Producción de tuberías en aislamiento de espuma de poliuretano: equipos y tecnología.

El tema del aislamiento de las tuberías de las influencias ambientales permaneció abierto hasta que se introdujo en producción la tecnología de protección de la cubierta de poliuretano. Las tuberías de aislamiento de espuma de poliuretano tienen una vida útil más larga y están más protegidas contra la corrosión y las corrientes parásitas. Los indicadores de pérdida de calor en redes protegidas con aislamiento de espuma de poliuretano se reducen a los estándares prescritos por SNiP 2.04.14 y SP para el diseño.

La producción de tuberías con aislamiento de espuma de poliuretano puede resolver eficazmente los problemas de aislamiento térmico de las tuberías de calefacción y otras carreteras.

El proceso de fabricación de tuberías en aislamiento de espuma de poliuretano

La producción implica la recepción del producto terminado según el principio de "tubería en tubería". El producto de acero del diámetro requerido se coloca en los soportes de centrado y entra en la carcasa exterior de la tubería. Para las tuberías destinadas a la colocación interna, se utiliza una tubería impermeabilizante de polipropileno como segunda tubería de revestimiento. Para los productos utilizados al colocar en exteriores, se utiliza acero galvanizado. El espacio uniforme entre las dos tuberías se llena con componentes de polímero, que con el tiempo se endurecen y forman un único aislamiento monolítico.

El proceso tecnológico mediante el cual se realiza la producción de tuberías en aislamiento incluye 8 etapas sucesivas. GOST controla la orden de ejecución con el número 30732-2006 (versión anterior - 30732-2001).

1. La primera etapa del trabajo de producción será el control de calidad de los materiales preparados. El control es necesario para la detección oportuna de defectos en la superficie de la tubería de acero interior y la tubería de polietileno (galvanizado). Las materias primas con defectos detectados están sujetas a rechazo. En esta etapa, se preparan y verifican certificados, pasaportes y otra documentación.
2. La preparación de la superficie exterior de la tubería de acero interior. Si la superficie del acero no se trata suficientemente, no se garantizará una adhesión suficiente a la capa de PUF. La adhesión se ve afectada negativamente por la presencia de manchas de aceite o grasa, parches de óxido, incrustaciones, polvo y contaminantes de suciedad. Para un procesamiento óptimo, se utiliza granallado, granallado o cepillado. A veces se usa llama o tratamiento químico.
3. Se está realizando la preparación de elementos de centrado y sistemas UEC. A una distancia uniforme constante entre sí, se distribuyen centralizadores que sostienen el tubo interno de acero en el centro geométrico exacto del polietileno protector o carcasa galvanizada. Se pasa un cable de cobre a través de los agujeros ("orejas") de los centralizadores, proporcionando un sistema de control remoto operativo (en resumen, UEC).
4. La tubería de acero con el cable extendido del sistema UEC se coloca en una funda protectora. Para esto, se utiliza equipo de arrastre de orugas. El uso de este dispositivo proporciona una distancia igual entre la superficie del tubo interior y la funda protectora. Esta condición es especialmente importante para la misma capa de espuma en todo el producto.
5. Se realiza la estabilización de la temperatura de la pieza de trabajo.La tubería se calienta a una temperatura de +230 grados. Este procedimiento permite lograr la máxima adhesión de la carcasa de PUF con otras superficies.
6. En los extremos de la estructura, se instalan bridas de fundición, destinadas a verter más espuma de poliuretano. Una de las bridas está equipada con orificios necesarios para purgar el aire en el anillo. Una máquina de fundición de alta presión se utiliza para llenar material aislante. La tubería se coloca con una inclinación de 1-15 grados con respecto a la horizontal absoluta.
7. Para mejorar la adhesión y lograr un alto rendimiento, un producto con una capa inundada de espuma de poliuretano se envía a un almacén de almacenamiento. Las bridas de fundición se retiran de la tubería, el exceso de espuma se limpia.
8. El producto terminado, que ha pasado el período de envejecimiento, se somete a un riguroso control de calidad técnica. Se determina el grado de cumplimiento de ciertas normas de SNiP.

La tubería en PPU es una construcción de tres capas en la que hay un tocho de acero y dos capas de aislamiento.

A veces, el proceso de verter espuma de poliuretano se reemplaza por la tecnología de rociar el material sobre un tocho de acero que gira continuamente. GOST asume el lanzamiento de productos con aislamiento reforzado y convencional. También se tiene en cuenta el hecho de la presencia obligatoria de segmentos y dos extremos de la tubería, sin aislamiento. Esta medida es necesaria para simplificar el trabajo de instalación.

Uso de cubiertas de PPU ya hechas para tuberías

Además de verter y pulverizar el material, existe un método que implica la producción de conchas individuales para aislamiento térmico. Se puede usar para aislar una tubería terminada o cubrir tuberías con un alivio no estándar. La tubería está lista para funcionar cuando la carcasa de PPU se fija a una superficie previamente preparada con pegamento especialmente diseñado para aislamiento térmico.

Antes de pegar superficies de espuma de acero y poliuretano, es necesario no solo limpiar la tubería de la contaminación, sino también tratarla con masilla. Para una conexión más fuerte, se utilizan abrazaderas de retención.

¡Importante! El uso de adhesivos y masillas no contradice las normas de SNiP relacionadas con la colocación de redes de calefacción con aislamiento.

Las carcasas aislantes de PUF se producen mezclando a alta presión dos componentes químicos. El material se vierte en moldes de varios grosores y diámetros. Debido a la variedad de formas, los fabricantes ofrecen al cliente una amplia selección de espesores de carcasa diseñados para diversas condiciones de funcionamiento.

Los segmentos de la carcasa tienen juntas de bloqueo transversales y longitudinales, lo que reduce el riesgo de grietas. Al pegar segmentos directamente en una tubería de acero, la costura de aislamiento está casi completamente sellada, acercándose en sus propiedades a un monolito. Las carcasas se pueden cubrir no solo con una carcasa de metal o polímero, sino también con fibra de vidrio o armofol.

Para la instalación subterránea, se utilizan tuberías con una cubierta exterior de polímero, ya que no están sujetas a humedad y corrosión.

Requisitos para la producción de tuberías de PPU según SNiP

Las disposiciones de SNiP 41-03-2003 determinan los requisitos relacionados con el diseño de estructuras en aislamiento térmico. Los requisitos relacionados con la fabricación de tuberías de PPU serán los siguientes:

1. SNiP 41-03-2003 establece que a una temperatura de las sustancias y refrigerantes contenidos en el rango de +20 a +300 grados y con cualquier método de colocación (no se considera la colocación sin canales), se utilizan materiales aislantes térmicos con una densidad que no exceda los 200 g / m3. El valor máximo del coeficiente de conductividad térmica según SNiP en estado seco y a una temperatura de funcionamiento promedio de +25 grados es 0.06 W / (m * K).
2. Si la temperatura del refrigerante supera los +300 grados, SNiP permite el uso de materiales aislantes del calor con una densidad de hasta 350 g / m3.
3. Al elegir un material para aislamiento térmico y sus capas de recubrimiento, se tiene en cuenta la resistencia de otros elementos estructurales a las sustancias químicamente activas en el medio ambiente.
4. El documento normativo define el espesor del aislamiento térmico.

SNiP impone obligaciones a los fabricantes de tuberías en materiales aislantes sobre la disponibilidad de certificados (conclusión higiénica, certificados contra incendios, certificados de conformidad de productos).

Además, de acuerdo con las normas de SNiP, se realizan pruebas de resistencia y densidad de productos terminados en aislamiento y accesorios. Las pruebas principales se llevan a cabo hidráulicamente.

Las disposiciones de la empresa conjunta para el diseño de tuberías de PPU

El Código de Prácticas presentado (SP 41-105-2002) contiene normas y pautas relacionadas con el diseño y la construcción de redes de calefacción a partir de tuberías y accesorios de acero ("negro") recubiertos con aislamiento industrial de espuma de poliuretano.

La producción de tuberías de PPU se lleva a cabo bajo un estricto control, de acuerdo con los estándares GOST

¡Importante! La implementación de las acciones descritas en la empresa conjunta está correlacionada con los requisitos obligatorios establecidos en SNiP 41-03-2003 y otros materiales de aislamiento que especifican SNiP. La empresa conjunta se refiere a tuberías de PPU, cuya producción se realizó de acuerdo con GOST con el número 30732.

Las disposiciones de la empresa conjunta determinan:

1. La presencia de conductores lineales para UEC, monitoreando el estado de la humedad.

2. Calidades de acero para operar en áreas con una temperatura del aire exterior inferior a 0 grados:

• hasta -30 grados: se utilizan grados de acero 10, 20 y Vst3sp5;
• hasta - 40 grados - marcas 17ГС, 17Г1С o 17Г1СУ;
• hasta - 50 grados - marca 09Г2С.

3. Las empresas conjuntas permiten un margen de corrosión del grosor de la pared de las tuberías internas, según la solicitud del cliente a una organización específica.

4. Si la posibilidad de ovalización de la tubería bajo el peso del suelo aparece durante la instalación interna, la empresa conjunta recomienda el uso de paredes reforzadas.

5. Los extremos de las tuberías, que no están aislados en la fábrica para facilitar la instalación, deben estar recubiertos con masillas anticorrosivas durante todo el tiempo de instalación.

6. Según la empresa conjunta, la producción de tubos con aislamiento térmico con un diámetro de 530-720 mm está diseñada para la instalación de redes de calefacción sin canales en toda la Federación de Rusia y los países cercanos.

7. La empresa conjunta también obliga a los fabricantes a suministrar elementos completos con tuberías de PPU, tales como:

• soportes de paneles de hormigón armado;
• compensadores axiales;
• compensadores de arranque;
• elementos de aislamiento de extremo a extremo;
• componentes de espuma de poliuretano para rellenar juntas;
• manguitos de sellado de caucho o polímeros;
• dispositivos de sistemas para control remoto.

La fábrica que produce tubos de PPU también produce una variedad de accesorios, soportes y otros componentes para este tipo de producto.

Además, la empresa conjunta estipula las condiciones de resistencia estática y recomienda que los fabricantes realicen los cálculos necesarios utilizando programas de escritorio.

Equipo para crear aislamiento de espuma de poliuretano para tuberías

Las líneas de producción se ofrecen como un producto completo y como unidades de trabajo individuales. La opción se practica cuando el cliente compra a la compañía un conjunto de dibujos para la producción independiente de sitios de producción individuales. El conjunto completo de líneas de producción depende de los requisitos de capacidad y área de taller. El equipamiento estándar es:

• rollos vivos de tubos de acero;
• cadenas y transportadoras;
• rollo vivo de productos poliméricos;
• rollos vivos de tubos de acero terminados;
• máquinas de llenado;
• mesas de llenado;
• cámaras para calentar espacios en blanco;
• inclinación de estructuras de tubería terminadas;
• inclinación de tubos de polietileno conchas;
• mesa de montaje;
• central hidroeléctrica;
• dispositivo de almacenamiento.

Uno de los elementos más importantes de la línea de producción es una máquina para verter espuma de poliuretano, que funciona a alta presión. Las máquinas de llenado le permiten crear tuberías de todos los diámetros especificados en el GOST relevante. Algunas máquinas están equipadas con controladores programables. Dicho equipo tiene hasta 60 modos de vertido diferentes.

La planta para la producción de tubos de espuma de PU debe tener equipos para trabajar con diferentes tipos de cubiertas externas.

¡Es interesante! En condiciones de funcionamiento optimizadas, el tiempo mínimo dedicado a llenar un segmento puede ser de 0,5 mm.

Además, se requerirá un equipo especial para galvanizar la carcasa exterior. Para la fabricación de tubos de plástico, se necesitarán equipos roscados y de soldadura para trabajar con materiales poliméricos.

Los equipos que utilizan tecnología de aislamiento de tuberías PPU tienen un paquete estándar:

• dos recipientes para mezclar componentes;
• bomba para inyección;
• central hidroeléctrica con una capacidad de 3 kW;
• armario eléctrico con un sistema de control automatizado;
• aparato de inyección de espuma de poliuretano.

Las máquinas de llenado de espuma de poliuretano tienen diferencias de rendimiento. De este indicador, en consecuencia, el costo de la máquina dependerá. Para tomar la decisión correcta, al comprar, debe centrarse en el diámetro planificado de los productos fabricados. Es necesario calcular la cantidad de espuma de poliuretano inyectada cada minuto y determinar la productividad de la máquina a partir de este indicador. Por ejemplo, el diámetro de la tubería con un diámetro interno de 426 mm será de 560 mm. Para llenar tal cantidad de espacio se necesitarán 87 kg de material aislante. Esto significa que la productividad de la máquina de llenado se requiere con un indicador de 96 kg por minuto.

Al comprar redes de equipos para tuberías con aislamiento, debe tenerse en cuenta que se requiere la instalación, la puesta en servicio y el costo de la capacitación del personal.

Todo lo que se necesita para organizar la producción de tuberías de PPU es un estudio detallado de las complejidades del proceso de producción y las disposiciones destacadas en GOST, SNiP y SP para tuberías en materiales aislados. El equipo para verter o pulverizar la capa (o caparazón) de PUF se selecciona de acuerdo con los requisitos de rendimiento individuales.