Herstellung von Rohren aus Polyurethanschaum: Ausrüstung und Technologie

Das Problem der Isolierung von Rohrleitungen vor Umwelteinflüssen blieb offen, bis die Technologie zum Schutz der Polyurethanhülle in die Produktion eingeführt wurde. Isolierrohre aus Polyurethanschaum haben eine längere Lebensdauer und sind besser vor Korrosion und Streuströmen geschützt. Die Indikatoren für den Wärmeverlust in Netzwerken, die durch Polyurethanschaumisolierung geschützt sind, werden auf die in SNiP 2.04.14 und SP für die Konstruktion vorgeschriebenen Standards reduziert.

Die Herstellung von Rohren aus Polyurethanschaum kann die Probleme der Wärmedämmung von Heizungsnetzen und anderen Autobahnen wirksam lösen

Der Prozess der Herstellung von Rohren aus Polyurethanschaumisolierung

Die Produktion beinhaltet den Erhalt des fertigen Produkts nach dem Prinzip "Rohr in Rohr". Das Stahlprodukt mit dem erforderlichen Durchmesser wird auf die Zentrierstützen gelegt und tritt in die äußere Rohrschale ein. Für Rohre, die für die Innenverlegung vorgesehen sind, wird ein Polypropylen-Abdichtungsrohr als zweites Mantelrohr verwendet. Für Produkte, die beim Verlegen im Freien verwendet werden, wird verzinkter Stahl verwendet. Der gleichmäßige Raum zwischen den beiden Rohren ist mit Polymerkomponenten gefüllt, die im Laufe der Zeit aushärten und eine einzige monolithische Isolierung bilden.

Der technologische Prozess, mit dem die Herstellung von Rohren in Isolierung durchgeführt wird, umfasst 8 aufeinanderfolgende Stufen. Die Ausführungsreihenfolge wird von GOST unter der Nummer 30732-2006 (frühere Version - 30732-2001) gesteuert.

1. Die erste Phase der Produktionsarbeit wird die Qualitätskontrolle der vorbereiteten Materialien sein. Die Kontrolle ist erforderlich, um Defekte an der Oberfläche des inneren Stahlrohrs und des Rohrs aus Polyethylen (verzinkt) rechtzeitig zu erkennen. Rohstoffe mit festgestellten Mängeln können abgelehnt werden. In dieser Phase werden Zertifikate, Pässe und andere Unterlagen erstellt und überprüft.
2. Die Vorbereitung der Außenfläche des inneren Stahlrohrs. Wenn die Oberfläche des Stahls nicht ausreichend behandelt wird, ist eine ausreichende Haftung auf der PUF-Schicht nicht gewährleistet. Die Haftung wird durch Öl- oder Fettflecken, Rost-, Zunder-, Staub- und Schmutzverunreinigungen beeinträchtigt. Für eine optimale Verarbeitung wird Kugelstrahlen, Kugelstrahlen oder Bürsten verwendet. Manchmal wird eine Flammen- oder chemische Behandlung angewendet.
3. Die Vorbereitung von Zentrierelementen und UEC-Systemen wird durchgeführt. In einem konstanten gleichmäßigen Abstand voneinander sind Zentralisierer verteilt, die das Stahlinnenrohr in der exakten geometrischen Mitte des schützenden Polyethylen- oder verzinkten Mantels halten. Ein Kupferdraht wird durch die Löcher („Ohren“) der Zentralisierer gezogen und bietet ein System zur betriebsbereiten Fernbedienung (kurz UEC).
4. Das Stahlrohr mit dem verlängerten Kabel des UEC-Systems wird in einen Schutzmantel gelegt. Hierzu wird eine Schienenziehausrüstung verwendet. Die Verwendung dieser Vorrichtung bietet einen gleichen Abstand zwischen der Oberfläche des Innenrohrs und der Schutzhülle. Dieser Zustand ist besonders wichtig für die gleiche Schaumschicht im gesamten Produkt.
5. Die Temperaturstabilisierung des Werkstücks wird durchgeführt.Das Rohr erwärmt sich auf eine Temperatur von +230 Grad. Dieses Verfahren ermöglicht eine maximale Haftung der PUF-Schale an anderen Oberflächen.
6. An den Enden der Struktur sind Gussflansche installiert, die zum weiteren Gießen von Polyurethanschaum vorgesehen sind. Einer der Flansche ist mit Löchern ausgestattet, die zum Entlüften der Luft im Ringraum erforderlich sind. Mit einer Hochdruckgussmaschine wird Isoliermaterial gefüllt. Das Rohr ist in einer Neigung von 1-15 Grad zur absoluten Horizontalen angeordnet.
7. Um die Haftung zu verbessern und eine hohe Leistung zu erzielen, wird ein Produkt mit einer überfluteten Schicht aus Polyurethanschaum an ein Lagerhaus geschickt. Gussflansche werden aus dem Rohr entfernt, überschüssiger Schaum wird entfernt.
8. Das fertige Produkt, das die Alterungsperiode durchlaufen hat, wird einer strengen technischen Qualitätskontrolle unterzogen. Der Grad der Einhaltung bestimmter SNiP-Normen wird bestimmt.

Das Rohr in PPU ist eine dreischichtige Konstruktion, in der sich ein Stahlknüppel und zwei Isolationsschichten befinden

Manchmal wird der Prozess des Gießens von Polyurethanschaum durch die Technologie des Sprühens des Materials auf einen kontinuierlich rotierenden Stahlknüppel ersetzt. GOST geht von der Freigabe von Produkten mit verstärkter und konventioneller Isolierung aus. Berücksichtigt wird auch das obligatorische Vorhandensein von Segmenten und zwei Rohrenden ohne Isolierung. Diese Maßnahme ist erforderlich, um die Installationsarbeiten zu vereinfachen.

Verwendung von vorgefertigten PPU-Schalen für Rohre

Neben dem Gießen und Sprühen des Materials gibt es ein Verfahren, bei dem einzelne Schalen zur Wärmedämmung hergestellt werden. Es kann verwendet werden, um eine fertige Rohrleitung zu isolieren oder Rohre mit einem nicht standardmäßigen Relief abzudecken. Die Rohrleitung ist betriebsbereit, wenn die PPU-Hülle mit einem speziell für die Wärmedämmung entwickelten Klebstoff auf einer zuvor vorbereiteten Oberfläche befestigt wird.

Vor dem Verkleben von Stahl- und Polyurethanschaumoberflächen muss das Rohr nicht nur von Verunreinigungen gereinigt, sondern auch mit Mastix behandelt werden. Für eine stärkere Verbindung werden Halteklammern verwendet.

Wichtig! Die Verwendung von Klebstoffen und Kitten widerspricht nicht den Normen von SNiP bezüglich der Verlegung von Heizungsnetzen mit Isolierung.

Isolierende PUF-Schalen werden hergestellt, indem zwei chemische Komponenten unter hohem Druck gemischt werden. Das Material wird in Formen unterschiedlicher Dicke und unterschiedlichen Durchmessers gegossen. Aufgrund der Vielfalt der Formen bieten die Hersteller dem Kunden eine große Auswahl an Schalendicken, die für verschiedene Betriebsbedingungen ausgelegt sind.

Schalensegmente haben Quer- und Längsverriegelungsverbindungen, wodurch das Risiko von Spalten verringert wird. Wenn Segmente direkt auf ein Stahlrohr geklebt werden, ist die Isolationsnaht fast vollständig abgedichtet und nähert sich in ihren Eigenschaften einem Monolithen an. Die Schalen können nicht nur mit einem Metall- oder Polymergehäuse, sondern auch mit Glasfaser oder Armofol abgedeckt werden.

Für die unterirdische Installation werden Rohre mit einer Außenhülle aus Polymer verwendet, da sie keiner Feuchtigkeit und Korrosion ausgesetzt sind

Anforderungen an die Herstellung von PPU-Rohren nach SNiP

Die Bestimmungen des SNiP 41-03-2003 legen die Anforderungen an die Bemessung von Strukturen in der Wärmedämmung fest. Die Anforderungen in Bezug auf die Herstellung von PPU-Rohren lauten wie folgt:

1. SNiP 41-03-2003 besagt, dass bei einer Temperatur der enthaltenen Substanzen und Kühlmittel im Bereich von +20 bis +300 Grad und bei allen Verlegemethoden (kanalloses Verlegen wird nicht berücksichtigt) wärmeisolierende Materialien mit einer Dichte von nicht mehr als 200 g / m3 verwendet werden. Der Maximalwert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten nach SNiP im trockenen Zustand und bei einer durchschnittlichen Betriebstemperatur von +25 Grad beträgt 0,06 W / (m * K).
2. Wenn die Temperatur des Kühlmittels +300 Grad überschreitet, ermöglicht SNiP die Verwendung von wärmeisolierenden Materialien mit einer Dichte von bis zu 350 g / m3.
3. Bei der Auswahl eines Materials zur Wärmedämmung und seiner Beschichtungsschichten wird die Beständigkeit anderer Strukturelemente gegenüber chemisch aktiven Substanzen in der Umwelt berücksichtigt.
4. Das normative Dokument definiert die Dicke der Wärmedämmung.

SNiP verpflichtet Rohrhersteller zur Isolierung von Materialien zur Verfügbarkeit von Zertifikaten (Hygieneschluss, Brandzertifikate, Konformitätszertifikate von Produkten).

In Übereinstimmung mit den Normen von SNiP werden auch Prüfungen der Festigkeit und Dichte von Fertigprodukten in Isolierungen und Armaturen durchgeführt. Die Hauptprüfungen werden hydraulisch durchgeführt.

Die Bestimmungen des Joint Ventures für die Auslegung von PPU-Rohren

Der vorgestellte Verhaltenskodex (SP 41-105-2002) enthält Normen und Richtlinien für die Planung und den Bau von Heizungsnetzen aus Stahlrohren ("schwarz") und Formstücken, die mit einer industriellen Isolierung aus Polyurethanschaum beschichtet sind.

Die Herstellung von PPU-Rohren erfolgt unter strenger Kontrolle gemäß den GOST-Standards

Wichtig! Die Umsetzung der im Joint Venture beschriebenen Maßnahmen entspricht den in SNiP 41-03-2003 und anderen SNiP-Isoliermaterialien festgelegten verbindlichen Anforderungen. Das Joint Venture bezieht sich auf PPU-Rohre, deren Herstellung gemäß GOST unter der Nummer 30732 durchgeführt wurde.

Die Bestimmungen des Joint Ventures bestimmen:

1. Das Vorhandensein von linearen Leitern für UEC, die den Feuchtigkeitszustand überwachen.

2. Stahlsorten für den Betrieb in Bereichen mit einer Außenlufttemperatur unter 0 Grad:

• bis zu -30 Grad - Stahlsorten 10, 20 und Vst3sp5 werden verwendet;
• bis zu - 40 Grad - Marken 17ГС, 17Г1С oder 17Г1СУ;
• bis zu - 50 Grad - Marke 09Г2С.

3. Die Joint Ventures ermöglichen einen Korrosionsspielraum der Wandstärke der Innenrohre gemäß den Kundenwünschen an eine bestimmte Organisation.

4. Wenn während der Inneninstallation die Möglichkeit einer Ovalisierung des Rohrs unter dem Gewicht des Bodens auftritt, empfiehlt das Joint Venture die Verwendung von verstärkten Wänden.

5. Die Enden der Rohre, die zur Erleichterung der Installation im Werk nicht isoliert wurden, müssen während der gesamten Installationszeit mit Korrosionsschutzmastanien beschichtet sein.

6. Nach Angaben des Joint Ventures ist die Herstellung von wärmeisolierten Rohren mit einem Durchmesser von 530 bis 720 mm für die kanalfreie Verlegung von Heizungsnetzen in der gesamten Russischen Föderation und in Ländern des nahen Auslandes ausgelegt.

7. Das Joint Venture verpflichtet die Hersteller auch zur Lieferung von Elementen mit PPU-Rohren, wie z.

• Plattenbetonstützen;
• Axialkompensatoren;
• Kompensatoren starten;
• End-to-End-Isolationselemente;
• Polyurethanschaumkomponenten zum Füllen von Fugen;
• Dichtungshülsen aus Gummi oder Polymeren;
• Geräte von Systemen zur Fernsteuerung.

In der Fabrik, in der PPU-Rohre hergestellt werden, werden auch verschiedene Armaturen, Halterungen und andere Komponenten für diesen Produkttyp hergestellt

Darüber hinaus legt das Joint Venture die Bedingungen für die statische Festigkeit fest und empfiehlt den Herstellern, die erforderlichen Berechnungen mit Desktop-Programmen durchzuführen.

Ausrüstung zur Herstellung einer Polyurethanschaumisolierung für Rohre

Produktionslinien werden sowohl als Komplettprodukt als auch als einzelne Arbeitseinheiten angeboten. Die Option wird praktiziert, wenn der Kunde vom Unternehmen eine Reihe von Zeichnungen für die unabhängige Produktion einzelner Produktionsstätten kauft. Die kompletten Produktionslinien hängen von den Anforderungen an Kapazität und Werkstattbereich ab. Serienausstattung ist:

• lebende Rollen von Stahlrohren;
• Kettenförderer;
• lebende Rolle von Polymerprodukten;
• lebende Rollen fertiger Stahlrohre;
• Abfüllmaschinen;
• Tische füllen;
• Kammern zum Erhitzen von Rohlingen;
• Kippfertigkeit fertiger Rohrkonstruktionen;
• Kippvorrichtung aus Polyethylen-Rohrschalen;
• Montagetisch;
• Wasserkraftwerk;
• Speichermedium.

Eines der wichtigsten Elemente der Produktionslinie ist eine Maschine zum Gießen von Polyurethanschaum, die unter hohem Druck betrieben wird. Mit Abfüllmaschinen können Sie Rohre mit allen im jeweiligen GOST angegebenen Durchmessern erstellen. Einige Maschinen sind mit programmierbaren Steuerungen ausgestattet. Solche Geräte haben bis zu 60 verschiedene Gießmodi.

Die Anlage zur Herstellung von PU-Schaumrohren sollte über Geräte für die Arbeit mit verschiedenen Arten von Außenschalen verfügen

Das ist interessant! Unter optimierten Betriebsbedingungen kann der Mindestaufwand für das Befüllen eines Segments 0,5 mm betragen.

Außerdem ist eine spezielle Ausrüstung zum Verzinken der Außenhülle erforderlich. Für die Herstellung von Kunststoffrohrschalen werden Gewinde- und Schweißgeräte für die Arbeit mit Polymermaterialien benötigt.

Geräte mit PPU-Rohrisolierungstechnologie haben ein Standardpaket:

• zwei Behälter zum Mischen von Komponenten;
• Pumpe zur Einspritzung;
• Wasserkraftwerk mit einer Leistung von 3 kW;
• Schaltschrank mit automatisierter Steuerung;
• Injektionsvorrichtung aus Polyurethanschaum.

Polyurethanschaumfüllmaschinen weisen Leistungsunterschiede auf. Von diesem Indikator hängen dementsprechend die Kosten der Maschine ab. Um beim Kauf die richtige Wahl zu treffen, sollten Sie sich auf den geplanten Durchmesser der hergestellten Produkte konzentrieren. Es ist notwendig, die Menge des pro Minute eingespritzten Polyurethanschaums zu berechnen und die Produktivität der Maschine anhand dieses Indikators zu bestimmen. Beispielsweise beträgt der Durchmesser der Rohrleitung mit einem Rohrinnendurchmesser von 426 mm 560 mm. Um einen solchen Raum zu füllen, werden 87 kg Isoliermaterial benötigt. Dies bedeutet, dass die Produktivität der Abfüllmaschine mit einem Indikator von 96 kg pro Minute erforderlich ist.

Beim Kauf von Gerätenetzwerken für isolierte Rohre ist zu berücksichtigen, dass Installation, Inbetriebnahme und die Kosten für die Schulung des Personals erforderlich sind.

Für die Organisation der Herstellung von PPU-Rohren ist lediglich eine detaillierte Untersuchung der Feinheiten des Produktionsprozesses und der in GOST, SNiP und SP hervorgehobenen Bestimmungen für Rohre in isolierten Materialien erforderlich. Die Ausrüstung zum Gießen oder Sprühen der PUF-Schicht (oder Schale) wird gemäß den individuellen Leistungsanforderungen ausgewählt.