Ống được thiết kế để cấp nước hoặc sưởi ấm đòi hỏi cách nhiệt chất lượng cao, đặc biệt là khi nói đến các hệ thống bên ngoài. Cách nhiệt giúp giảm thất thoát nhiệt và chi phí nhằm làm nóng chất làm mát. Ngoài ra, lớp vỏ cách điện ngăn ngừa sự mài mòn nhanh chóng của đường ống, bảo vệ nó khỏi hư hại cơ học và sự xuất hiện của các thành phần ăn mòn.
Nếu cần tăng cường bảo vệ chính cho hệ thống sưởi, hãy sử dụng ống trong vỏ mạ kẽm
Nội dung
Ống cách nhiệt mạ kẽm là gì?
Một ống trong vỏ cách điện là cấu trúc sau: một ống, thường được làm bằng thép "đen" đơn giản, được bọc bằng một lớp cách nhiệt, sau đó được đặt trong vỏ có đường kính lớn hơn. Polyurethane bọt (vỏ PPU) được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt, và ống thép bên ngoài được phủ một lớp mạ kẽm. Ngoài ra còn có các sản phẩm trong đó lớp vỏ bên ngoài được thể hiện bằng polyetylen: sau đó trong phần chữ của ống PPU sẽ có dấu PE, chứ không phải OC.
TẠInó quan trọng! Đối với các cấu trúc trong vỏ PE, có 2 loại: loại thứ nhất (1 loại) biểu thị cấu hình ống tiêu chuẩn, loại thứ hai (loại 2) - được gia cố.
PUF là một loại nhựa. Các tính chất của vật liệu cách nhiệt bọt polyurethane vượt qua tất cả các loại vật liệu cách nhiệt khác (bông gòn hoặc bông bazan, vật liệu polyme khác) về mọi phương diện. Khả năng chống mòn của bọt polyurethane cao hơn nhiều so với các loại polymer khác. Trong số tất cả các vật liệu cách điện, bọt polyurethane là vật liệu dẫn nhiệt ít nhất.
Ngoài cách điện, ống PPU còn có cáp tích hợp bổ sung, cho phép giám sát từ xa và chẩn đoán kịp thời các phần có vấn đề của đường ống. Điều khiển từ xa là một sự phát triển thành công để tối ưu hóa dịch vụ và tăng tuổi thọ hoạt động của các mạng lưới nước và sưởi ấm lớn.
Để sản xuất một OTU sản phẩm dạng ống, một ống được chèn vào bên trong ống khác, và sau đó khoảng cách giữa chúng được lấp đầy bằng bọt polyurethane
Các dây dẫn song song với đường đi của trục của sản phẩm. Chúng đi qua các thiết bị hỗ trợ định tâm ở khoảng cách tối ưu 20 mm so với bề mặt của ống mạ kẽm. Cáp phải vượt qua với sức căng. Điện trở giữa ống bên trong và dây dẫn (cũng như giữa vỏ mạ kẽm bên ngoài và dây dẫn) phải có ít nhất 100 MΩ.
Đặc điểm của ống mạ kẽm và PE
Đặc tính kỹ thuật của ống và phụ kiện cách nhiệt mạ kẽm cho nó phải tuân thủ các yêu cầu được trình bày trong bảng này.
Bảng 1
| Tài sản ống mạ kẽm | Đặc điểm |
| Mật độ của lớp cách điện giữa | Không ít 60 kg / m3 |
| Hấp thụ nước khi trong nước sôi trong dòng chảy. 90 phút | 10% trong tổng số |
| Cường độ biến dạng 10% bằng phương pháp nén xuyên tâm | Không ít 0,3 MPa |
| Độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ +50 độ (làm việc trung bình) | Không còn nữa 0,033 |
| Chỉ số cho các ống PE: cường độ cắt theo hướng: dọc theo trục, ở nhiệt độ 23 +/- 2 độ 140 +/- 2 độ |
0,12 MPa 0,08 MPa |
| Độ bền cắt theo hướng: tiếp tuyến, ở nhiệt độ 23 +/- 2 độ 140 +/- 2 độ |
0,2 MPa 0,13 MPa |
| Tốc độ leo xuyên tâm của lớp cách điện ở nhiệt độ thử nghiệm là +140, trong khi 100 h 1000 h |
2,5 mm 4,6 mm |
Cả hai ống OTU và PE PPU đều có khả năng chống ẩm tăng. Các đầu của lớp cách nhiệt bọt polyurethane cũng có thể có lớp phủ chống thấm. Mối hàn của sản phẩm thép trải qua một thử nghiệm rò rỉ bắt buộc.
Các đầu của ống PPU có thể có lớp phủ bảo vệ ngăn hơi ẩm xâm nhập vào cấu trúc
Thiết kế của ống xốp PU mạ kẽm giả định rằng từ hai đầu của sản phẩm, phần thép bên trong phải được mở, không có vật liệu cách điện. Chiều dài của đoạn cạnh tự do phải là 150 mm đối với đường kính trong với giá trị từ DN 25 đến DN 219 và 210 mm đối với DN 273-DN 1020.
Vỏ polyetylen ngoài có các đặc tính được trình bày trong bảng 2.
ban 2
| Tài sản vỏ nhựa | sự miêu tả yếu tố |
| Độ giãn dài danh nghĩa khi nghỉ | Không dưới 350% |
| Độ giãn dài của bề mặt vỏ trong quá trình gia nhiệt + 110 độ | Không quá 3% |
| Khả năng chịu tải trọng làm việc của 4 MPa trong dung dịch nước của chất hoạt động bề mặt (ở nhiệt độ +80 độ) | 2000 |
| Chịu được áp suất làm việc và nhiệt độ +80 độ | 165 - ở điện áp tường 4,6 MPa
1000 - ở điện áp tường 4 MPa |
Các yêu cầu trực quan của đường ống là các yêu cầu như vậy:
- Bề mặt mịn màng.
- Được phép: các dải và sóng dọc không được nhấn mạnh không làm tăng thành ống vượt quá giới hạn của độ lệch.
- Không được phép: vệt ở đầu ống, bong bóng, vết nứt, vùi vật liệu lạ ở bề mặt bên trong và bên ngoài.
Yêu cầu đối với ống PPU trong vỏ mạ kẽm
Độ bền và hoạt động liên tục của đường ống phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu được sử dụng trong sản xuất. Các tiêu chuẩn để sản xuất các sản phẩm trong cách điện mạ kẽm và PE được quy định bởi GOST 30732-2006. Các yêu cầu cơ bản cho cây sẽ như sau:
1. Để cách nhiệt, cho phép sử dụng bọt polyurethane rắn đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp của GOST. Giữa bề mặt của ống bên trong làm bằng thép đen và bọt cách nhiệt, độ bám dính phải càng chặt càng tốt (đảm bảo độ bám dính đầy đủ). Mức độ bám dính được đánh giá trong các thử nghiệm cắt vật liệu dọc theo trục: độ dịch chuyển dọc trục không quá 0,14 MPa ở nhiệt độ +23 độ.
2. Ống được làm từ carbon hoặc thép hợp kim thấp chất lượng cao nhất. Tùy chọn tốt nhất cho sản xuất là phương pháp đường thẳng hoặc liền mạch.
Cơ sở cho sản phẩm PUF có thể là ống hàn thẳng
Quan trọng! Cấu trúc bên trong phải chịu sự nổ hạt và kiểm tra trực quan trước khi áp dụng lớp phủ bảo vệ.
3. Đối với đường ống trong vỏ bọc PE, chỉ cho phép polyetylen đen. Các polyme của nhãn hiệu PE 80 hoặc PE 100 được sử dụng, được sản xuất theo GOST 18599-2001. Các ống có vỏ bọc bằng polyetylen cũng được kiểm tra theo các chỉ số được nêu trong tiêu chuẩn theo số 30732-2006 và nếu không tuân thủ, chúng không được phép bán.
4. Để bảo vệ bên ngoài, ống PPU OTs được phủ bằng thép tấm có độ dày thành không quá 1 cm. Mạ kẽm loại 1 được áp dụng cho nó (GOST 52246-2004). Lớp phủ OTs nên được áp dụng trong điều kiện độ kín hoàn toàn.
5. Bọt polyurethane ở phần cuối của sản phẩm có lớp cách nhiệt phải có kết cấu hạt mịn, đồng đều. Nếu có các khoảng trống trong lớp cách nhiệt, kích thước vượt quá 1/3 tổng độ dày của bọt, sản phẩm đó phải bị loại bỏ.
Kích thước ống trong vỏ PE và OC
Các kích thước tiêu chuẩn của ống có lớp cách nhiệt bằng polyetylen được trình bày trong bảng 3.
bàn số 3
| Độ dày thành ống d bên ngoài và tối thiểu cho phép | Loại 1 | Loại 2 | ||||
| Xếp hạng ngoài d | Độ dày của lớp PUF | Xếp hạng ngoài d | Độ dày của lớp PUF | |||
| Độ lệch biên
|
Ước lượng | Độ lệch biên
|
Ước lượng
|
|||
| 32; 3 | 2,7 — 3,7 | 90 – 125 | 26 – 43,5 | – | – | – |
| 38; 3 | 3,2 — 3,7 | 110 – 125 | 33 – 40,5 | – | – | – |
| 45; 3 | 3,7 | 125 | 37 | –– | –– | –– |
| 57; 3 | 3,7 | 125 | 31 | 4,1 | 140 | 38 |
| 76; 3 | 4,1 | 140 | 29 | 4,7 | 160 | 39 |
| 89; 4 | 4,7 | 160 | 32,5 | 5,4 | 180 | 4,25 |
| 108; 4 | 5,4 | 180 | 33 | 7,4 | 200 | 43 |
| 159; 4 | 7,4 | 225 | 41 | 8,3 | 280 | 54,5 |
| 219; 4 | 9,8 | 250 | 42 | 10,4 | 355 | 55,5 |
| 273; 7 | 11,7 | 319 | 57 | 13,2 | 450 | 62 |
| 325; 7 | 13,2 | 400 | 55,5 | 14,6 | 500 | 81,5 |
| 426; 7 | 16,3 | 560 | 58,2 | 16,3 | 600 – 630 | 79,5 |
| 530; 7 | 20,4 | 710 | 72,6 | – | – | – |
| 720; 8 | 26,3 | 900 | 76 | – | – | – |
| 820; 9 | 29,2 | 1000 | 72,4 | 32,1 | 1100 | 122,5 |
| 920; 10 | 32,1 | 1100 | 74,4 | 35,1 | 1200 | 120,5 |
| 1220; 11 | 35,1 | 1425 | 79 | – | –– | – |
| 1420; 12 | 41,2 | 1600 | 90 | –– | –– | –– |
Để nghiên cứu kích thước tiêu chuẩn của ống trong vỏ thép mạ kẽm, xem bảng 4.
Bảng 4
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Các dây dẫn được làm bằng MM đồng mềm không cách điện. Tiết diện của các chỉ số là 1,5 mm2. Với đường kính 530 mm, ba cáp điều khiển được lắp đặt trên cấu trúc.
Các ống có lớp cách nhiệt với đường kính lên tới 426 mm (đã bao gồm) được trang bị hai dây chỉ thị.
Lời khuyên hữu ích! Hiệu quả cách nhiệt được xác định bởi độ dày của lớp. Tùy thuộc vào điều này, các lớp cách nhiệt được chia thành hai loại: 1 bọt polyurethane (đối với các khu vực nằm trong vùng khí hậu ôn đới) và 2 bọt polyurethane (đối với các khu vực có mùa đông lạnh).
Ống OTU OTU thích hợp cho việc đặt bề mặt trên các giá đỡ cố định
Độ dày của lớp cách điện có thể thay đổi tùy theo mong muốn cá nhân của khách hàng. Trong trường hợp này, độ dày thành của ống bên trong và vỏ phải giữ nguyên.
Cấu trúc đặt với vật liệu cách điện được thực hiện theo các cách sau:
- phương pháp đặt trên cao;
- Phương pháp Gordelless, khi nằm trong lòng đất mà không đào rãnh;
- với việc sử dụng các hỗ trợ trượt trong đường hầm hoặc kênh;
- trong quá trình tái thiết các hệ thống sưởi ấm hiện có, việc đặt một nửa cát cát ở những nơi có kênh rạch không thể sử dụng được.
Việc sử dụng đường ống trong cách điện của OTU PPU
Ống xuất hiện trong bán hàng đại trà ở nước ngoài vào những năm bảy mươi của thế kỷ trước, và tương đối gần đây trong lãnh thổ của CIS hiện tại. Kinh nghiệm sử dụng nước ngoài cho thấy những thiết kế này có thể được sử dụng hoàn toàn an toàn trong hầu hết các ngành công nghiệp và cung cấp năng lượng toàn cầu.
Lĩnh vực ứng dụng chính của các sản phẩm này là xây dựng các đường ống cho đường ống dẫn nhiệt. Các ống có lớp cách nhiệt bằng bọt PU trong vỏ bọc mạ kẽm hoặc PE thường được sử dụng để thay thế cho các ống dẫn nhiệt đã qua sử dụng với tỷ lệ tai nạn tăng lên. Thay thế các tuyến sưởi ấm cũ bằng các ống cách nhiệt mới là một biện pháp kinh tế hơn so với việc bảo trì và sửa chữa liên tục các công trình bị hỏng.
Ngoài ra, các sản phẩm cách nhiệt được sử dụng thành công để đặt mạng lưới cấp nước lạnh và ấm, đường ống dẫn khí và đường ống dẫn dầu.
Ưu điểm và nhược điểm của sản phẩm cách nhiệt bằng bọt polyurethane
Giống như bất kỳ sản phẩm kim loại nào, ống trong bọt polyurethane phủ một lớp mạ kẽm có cả ưu điểm và nhược điểm đáng kể.
Những đường ống như vậy được sử dụng thành công không chỉ cho việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm mà còn cho việc xây dựng các đường ống dẫn dầu và khí đốt
Những ưu điểm của sản phẩm PPU sẽ như sau:
- Hệ số dẫn nhiệt thấp (tổn thất nhiệt không vượt quá 1-2%), mật độ cao của vật liệu.
- Một loạt các nhiệt độ hoạt động: từ -170 độ đến +130 độ.
- Tuổi thọ hoạt động của thiết kế, chịu sự giám sát liên tục, là từ 25 đến 35 năm.
- Theo quy định, các sản phẩm được trang bị các bộ phận cần thiết để cài đặt: uốn cong, tees, khớp nối mở rộng và phụ kiện.
- So với các cấu trúc cách điện khác (PPM hoặc APB), trọng lượng của các đường ống PPU sẽ nhỏ nhất.
- Hệ thống giám sát thuận tiện, tiết kiệm chi phí khi xác minh thủ công và bảo trì hệ thống.
- Cách nhiệt an toàn cho môi trường. Với mô hình sử dụng phù hợp, polymer không giải phóng các chất độc hại vào đất và không có tác dụng gây hại cho cơ thể con người.
Nhược điểm của ống PPU:
- Lớp xốp cách nhiệt rất dễ cháy. Do đó, các hiệu ứng của ngọn lửa mở trên các phần cuối của polymer không được phép.
- Bọt polyurethane, mặc dù độ bền của nó, không chịu được thiệt hại cơ học.
- Thép đen trong mọi trường hợp vẫn dễ bị ăn mòn. Trong trường hợp rò rỉ cách điện, quá trình này xảy ra nhanh chóng và không thể nhận ra.
- Có những hạn chế về việc sử dụng các sản phẩm này trong các mạng sưởi ấm nhiệt độ cao hoạt động với nhiệt độ từ +140 độ đến +170 độ.
- Cần theo dõi cẩn thận độ ẩm của lớp cách điện. Khi lớp cách nhiệt bị ướt, cần phải thay thế một phần đầy đủ của hệ thống sưởi: PPU không thể được thay thế riêng.
Đường ống PPU trong vỏ bọc mạ kẽm hoặc polyetylen là những thiết kế hiện đại, tiết kiệm chi phí. Với các điều kiện lắp đặt và vận hành phù hợp, các tình huống khẩn cấp trong các hệ thống xảy ra rất hiếm khi và tổn thất nhiệt trong quá trình vận chuyển phương tiện là không đáng kể.
