Productie van buizen in polyurethaanschuimisolatie: apparatuur en technologie

De kwestie van het isoleren van pijpleidingen tegen omgevingsinvloeden bleef openstaan ​​totdat de technologie voor de bescherming van polyurethaanschillen in productie werd genomen. Buizen met isolatie gemaakt van polyurethaanschuim hebben een langere levensduur en zijn beter beschermd tegen corrosie en strooistromen. De indicatoren voor warmteverlies in netwerken beschermd door polyurethaanschuimisolatie worden gereduceerd tot de normen die zijn voorgeschreven door SNiP 2.04.14 en SP voor ontwerp.

De productie van buizen in polyurethaanschuimisolatie kan de problemen van thermische isolatie van verwarmingsleidingen en andere snelwegen effectief oplossen

Het productieproces van buizen in polyurethaanschuimisolatie

De productie omvat de ontvangst van het eindproduct volgens het principe van "pipe in pipe". Het stalen product met de vereiste diameter wordt op de centreersteunen geplaatst en komt in de buitenste pijpschaal. Voor buizen die bedoeld zijn voor interne plaatsing, wordt een polypropyleen waterdichtingsbuis gebruikt als tweede mantelbuis. Voor producten die buitenshuis worden gebruikt, wordt gegalvaniseerd staal gebruikt. De uniforme ruimte tussen de twee buizen is gevuld met polymeercomponenten, die na verloop van tijd uitharden en een enkele monolithische isolatie vormen.

Het technologische proces waarbij de productie van buizen in isolatie wordt uitgevoerd, omvat 8 opeenvolgende fasen. De uitvoeringsopdracht wordt beheerd door GOST onder nummer 30732-2006 (eerdere versie - 30732-2001).

1. De eerste fase van het productiewerk is de kwaliteitscontrole van de voorbereide materialen. Controle is noodzakelijk voor het tijdig detecteren van defecten op het oppervlak van de binnenste stalen buis en polyethyleen (gegalvaniseerde) buisleiding). Grondstoffen met geconstateerde gebreken kunnen worden afgekeurd. In dit stadium worden certificaten, paspoorten en andere documentatie opgesteld en geverifieerd.
2. De voorbereiding van het buitenoppervlak van de binnenste stalen buis. Als het oppervlak van het staal niet voldoende wordt behandeld, wordt er geen voldoende hechting aan de PUF-laag gegarandeerd. De hechting wordt nadelig beïnvloed door de aanwezigheid van olie- of vetvlekken, roestplekken, aanslag, stof en vuilverontreinigingen. Voor een optimale verwerking wordt kogelstralen, kogelstralen of borstelen gebruikt. Soms wordt een vlam- of chemische behandeling gebruikt.
3. De voorbereiding van centreerelementen en UEC-systemen wordt uitgevoerd. Op een constante uniforme afstand van elkaar zijn centralizers verdeeld die de stalen binnenpijp in het exacte geometrische midden van de beschermende polyethyleen of gegalvaniseerde schaal houden. Een koperdraad wordt door de gaten ("oren") van de centralizers getrokken, wat een systeem van operationele afstandsbediening (kortweg UEC) oplevert.
4. De stalen buis met de verlengde kabel van het UEC-systeem wordt in een beschermhuls geplaatst. Hiervoor wordt spoortrekapparatuur gebruikt. Het gebruik van dit apparaat zorgt voor een gelijke afstand tussen het oppervlak van de binnenpijp en de beschermhuls. Deze toestand is vooral belangrijk voor dezelfde schuimlaag door het hele product.
5. De temperatuurstabilisatie van het werkstuk wordt uitgevoerd.De buis warmt op tot een temperatuur van +230 graden. Deze procedure maakt een maximale hechting van de PUF-schaal met andere oppervlakken mogelijk.
6. Aan de uiteinden van de structuur zijn gietflenzen geïnstalleerd, bedoeld voor het verder gieten van polyurethaanschuim. Een van de flenzen is voorzien van gaten die nodig zijn om lucht in de ring te laten ontsnappen. Voor het vullen van isolatiemateriaal wordt een hogedrukgietmachine gebruikt. De buis wordt onder een helling van 1-15 graden tot het absolute horizontale geplaatst.
7. Om de hechting te verbeteren en hoge prestaties te bereiken, wordt een product met een ondergelopen laag polyurethaanschuim naar een opslagmagazijn gestuurd. Gietflenzen worden uit de buis verwijderd, overtollig schuim wordt verwijderd.
8. Het eindproduct, dat de verouderingsperiode is gepasseerd, ondergaat een strenge technische kwaliteitscontrole. De mate van naleving van bepaalde normen van SNiP wordt bepaald.

De buis in PPU is een drielaagse constructie met een stalen knuppel en twee isolatielagen

Soms wordt het proces van het gieten van polyurethaanschuim vervangen door de technologie om het materiaal op een continu roterende stalen staaf te spuiten. GOST gaat uit van de introductie van producten met versterkte en conventionele isolatie. Ook rekening gehouden met het feit van de verplichte aanwezigheid van segmenten en twee uiteinden van de buis, zonder isolatie. Deze maatregel is nodig om het installatiewerk te vereenvoudigen.

Gebruik van kant-en-klare PPU-schalen voor buizen

Naast het gieten en spuiten van het materiaal is er een methode waarbij individuele schalen worden geproduceerd voor thermische isolatie. Het kan worden gebruikt om een ​​afgewerkte pijpleiding te isoleren of buizen te bedekken met een niet-standaard reliëf. De pijpleiding is klaar voor gebruik wanneer de PPU-schaal op een eerder voorbereid oppervlak wordt bevestigd met lijm die speciaal is ontworpen voor thermische isolatie.

Voordat u oppervlakken van staal en polyurethaanschuim verlijmt, is het niet alleen nodig om de buis van vervuiling te reinigen, maar ook om deze met mastiek te behandelen. Voor een sterkere verbinding worden borgklemmen gebruikt.

Belangrijk! Het gebruik van lijmen en mastiek is niet in tegenspraak met de normen van SNiP met betrekking tot het leggen van verwarmingsnetten met isolatie.

Isolerende PUF-schalen worden geproduceerd door twee chemische componenten onder hoge druk te mengen. Het materiaal wordt in vormen van verschillende dikte en diameter gegoten. Vanwege de verscheidenheid aan vormen bieden fabrikanten de klant een brede selectie van schaaldiktes die zijn ontworpen voor verschillende bedrijfsomstandigheden.

Schaalsegmenten hebben dwars- en lengtevergrendelende verbindingen, waardoor het risico op spleten wordt verkleind. Wanneer segmenten rechtstreeks op een stalen buis worden gelijmd, is de isolatienaad bijna volledig afgedicht en benadert het in zijn eigenschappen een monoliet. De schalen kunnen niet alleen worden afgedekt met een metalen of polymeer behuizing, maar ook met glasvezel of armofol.

Voor ondergrondse installatie worden buizen met een buitenschaal van polymeer gebruikt, omdat ze niet onderhevig zijn aan vocht en corrosie

Vereisten voor de productie van PPU-buizen volgens SNiP

De bepalingen van SNiP 41-03-2003 bepalen de vereisten met betrekking tot het ontwerp van constructies in thermische isolatie. De vereisten met betrekking tot de vervaardiging van PPU-buizen zijn als volgt:

1. SNiP 41-03-2003 stelt dat bij een temperatuur van de ingesloten stoffen en koelvloeistoffen in het bereik van +20 tot +300 graden en bij alle legmethoden (kanaalloos leggen niet wordt overwogen), warmte-isolerende materialen met een dichtheid van niet meer dan 200 g / m3 worden gebruikt. De maximale waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt volgens SNiP in droge toestand en bij een gemiddelde bedrijfstemperatuur van +25 graden is 0,06 W / (m * K).
2. Als de temperatuur van de koelvloeistof hoger is dan +300 graden, maakt SNiP het gebruik van warmte-isolerende materialen met een dichtheid tot 350 g / m3 mogelijk.
3. Bij het kiezen van een materiaal voor thermische isolatie en de coatinglagen ervan, wordt rekening gehouden met de weerstand van andere structurele elementen tegen chemisch actieve stoffen in de omgeving.
4. Het normatieve document definieert de dikte van thermische isolatie.

SNiP legt aan producenten van buizen in isolatiematerialen verplichtingen op betreffende de beschikbaarheid van certificaten (hygiënische conclusie, brandcertificaten, conformiteitscertificaten van producten).

Ook worden, in overeenstemming met de normen van SNiP, tests uitgevoerd op de sterkte en dichtheid van afgewerkte producten in isolatie en fittingen. De belangrijkste tests worden hydraulisch uitgevoerd.

De bepalingen van de joint venture voor het ontwerp van PPU-buizen

De gepresenteerde praktijkcode (SP 41-105-2002) bevat normen en richtlijnen met betrekking tot het ontwerp en de constructie van verwarmingsnetten van stalen ("zwarte") buizen en fittingen bekleed met industriële isolatie van polyurethaanschuim.

De productie van PPU-buizen wordt uitgevoerd onder strikte controle, in overeenstemming met de GOST-normen

Belangrijk! De uitvoering van de in de joint venture beschreven acties is gecorreleerd met de verplichte eisen die zijn uiteengezet in SNiP 41-03-2003 en andere SNiP-isolerende materialen. De joint venture verwijst naar PPU-buizen, waarvan de productie werd uitgevoerd in overeenstemming met GOST onder nummer 30732.

De bepalingen van de joint venture bepalen:

1. De aanwezigheid van lineaire geleiders voor UEC, bewaking van de vochtigheidsgraad.

2. Staalsoorten voor gebruik in gebieden met een buitenluchttemperatuur onder 0 graden:

• tot -30 graden - staalkwaliteiten 10, 20 en Vst3sp5 worden gebruikt;
• tot - 40 graden - merken 17ГС, 17Г1С of 17Г1СУ;
• tot - 50 graden - merk 09Г2С.

3. De joint ventures staan ​​een corrosiemarge toe van de wanddikte van de binnenpijpen, op verzoek van de klant aan een specifieke organisatie.

4. Indien bij de interne installatie de mogelijkheid van ovalisatie van de buis onder het gewicht van de grond ontstaat, adviseert de joint venture het gebruik van versterkte wanden.

5. De uiteinden van de buizen, die niet in de fabriek zijn geïsoleerd voor eenvoudige installatie, moeten gedurende de gehele installatietijd worden gecoat met anticorrosiemastiek.

6. Volgens de joint venture is de productie van warmte-geïsoleerde buizen met een diameter van 530-720 mm bedoeld voor het kanaalvrij leggen van verwarmingsnetten over het hele grondgebied van de Russische Federatie en de buurlanden.

7. De joint venture verplicht fabrikanten ook om elementen compleet met PPU-buizen te leveren, zoals:

• paneel gewapend beton steunen;
• axiale compensatoren;
• startende compensatoren;
• end-to-end isolatie-elementen;
• polyurethaanschuimcomponenten voor het vullen van voegen;
• afdichtingsmanchetten van rubber of polymeren;
• apparaten van systemen voor afstandsbediening.

De fabriek die PPU-buizen produceert, produceert ook een verscheidenheid aan fittingen, steunen en andere componenten voor dit type product

Daarnaast bepaalt de joint venture de voorwaarden van statische sterkte en beveelt zij fabrikanten aan de nodige berekeningen te maken met desktopprogramma's.

Apparatuur voor het maken van polyurethaanschuimisolatie voor buizen

Productielijnen worden zowel als compleet product als als individuele werkunits aangeboden. Deze optie wordt beoefend wanneer de klant bij het bedrijf een set tekeningen koopt voor onafhankelijke productie van individuele productielocaties. De complete productielijnen zijn afhankelijk van de vereisten voor capaciteit en werkplaats. Standaarduitrusting is:

• levende rollen stalen buizen;
• kettingtransporteur;
• levende rol van polymeerproducten;
• levende rollen afgewerkte stalen buizen;
• vulmachines;
• tafels vullen;
• kamers voor het verwarmen van plano's;
• tilter van afgewerkte buisconstructies;
• tilter van pijpenkoppen van polyethyleen;
• montage tafel;
• waterkrachtcentrale;
• opslagapparaat.

Een van de belangrijkste elementen van de productielijn is een machine om onder hoge druk polyurethaanschuim te gieten. Met vulmachines kunt u buizen maken met alle diameters die zijn gespecificeerd in de relevante GOST. Sommige machines zijn uitgerust met programmeerbare controllers. Dergelijke apparatuur heeft tot 60 verschillende gietmodi.

De fabriek voor de productie van PU-schuimleidingen moet apparatuur hebben om met verschillende soorten externe schalen te werken

Het is interessant! Onder geoptimaliseerde bedrijfsomstandigheden kan de minimale tijd die nodig is om één segment te vullen 0,5 mm zijn.

Er is ook speciale apparatuur vereist voor het verzinken van de buitenschaal. Voor de fabricage van kunststof buisdoppen is schroefdraad en lasapparatuur nodig voor het werken met polymeermaterialen.

Apparatuur die PPU-buisisolatietechnologie gebruikt, heeft een standaardpakket:

• twee containers voor het mengen van componenten;
• pomp voor injectie;
• waterkrachtcentrale met een capaciteit van 3 kW;
• schakelkast met een geautomatiseerd controlesysteem;
• polyurethaanschuim injectie-apparaat.

Vulmachines van polyurethaanschuim hebben prestatieverschillen. Van deze indicator zullen de kosten van de machine dienovereenkomstig afhangen. Om de juiste keuze te maken, moet u bij het kopen focussen op de geplande diameter van de gefabriceerde producten. Het is noodzakelijk om de hoeveelheid geïnjecteerd polyurethaanschuim per minuut te berekenen en de productiviteit van de machine te bepalen aan de hand van deze indicator. Zo zal de diameter van de pijpleiding met een binnendiameter van 426 mm 560 mm zijn. Om zo'n hoeveelheid ruimte te vullen is 87 kg isolatiemateriaal nodig. Dit betekent dat de productiviteit van de vulmachine vereist is met een indicator van 96 kg per minuut.

Bij het kopen van netwerken van apparatuur voor buizen in isolatie, moet er rekening mee worden gehouden dat installatie, inbedrijfstelling en de kosten van opleiding van personeel vereist zijn.

Het enige dat nodig is voor de organisatie van de productie van PPU-buizen is een gedetailleerde studie van de fijne kneepjes van het productieproces en de bepalingen die in GOST, SNiP en SP worden benadrukt voor buizen in geïsoleerde materialen. Apparatuur voor het gieten of spuiten van de PUF-laag (of schaal) wordt geselecteerd in overeenstemming met individuele prestatie-eisen.