Пенополиуретан

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 повреждаемость 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. 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.

Из пенополиуретанов изготавливают эластичные, полужесткие и жесткие материалы. Полиуретаны перерабатывают практически всеми существующими технологическими методами - экструзией, прессованием, литьем, заливкой, напылением и т.д. На основе полиуретанов получают абсолютно все известные типы материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные и другие в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок, а также изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности.

Благодаря возможности рецептурного изменения свойств пенополиуретанов в широком диапазоне позволяет использовать их для теплоизоляции промышленных и гражданских зданий и помещений, возводимых из железобетонных блоков, кирпича и других материалов, для теплоизоляции и уплотнения оконных и дверных проемов (в строительстве), а также для теплоизоляции трубопроводов различного назначения.

Другим, также интересным направлением применения этой технологии, является утепление и гидроизоляция кровель зданий. Применение пенополиуретана в этом случае дает возможность покрывать кровли любой сложности и формы, создавая покрытие без единого стыка. Нанесение материала может происходить как на новые конструкции, так и на старые, покрытые металлом, рубероидом или шифером. Демонтажа старого покрытия и подготовительных работ не требуется.

Преимущества напыляемого пенополиуретана

1. Пенополиуретан обладает высокой адгезией, напыляется практически на любые материалы: дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краску, независимо от конфигурации поверхности. В результате этого отсутствует необходимость в специальном крепеже изоляции. Кроме того, пенополиуретановое покрытие инертно к кислотным и щелочным средам, может работать в грунте, использоваться как кровельный материал. Единственное, что требует пенополиуретан - защиты от прямых солнечных лучей. Наиболее дешевой защитой является окрашивание нанесенного пенополиуретана.

2. Жесткий напыляемый пенополиуретан используется в качестве теплоизоляционных и защитных покрытий энергетического оборудования, теплопроводов, кумулятивных емкостей, холодильных камер и других строительных конструкций.

3. Жесткий полиуретан имеет структуру с замкнутыми ячейками, наполненными фреоном-11, обладает сравнительно низкими показателями теплопроводности, что обусловливает его высокие теплоизоляционные свойства по сравнению с традиционными материалами.

Нанесенное покрытие не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы здания. Пенополиуретан не поддерживает горение и является трудногорючим материалом.

Пенополиуретан (ППУ) - легкий и прочный гидротеплоизоляционный материал, имеющий своеобразную структуру, благодаря которой обладает самым низким коэффициентом тепло проводности и самым малым водопоглощением в сравнении с другими теплоизоляционными материалами.

Популярность пенополиуретанов объясняется простотой процесса их получения на месте применения. Это достигается тем, что исходным сырьем для получения пенополиуретанов служат жидкие продукты, разной степени вязкости, при смешении которых в определенном соотношении происходит химическая реакция синтеза полимера с одновременным его вспениванием, образующейся (испаряющейся) в ходе реакции газовой средой

Поризация смеси осуществляется в результате химического взаимодействия компонентов сырьевой смеси с выделением СО .

При изготовлении пенополиуретана, залитая в формы смесь отверждается в результате термообработки.

Работы выполняются на высокотехническом уровне методом напыления 2-х компонентных исходных материалов, составляющих основу жесткого пенополиуретанового покрытия (ППУ). Такой метод является наиболее эффективным способом теплоизоляции и защиты внутренних и внешних поверхностей зданий и сооружений от коррозии, атмосферных воздействий, механических повреждений и шума и обеспечивает бесшовную рациональную изоляцию при одновременном уплотнении поверхности. Пенополиуретан (ППУ) обладает отличной адгезией (надежной сцепляемостью), основой может служить любой твердый материал, в т.ч. и старое покрытие, и отличными теплопроводными свойствами. Низкая теплопроводность (до 0,022 вт/м.к.) недостижима у большинства применяемых изоляционных материалов.

ППУ покрытие обеспечивает рациональную гидроизоляцию при одновременном уплотнении покрываемой поверхности.

Нанесение слоя ППУ методом напыления позволяет получать бесшовное уплотнение в любых труднодоступных местах, а очень хорошая текучесть дает плотную поверхность без пор с безукоризненным внешним видом.

Благодаря тиксотропии (свойству желеобразных веществ оставаться жидкими при движении) ППУ изоляция наносится на любые сложные, в т.ч. и вертикальные поверхности без швов за один прием.

Незначительный вес (плотность составляет 60 ± 10 кг/мі снимает проблему статической нагрузки.

Пенополиуретан относится к самозатухающим, трудногорючим материалам.

Из пенополиуретанов изготавливают эластичные, полужесткие и жесткие материалы. Полиуретаны перерабатывают практически всеми существующими технологическими методами - экструзией, прессованием, литьем, заливкой, напылением и т.д. На основе полиуретанов получают абсолютно все известные типы материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные и другие в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок, а также изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности.

Благодаря возможности рецептурного изменения свойств пенополиуретанов в широком диапазоне позволяет использовать их для теплоизоляции промышленных и гражданских зданий и помещений.

К преимуществам канальной прокладки относят: возможность свободного расширения трубопроводов и, как следствие, уменьшение напряжений в металле, защита трубопроводов от повреждений при раскопках других коммуникаций, предотвращение выброса теплоносителя на поверхность земли при разрыве трубопроводов, отсутствие затрат на реконструкцию тепловых сетей (для существующих сетей) [1].

Бесканальная прокладка с применением предварительно изолированных труб используется там, где технически невозможно или экономически нецелесообразно устройство дренажных систем для предотвращения затопления каналов грунтовыми водами и атмосферными осадками. Выбор типа прокладки определяется условиями участка.

Нормы и правила проектирования подземных трубопроводов тепловых сетей всех способов прокладки, в том числе канальной, регламентируются СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Требования к конструкциям тепловой изоляции и нормы тепловых потерь теплоизолированными трубопроводами в зависимости от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) определяются СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

В действующих тепловых сетях канальной прокладки тепловая изоляция трубопроводов выполнена преимущественно теплоизоляционными изделиями на основе стеклянного и минерального волокна. Практика показывает, что применение теплоизоляционных материалов без учета их технических характеристик, несоблюдение требований нормативных документов, выполнение работ неспециализированными организациями, отсутствие систематического контроля и своевременного ремонта тепловой изоляции приводит к сверхнормативным потерям тепловой энергии в промышленности и ЖКХ.

Введение новых, более жестких нормативов по тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей в непроходных каналах требует увеличения толщины теплоизоляционного слоя с учетом фиксированного расстояния между осями труб, что вызывает технические трудности, связанные с необходимостью монтажа изоляции в стесненных условиях, а в некоторых случаях и необходимостью реконструкции опор трубопроводов и самого канала.

Безусловно все виды изоляции обладают как преимуществами, так и недостатками. Появление недостатков неизбежно, хотя прежде чем запустить изделия в массовое производство, теплоизоляция трубопроводов любым методом стандартизируется рядом технических условий.

Новые технологии в области изготовления трубопроводов и комплектующих к ним, появляются постоянно, и одна из них - это ППУ изоляция (трубопроводы, изолированные тепловой изоляцией из пенополиуретана). Две классические технологии рассмотрены ниже.

Рассмотрим теплоизоляцию трубопроводов с наружным, весьма усиленным двухслойным антикоррозийным полиэтиленовым покрытием - так называемые ВУС изолированные трубы и фасонные изделия. Этот вид трубопроводов имеет значительный температурный диапазон, что позволяет применять их в различных теплотрассовых строительствах. Теплоизоляция трубопроводов ВУС и изготовленные этим методом изделия применяются, например, при прокладке газопроводов. Выбор этого метода теплоизоляции связан с высокой степенью надежностью этих труб.

Когда важную роль для теплотрассы играет стойкость системы трубопроводов к влиянию влаги, используют теплоизоляцию трубопроводов, называемую ЦПП изоляцией. Теплоизоляция трубопроводов ЦПП - внутреннее антикоррозийное цементно-песчаное покрытие - применяется для хозпитьевого, промышленного и противопожарного.

Дата добавления: 2014-11-18