизоляции.
Наше предприятие предлагает покупателям для этих целей комплект герметизации (КГС). В него входит козырёк из оцинкованной стали, защищающий горизонтальные стыки скорлуп от проникновения влаги, а также специальный герметик для гидроизоляции вертикальных стыков. Конструкция вентилируема. Не позволяя влаге свободно проникать в пространство между трубой и скорлупой, в тоже время обеспечивается свободный выход пара. При необходимости, в зависимости от ситуации, потребитель может увеличить или уменьшить степень вентилируемой конструкции.
Проверка герметичности стыков рекомендовано проводить путём орошения скорлуп водой под давлением. Имитация дождя осуществлять через форсунки в трубах, расположенных в верхней и боковой частях испытательной установки. Испытания имели следующие задачи:
- Выяснить эффективность КГС в качестве защиты теплоизолирующей конструкции от атмосферной влаги.
- Определить возможность высушивания конструкции, не разбирая ееё, в случае попадания воды под скорлупу.
На следующем этапе эксперимента ( температура трубы 130С) в пространство между скорлупой и трубой было принудительно, троекратно, через каждые два часа введено по 200 грамм воды. Это было сделано для имитации аварийного попадания влаги на поверхность трубы. Через влаги на поверхность трубы. Через двенадцать часов с момента последнего введения порции воды конструкция была разобрана и взвешана. Увеличения веса скорлуп не произошло. Введённая вода благополучно в виде пара вышли через козырьки КГС, не оставшись в порах ППУ.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
При попадании влаги в пространство между трубой и скорлупой, состояние изоляции значительно ухудшается. В частности, скорлупы из пенополиуретана деформируются под воздействием накопившейся в их порах воды. Поэтому, приобретая ППУ скорлупы, спрашивайте у поставщиков и том, как ими решена проблема гидроизоляции стыков.
ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ
Следующим важным фактором, влияющих на срок службы теплоизоляции из пенополиуретановых скорлуп, является наружное ( защитное) покрытие. Оно необходимо для защиты от негативного воздействия внешних факторов, таких как: УФ излучение, дождь, снег, весенние пожоги и др. Самым эффективным защитным покрытием скорлуп при наружной прокладке трубопроводов является оцинкованная сталь. Она не горит, не пропускает влагу, защищает пенополиуретан от солнечной радиации, не требует окрашивания. Кроме того, придаёт дополнительную жесткость сегментам, препятствуя их деформации. Другими распространёнными материалами с менее надёжными защитными свойствами являются фольмоткань и стеклопластик. Дабы установить, какое из альтернативных покрытий эффективнее, мы провели ещё одно исследование. В ходе эксперимента моделировались осадки и нагрев поверхностей скорлуп. Необходимо сразу отметить, что во время испытаний нами целенаправленно были созданы экстремальные условия эксплуатации, способствующие ускорённому старению материалов. Это позволило за короткое время зафиксировать изменения, которые происходили бы со скорлупами в течение длительной эксплуатации на объекте.
На первом этапе на испытательной установке было проведено внешнее орошение скорлуп при температуре теплоносителя 130С. Через 53 часа после начала эксперимента, замечены первые вздутия на фольмоткани, видны отслоения фольги от основы. Через 96 часов после начала эксперимента многие пузыри вскрылись, произошло значительное разрушение поверхностного слоя из фольги. Стеклопластик выдержал аналогичное испытание с незначительными подмоканием.
На фото видно, что внутренний разогрев скорлупы с внешним орошением негативно повлиял на покровный слой фольмоткани. Состояние стеклопластика почти не изменилось. Температура окружающего воздуха колебалась на протяжении эксперимента от 22 до 23С.
Следующим этапом эксперимента стала имитация воздействия на скорлупы солнечной радиации. Для этих целей использовались мощные прожекторы. Температура внутри трубы составляла 130С. Температура покрывного слоя колебалась в пределах 69-75С. Уже с первых часов эксперимента продолжилось отслоение и лоскутирование фольгированного слоя. Изменений поверхности стеклопластика не наблюдалось.
На заключительном этапе опыта была увеличена температура трубы до 150С. В качестве защитного покрытия использовался стеклопластик. Экспериментом не зафиксировано дальнейших негативных изменений поверхности стеклопластика.
На основании полученных данных можно заключить, что в сравнении с фольмотканью стеклопластик показал себя более надёжным защитным покрытием скорлуп. Однако, для длительной эксплуатации изделий в стеклопластике необходима его периодическая окраска на трубопроводе. Применять же в качестве покрытия скорлуп фольмоткань мы бы не рекомендовали, поскольку она быстро разрушается воздействием внешних факторов.
Уже отмечалось выше, что самым эффективным защитным покрытием скорлуп при наружной прокладке теплотрасс является оцинкованная сталь. Как показывает опыт, она незаменима и в качестве защиты ППУ при весенних пожогах травы.
Известно, что процесс горения может протекать только при наличии и определённом соотношении трёх элементов: свободного кислорода, горючего материала и источника тепла. Оцинкованный лист во время весенних палов, в большей степени, ликвидирует все эт три параметра, а именно:
- предотвращает доступ кислорода к ППУ;
- защищает ППУ от открытого пламени ( горючего материала);
- охлаждает ППУ, распределяя тепло по поверхности скорлупы за счёт высокой теплопроводности стали.
Будет ошибкой считать такие пожары низкотемпературными. Когда огонь легко расплавлял алюминиевые заклёпки бандажей ( температура плавления чистого алюминия 658С), а ветер разносил обугленные скорлупы с покровным слоем из стеклопластика по полю.Сырьё для производства пенополиуретановых скорлуп - не поддерживающий горения ( класс огнестойкости Г-4). он способен сгорать лишь в огне активных в пожарном отношении материалов. Однако весеннего пала часто хватает для того, чтобы, как минимум, испортить внешний вид теплотрассы.
На участках, подверженных весенним пожогам, мы рекомендуем ил использование скорлуп с покровным слоем из оцинкованной стали, или обработку почвы гербицидами для предотвращения зарастания тавой.Эффективность оцинкованной стали в качестве защиты ППУ скорлуп от весенних пожогов наблюдается длительным опытом наблюдения.
Существует опасность обугливания пенополиуретана под оцинковкой в местах нагревания,но, по опыту, ущерб от этого ничтожен. Во-первых, защищённая оцинковкой скорлупа обугливается на незначительную глубину за счёт низкой теплопроводности ППУ. Во-вторых, обугливаясь, ППУ практически не ухудшает функциональных характеристик (сопротивление теплоотдаче ППУ в нормальном состоянии 0,03 Вт/м*К, а обугленного 0,034 Вт/*К). Не ухудшаются также и прочностные характеристики ( прочность на сжатии при 10% линейной деформации стандартного скорлупного ППУ 0,48 МПа, а перегретого и обугленного 0,51 МПа, т.е. даже выше на 6,2%).
НЕМНОГО ЭКОНОМИКИ
ППУ скорлупы с покровным слоем из фольмоткани и стеклопластика дешевле скорлуп в оцинковке лишь на 15% и 10%, соответственно. В сентябре текущего года нами автоматизирован раскрой оцинкованной стали при подготовке покровного слоя скорлуп. За счёт повышения производительности труда планируется дальнейшее снижение цен на скорлупы в оцинковке.
На участках, подверженных весенним пожогами, рекомендуем или использование скорлуп с покровным слоем из оцинкованной стали, или обработку почвы гербицидами для предотвращения зарастания травой.
Как уже указывалось, альтернативным вариантом защиты теплотрасс от огня при весенних палах является гербицидная обработка прилегающих земель. Применение гербицидов очень глубоко изучено специалистами многих стран, химически и технически обеспечено. Тем не менее, нам не известен ни один случай, когда бы это применялось на участках под теплотрассами на практике. Так, в мае 2006 года после обгорания части скорлуп в результате весеннего пала на одной из теплотрасс пригорода, мы с помощью специалистов Агроуниверситета составили расчёт затрат на химическую обработку земли под данной магистралью. В целях 2006 года, при балансовой стоимости теплотрассы в 120 млн рублей и ущербе в 1,6 млн рублей ( сюда входил демонтаж сгоревших скорлуп, монтаж и стоимость новой теплоизоляции), затраты на обработку участка земли под всей теплотрассой не превышали 0,07 млн рублей ( семьдесят тысяч).
К сожалению, расчёты делались по факту случившегося и, не взирая наши рекомендации, данное мероприятие не нашло дальнейшего применения в проектных организациях.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Завершая разговор о пенополиуретановых скорлупах, хотелось бы обратить внимание уважаемых читателей на следующее:
- При выборе ППУ скорлуп изучите характеристики материала, заявленные производителем. Помните, что срок службы однослойных скорлуп при пиковых нагрузках может быть невелик.
- Соблюдайте рекомендации по монтажу изделий. Даже самые качественные скорлупы быстро придут в негодность при неправильном их монтаже. обратите особое внимание на материалы и технологию гидроизоляции стыков.
- Применяйте наружное покрытие, соответствующее условиям эксплуатации изделий. При надземном способе прокладки лучшим защитным материалом скорлуп является оцинкованная сталь.
- В случае использования скорлуп в стеклопластике ( при наружной прокладке) рекомендуется его периодическая покраска, а также химическая обработка почвы под трассой.