Монтаж теплотрасс осуществляется с помощью стальных труб с теплоизоляционным слоем из пенополиуретана. В разрезе таких труб видны три слоя: внутренний – рабочая труба из стали, затем идет толстый изолирующий пенополиуретана (ППУ), а снаружи находится слой оцинкованной либо полиэтиленовой оболочки.

Теплоизоляция защищает магистральный трубопровод от тепловых потерь при установке подземным и наземным способом, увеличивает срок эксплуатации труб до 30 лет и снижает расходы на ремонт теплотрасс в 3 раза.

Важное условие для достижения этих свойств – надежная изоляция стыков ППУ труб – участков соединения двух элементов трубопровода. В месте соединения двух участков трубопровода теплоизоляционный слой отсутствует, из-за чего инженерная конструкция становится уязвимой и требует дополнительной термозащиты. Для надежной изоляции мест соединения ППУ труб используют несколько типов изоляции.

При монтаже магистральных трубопроводов городских теплосетей, а также при обустройстве систем автономного отопления применяют несколько способов заделки стыков ППУ труб:

• скорлуповый;
• муфтовый;
• заливочный.

Каждый из них подходит под определенные критерии трубопровода: способ прокладки, предполагаемый срок и условия эксплуатации, тип наружного изоляционного слоя, проектные значения давления и температуры теплоносителя и другие.

Как установить изоляционный слой

Основополагающим фактором в выборе типа изоляции стыков является способ прокладки труб – подземный, наземный, канальный, бесканальный. Муфтовый способ изоляции стыков ППУ труб показывает себя как универсальный, который подходит для любого способа прокладки труб. Он используется практически повсеместно, и далее речь будет идти именно о нем.

Методы заделки стыка

Муфтовый метод предполагает использование специальных термоусадочных манжет из радиационно-сшитого полиэтилена. Муфты представляют собой полые цилиндры, которые практически равны по диаметру основному трубопроводу.

Пенополиуретановая теплоизоляция

В последнее время все большей популярностью у отечественного потребителя пользуется пенополиуретановая теплоизоляция для труб. Этот современный метод утепления труб дает возможность снизить теплопотери, а также повысить энергосбережение. И для этого стоит рассмотреть более подробно способ монтажа таких изделий своими руками, но начать стоит с самого материала.

Пенополиуретан

Этот материал имеет множество преимуществ, обеспечивающих ему востребованность. ППУ представляет собой скорлупу или изоляцию, которая имеет полезные свойства: теплопроводность, а также возможность не терять своей структуры длительный временной период.

Такой пенополиуретан создается на базе двух компонентов Изолан-45 и Воратек CD 100.

А отточенность технологии обработки полимерных материалов позволяет создавать скорлупу для утепления изделий разного диаметра. Монтаж ППУ изоляции может осуществляться как для нового трубопровода, так и для ремонта старого или определенного его участка.

Описание труб ППУ

ППУ трубы

Такие изделия используются достаточно широко для прокладки тепловых сетей в надземной и бесканальной среде.

Для надземной прокладки трубы делаются с защитной металлической оболочкой. Для бесканальной – с внешней защитной оболочкой полиэтилена низкого давления.

Может быть два вида изоляции: 1ППУ и 2ППУ. Последние применяются в регионах с низкими температурами, первый тип – в регионах с умеренным климатом.

О быстроте монтажа теплоизоляции

Трубопроводы с утеплением

Работы по установке ППУ теплоизоляции проводятся достаточно оперативно, особенно если сравнить с другими способами. При этом такой метод является легким, эффективным и недорогим – идеальный вариант. Если в этом есть необходимость, можно формировать теплоизоляцию отдельными элементами. Материал легко распилить и подогнать под определенную трубу.

Можно также использовать скорлупу повторно, если ее качество не пострадало в первое применение. Все это делает ППУ материал – отличным методом выполнения утепления труб. Это могут подтвердить многочисленные видео ролики с демонстрацией процесса.

И, тем не менее, при выполнении монтажа труб ППУ следует быть предельно внимательными, дабы качество было высоким, только тогда эффективность будет максимальной. Ведь внешние факторы не смогут оказать своего отрицательного влияния на состояние изделий.

Подготовка и монтаж

Монтаж труб ППУ

Изначально все составляющие должны тщательно проверяться на наличие проколов, трещин, надрезов, сколов или вырывов. Словом, изделия не должны иметь механических повреждений. Если они все же обнаружены в оболочке, их следует заделать наложением термоусаживающих манжет или экструзионной сварки.

Все составляющие укладываются при помощи крана на дне или бровке траншеи. Если трубы опускаются в траншею, это нужно делать плавно и без ударов. Если трубопровод укладывается на песчаное основание, на нем не должны присутствовать кирпичи, камни и прочие включения, способные повредить изделия.

Ведь статистика гласит: около тридцати процентов всех повреждений трубопроводов возникают еще при их установке.

Монтаж

Процесс сварки и герметизации должен выполняться в благоприятных погодных условиях: изоляция выполняется при температуре не ниже 10⁰С, а сварка – не ниже 0⁰С. Если температура окружающей среды находится более низкая, можно использовать палатки с местным обогревом.

Трубы стальные в изоляции

Монтаж зачастую выполняется в траншее. Сварка прямых участков может выполняться на бровке траншеи. При выполнении сварочных работ должна быть обеспечена защита гидроизоляционной оболочки и ППУ.

Скорлупа наносится очень просто: путем охвата трубы (скорлупа имеет продольный разрез). На этом этапе на участок трубопровода наносится специальная мастика. Это позволит более надежно прикрепить изоляцию к изделию.

Но сначала проводится подбор оптимального диаметра теплоизоляции.

Затем материал закрепляться специальными полиуретановыми хомутами или термоскотчем. Выполняются работы максимально качественно, дабы избежать попадания влаги под теплоизоляцию. Ведь после таких работ коррозия металла может происходить наиболее интенсивно.

После выполнения монтажа своими руками в обязательном порядке нужно сделать проверку, испытание труб. Если после этого этапа никаких проблем не выявлено, значит, все работы выполнены качественно. И тогда трубопровод прослужит долго, демонстрируя высокие свойства теплоизоляции.

• Монтажные работы по бесканальной прокладке тепловых сетей с использованием теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», СП 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб и индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке».
• Монтаж трубопроводов из теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в строгом соответствии с проектной документацией. Любое отклонение, вплоть до косого стыка, должно быть согласовано с проектной и эксплуатирующей организациями.
• Разработку траншей для бесканальной прокладки трубопроводов с использованием теплоизолированных труб и элементов следует выполнять механическим способом с соблюдением требований СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты» и дополненных требований «Правил производства земляных работ в г. Москве».
• Перед монтажом участка трубопровода проводится проверка состояния изоляции и целостности сигнальных проводов системы ОДК. Категорически не допускается монтаж теплосети из элементов, сопротивление изоляции которых меньше 10 МОм.
• Категорически недопустимо затопление трассы водой!
• Теплоизоляция сварных стыков на трассе и засыпка теплопроводов песком производится после гидравлического испытания этого участка на прочность и плотность, а также после повторного замера сопротивления изоляции по каждому элементу. Работы по изоляции стыков выполняются по заявке заказчика, подачей которой гарантируется возможность проведения этих работ.
• При выполнении работ по изоляции стыков следующие виды работ подлежат приемке с составлением актов освидетельствования:
  - визуальное обследование состояния полиэтиленовой оболочки и влажности ППУ (следы подтопления);
  - контрольная проверка целостности проводов и измерение сопротивления изоляции;
  - подготовка поверхности стальных труб под заливку смесью пенополиуретана;
  - соединение проводов системы ОДК;
  - установка электросварной муфты;
  - пневматическая опрессовка установленной муфты;
  - расшифровка логгеров и разрешение на заливку отделом контроля качества;
  - заливка стыков пенополиуретаном;
  - гидроизоляция теплоизоляционного слоя стыков (применение термоусаживающего материала на стыках типа МФЛ - 1000М, заварка пробки для стыков типа МФЛ - 1000, МФЛ - 1000М);
• Перед укладкой трубы и элементы трубопровода тщательно осматриваются на предмет наличия трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов, разрывов и других механических повреждений полиэтиленовой оболочки теплоизоляции.
• Опускание в траншею изолированных труб следует производить планово, без рывков и ударов о стенки и дно каналов и траншей. Перед укладкой труб в траншеи или каналы в обязательном порядке проверить целостность проводников системы ОДК.
• Теплопроводы, укладываемые на песчаное основание, не должны опираться на камни, кирпичи и другие твердые включения, которые следует удалить, а образовавшиеся углубления засыпать песком (с уплотнением трамбовкой).
• При монтаже труб необходимо обеспечить расположение проводов системы ОДК в верхней части стыка, предохранять от механических повреждений концы проводов. Металлический шов трубы располагается в верхней части. При сварке продольный шов смежных элементов располагать со сдвигом не менее 100 мм. При монтаже отводы необходимо располагать маркировкой производителя и сварным швом металлических патрубков вверх.

Не допускать расположения сигнальных проводов в нижней четверти стыка.

• Монтаж элемента трубопровода с кабелем вывода производится с учетом направления подачи теплоносителя. Контрольная стрелка на оболочке должна совпадать с направлением подачи теплоносителя к потребителю. На обратной трубе монтаж элемента с кабелем вывода производится по направлению
  подачи теплоносителя прямой трубы. Не рекомендуется устанавливать элемент трубопровода с кабелем вывода рядом с отводом.

Внимание!
При необходимости подгонки труб на строительной площадке, резка полиэтиленовой оболочки производится сначала в поперечном направлении, затем для снятия оболочки удаляемого фрагмента изоляции выполняется резка в продольном направлении. Особое внимание необходимо уделять тому, чтобы при этом исключить пропиливание оболочки дальше вырезаемой части (см. рисунок), во избежание образования трещин на полиэтиленовой оболочке.

• Резку стальных труб производят газорезкой, при этом теплоизоляция снимается ручным инструментом, а торцы теплоизоляции в ходе разки стальных труб закрываются защитными экранами. Торец теплоизоляции должен быть перпендикулярен оси трубы.
• Угловое отклонение по металлу на прямых участках допускается в пределах 2,5о, что лежит в пределах допустимого для изоляции стыков типа 1000М, 1000Р, 1000МР и их модификаций. В случае, если угловое отклонение по металлу прямой трубы превышает 2,5о, оно должно быть согласовано с эксплуатирующей и проектной организациями.
• Монтаж трубопроводов в полиэтиленовой оболочке с теплоизоляцией из ППУ производится при температуре наружного воздуха не ниже минус 15оС. При работе с трубами в пределах температур от 0оС до минус 15оС резка оболочки должна производиться с предварительным подогревом газовой горелкой до tо = +5 ÷ +15оС.
  Следует тщательно удалить скребком все остатки пеноматериала, которые могут при горении выделять экологически небезопасные вещества. При производстве сварочных работ необходимо установить защиту пенополиуретана и полиэтиленовой оболочки, а также концов проводов, выходящих из изоляции, от попадания на них искр (защитные экраны).

• При наличии бетонного основания монтажные работы необходимо проводить на подушке из пескам высотой не менее 300 мм.
• После сварки концов стальных труб произвести очистку наружной поверхности участка стыка от следов ржавчины с помощью металлических щеток.
• Монтаж трубопроводов производится, как правило, на дне траншеи с устройством приямков. Допускается производить сварку прямых участков труб в плети на бровке траншеи при температуре +10оС и выше. Под трубы рекомендуется подкладывать мешки с песком. Допускается использование деревянного бруса сечением не менее 100х100 мм с последующим удалением.

• При обратной засыпке особое внимание следует обратить на установку полиэтиленовых матов, которые служат для поглощения расширений на углах поворота, ответвлениях и компенсаторах. Полиэтиленовые маты располагаются вертикально, вплотную к наружной оболочке. Высота матов должна быть больше диаметра наружной оболочки на 100 мм. При расширении менее 10 мм полиэтиленовые маты не применяются. Необходимость установки и количество матов определяется расчетом.
• На углах трубопроводов, углах П-образных компенсаторов и прямых участках (в случае отсутствия терминалов) через 300 м устанавливают сигнальные столбики. Для трубопроводов в полиэтиленовой оболочке обратную засыпку производить не позднее двух недель после проведения работ по изоляции стыков.
• В случае прокладки трубопроводов в футлярах использовать трубы только с усиленной оболочкой.

• При заказе трубы в усиленной оболочке необходимо закладывать min внутренний диаметр футляра из расчета: диаметр кольца усиления плюс 50 мм (Dт+50мм). Для возможности проведения работ по изоляции стыков труба в усиленной оболочке должна выходить за пределы футляра не менее чем на 500 мм.
• Неподвижная опора в заводском изготовлении поставляется на объект. Щит неподвижной опоры (бетон+арматура) устанавливается в соответствии с проектной документацией, разработанной под реальные усилия и тип грунта. Приварка стальной арматуры к щиту неподвижной опоры категорически запрещается.
• При монтаже вертикально расположенных элементов трубопроводов необходимо предусматривать защиту от попадания и накапливания влаги в стыках каждого нижнего торца изоляции. Рекомендуется использовать рабочие заглушки изоляции (оформляются дополнительным заказом к контракту). Допустимо применение п/э пленки с фиксацией скотчем.
  В случае необеспечения монтажной организацией своевременной защиты от попадания и накапливания влаги на торцах изоляции вертикально расположенных элементов трубопровода, ремонтные работы будут производиться за ее счет.

• В случае необходимости уменьшения геометрических размеров узла, уменьшение производить за счет изменения длины прямой трубы или уменьшения длин оснований тройников, тройниковых ответвлений и параллельных тройников в соответствии с таблицей значений ΔL.

1.1. Муфта устанавливается на трубу перед сваркой стыкового соединения металлических труб теплотрассы. Упаковочная пленка не снимается до начала изоляции! Маркировка муфты должна соответствовать диаметру оболочки изолируемого трубопровода. Свободные от изоляции концы стальных труб в месте стыка должны составлять в сумме:

• не более 300мм для труб диаметром 57-219мм по стальной трубе.
• не более 450мм для труб диаметром 273мм и более по стальной трубе.

2. Условия производства работ.

2.1. К изоляции стыков труб ППУ приступают после 100%-го контроля сварных швов соединений неразрушающим методом или после гидравлического испытания трубопровода.

2.2..Работы по изоляции соединений производятся при температуре воздуха не ниже -15 С°, а также при наличии технологических приямков не менее 1,4м (0,7м в каждую сторону от стыка) и глубиной не менее 400мм, согласно ВСН 11-94, ВСН 29-95 и СП 41-105-2002

2.3.Во время выпадения осадков (дождь, снег) работы производятся только под временным укрытием, исключающим попадание влаги на монтируемые элементы.

2.4. При монтаже теплотрассы оборудованной системой оперативного дистанционного контроля состояния изоляции (ОДК), непосредственно перед выполнением работ по изоляции стыка необходимо соединить сигнальные проводники и провести контрольные измерения согласно «Инструкции по соединению сигнальных проводников» и «Инструкции по проведению контрольных измерений».

2.5. На трубопроводах с диаметром стальной трубы 273 мм и выше работы по термоусадке муфт проводятся с использованием двух газовых горелок одновременно.

3. Производство работ.

3.1. Очистить торцы теплоизоляции, поверхность полиэтиленовой оболочки и металлической трубы от грязи, чтобы муфту можно было перемещать по чистой поверхности. При необходимости промыть водой и просушить газовой горелкой. Полиэтиленовая оболочка чистится на расстояние достаточное для перемещения муфты по чистой поверхности, но не менее длины применяемой муфты. Стальную трубу чистить металлической щёткой (кордощеткой) до удаления рыхлой пластовой ржавчины.

3.2.На торцах труб удалить слой теплоизоляции на глубину 15-20мм, соединить сигнальные проводники и провести контрольные измерения согласно «Инструкции по соединению сигнальных проводников» и «Инструкции по проведению контрольных измерений».

3.3. П /Э оболочку, с обеих сторон стыка, на расстоянии 150-200мм, обезжирить растворителем, тщательно зачистить наждачной бумагой, повторно обработать растворителем. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С оболочку необходимо прогреть на расстоянии 30 см по обе стороны от стыка, чтобы она стала горячей на ощупь (30°С-50°С).

3.4. Используя рулетку, отцентрировать положение муфты относительно оси стыка, нанести маркером риски, соответствующие предполагаемым торцам муфты. При этом ранее подготовленные поверхности оболочек должны на 20-50 мм с обеих сторон выходить за габариты муфты. Запрещается использовать для разметки мел.

3.5. Распаковать муфту таким образом, чтобы наружная поверхность упаковочной пленки находилась на П/Э оболочке трубы, но вне зоны ранее подготовленных поверхностей оболочек, а перемещение муфты происходило по чистой внутренней поверхности упаковки. Внутренняя поверхность муфты должна быть сухой и чистой. В случае загрязнения внутренней поверхности муфты произвести очистку ее от грязи, а внутренние поверхности муфты на глубину ~150мм от торцов необходимо обезжирить, зачистить наждачной бумагой и еще раз обезжирить.

3.6. Сверху муфты просверлить отверстие Д=25мм. на расстоянии 150мм от одного из краёв муфты.

3.7. Прогреть подготовленные поверхности оболочек с обеих сторон от стыка мягким пламенем пропановой горелки до температуры 30°С-50°С. На теплую поверхность оболочек по периметру наклеить адгезивную или мастичную ленту, отступив от рисок 10-15мм. Нахлест адгезива или мастики в месте соединения 10мм. После чего удалить с адгезивной ленты или мастики защитную пленку. После снятия защитной бумаги с адгезивной (или мастичной) ленты попадание на ее поверхность пыли, влаги, грязи не допускается.

3.8. Надвинуть муфту на стык, расположив ее в соответствии с нанесенными ранее рисками и отверстием вверх.

3.9. Усадить края муфты. Для того чтобы не повредить муфту, прогревать следует мягким пламенем пропановой горелки, круговыми непрерывными движениями равномерно по окружности муфты. Не допускать усадку пятнами и перегрев (блеск П/Э) муфты и оболочки. По завершении усадки края муфты плотно обожмут оболочку. При этом контролируется плотное прилегание поверхностей, без смятия и задиров краев муфты. После усадки муфта имеет бочкообразную форму.

3.10. Контроль герметичности производится опрессовкой, после остывания муфты до температуры 40°С.

В отверстия, просверленные по п.3.6 вставляются специальное устройство для опрессовки, через него в муфту накачивается воздух под давлением 0,4 бар. Муфта выдерживается под испытательным давлением в течение 5 минут. В случае падения давления при помощи опрыскивателя мыльный раствор наносится по периметрам стыков муфта-оболочка. Дефектные места определяются по пузырькам мыльного раствора. При их обнаружении дефектные места повторно прогреть мягким пламенем пропановой горелки и повторить испытания. Если повторная опрессовка не даёт положительного результата, муфта со стороны утечки герметизируется дополнительной адгезивной (или мастичной) лентой и термоусаживающим полотном. Лента устанавливается на переход муфта-оболочка, так что бы сам переход находился на середине ленты. Сверху устанавливается термоусаживаемое полотно, шириной не менее 200 мм и производится его термоусадка.

После остывания произвести повторную опрессовку муфты. Дальнейшие работы по теплоизоляции стыка возможны только после получения полной герметичности.

3.11. На расстоянии 150мм от второго торца муфты сверху просверлить второе отверстие Д=25мм.

3.12. Теплоизоляция стыка.

В чистую емкость отдозировать необходимое по объему заливаемого стыка количество компонентов А и В (в пропорциях согласно технологическим инструкциям фирм-поставщиков). Перемешать компоненты. Через отверстия залить смесь компонентов ППУ. Закрыть отверстия дренажными пробками. В процессе вспенивания незначительное количество пены вытечет через дренажные отверстия пробок, это будет свидетельствовать о полном заполнении объема стыка. Повторно обмылить муфты по всему периметру и проверить на протечки.

Компонент В относится ко II классу опасности, обладает общетоксичным действием, вызывает раздражение верхних дыхательных путей. При работе исключить попадание компонентов на открытые участки тела. При заливке следует находиться вне зоны возможного выплеска пены.

3.13.После затвердения пены удалить дренажные пробки, очистить поверхность муфты, примыкающую к заливочным отверстиям от излишков пены и обработать отверстия конической фрезой или другим режущим инструментом.

3.14. Заварить отверстия П/Э пробками. Для этого нагреть инструмент для заварки пробок до температуры 240С°. Вставить П/Э пробку во внутренний конус инструмента, наружный конус вставить в заливочное отверстие и, нажимая на П/Э пробку вдавливать инструмент в отверстие муфты. Когда пробка углубится на 2мм в конус, вынуть инструмент и вдавить в отверстие муфты оплавленную пробку. Удерживать пробку под давлением в течение 20сек

3.15.После заливки стыка следует проверить целостность проводов и сопротивление изоляции системы ОДК заизолированного участка.

3.16.Нанести на смонтированную муфту личное клеймо и дату монтажа.

Пенополиуретан (ППУ) считается одним из лучших теплоизолирующих материалов, применение которого в производстве труб экономит средства на проведении и эксплуатации сетей. ППУ труба — простая конструкция, состоящая из двух вложенных друг в друга труб различных диаметров.

Свободное пространство между трубами заполняется термоизолирующим материалом, а защитный слой для труб изготавливается путем нанесения оцинкованного покрытия из стали поверх труб, либо из полиэтилена, что повышает срок эксплуатации изделия, а также расширяет область применения.

Трубопроводы на базе труб ППУ сегодня встречаются практически во всех областях народного хозяйства:

• сети водоснабжения (как горячего, так и холодного);
• трубопроводы промышленного назначения;
• теплотрассы;
• нефте- и газопроводы.

Использование ППУ труб (по сравнению с традиционным трубным материалом) сокращает затраты на обслуживание сетей до 9 раз, а на ремонт – до 3 раз.

Изделия производят исключительно в заводских цехах, оснащенных необходимым оборудованием. На рабочую трубу нужного диаметра напыляется слой пенополиуретана определенной толщины, поверх которого накладывается внешнее покрытие из оцинковки, либо полиэтилена.

Обратите внимание! Существует альтернативная технология изготовления, когда вместо напыления слоя изоляции используется полиуретановая скорлупа необходимой толщины. Скорлупа изготавливается отдельно, и фиксируется на трубе посредством стяжек.

Изготовители труб ППУ

Признанными лидерами трубных изделий с пенополиуретановой изоляцией на территории России считаются два предприятия:

• московская компания «Межрегионтеплосетьэнергоремонт ЦТС»,
• «Таттеплоизоляция» из Татарстана. Работает на финском оборудовании, позволяющем производить около 1 700 погонных метров готового изделия в сутки.

• СКТК,
• Челябинский «Бизол»,
• Уральский завод теплоизоляции,
• ЛенСпецСталь,
• Завод теплоизоляции из Санкт-Петербурга.

Конструкция трубы ППУ

Стандартное изделие состоит из трех слоев:

1. Основная рабочая труба, которую изготавливают из высокопрочной стали, отвечает всем стандартам ГОСТа.
2. Пенополиуретановая изоляция — высокотехнологичный синтетический материал защищает трубу от влаги (гигроскопичность), не позволяет скапливаться на стенах труб загрязнений, увеличивает срок эксплуатации и сохраняет тепло в сравнении с использующейся для изоляции в трубах предыдущего поколения стекловаты.
3. Оболочка -слой изоляции может быть защищен оцинковкой или полиэтиленом. Вид оболочки определяется по маркировке на изделии.