б) Привинчиваемые муфты со стальными изоляционными полуоболочками На наружную трубу со всех сторон накладываются уплотнительные полоски или насаживаются кольца, также на фланцах стальных изоляционных полуоболочек.
Такие стальные изолирующие полуоболочки прикрывают стык соединения и равномерно затягиваются до отказа посредством винтов.
5 Изоляция труб путем напыления
|
При этом методе наносится на вращающуюся трубу полиуретановая пена под давлением с очень коротким временем реакции в 2 - 3 секунды.
Машина передвигается параллельно вдоль горизонтально расположенной трубы. На транспортабельной основной раме смонтированы, как комплектный узел, машина для напыления с регулируемой стрелой, резервуары для полиуретановых компонентов, компрессор и электрический коммутационный шкаф.
Поворотное устройство для трубы состоит из двух станин машины, на которых смонтированы различные зажимные устройства для разнообразных диаметров труб.
|
 |
Одно зажимное устройство приводится в действие при помощи плавно регулируемого двигателя со встроенным редуктором и служит одновременно в качестве захвата для трубы.
Другое зажимное устройство служит в качестве опоры для другого конца трубы. Скорость передвижения машины, производительность машины и окружная скорость трубы могут бесступенчато регулироваться, так что вследствие этого предоставляется возможность для регулирования в зависимости от требуемого диаметра трубы.
Плотность трубы составляет 40 - 60 кг/м. Нанесение покрытия проводится несколькими слоями при толщине слоя примерно в 20 мм.
В качестве наружной защиты против механических воздействий или влаги можно использовать слои стеклопластика или покровные слои из листового металла.
Концы труб не изолируются, а свариваются на месте использования, зазоры заделываются пеной или изолируются посредством изготовленных заранее изоляционных полуоболочек для труб. Этот метод годится для изоляции труб с большими диаметрами (до 1000 мм и больше) и длинных отрезков труб (например, в 30 м).
В Абу-Даби в Персидском заливе были изолированы таким способом трубопроводы для сжиженного газа. К изоляции предъявляются следующие требования:
- - высокие требования к компенсационной системе в связи с экстремальными разностями температур между внутренней трубой в -196 С и наружным покрывным слоем в +80 С
- - большая толщина изоляционного слоя в 120 - 200 им, ИЗОЛЯЦИЯ наносилась посредством 6-10 слоев. Несколько установок такого типа изготавливают заранее трубы в павильонах с системой кондиционирования воздуха вблизи строительной площадки.
После завершения работ на одном строительном участке комплектное оборудование, т.е., павильон с машинами передвигается дальше.
Благодаря этому гарантируется, что при одинаковых производственных условиях (температура, влажность воздуха и т.п.) достигается постоянное качество изолирования.
6. Гибкий кабель централизованного теплоснабжения
По сравнению с уже описанными жесткими системами труб можно применять трубопроводы, заранее изготовленные методом непрерывного производства. У такого кабеля централизованного теплоснабжения следующая конструкция: Внутренняя гофрированная труба из меди или высококачественной стали гибкий жесткий пенополиуретан
- - контрольные провода для локализации места повреждения
- - стальная наружная труба для восприятия нагрузок со стороны грунта и транспорта
- - кожух из полиэтилена в качестве защиты от коррозии.
Гибкий кабель централизованного теплоснабжения прокладывается быстро и просто. Для него не требуется бетонных сооружений, а только выемка грунта, он прокладывается непосредственно с кабельного барабана длиной до 800м. ЛИНИИ прокладки кабеля поэтому короткие, и более длинные трассы можно засыпать в тот же день.
Способ изготовления на установке с непрерывным режимом работы:
Катушки с пленкой из алюминия или синтетического полимера для наружного кожуха или рулон бумаги для внутреннего кожуха подвешиваются к разматывающей моталке.
Одно устройство перефальцовывает с двух сторон наружную пленку таким образом, что такая фальцовка после окончания процесса вспенивания закрепляется в пенополиуретане.
Пленка из синтетического полимера ИЛИ алюминия наружного кожуха подается в пенообразующую станцию снизу и бумага сверху V-образно одно в другом.
Смесительная головка пенообразующей машины заполняет реакционноспособной полиуретановой смесью пространство сверху между пленкой и бумагой.
Дозировка осуществляется посредством прецизионных шестиренных насосов, которые приводятся в действие с помощью электродвигателей постоянного тока.
После заполнения пенопластом пленка и бумага втягиваются в фасонную ленту, которая выполнена, как цепь со сдвоенными звеньями.
На этой цепи закрепляются различные инструменты, в зависимости от наружного диаметра трубы. Наружный инструмент состоит в основном из двух круговых изоляционных полуоболочек, которые с верхней стороны открыты.
В это отверстие входит меч, который держит внутренний инструмент. Поднимающаяся вверх полиуретановая смесь принимает бумагу к внутреннему инструменту, а также пленку к наружному инструменту.
Возникающее давление при расширении воспринимается наружными инструментами, которые были увлечены в движение.
Когда трубная изоляция покидает спаренный инструмент, пена уже настолько отвердела, что ее можно резать. Полотно круглой пилы прорезает в продольном направлении между двумя кромками бумаги нижний слой полиуретана.
посредством прорези получаются две раскрывающиеся изоляционные полуоболочки, которые удерживаются с помощью пленки.
Благодаря этому обеспечивается проведение удобного и быстрого монтажа. После производства продольного разреза отрезаются выступающие бумажные стенки. 3 устройстве для нанесения клейкой ленты наносится самосклеивающая лента с защитной пленкой на одну из изоляционных полуоболочек.
После монтажа труб, которые еще предстоит изолировать, стягивается защитная пленка, так что можно будет соединить обе половины.
Торцовочная пила разрезает изоляционные трубы на заданную длину.
Коленья труб изолируются пеной на круглых столах или, так называемых, периферийных установках с получением фасонных частей.
Несущие балки форм вместе с монтированными дермами для различных диаметров труб размещены в виде полукруга вокруг дозировочной машины.
Оператор передвигает смесительную головку дозировочной машины от одной несущей балки форм к другой и заполняет алюминиевую форму посредством реакционноспособной полиуретановой смеси.
По окончании отверждения открывается несущие балки и извлекается кольцеобразная изоляционная полуоболочка для труб, а после этого она распиливается.
При монтаже заранее изготовленные полиуретановые изоляционные полуоболочки труб прикладываются с обеих сторон к колену трубы, насаживается глубоко вытянутая оболочка из алюминия или синтетического полимера и заделывается посредством самосклеивающей ленты.
Также в этом случае монтаж проводится чрезвычайно легко, с большой экономией рабочего времени и при надежной заделывании с высоким коэффициентом изоляции.
8. Изоляционные полуоболочки
Цилиндрические полуоболочки можно вырезать из блоков жесткого пенопласта с помощью специального способа резки. По сравнению со вспененными полуоболочками, полученными путей заливки формы, поверхностная пленка у них не закрыта.
При резке количество отходов довольно значительное, что зависит от различных диаметров. Наиболее распространен поэтому метод вспенивания путей заливки в формы.
В зависимости от размеров полуоболочки определяется производительность машины.
Как для заполнения в открытке формы, так и для заполнения в закрытые формы применяется машина типа пуромат.
В отдельных формах могут покрываться пенным слоем трубы и оболочки любых диаметров, например, до 1,5 м. Их длина может доходить до 3-х и больше метров. На местах стыка вследствие соединения внахлестку путем использования пазов и пружин обеспечивается хорошая изоляция". Обычно применяются металлические формы (из стали, алюминия и т.п.), однако можно применять также формы из эпоксидной смолы.
Для достижения лучшей температуры отверждения следует предусмотреть возможность для установки температурного режима.
В зависимости от толщины изоляционного слоя время выдержки в форме может составлять около 10-15 минут, так что при расчете на сине изделие и одну форму можно изготавливать до 4-5 оболочек. При применении нескольких форм ИЛИ также овальных транспортеров, круглых столов и т.п. можно изготавливать большее количество изделий.
Объемная плотность составляет между 40 - 100 кг/ц. Так как полиуретан, как это всем известно, отличается превосходной сцепляемостью, можно уже при изготовлении оформить полуоболочки посредством разнообразных каширований (например, посредством алюминия, битума, пленки из поливинилхлорида, бумаги и т.п.).
Если каширование будет проводиться позже на строительной площадка, то верхняя поверхность формы вспрыскивается посредством разделительного слоя, благодаря этому оболочки легко извлекаются из формы. К важным преимуществам полуоболочек относится быстрое и независимое от атмосферных условий проведение монтажа, а также возможность изготавливать фасонные части легко и с точным соблюдением размеров посредством распиловки и резки на строительной площадке. Группа, состоящая, например, из двух изолировшиков. может изготовить за один день 50 метров сети канала.
9. Пенопласт,приготовленный на месте применения
Пенопластом, приготовленный на месте применения, называют такой полиуретановый материал, который перерабатывается непосредственно на строительной площадке.
На строительной внутренняя труба покрывается металлическим кожухом со всех сторон. Распорные держатели служат для центрирования труб по отношения друг к другу. На определенных расстояниях на листовой металле просверлены отверстия.
С помощью транспортабельной машины для вспенивания, через эти отверстия полиуретановая смесь заливается пространство между внутренней и металлическим кожухом.
Возле загрузочного отверстия предусматриваются отверстия для выхода воздуха, так что таким образом может удаляться воздух.
С помощью соответствующих пробок из пластмассы закрывает заливочное отверстие после подъема пены закрывается. Таким образом последовательно, в зависимости от производительности машины для вспенивания, производится заполнение пеной отдельными секциями.
При этом применяются транспортабельные машины для вспенивания. У машины плавно регулируемая производительность достигает примерно до 8 л/мин.
Посредством прецизионных шестеренных насосов обеспечивается равномерная дозировка, а вследствие этого точное соотношение смешения.
Насосы, электродетали, резервуары, компрессор и коммутационный шкаф смонтированы на ходовой части. Длина шлангопровода может достигать 30 и больше метров.
Компоненты циркулируют в замкнутом цикле через теплообменник к смесительной головке и обратно к резервуарам. Благодаря этому обеспечивается равномерный температурный режим. Большой недостаток такого метода заключается в тон, что изоляция не всегда проводится очень тщательно и в связи с неподдающимися контролю условиями, например, атмосферные факторы, это может неблагоприятно повлиять на качество. Вследствие этого при изготовлении изоляции на строительной площадке, которые вызывают необходимость в повторном проведении изоляционных работ.
В заключение можно сказать, что при наличии самых разнообразных методов и связанной с ними проблематикой нельзя принципиально порекомендовать один из существующих методов в качестве основного для изоляции труб.
Приведенные здесь примеры должны были продемонстрировать возможности, которые смогли бы удовлетворить требования в связи с постоянно повышающимся спросом на рынке в отношении качества и рентабельности.
10. Производство блоков из жесткого ППУ
Переработка компонентов
Подготовленный полиольный компонент взвешивают в соответствии с соотношением компонентов в смеси и заливается в смесительную бачку.
Соответствующее количество изоцианного компонента отдельно взвешивается и затем плавно добавляется а полиольный компонент.
Мешалкой интенсивно (ок. 50 сек.) перемешивают. Затем реакционная смесь заливается в форму. Пена заполняет форму в течение ок. 4 минут.
Формование длится примерно 3 часа. Рекомендуется дать блокам отстояться в течение 14 дней.
Применение блоков из жесткого ППУ
Спектр продукции из блоков из жесткого ППУ охватывает изделия от обычных изоляционных тлит для изоляции крыш, стен и резервуаров до трубных оболочек для изоляции газо, водо- и нефтепроводов. Креме того, существует возможность производства 1ндизидуальных форматов, таких как профили, коньки крыш и т.д. Другой сферой применения систем для блочного пеноматериала является запенивание больших полостей, напр., в судостроении.
Оборудование, необходимое для периодического производства блоков из жесткого ППУ
Формы
Для производства блоков из жесткого пеноматериала применяются устойчивые деревянные формы из древесных слоеных плит толщиной 40 мм. Удобными оказались формы с размерами основания 2,05 м х 1,05 м. При низких объемных плотностях до макс. 40 кг/мЗ размеры основания составляют 3,05 м х 1,05 м. Высота вспенивания при этом составляет 0,8 м.
Мешалка
Для смешивания полиольного и изоцианатного компонентов используются мешалки различных изготовителей и типов. Важен достаточно мощный двигатель - около 1000 Вт - с числам оборотов не менее 800 об/мин.
Весы.
Взвешиаание полиольного и изоцианатного компонентов производится на весах с диапазоном взвешивания до 200 кг. Эти весы служат одновременно для проверки веса блока и вычисляемой из него общей объемней плотности. Для взвешивания добавок, например, катализаторов, нужны весы до 5 кг.
Пилы
Е зависимости от вида продукции, изготавливаемой из блоков, требуются подходящие пилы. Если, например, производятся только изоляционные плиты, то достаточно ленточной пилы. Для производства полуоболочек для труб применяются контурные пилы с проволокой. С помощью таких контурных пил могут отпиливаться также изоляционные плиты.
Жесткий ППУ можно обрабатывать только режущим способом. Применение проволоки с прогревом невозможно.
Способы производства.
Периодическое производство
| Периодическое вспенивание блоков из жесткого пеноматериала обладает, а частности, тем преимуществом, что затраты на производственное оборудование могут оставаться относительно низкими. Для производства блоков из полиуретана достаточны простые стабильные дарззянныо форма. Смешивание полиольного и изоцианатного компонентов производится с помощью мешалки. |
 |
Непрерывное производство
В отношении затрат данное производство является более дорогостоящим, его Преимуществом является возможность изготовления большого количества блоков в течение дня. Кроме того, непрерывным способом можно изготавливать изоляционные плиты длиной >2,50 м и шириной > 1,20 м.
1. Принцип необходимости
1. Решение вопросов по тепловой изоляции трубопроводов, запорной арматуры, производственных зданий, сооружений, конструкций и агрегатов в связи с отсутствием в Республике Казахстан развитой базы по производству теплоизоляционных и огнеупорных материалов и нахождением ее на территории России, представляет значительные трудности .
Внедрение технологии теплоизоляционного материала на основе пенополиуретана является одним из путей решения стоящих в этой области задач. Успех внедрения данной технологии, прежде всего, основывается на огромном объеме работ по тепловой изоляции а энергетике" (ТЭЦ, предприятие тепловых сетей, магистральные трубопроводы - носители тепла), коммунальное хозяйство (внутриквартальные сети), предприятия пищевой промышленности и торговли (холодильные установки), объекты сельского хозяйства (холодильные и морозильные установки) и т.д.
2. Некоторые технологические и конструктивные преимущества
Пенополиуретан, как теплоизоляционный материал, по своим техническим характеристикам превосходит типовую теплоизоляцию из прошивной минплиты в 1,7 раза, в 1,5-2 раза более короткий срок монтажа и на 20% дешевле существующих теплоизоляционных материалов. Пенополиуретан надежен и долговечен в эксплуатации.
Помимо превосходных теплоизоляционных качеств, пенополиуретан не токсичен, трудногорюч, экологически безопасен, позволяет создавать теплоизоляционные конструкции и поверхности любой конфигурации как в условиях промышленного производства, так и непосредственно на месте проведения работ. Помимо теплоизоляции, возможно применение пенополиуретана как гидро- и антикоррозийного покрытия зданий, сооружений, конструкций и трубопроводов, пластификационные свойства и технология нанесения материала позволяют наносить их на поверхности любой конфигурации и заливать в многопрофильные формы. Изоляционные свойства пенополиуретана не требуют дополнительного устройства паро- гидроизоляции и облицовочного слоя, а дополнительное нанесение на трубопроводы в стационарных условиях на изоляцию из пенополиуретана защитного слоя из полиэтилена высокого давления позволяет производить прокладку трубопроводов безлотковым методом.
Изоляционный материал на основе пенополиуретана сохраняет свои физико-технические свойства в широком диапазоне температур от -250*С до +120*С, что позволяет использовать его для изоляции как низкотемпературных, так и высокотемпературных конструкций и объектов.
Основные физико-технические характеристики
| № |
Наименование показателей |
Значение, категорий |
| 1 |
Плотность, кг/мЗ |
40-60 |
| 2 |
Разрушающее напряжение, Мпа, не менее |
0,3 |
| 3 |
Водопоглащение за 24 часа,%, не более |
3,6 |
| 4 |
Водопоглащение с покровным слоем из полиэтилена высокого давления , % |
0 |
| 5 |
Теплопроводность, Вт(м*К), не более |
0,036-0,031 |
| 6 |
Горючесть |
трудногорючий |
3. Имеющийся опыт использования
В настоящее время имеется определенный опыт использования пенополиуретана в качестве тепловой изоляции на ряде объектов Республики Казахстан, а именно на ряде объектов Алматинского. предприятия тепловых сетей бывшего ПОЭЭ "Алматыэнерго", на холодильном оборудовании КП "Холодинвест" в гэАлматы и других объектах, который подтверждает технологические преимущества и прогрессивность указанного теплоизоляционного материала. Применение пенополиуретана проводилось при предварительном согласовании с Главным управлением пожарной охраны МВД Республики Казахстан и Республиканской санэпидстанции Минздрава Республики Казахстан,
4. Сырье и поставщики сырья
Основными поставщиками материалов для производства теплоизоляционных материалов на основе пенополиуретана являются предприятия России.
| № |
Компонент материала |
Производитель |
| 1 |
Компонент ППУ |
АО "Корунд", г.Дзержинск |
| 2 |
Полиэтилен |
АО "Нефтегаз" г.Ангарск, АО "Спирторсинтез", г.Уфа |
| 3 |
Сталь оцинкованная |
АО "Липецкий металлургический комбинат", г.Липецк |
5. Необходимые помещения
Для организации производственного выполнения теплоизоляционных работ трубопроводов и изготовления плоскостных и объемных конструкций из пенополиуретана необходимы производственные и складские помещения. Необходимые производственные и складские площади имеются у предприятия Усть-Каменогорских тепловых сетей, расположенных в районе КШТ," Данные помещения имеют все необходимые для организации производства коммуникации электросетей, тепловых сетей, водопровода, канализации и подъездные пути.
6. Экономическая эффективность
Предполагаемая экономическая эффективность от внедрения изоляционного материала на основе пенополиуретана складывается, исходя из следующих факторов:
6.1. Экономия транспортных расходов при доставке компонентов ППУ, т.к. последние перевозятся в жидком виде.
6.2. Снижение объемов изоляционных работ, связанных с уменьшением толщины изоляционного слоя.
6.3."Снижение стоимости изоляции, связанного с исключением из технологического процесса производства паро- гидроизоляционных слоев, облицовки, клеевого слоя и нанесения антикоррозийного покрытия. 6.4. Экономия в связи с большей степенью механизации по сравнению с традиционными методами изоляции. 6.5. Сокращение сроков производства изоляционных работ. Сравнение технико-экономических показателей теплоизоляции произведено для одной трубы магистральных трубопроводов горячего водоснабжения для следующего ряда их диаметров: 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200 мм, исходя из условия, что площадь наружной поверхности трубы равна 1000 кв.м. Расчеты выполнены для теплоизоляции следующих видов; o Тип 1: Традиционная теплоизоляция на основе армированной сетки минплиты толщиной 80 мм, наносимой на предварительно обработанную ортофосфорной кислотой и покрытую лаком типа НЦ трубу с последующим монтажом защитного кожуха из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм и обмоткой вязальной проволокой диаметром 2,0 мм. o Тип 2: Теплоизоляция на основе пенополиуретана (ГИТУ), напыляем виде непосредственно на смонтированный с высушенной п трубопровод. Толщина слоя высохшей теплоизоляции 35 мм. Удельные нормы расхода материалов принимались: 1. Для теплоизоляции типа 1 - по существующим ведомственш используемым его ремонтными и монтажными службами. 2. Для теплоизоляции типа 2 - по опытным данным. Трудоемкость СМР определялась в соответствии: 1. Для теплоизоляции типа 1 - согласно ЕНиР, сборник 11; 2. Для теплоизоляции типа 2 - по фактическим трубозатратам. В расчетах трудоемкости работ не учитывалось наличие высотных переходов через препятствия ввиду их сравнительно малой протяженности
Обзор свойств жесткого ППУ
Основа: преимущественно простой полиэфир-многоатомный спирт в комбинации добавками
| Структура: |
мелкопористая , закрытоячеистая (90-95 об.%) |
|
| Объемная плотность: |
ок. 30 - 150 кг/мЗ германский стандарт |
ДИН 53 420 |
| Предел прочности при сжатии: |
0,2-0,6Н/мм2 |
ДИН 53 421 |
| Предел прочности при изгибе: |
0,4 - 0,8 Н/мм2 |
ДИН 53 423 |
| Водопоглощение: |
макс. 5 об.% при хранении под водой |
ДИН 53 433 |
| Теплопроводность: |
макс. 0,035 Вт/мК |
ДИН 52 612 |
| Морозостойкость: |
при объемной плотности выше 35 кг/мЗ |
до -30°С |
| при объемной плотности выше 50 кг/мЗ |
ниже -30вС |
| Поведение при горении: |
широко варьируется в зависимости от типа и массовой доли антипирена В 3, В 2 постантарту |
ДИН 4102 |
| Теплостойкость: |
в зависимости от рецептуры системы ок. 90 до Длительная температурная нагрузка. |
до + 140°С |
| Прочность сцепления: |
хорошая и очень хорошая на металлических и неорганических материалах, чуть хуже на пластмассовых материалах. |
|
Типичные области применения и переработка
| Жесткие ППУ |
различное изолирование |
периодицеское производство |
НД |
| (в виде половинок) |
_ |
ВД |
| трубы центрального теплоснабжения |
периодицеское производство |
ВД |
| (в виде цельных труб) |
непрерывное производство метод напыления |
НД |
| Легкие ППУ |
различное изолирование (в виде половинок) |
периодицеское производство |
НД |
| изолирование труб -> (в виде цельных труб) |
непрерывное производство |
НД |
Спонсор раздела: ООО "Теплоизоляция", г. Новосибирск, ул. Новоморская, 2 - 1, (383) 334-70-61, 913 393 18 89 - производитель жесткого пенополиуритана.
Информация подготовлена по материалам BASF Gruppe - производителя исходных компонентов для производства пенополиуритана.
