Mất nhiệt là một vấn đề lớn quen thuộc với mọi người, đi kèm với đó là sự lãng phí tài nguyên năng lượng, nhiệt, tiền bạc. Những mất mát như vậy là đủ để phản ánh và thực hiện các biện pháp hiệu quả để ngăn chặn chúng. Đến nay, nhiều công nghệ bảo tồn nhiệt sử dụng vật liệu cách nhiệt đã được phát triển và áp dụng thành công.
Ống trong cách nhiệt bọt polyurethane - một vật liệu hiện đại để xây dựng hệ thống sưởi ấm, hệ thống cấp nước và đường cao tốc khác
Nội dung
- 1 Polyurethane bọt cách nhiệt là gì?
- 2 Sản xuất ống trong cách nhiệt bọt polyurethane
- 3 Cách ly PPU và PPM
- 4 Phạm vi của ống trong cách nhiệt bọt polyurethane
- 5 Ống cách nhiệt bằng xốp PU với cáp sưởi
- 6 Ống cách nhiệt bằng bọt polyurethane được gia cố bằng băng
- 7 Ống nhựa trong bọt polyurethane
- 8 Ống nhựa dẻo
- 9 Ống và phụ kiện trong cách nhiệt bọt polyurethane
Polyurethane bọt cách nhiệt là gì?
Lớp cách nhiệt ống polyurethane (PUF) là một lớp phủ hai lớp bao gồm một chất cách nhiệt bằng nhựa giống như bọt - bọt polyurethane (sửa đổi đàn hồi của nó được gọi là cao su bọt), bao phủ ống và lớp vỏ ngoài bằng polyetylen mật độ cao (HDPE) để bảo vệ. Có ba lựa chọn trong ba lớp, hai vỏ từ polyetylen và giữa chúng là bọt polyurethane. Lớp phủ không có đường nối dọc và khớp. Hiệu quả của cách nhiệt như vậy được công nhận trên toàn thế giới và được coi là một trong những cách tốt nhất để tránh mất nhiệt của đường ống. Nhiệm vụ chính của nó: duy trì tính toàn vẹn của đường ống (bảo vệ chống ăn mòn, hư hỏng) và giảm độ dẫn nhiệt. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt dao động trong khoảng 0,025 - 0,032 W / (m · K) (bông khoáng - 0,070 W / (m · K), bông thủy tinh - 0,050 W / (m · K)).
Thành phần chính của lớp phủ cách nhiệt là bọt polyurethane. Đây là một loại nhựa thu được từ các sản phẩm công nghiệp hóa dầu 80-95% bao gồm khí làm đầy cấu trúc lưới tinh. Phần còn lại của khối nhựa được chiếm bởi các bức tường của các tế bào cách ly với nhau, tạo nên khung cứng của bọt. Thành phần này của bọt polyurethane được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng do tính chất của nó:
- thiếu tính dẫn nhiệt;
- độ bám dính cao với các loại bề mặt khác nhau;
- rất nhẹ, tăng cường đường ống mà không làm nặng nó;
- nhiệt độ hoạt động từ -180trong khoảngC đến 200trong khoảngC, ống kim loại trong cách nhiệt bọt PU có thể được vận hành trong điều kiện -85trong khoảngC đến 140trong khoảngVỚI;
- nhiệt độ nước làm mát 130trong khoảngC - 150trong khoảngVỚI;
- tính toàn vẹn của lớp phủ mà không có mối nối và đường nối trong quá trình phun;
- chất lượng cách điện tuyệt vời, không thấm nước, hấp thụ độ ẩm 1% mỗi ngày từ khối lượng ban đầu;
- chống lại môi trường xâm thực của axit, rượu, các sản phẩm dầu, hơi hóa chất và este;
- cách âm;
- thiếu bánh, ăn mòn, thối rữa, nhiễm nấm. Cách nhiệt PPU hàng chục lần làm giảm quá trình ăn mòn của hệ thống kim loại;
- khả năng cháy thấp do chất độn phốt pho và halogen, có ba nhóm: C - tự dập tắt, TV - chất chống cháy, TS - chất chống cháy;
- thân thiện với môi trường, an toàn sau khi đông cứng, vì trong quá trình phun một lượng lớn các hạt tập trung trong không khí. Carbon monoxide bắt đầu khi được làm nóng đến 600trong khoảngVỚI;
- Tuổi thọ trên 30 năm.
Lớp cách nhiệt bọt polyurethane nằm ở giữa giữa ống làm việc và lớp phủ bảo vệ bên ngoài.
Sản xuất ống trong cách nhiệt bọt polyurethane
Do việc lắp đặt dây chuyền làm đầy để sản xuất vỏ PPU, các doanh nghiệp chuyên sản xuất ống cung cấp một chu kỳ đầy đủ của sản phẩm, giảm chi phí. Sản xuất đi kèm với việc tuân thủ nghiêm ngặt GOST, kiểm soát tất cả các giai đoạn sản xuất. Quá trình làm đầy chính nó là nhanh chóng và kinh tế, đường ống trong sự cô lập có được bằng cách xây dựng một mảnh đúc. Lớp bọt polyurethane không liên quan đến việc sử dụng một lượng lớn vật liệu ban đầu. Để làm điều này, các thành phần chất lỏng cân bằng tỷ lệ (polyol và polyisociant) được cung cấp dưới áp suất vào khoảng trống giữa ống và màng PND vỏ não bên ngoài. Ở đó, các thành phần cứng lại, tạo thành một lớp cách nhiệt. Trong trường hợp này, liên hệ đầy đủ của các tài liệu liên lạc xảy ra.
Trước đó, bề mặt của ống thép bị bắn, sau đó nó được trang bị bên ngoài với một số vòng hỗ trợ định tâm làm bằng polyetylen và cáp để điều khiển độ kín từ xa (ODK) dọc theo toàn bộ chiều dài, phích cắm đặc biệt được lắp đặt ở hai đầu ống. Một vỏ PUF có thể chứa từ 1 đến 6 ống (hệ thống kỹ thuật đa ống).
Lớp phủ bảo vệ HDPE được điều chỉnh để đặt đường ống trong đất đến độ sâu từ 2 m đến 8 m. Đường bên ngoài (không khí) được phủ một lớp thép mạ kẽm. Theo độ dày của bọt cách nhiệt, chúng có hai loại: loại 1 - tiêu chuẩn (vĩ độ vừa phải) và loại 2 - được gia cố (vĩ độ với khí hậu băng giá).
Cách ly PPU và PPM
Trên cơ sở bọt polyurethane cứng, cách nhiệt bọt-polymer-khoáng (PPM) cũng được thực hiện bằng cách thay đổi một chút thành phần bằng cách thêm chất độn khoáng phân chia mịn (cát, tro). Kết quả là một lớp phủ bền với các đặc tính của bê tông polymer và bọt polyurethane, làm giảm đáng kể mức tiêu thụ của các thành phần đến và chi phí trong khi tăng các đặc tính cơ học, nhiệt.
Cách nhiệt PPM - một vật liệu rẻ hơn, nhưng không kém hiệu quả hơn PPU
Cách nhiệt PPM cũng được thực hiện trong ba lớp, tuy nhiên, tất cả các lớp được tạo thành từ một thành phần đồng nhất với mật độ khác nhau. Lớp ngoài cùng đầu tiên có độ bền cao 10-15 mm với mật độ 400-600 kg / m3 cho phép bạn duy trì tính toàn vẹn của toàn bộ vật liệu cách nhiệt, chống lại các hư hỏng cơ học, căng thẳng và chống thấm nước. Lớp xốp thứ hai có thể có độ dày khác nhau, tùy thuộc vào sự mất nhiệt, với mật độ 80-200 kg / m3. 5-10 mm thứ ba, mật độ 300-400 kg / m3 liền kề với đường ống, đáng tin cậy bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn.
Ống cách nhiệt PPU PPM khi được sử dụng làm mạng sưởi cho thấy các đặc tính so sánh được trình bày trong bảng.
Bảng 1
| Mục lục | PPU | MRP |
| Độ dẫn nhiệt, W / (m · K) | 0,025 – 0,032 | 0,041 – 0,044 |
| Nhiệt độ nước làm mát trong khoảngVỚI | 150 | 150 |
| Trọng lượng lớn (mật độ), kg / m3 | 60 | 350 |
| Cường độ nén, MPa | 0,15 – 1 | 1,5 |
| Sức mạnh uốn, MPa | 0,35 – 1,5 | 0,5 |
| Hấp thụ nước,% | 1 | 0,5 |
| Độ bám dính, MPa | 0,12 | 0,49 |
| Độ sâu của sát thương khi tấn công bằng năng lượng 14 J ở lớp ngoài (vết lõm, vết xước), mm | 2 - 2,5 polyetylen | 2,5 – 2,8 |
| Tuổi thọ, năm | >30 | >30 |
Các ống trong cách nhiệt bọt polyurethane có độ dẫn nhiệt ít hơn và để giảm chỉ số này trong các sản phẩm có PPM, độ dày của lớp giữa tăng 15-25%. Sự hấp thụ nước của cả hai lớp phủ là không đáng kể, vì vậy ống thép được bảo vệ hoàn toàn khỏi quá trình oxy hóa. Điều này được chứng minh bằng các nghiên cứu về các mẫu của mạng lưới sưởi ấm hoạt động trong điều kiện bình thường trong khoảng thời gian 20 năm. Sau khi loại bỏ lớp cách nhiệt, bề mặt bên ngoài của đường ống thép vẫn giữ được tính toàn vẹn của nó.
Có một vấn đề làm ẩm khu vực lắp ghép ở biên của PPM cách ly, khi đổ các khớp không thể đạt được độ rắn tuyệt đối, và điều này dẫn đến rò rỉ nước vào ống kim loại. Một yếu tố như vậy có thể được loại bỏ bởi tính thấm hơi của PPM (khả năng khô sau khi làm ướt), nhưng chỉ trong thời gian chuyển động của chất làm mát trong điều kiện đặt kênh.Khi đặt trong đất có độ ẩm thay đổi, sẽ không có sấy khô mà không cần gia nhiệt thêm.
Ống trong lớp cách nhiệt bọt polyurethane được trang bị hệ thống ODK, cho phép bạn kiểm soát độ ẩm của lớp cách điện
Sự hiện diện của rò rỉ trong đường ống do khuyết tật trên tường, đường ống làm giảm đáng kể tính chất cách nhiệt của PPM, trong khi hệ thống giám sát độ kín rò rỉ được lắp đặt trong vỏ xốp polyurethane (độ dẫn điện thay đổi do vượt quá độ ẩm cách nhiệt) giúp có thể phát hiện rò rỉ nhỏ nhất. trường hợp khẩn cấp hơn nữa.
Quan trọng! Cấu trúc xốp của PPM (25% toàn bộ bề mặt của lớp phủ) trong điều kiện đất ướt, chứa muối làm giảm tốc độ ăn mòn của ống thép xuống bốn lần, trong khi tính chất chống ăn mòn trong điều kiện nước máy cao hơn 100 lần. Ở tuổi 45trong khoảngVới chất lỏng muối từ đất chạm đến bề mặt thép trong khoảng thời gian không quá một ngày.
So với PPU, vật liệu cách nhiệt PPM sở hữu những phẩm chất như dễ sửa chữa và lắp đặt. Phần hư hỏng của đường ống được sửa chữa mà không sử dụng các phụ kiện, các khớp được lấp đầy với các thành phần cách điện có thể được chuẩn bị trực tiếp tại nơi sửa chữa. Tất cả các công việc được thực hiện mà không cần loại bỏ toàn bộ đường ống, giúp giảm đáng kể chi phí.
Ưu điểm chính của PPM là sức mạnh của nó. Lớp vỏ não không chứa lỗ rỗng và vỏ, có thể chịu được tải trọng, hư hỏng, làm tăng đáng kể độ bền của đường ống. Đối với kiểu dáng trên không, cần phải chống tia cực tím bằng cách sơn lớp sơn phản quang.
Phạm vi của ống trong cách nhiệt bọt polyurethane
Các bộ phận riêng biệt của thân và phụ kiện PPU làm cho quá trình xây dựng mạng lưới sưởi ấm trở nên thiết thực hơn, giảm đáng kể thời gian và ngân sách cho việc lắp đặt. Các đường ống chính, đi qua chất làm mát, có thể được làm bằng các vật liệu khác nhau bằng cách sử dụng các công nghệ sản xuất khác nhau. Sự đa dạng bao gồm các ống hàn điện hoặc ống liền mạch, cũng như các sản phẩm nhựa dẻo hoặc nhựa dẻo với nhiều lựa chọn kích cỡ.
Ống cách nhiệt với bọt polyurethane có sẵn trong các đường kính khác nhau và với độ dày thành khác nhau.
Ống thép cho mạng lưới sưởi ấm là vật liệu thử nghiệm và phổ biến nhất. Đường ống cách điện cho đường ống ngầm đặc biệt được sản xuất theo thiết kế đặc biệt bao gồm:
- ống thép, màu đen hoặc mạ kẽm;
- vòng hỗ trợ định tâm;
- một lớp bọt polyurethane cách điện, với cáp đồng ODK được đặt trong đó;
- vỏ PND bảo vệ;
- kênh đặc biệt với cáp sưởi (được trang bị nếu cần thiết).
Với sự gia tăng đường kính của ống làm việc, số lượng dây chỉ báo có thể tăng từ 1 đến 3. Đối với các mạng trên mặt đất, thiết kế tương tự được bọc bằng thép mạ kẽm thay vì polyetylen và cáp UEC có thể được loại trừ do truy cập mở để kiểm tra và sửa chữa. Đường ống đáng tin cậy, độ bền cao, chịu được nhiệt độ chất lỏng 150trong khoảngC ở áp suất 1,65 MPa, trong điều kiện bình thường, với sự kiểm soát thích hợp, nó đã hoạt động được 30 năm.
Chiều dài của thành phần thép thường là 8-12 m (ngoài Ø 32-219 mm), 10-12 m (ngoài Ø 219-1420 mm). Chiều dài của các đầu lộ ra của ống là 150 mm (ngoài Ø 32-315 mm), 250 mm (ngoài -14 400-1420 mm).
Các kích thước của ống thép (liền mạch, được mạ điện), bọt polyurethane cách nhiệt trong vỏ bọc bằng polyetylen (PE), được trình bày trong taitsa số 2.
ban 2
| Ngoài của ống thép, mm | Độ dày thành ống thép, mm | Ống PPU tiêu chuẩn (loại 1) | Ống PPU được tăng cường (loại 2) | ||
| Vỏ PE Ø / độ dày thành, mm | Độ dày PPU, mm | Vỏ PE Ø / độ dày thành, mm | Độ dày PPU, mm | ||
| 32,0 | 2,8 | 90;110;125/3,0 | 27,0;36,0;43,6 | — | — |
| 38,0 | 3,0 | 110;125/2,5 | 33,1;40,6 | 125/3,0 | 43,6 |
| 45,0 | 3,0 | 125/2,5 | 37,5 | 125/3,0 | 37,0 |
| 57,0 | 3,5 | 125/3,0 | 31,0 | 140/3,0 | 38,0 |
| 76,0 | 3,5 | 140/3,0 | 29,0 | 160/3,0 | 39,0 |
| 89,0 | 3,9 | 160/3,0 | 32,5 | 180/3,0 | 42,5 |
| 108,0 | 4,0 | 180/3,2 | 32,8 | 200/3,2 | 42,8 |
| 133,0 | 4,5 | 225/3,5 | 42,5 | 250/4,0 | 54,5 |
| 159,0 | 4,5 | 250/4,0 | 41,5 | 280/5,6 | 55,0 |
| 219,0 | 6,0 | 315/5,0 | 43 | 355/5,6 | 61,9 |
| 273,0 | 6,9 | 400/5,6 | 57,9 | 450/5,6 | 83,0 |
| 325,0 | 7,0 | 450/5,6 | 56,9 | 500/6,2 | 81,3 |
| 426,0 | 7,0 | 560/7,0 | 65,0 | 630/8,0 | 94,0 |
| 530,0 | 7,0 | 710/8,0 | 82,0 | — | — |
| 630,0 | 7,9 | 800/9,0 | 76,0 | — | — |
| 720,0 | 8,0 | 900/9,9 | 80,1 | — | — |
| 820,0 | 8,0 | 1000/11,2 | 78,8 | 1100/13,9 | 126,1 |
| 920,0 | 10,1 | 1100/12,5 | 77,5 | 1200/15,0 | 125,0 |
| 1020,0 | 11,0 | 1200/13,9 | 76,1 | — | — |
| 1220,0 | 11,0 | 1425/14,6 | 87,9 | — | — |
| 1420,0 | 12,0 | 1600/15,0 | 75,0 | — | — |
Kích thước của ống thép (liền mạch, được mạ điện), bọt polyurethane cách nhiệt trong vỏ mạ kẽm (OTs) được thể hiện trong bảng số 3.
bàn số 3
| Ngoài của ống thép, mm | Độ dày thành ống thép, mm | Ống PPU tiêu chuẩn (loại 1) | Ống PPU được tăng cường (loại 2) | ||
| Vỏ OTs Ø / độ dày thành, mm | Độ dày PPU, mm | Vỏ OTs Ø / độ dày thành, mm | Độ dày PPU, mm | ||
| 32,0 | 2,8 | 90;110;125/0,5 | 28,5;38,5;46 | — | — |
| 38,0 | 3,0 | 110;125/0,5 | 35,5;43,0 | — | — |
| 45,0 | 3,0 | 110;125/0,5 | 32,0;39,5 | — | — |
| 57,0 | 3,5 | 125/0,5 | 33,5 | 140/0,5 | 41,0 |
| 76,0 | 3,5 | 140/0,5 | 31,5 | 160/0,5 | 41,5 |
| 89,0 | 3,9 | 160/0,5 | 35,0 | 180/0,5 | 45,0 |
| 108,0 | 4,0 | 180/0,5 | 35,5 | 200/0,5 | 45,5 |
| 133,0 | 4,5 | 225/0,5 | 45,5 | 250/0,5 | 58,0 |
| 159,0 | 4,5 | 250/0,5 | 45,0 | 280/0,5 | 60,0 |
| 219,0 | 5,9 | 315/0,5 | 47,5 | 355/0,5 | 67,5 |
| 273,0 | 6,9 | 400/0,5 | 63,0 | 450/0,5 | 88,0 |
| 325,0 | 7,0 | 450/0,5 | 62,0 | 500/0,5 | 87,0 |
| 426,0 | 7,0 | 560/0,7 | 66,3 | 630/0,7 | 101,3 |
| 530,0 | 7,0 | 710/0,7 | 89,3 | — | — |
| 630,0 | 7,9 | 800/0,7 | 84,3 | — | — |
| 720,0 | 8,0 | 900/0,8 | 89,2 | — | — |
| 820,0 | 9,0 | 1000/0,8 | 89,2 | 1100/1,0 | 139,0 |
| 920,0 | 9,9 | 1100/1,0 | 89,0 | 1200/1,0 | 139,0 |
| 1020,0 | 10,9 | 1200/1,0 | 89,0 | — | — |
| 1220,0 | 11,0 | 1425/1,0 | 101,5 | — | — |
| 1420,0 | 12,0 | 1600/1,0 | 89,0 | — | — |
Lớp PPU có thể được làm với các độ dày khác nhau theo yêu cầu của khách hàng, dựa trên tính toán tổn thất nhiệt trong các điều kiện nhất định của việc đặt đường ống. Theo GOST, không chỉ ống liền mạch, mà cả ống hàn điện trong cách nhiệt bọt polyurethane cũng được áp dụng để vận chuyển nước, khí đốt và các sản phẩm dầu mỏ: ống hàn xoắn thẳng và hàn điện.
Theo GOST, cả sản phẩm liền mạch và hàn đều có thể làm cơ sở cho ống PPU
Cách đây không lâu, một ống mềm bằng thép trong vật liệu cách nhiệt PPU bắt đầu được sử dụng. Nó được sử dụng cho đất không có kênh làm mạng lưới sưởi ấm, ống nước lạnh và nóng. Đặc biệt thuận tiện khi sử dụng các trường hợp như vậy trong các kênh không thể xuyên thủng, các khu vực xây dựng dày đặc, nơi các chướng ngại vật cần phải được bao bọc, hơn nữa, chiều dài (từ 55 m đến 720 m tùy thuộc vào đường kính) liên quan đến việc lắp đặt với số lượng khớp tối thiểu mà không cần sử dụng hàn, hỗ trợ cố định và thiết bị bù nhiệt chuyển vị. Thời gian và chi phí lao động của đất và công việc lắp đặt được giảm 5 lần. Phương pháp đặt được áp dụng bằng cách khoan định hướng ngang, cho phép bạn lưu đường. Kết nối được thực hiện bằng cách sử dụng các phụ kiện.
Mặc dù có tính linh hoạt, các đường ống mềm bằng thép trong bọt polyurethane đã tự chứng minh là vật liệu bền, đáng tin cậy với các đặc tính ổn định, hoàn toàn không bị ăn mòn.
Cấu trúc của thiết kế này bao gồm: ống mềm uốn áp lực làm bằng thép không gỉ, một lớp bọt polyurethane, vỏ bọc bằng nhựa polyetylen. Có lẽ việc bổ sung cáp sưởi và hệ thống UEC. Đường kính của ống áp lực là từ 54 mm đến 163 mm, độ dày thành từ 0,5 mm đến 1 mm. Đường kính với cách nhiệt từ 115 mm đến 226 mm. Bán kính uốn từ 1 m đến 2, 2 m. Một ống linh hoạt hoạt động trong bọt polyurethane với môi trường lỏng với nhiệt độ 120trong khoảngC - 150trong khoảngC và áp suất 1,6 MPa.
Ống cách nhiệt bằng xốp PU với cáp sưởi
Có một yếu tố khác xảy ra trong thời kỳ mùa đông, được tính đến trong quá trình sản xuất ống PPU. Các chất lỏng đi qua đường ống làm thay đổi tính chất của chúng với nhiệt độ giảm, ví dụ, nước ở mức 0 của nhiệt kế đóng băng và các sản phẩm dầu thu được độ nhớt. Để đảm bảo chéo bình thường của họ nên duy trì một nhiệt độ nhất định. Điều này ngăn ngừa sự cố của thiết bị bơm và vỡ đường ống do kẹt băng. Cũng cần phải có trước khi bắt đầu chất lỏng để làm nóng các bức tường của đường ống làm việc để chúng không làm mát nội dung.
Ống có lớp xốp cách nhiệt PU có thể được trang bị thêm với cáp sưởi
Tất cả các nhiệm vụ này được giải quyết bằng cách trang bị thiết kế của đường ống cách điện với cáp sưởi, công việc của nó là làm nóng bề mặt (hiệu ứng da). Dòng điện xoay chiều tần số cao chạy dọc theo bề mặt cắt ngang của lò sưởi (kênh ống thép Ø 50 mm, độ dày thành 2 mm với cáp đồng cách điện bên trong) khiến nó tỏa nhiệt mạnh. Ở cuối sản phẩm, cáp kết nối với kênh thép. Tiến hành dòng điện xoay chiều, sưởi ấm chỉ được thực hiện trong lớp bên trong (1 mm) của kênh thép, mà không làm nóng cáp. Bề mặt kênh ở bên ngoài không có tiềm năng và hoàn toàn an toàn. Nó được gắn vào bề mặt của ống chính. Số lượng dây dẫn phụ thuộc vào diện tích sưởi ấm. Các chỉ số hiệu suất của việc cài đặt với cáp sưởi:
- cung cấp điện 220-6000 V 50Hz;
- công suất trên một mét của thân cây 5-120 W;
- điện áp lên tới 5000 V;
- nhiệt độ làm việc không đổi 56trong khoảngC ngắn hạn 85trong khoảngVỚI;
- tiết diện 32-50 mm2.
Việc lắp đặt một bộ điều nhiệt sẽ làm giảm mức tiêu thụ điện của hệ thống sưởi và làm cho nó tiết kiệm hơn.Dựa trên các chỉ số của cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trên bề mặt ống trong phần được làm mát nhất, bộ điều chỉnh nhiệt sẽ duy trì nhiệt độ cần thiết. Đường ống cách điện với cáp sưởi có thể được đặt cục bộ, do đó làm nóng các phần riêng lẻ của mạng, phương pháp ngầm, trên mặt đất, cũng như dưới nước.
Ống cách nhiệt bằng bọt polyurethane được gia cố bằng băng
Để đặt đường ống cách điện dưới mặt đất theo cách không có kênh ở những nơi cần có biện pháp bổ sung để đảm bảo sự bảo vệ, ổn định, độ kín và an toàn của đường ống làm việc (ô tô và đường sắt), các trường hợp đặc biệt và băng được sử dụng gắn bên ngoài dọc theo toàn bộ chiều dài của vỏ PUF. Băng là lớp vỏ nhựa PE dày 5-43 mm, tăng cường độ cho cấu trúc cách nhiệt, đồng thời giúp dễ dàng tiếp cận trong quá trình sửa chữa.
Cách nhiệt được gia cố bằng băng PPU được cung cấp:
- bảo vệ chống lại tải trọng và thiệt hại cho lớp vỏ ngoài của HDPE;
- giảm khả năng di chuyển trong lòng đất;
- chống mài mòn, mài mòn.
Để đặt trong lòng đất và các điều kiện khó khăn khác, các ống có lớp cách nhiệt được sử dụng
Ống nhựa trong bọt polyurethane
Việc sử dụng vật liệu nhựa để xây dựng mạng lưới sưởi ấm và đường ống cách điện cho các mục đích khác trong không gian mở của chúng tôi đã bắt đầu tương đối gần đây. Phân phối rộng rãi của họ và nhiều năm kinh nghiệm ở các nước châu Âu đã tạo được niềm tin. Các ống xốp polymer cách nhiệt được điều chỉnh để lắp đặt nguồn cung cấp nước nóng và lạnh, nước thải, sưởi ấm, chữa cháy, xử lý, đường ống dẫn khí và dầu ở vùng khí hậu khắc nghiệt và ngập lụt các vùng lãnh thổ với mức độ đóng băng của đất, làm giảm đáng kể thời gian và chi phí truyền thông xây dựng.
Thiết kế của một sản phẩm nhựa cách nhiệt bao gồm:
- ống chính được làm bằng polyetylen (HDPE, PVD, PE-X - PE liên kết ngang), nó cũng có thể được làm bằng polyvinyl clorua (PVC), polypropylen (PP), kết hợp polymer đa lớp;
- lớp phủ bọt polyurethane có độ dày tương ứng với loại 1 hoặc loại 2 thông thường;
- vỏ bảo vệ làm bằng thép mạ kẽm hoặc nhựa. Vỏ PPU có thể không có lớp bảo vệ, vì thiết kế có đặc tính chống ăn mòn. Để củng cố cấu trúc, lớp vỏ não thường được gấp nếp, làm tăng độ cứng của vòng.
Đặc điểm của ống PND trong cách điện PPU:
- cách nhiệt hiệu quả, do dẫn nhiệt tối thiểu;
- nhiệt độ hoạt động từ -140trong khoảngC đến 150trong khoảngC. Cách nhiệt bọt polyurethane loại bỏ giới hạn nhiệt độ của polyetylen trong môi trường;
- nhiệt độ chất lỏng 90trong khoảngC, ngắn hạn 100trong khoảngVỚI;
- áp suất làm việc 1.6 MPa;
- không có tính lưu động ở nhiệt độ cao;
- Hoàn toàn không có sự ăn mòn, oxy hóa, thối;
- kháng hóa chất;
- không có lực cản thủy lực và tắc nghẽn do bề mặt bên trong mịn của ống nhựa;
- cường độ cấu trúc cao ở nhiệt độ dưới 0 (không suy giảm khi nước đóng băng);
- khả năng chịu tải, mòn, búa nước;
- trọng lượng nhẹ;
- Tuổi thọ 50 năm.
Ống làm bằng polymer cũng có sẵn với một lớp xốp cách nhiệt.
Độ dẫn nhiệt của polyetylen là 0,36 W / (m · K), thép 58 W / (m · K). Ống PE về cơ bản không có cách nhiệt có đặc tính tiết kiệm nhiệt.
Đường ống nhựa cũng có thể được trang bị cáp sưởi ấm tự điều chỉnh. Một kênh được gắn vào ống PND đang hoạt động, nơi đặt cáp nhiệt, được kết nối với nguồn điện thông qua công tắc. Các thành phần polymer của cáp tạo ra hiệu ứng giảm song song điện trở và nhiệt độ, trong khi chuyển động hiện tại tăng (cao hơn một lần rưỡi so với giá trị danh nghĩa) và theo đó, sản xuất nhiệt.Khi nhiệt độ tăng, hiệu ứng ngược lại thu được, sau đó ổn định quá trình theo sau và đường ống được làm nóng với nhiệt không đổi được tạo ra bởi cáp sưởi. Hệ thống này không quá nóng và không bị cháy. Chiều dài cáp không được vượt quá 75 m từ một nguồn điện.
Quan trọng! Khoảng thời gian từ thời điểm dừng các chất lỏng bên trong đường ống polymer trong lớp cách nhiệt bọt, nằm trong đất đóng băng, cho đến khi băng được hình thành, mất vài ngày.
Ống polymer PPU liền mạch, cấu trúc của chúng là nguyên khối, lắp đặt đáng tin cậy, lắp đặt, cắt rất đơn giản và thuận tiện. Có một giới hạn về nhiệt độ và đường kính (đường kính của ống mang nhiệt trên 160 mm phải là thép).
Phạm vi của các sản phẩm ống nhựa cách nhiệt đang mở rộng nhanh chóng. Trong số các vật liệu phổ biến nhất, một hoặc nhiều ống polyurethane cách nhiệt bằng polyurethane rất linh hoạt và cứng nhắc. Chiều dài là 5-6 m, các ống linh hoạt được phân phối trong các vịnh dài từ 10 m đến 400 m.
Các kích thước của ống nhựa HDPE (polyethylen áp suất thấp) được cách nhiệt bằng PUF trong vỏ mạ kẽm (OC) được thể hiện trong bảng số 4.
Ống nhựa liền mạch, chúng mạnh mẽ và bền
Bảng 4
| Ống ND PND bên ngoài, mm | Độ dày tường PND, mm | Độ dày PPU, mm | Độ dày của vỏ OTs bảo vệ, mm | ||
| loại 1 | loại 2 | loại 1 | loại 2 | loại 1, loại 2 | |
| 32 | 1,9 | 3,0 | 47,0 | 58,0 | 0,5 |
| 40 | 2,3 | 3,7 | 43,0 | 56,0 | 0,5 |
| 50 | 2,9 | 4,6 | 40,0 | 52,5 | 0,5 |
| 63 | 3,7 | 5,9 | 41,0 | 54,0 | 0,5 |
| 75 | 4,3 | 6,8 | 41,5 | 55,0 | 0,5 |
| 90 | 5,0 | 8,3 | 45,0 | 60,0 | 0,5 |
| 110 | 6,4 | 10,1 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 125 | 7,2 | 11,4 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 140 | 7,9 | 12,8 | 45,5 | 60,0 | 0,6 |
| 160 | 9,0 | 14,7 | 45,0 | 62,0 | 0,6 |
| 200 | 11,4 | 18,3 | 45,5 | 62,0 | 0,7 |
| 225 | 12,8 | 20,6 | 47,5 | 67,5 | 0,7 |
| 250 | 14,3 | 22,6 | 50,0 | 82,0 | 0,8 |
| 280 | 16,0 | 25,5 | 62,5 | 87,0 | 0,8 |
| 315 | 18,0 | 28,6 | 62,0 | 87,0 | 0,8 |
Ống nhựa dẻo
Thiết kế linh hoạt bằng nhựa ấm được làm hoàn toàn bằng các thành phần polymer, kết hợp chất lượng làm việc tốt nhất. Nó được sử dụng trong việc xây dựng mạng lưới sưởi ấm, đường cao tốc nước nóng, lạnh, hệ thống kỹ thuật của các ngành công nghiệp thực phẩm và hóa chất. Ống linh hoạt có các đặc tính của ống nhựa PPU, tính năng của chúng là đặt và lắp đặt đơn giản do chiều dài (lên đến 400 m trong vịnh). Các đường ống đòi hỏi ít kết nối, rẽ các bộ phận, bạn có thể tạo thành một đường cao tốc của bất kỳ sự phức tạp nào mà không cần bộ bù và hỗ trợ ngay cả trong các khu vực nguy hiểm địa chấn. Bán kính uốn có thể là 800-1200 mm. Nằm dưới lòng đất trong kênh và Gordelless.
Ống mềm cách điện cũng được làm bằng polymer.
Các ống chính được làm bằng polyetylen liên kết ngang, cơ sở của nó là polyetylen mật độ cao (HDPE). Cấu trúc phân tử của nó trải qua liên kết ngang từ việc tiếp xúc với peroxit (PE-Xa) hoặc silanide (PE-Xb) tại thời điểm đùn và cấu trúc nhựa ba chiều với các đặc tính độc đáo được hình thành: độ bền cao, khả năng chịu nhiệt, độ đàn hồi, bộ nhớ (nhiệt độ) trạng thái sau khi biến dạng và gia nhiệt). Các sản phẩm như vậy trong một lớp cách nhiệt bọt có thể từ 1 đến 4. Đường kính từ 16 mm đến 110 mm, áp suất làm việc là 6, 10 bar.
Cũng có thể phủ các lớp sợi gia cường và vỏ polymer để bảo vệ hệ thống khỏi oxy. Hàng rào chống oxy (lớp vinyl hydroxide-ethyl) ngăn chặn sự xâm nhập của hơi oxy qua các bức tường nhựa vào hệ thống sưởi ấm, giảm ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của đường ống.
Do sự kết hợp của các thành phần, vỏ bọt polyurethane thu được các đặc tính đàn hồi, làm giảm chỉ số độ cứng. Cách nhiệt bọt polyurethane bán cứng giúp linh hoạt cho đường ống mà không mất khả năng tiết kiệm nhiệt. Độ bám dính đáng tin cậy trên bề mặt PE không cho phép phân tách trong quá trình kéo dài nhiệt. Các sản phẩm hình ống uốn lượn với một cuộn dây hoặc trống không vi phạm sự vững chắc và toàn vẹn của chúng. Độ dày của lớp PPU có thể được xác định bởi khách hàng dựa trên dự án hoặc các điều kiện của môi trường đặt (bình thường, được gia cố). Lớp polyethylen chống thấm bên ngoài có sẵn ở dạng nếp gấp. Thiết kế linh hoạt được bổ sung bởi một cáp sưởi. Đường kính của ống trong vỏ là từ 90 mm đến 160 mm.
Ống và phụ kiện trong cách nhiệt bọt polyurethane
Các sản phẩm có hình dạng PPU - xây dựng cách nhiệt các yếu tố phụ trợ được sử dụng trong quá trình lắp đặt đường ống để thực hiện các kết nối, ngã rẽ, nhánh và các nhiệm vụ khác. Chúng được sản xuất tại các doanh nghiệp sản xuất ống cách nhiệt, cấu trúc của chúng trùng khớp với đường kính, độ dày thành ống của ống đỡ và thành phần vỏ (thông thường, được gia cố). Điều chính khi lắp ráp một dây chuyền tiết kiệm nhiệt là lắp đặt các cụm lắp ghép, phải đáng tin cậy, kín gió, không bị mất nhiệt và nguy cơ ăn mòn đường ống.
Các bộ phận định hình cho ống PPU cũng được trang bị các lớp cách nhiệt và bảo vệ
Các bộ phận có hình dạng bao gồm một đoạn của ống làm việc (thép, nhựa), được hình thành theo mục đích, hỗ trợ định tâm, một lớp bọt polyurethane làm ấm, vỏ bảo vệ làm bằng polyetylen (đặt trên mặt đất) hoặc thép mạ kẽm (đặt trên cao). Vỏ thép liên quan đến việc đặt một ống cách điện trong lớp bọt. Thành phần thường được bổ sung bởi một hệ thống giám sát hoạt động từ xa về tính toàn vẹn của cấu trúc (UEC).
Các loại phụ kiện hiện đại trong cách nhiệt bọt polyurethane rất rộng và được cải thiện nhờ nhiều năm kinh nghiệm trong việc áp dụng các công nghệ khác nhau để lưu trữ nhiệt trong các hệ thống kỹ thuật.
Các bộ phận định hình trong bọt polyurethane cho ống thép:
- nhánh - một yếu tố uốn, biến các đường thẳng của đường ống trong các mặt phẳng khác nhau bằng 30; 45; 60 và 90 độ. Nó có các kích cỡ khác nhau (ống thép Ø 60-1020 mm), chiều dài vai (720-1620 mm), độ dày của vỏ PUF (bình thường 34-90 mm; gia cố 40-140 mm). Có các uốn cong theo loại ống cho hàn điện và liền mạch. Các ống hàn điện được cắt thành từng mảnh, từ đó chúng tạo thành góc phải của khuỷu tay bằng một mối hàn, các ống liền mạch phải chịu nhiệt và uốn cong;
- chuyển tiếp - một chi tiết của kết nối trực tiếp của hai đường ống có đường kính khác nhau để thu hẹp. Trong mặt phẳng ngang, quá trình chuyển đổi được thực hiện theo trục đối xứng (hình nón bị cắt cụt), theo phương thẳng đứng, quá trình chuyển đổi là lệch tâm;
- tee - một yếu tố cho phép bạn có được một nhánh từ luồng chính. Thiết kế bao gồm các ống thép có đường kính bằng hoặc khác nhau được hàn với nhau. Đối với mạng lưới sưởi ấm, tee được bổ sung các tấm gia cố nhánh kim loại hàn giúp giảm căng thẳng của đường ống và giữ lại cấu trúc khi di chuyển;
- tee song song - một loại tees được thiết kế để phân nhánh luồng chính hoặc kết nối hai luồng thành một. Sự khác biệt của nó ở vị trí của ống bổ sung so với ống chính là nó song song, được tạo ra bằng cách hàn bộ chuyển đổi với một uốn cong;
- nhánh tee - một loại tees có cùng mục đích và vị trí đặc biệt của nhánh. Nó được hàn vuông góc hoặc song song với chính, nhưng với một uốn cong cho phép bạn uốn cong qua các liên lạc liền kề;
- van bi - một cấu trúc của một cơ thể hàn một mảnh với một yếu tố cơ chế hình cầu nằm bên trong để chặn dòng chảy của môi trường lỏng bằng cách quay.
- tee với một van bi của một lỗ thông hơi - phân nhánh tee, trong đó một vòi với một vòi được hàn vuông góc với ống chính, hướng lên trên để không khí bị chảy máu. Lắp đặt ngầm cung cấp cho việc xây dựng một buồng nhiệt để dễ dàng tiếp cận với cần cẩu;
- Chi tiết bù hình chữ Z và chữ U - các yếu tố ngăn chặn ứng suất và biến dạng nhiệt độ của đường ống, chuyển động của nó khi thay đổi chiều dài. Mẫu Z cung cấp sự chuyển đổi của hệ thống từ dưới mặt đất lên trên mặt đất. Laying cung cấp cho sự hiện diện của không gian trống ở những nơi uốn cong và hỗ trợ trượt;
- hỗ trợ bất động - một cấu trúc phân chia đường cao tốc thành các phần để giữ và chống lại sự cắt. Nó có thể ở dạng kẹp hoặc một lá chắn thép theo chiều dọc bao quanh đường ống.Điện áp được cục bộ trong các khu vực mà không cần nỗ lực chuyển giao lẫn nhau;
- phần tử ống cuối và trung gian có cáp đầu ra là một phần của ống cách nhiệt 1 - 2,2 m có lỗ trên vỏ, qua đó cáp được nối với dây dẫn UEC trong lớp bọt PU để đọc chỉ số độ ẩm của hệ thống. Chúng được lắp đặt trong buồng nhiệt với quyền truy cập liên tục. Phần tử cuối có phích cắm kim loại bảo vệ. Nếu thiết kế được bổ sung bằng cáp sưởi, thì nó sẽ được gỡ bỏ từ đầu qua phích cắm.
Bẻ cong được sử dụng ở những nơi uốn cong của đường cao tốc, chúng liền mạch và hàn
Việc lắp phụ kiện với ống trong vỏ xốp polyurethane xảy ra theo các giai đoạn:
- một ống co rút polymer (ống bọc OTs) đang tiếp cận đường ống;
- đầu thép trần được hàn;
- đầu đốt (85-90trong khoảngC) các bề mặt của vỏ được làm nóng từ mép của khớp;
- một tấm dính được dán vào vỏ nóng;
- khớp nối được chuyển sang khớp (chồng chéo OC);
- các cạnh của khớp nối được đặt với một đầu đốt, kiểm tra độ kín khí dưới áp suất (các cạnh của vỏ OT được thắt chặt bằng dây đai, ốc vít được vặn ở khoảng cách ~ 90 mm ở khoảng cách 20 mm so với mép);
- khoang khớp thông qua lỗ được đổ bằng bọt polyurethane, được đóng lại bằng nút chặn, được tháo ra sau khi lớp cách nhiệt cứng lại, lỗ được hàn bằng PE (chúng cố định nắp OTs bằng vít tự khai thác ở các góc);
- khớp có hình dạng thùng.
Ngoài việc đổ, cách nhiệt vỏ của các khớp PUF được sử dụng rộng rãi - một lớp vỏ cứng ở dạng ống được cắt làm đôi cùng với đường kính chính xác của đường ống thép. Vỏ có chiều dài mong muốn vừa với khớp, bọc bằng vải dính, làm nóng bằng đầu đốt (70trong khoảngC) và gắn chặt với ống co nhiệt để bảo vệ các khớp.
Quan trọng! Không sử dụng dây để buộc chặt vỏ.
Các bộ phận định hình cho ống nhựa không có lớp bọt PU, chúng được thiết kế để nối các ống chịu lực với cách điện tiếp theo của kết nối, chúng được chuẩn bị trước khi nối ống, làm sạch các lớp cách nhiệt từ đầu của nó. Có thể tháo rời (phụ kiện uốn) và kết nối một mảnh (phụ kiện báo chí, hàn).
Crimp docking (ren) được thực hiện bằng cách sử dụng cờ lê, nó phải có quyền truy cập miễn phí mà không cần đặt trên mặt đất hoặc đặt nguyên khối. Các bộ phận có hình dạng như vậy được làm bằng kim loại chống lại các phương tiện chất lỏng khác nhau, việc cài đặt của chúng rất đơn giản và nhanh chóng. Trong số đó: đầu kẹp, nhánh (25, 32, 50 và 80 độ), bộ chuyển đổi, tee, tay áo, đầu kẹp, mặt bích, núm vú, khớp nối. Nếu đường ống là linh hoạt, thì các cụm lắp ghép phải được cố định để tránh sự cố.
Nhấn docking với một công cụ thủy lực hoặc tay là đáng tin cậy hơn, kín khí, một mảnh, có thể dễ dàng cách nhiệt với PUF và tích hợp. Một thiết kế linh hoạt dễ dàng được hình thành từ các đường ống, các khớp nối không sợ kéo dài nhiệt độ. Phụ kiện kim loại được thiết kế để sử dụng trong các hệ thống cấp nước và cấp nước (lắp ống lót, ổ cắm (25, 32, 40, 50 và 63 độ), khớp nối, tee, bộ chuyển đổi).
Hàn docking cung cấp kết nối đúc bằng thiết bị đặc biệt. Các phụ kiện được làm bằng vật liệu polymer giống như ống hỗ trợ, chúng có thể được đúc hoặc hàn từ các phân đoạn cho kích thước lớn.
Cách nhiệt được thực hiện bằng cách sử dụng một miếng vải dính, gắn bọt với các thành phần PPU, băng co nhiệt và khớp nối. Sử dụng khớp nối, một khoang được tạo ra xung quanh khớp, hai thành phần bọt có trong gói bọt (chúng được tách ra bằng một clip an toàn, sau đó được gỡ bỏ) được trộn với nhau bằng cách lắc và vắt vào lỗ khớp, xảy ra phản ứng tạo bọt. Sau đó, một chống thấm triệt để được thực hiện. Theo cách này, ống thông thường và linh hoạt được cách nhiệt.
Cách nhiệt với bọt polyurethane là phương pháp tiết kiệm nhiệt và bảo vệ hiệu quả nhất và tốn thời gian nhất đối với bất kỳ đường ống nào được chứng minh bằng kinh nghiệm.
với
