Produkcja rur w izolacji z pianki poliuretanowej: sprzęt i technologia

Kwestia izolacji rurociągów przed wpływami środowiska pozostawała otwarta do momentu wprowadzenia do produkcji technologii ochrony powłoki poliuretanowej. Rury izolacyjne wykonane z pianki poliuretanowej mają dłuższą żywotność i są lepiej chronione przed korozją i prądami błądzącymi. Wskaźniki strat ciepła w sieciach chronionych izolacją z pianki poliuretanowej zostały zredukowane do standardów określonych w SNiP 2.04.14 i SP dla projektu.

Produkcja rur w izolacji z pianki poliuretanowej pozwala skutecznie rozwiązać problemy izolacji cieplnej sieci ciepłowniczych i innych autostrad

Proces produkcji rur w izolacji z pianki poliuretanowej

Produkcja obejmuje odbiór gotowego produktu na zasadzie „rura w rurze”. Produkt stalowy o wymaganej średnicy umieszcza się na wspornikach centrujących i wchodzi do zewnętrznej skorupy rury. W przypadku rur przeznaczonych do układania wewnętrznego jako drugą rurę osłonową stosuje się polipropylenową rurę hydroizolacyjną. W przypadku produktów używanych podczas układania na zewnątrz stosuje się stal ocynkowaną. Jednolita przestrzeń między dwiema rurami jest wypełniona komponentami polimerowymi, które z czasem twardnieją i tworzą pojedynczą izolację monolityczną.

Proces technologiczny, w którym prowadzona jest produkcja rur w izolacji, obejmuje 8 kolejnych etapów. Zlecenie wykonania jest kontrolowane przez GOST pod numerem 30732-2006 (wcześniejsza wersja - 30732-2001).

1. Pierwszym etapem prac produkcyjnych będzie kontrola jakości przygotowanych materiałów. Kontrola jest konieczna w celu szybkiego wykrycia wad na powierzchni wewnętrznej rury stalowej i rury z polietylenu (ocynkowanej)). Surowce z wykrytymi wadami podlegają odrzuceniu. Na tym etapie przygotowywane i weryfikowane są certyfikaty, paszporty i inna dokumentacja.
2. Przygotowanie zewnętrznej powierzchni wewnętrznej stalowej rury. Jeśli powierzchnia stali nie zostanie wystarczająco poddana obróbce, wystarczająca przyczepność do warstwy PUF nie będzie zapewniona. Na przyczepność niekorzystnie wpływają plamy oleju lub smaru, plamy rdzy, zgorzeliny, pyłu i zanieczyszczeń. Do optymalnego przetwarzania stosuje się śrutowanie, śrutowanie lub szczotkowanie. Czasami stosuje się płomień lub obróbkę chemiczną.
3. Trwają przygotowania elementów centrujących i systemów UEC. W stałej, równej odległości od siebie rozmieszczone są centralizatory, które utrzymują stalową rurę wewnętrzną dokładnie w geometrycznym środku ochronnego polietylenu lub ocynkowanej skorupy. Drut miedziany jest przeciągany przez otwory („uszy”) centralizatorów, zapewniając system operacyjnego sterowania zdalnego (w skrócie - UEC).
4. Stalowa rura z przedłużonym kablem systemu UEC jest umieszczona w osłonie ochronnej. W tym celu stosuje się sprzęt do ciągnięcia torów. Zastosowanie tego urządzenia zapewnia równą odległość między powierzchnią rury wewnętrznej a osłoną ochronną. Ten warunek jest szczególnie ważny dla tej samej warstwy pianki w całym produkcie.
5. Przeprowadzana jest stabilizacja temperatury przedmiotu obrabianego.Rura nagrzewa się do temperatury +230 stopni. Ta procedura pozwala osiągnąć maksymalną przyczepność powłoki PUF do innych powierzchni.
6. Na końcach konstrukcji zainstalowane są kołnierze odlewnicze, przeznaczone do dalszego wylewania pianki poliuretanowej. Jeden z kołnierzy jest wyposażony w otwory niezbędne do odpowietrzania pierścienia. Do wypełnienia materiału izolacyjnego służy maszyna do odlewania pod wysokim ciśnieniem. Rura jest umieszczona pod kątem 1-15 stopni w stosunku do absolutnego poziomu.
7. Aby poprawić przyczepność i osiągnąć wysoką wydajność, produkt z zalaną warstwą pianki poliuretanowej jest wysyłany do magazynu. Kołnierze odlewane są usuwane z rury, nadmiar pianki jest usuwany.
8. Gotowy produkt, który przeszedł okres starzenia, przechodzi rygorystyczną techniczną kontrolę jakości. Określa się stopień zgodności z niektórymi normami SNiP.

Rura z PPU jest trójwarstwową konstrukcją, w której znajduje się kęs stali i dwie warstwy izolacji

Czasami proces wylewania pianki poliuretanowej zastępuje się technologią natryskiwania materiału na stale obracający się kęs stali. GOST zakłada wydanie produktów ze wzmocnioną i konwencjonalną izolacją. Uwzględniono również fakt obowiązkowej obecności segmentów i dwóch końców rury, pozbawionych izolacji. Ten środek jest konieczny, aby uprościć prace instalacyjne.

Korzystanie z gotowych powłok PPU do rur

Oprócz nalewania i natryskiwania materiału istnieje metoda polegająca na wytwarzaniu poszczególnych powłok do izolacji termicznej. Może być stosowany do izolowania gotowego rurociągu lub przykrycia rur o niestandardowym odciążeniu. Rurociąg jest gotowy do pracy, gdy skorupa PPU zostanie przymocowana do wcześniej przygotowanej powierzchni za pomocą kleju specjalnie zaprojektowanego do izolacji termicznej.

Przed sklejeniem powierzchni ze stali i pianki poliuretanowej konieczne jest nie tylko oczyszczenie rury z zanieczyszczeń, ale także potraktowanie jej mastyksem. Dla silniejszego połączenia stosuje się zaciski ustalające.

Ważny! Zastosowanie klejów i mastyksu nie jest sprzeczne z normami SNiP dotyczącymi układania sieci grzewczych z izolacją.

Izolacyjne powłoki PUF wytwarza się przez zmieszanie pod wysokim ciśnieniem dwóch składników chemicznych. Materiał wlewa się do form o różnej grubości i średnicy. Ze względu na różnorodność kształtów producenci oferują klientowi szeroki wybór grubości skorupy dostosowanych do różnych warunków pracy.

Segmenty skorupy mają poprzeczne i podłużne złącza blokujące, zmniejszając w ten sposób ryzyko szczelin. Podczas klejenia segmentów bezpośrednio na stalowej rurze szew izolacyjny jest prawie całkowicie uszczelniony, zbliżając się swoimi właściwościami do monolitu. Muszle można przykryć nie tylko metalową lub polimerową obudową, ale także włóknem szklanym lub armofolem.

Do instalacji podziemnej stosuje się rury z zewnętrzną powłoką z polimeru, ponieważ nie podlegają one wilgoci i korozji

Wymagania dotyczące produkcji rur PPU zgodnie z SNiP

Przepisy SNiP 41-03-2003 określają wymagania dotyczące projektowania konstrukcji w izolacji termicznej. Wymagania dotyczące produkcji rur PPU będą następujące:

1. SNiP 41-03-2003 stwierdza, że ​​w temperaturze zawartych substancji i chłodziwa w zakresie od +20 do +300 stopni i dowolnymi metodami układania (nie bierze się pod uwagę układania kanałowego) stosuje się materiały termoizolacyjne o gęstości nieprzekraczającej 200 g / m3. Maksymalna wartość współczynnika przewodności cieplnej według SNiP w stanie suchym i przy średniej temperaturze roboczej wynoszącej +25 stopni wynosi 0,06 W / (m * K).
2. Jeśli temperatura chłodziwa przekracza +300 stopni, SNiP pozwala na stosowanie materiałów termoizolacyjnych o gęstości do 350 g / m3.
3. Wybierając materiał do izolacji termicznej i jego warstwy powłokowe, bierze się pod uwagę odporność innych elementów konstrukcyjnych na substancje aktywne chemicznie w środowisku.
4. Dokument normatywny określa grubość izolacji termicznej.

SNiP nakłada na producentów rur obowiązki w zakresie materiałów izolacyjnych na dostępność certyfikatów (wnioski higieniczne, certyfikaty przeciwpożarowe, certyfikaty zgodności produktów).

Ponadto, zgodnie z normami SNiP, przeprowadza się testy wytrzymałości i gęstości gotowych produktów w izolacji i armaturze. Główne testy przeprowadzane są hydraulicznie.

Przepisy wspólnego przedsięwzięcia dotyczące projektowania rur PPU

Przedstawiony Kodeks postępowania (SP 41-105-2002) zawiera normy i wytyczne dotyczące projektowania i budowy sieci grzewczych ze stalowych („czarnych”) rur i kształtek pokrytych izolacją przemysłową z pianki poliuretanowej.

Produkcja rur PPU odbywa się pod ścisłą kontrolą, zgodnie ze standardami GOST

Ważny! Realizacja działań opisanych we wspólnym przedsięwzięciu jest skorelowana z obowiązkowymi wymogami określonymi w SNiP 41-03-2003 i innych SNiP określających materiały izolacyjne. Wspólne przedsięwzięcie dotyczy rur PPU, których produkcja została przeprowadzona zgodnie z GOST pod numerem 30732.

Przepisy wspólnego przedsięwzięcia określają:

1. Obecność przewodników liniowych dla UEC, monitorujących stan wilgotności.

2. Gatunki stali do pracy w obszarach o temperaturze powietrza zewnętrznego poniżej 0 stopni:

• do -30 stopni - stosowane są gatunki stali 10, 20 i Vst3sp5;
• do - 40 stopni - marki 17ГС, 17Г1С lub 17Г1СУ;
• do - 50 stopni - marka 09Г2С.

3. Wspólne przedsięwzięcia pozwalają na margines korozji grubości ścianek rur wewnętrznych, zgodnie z życzeniem klienta skierowanym do konkretnej organizacji.

4. Jeśli podczas instalacji wewnętrznej pojawi się możliwość owalizacji rury pod ciężarem gleby, spółka joint venture zaleca stosowanie wzmocnionych ścian.

5. Końce rur, nieizolowane w fabryce dla ułatwienia montażu, muszą być pokryte przez cały czas montażu mastyksem antykorozyjnym.

6. Według spółki joint venture produkcja rur z izolacją termiczną o średnicy 530–720 mm jest przeznaczona do bezkanałowego układania sieci grzewczych w całej Federacji Rosyjskiej i krajach bliskiej zagranicy.

7. Spółka joint venture zobowiązuje również producentów do dostarczania elementów wraz z rurami PPU, takich jak:

• podpory żelbetowe;
• kompensatory osiowe;
• uruchomienie kompensatorów;
• kompleksowe elementy izolacyjne;
• elementy z pianki poliuretanowej do wypełniania spoin;
• rękawy uszczelniające wykonane z gumy lub polimerów;
• urządzenia systemów do zdalnego sterowania.

Fabrycznie produkujące rury PPU produkuje również różnorodne złączki, wsporniki i inne elementy dla tego rodzaju produktu

Ponadto spółka joint venture określa warunki wytrzymałości statycznej i zaleca producentom wykonanie niezbędnych obliczeń za pomocą programów komputerowych.

Sprzęt do tworzenia izolacji z pianki poliuretanowej do rur

Linie produkcyjne oferowane są zarówno jako kompletny produkt, jak i jako pojedyncze jednostki robocze. Opcja jest stosowana, gdy klient kupuje od firmy zestaw rysunków do niezależnej produkcji poszczególnych zakładów produkcyjnych. Komplety linii produkcyjnych zależą od wymagań dotyczących wydajności i powierzchni warsztatu. Standardowe wyposażenie to:

• żywe rolki rur stalowych;
• przenośnik łańcuchowy;
• rolka na żywo produktów polimerowych;
• żywe rolki gotowych rur stalowych;
• maszyny do napełniania;
• wypełnianie stołów;
• komory do ogrzewania półfabrykatów;
• przechylanie gotowych konstrukcji rurowych;
• przechylanie powłok z rur polietylenowych;
• stół montażowy;
• elektrownia wodna;
• Urządzenie pamięci masowej.

Jednym z najważniejszych elementów linii produkcyjnej jest maszyna do nalewania pianki poliuretanowej, pracująca pod wysokim ciśnieniem. Maszyny do napełniania pozwalają tworzyć rury o wszystkich średnicach określonych w odpowiednim GOST. Niektóre maszyny są wyposażone w programowalne sterowniki. Taki sprzęt ma do 60 różnych trybów nalewania.

Zakład produkcji rur z pianki PU powinien mieć sprzęt do pracy z różnymi rodzajami powłok zewnętrznych

To interesujące! W zoptymalizowanych warunkach pracy minimalny czas wypełniania jednego segmentu może wynosić 0,5 mm.

Konieczne będzie również specjalne wyposażenie do cynkowania zewnętrznej powłoki. Do produkcji plastikowych powłok rur potrzebne będą gwintowane i spawalnicze urządzenia do pracy z materiałami polimerowymi.

Sprzęt wykorzystujący technologię izolacji rur PPU ma standardowy pakiet:

• dwa pojemniki do mieszania składników;
• pompa do wstrzykiwań;
• elektrownia wodna o mocy 3 kW;
• szafka elektryczna z automatycznym systemem sterowania;
• aparat do iniekcji pianki poliuretanowej.

Maszyny do napełniania pianką poliuretanową różnią się wydajnością. Od tego wskaźnika zależeć będzie odpowiednio koszt maszyny. Aby dokonać właściwego wyboru, przy zakupie należy skupić się na planowanej średnicy wytwarzanych produktów. Konieczne jest obliczenie ilości wtryskiwanej pianki poliuretanowej co minutę i określenie wydajności maszyny na podstawie tego wskaźnika. Na przykład średnica rurociągu o wewnętrznej średnicy rury 426 mm będzie wynosić 560 mm. Do wypełnienia takiej ilości miejsca potrzeba 87 kg materiału izolacyjnego. Oznacza to, że wymagana jest wydajność maszyny do napełniania ze wskaźnikiem 96 kg na minutę.

Kupując sieci urządzeń do rur w izolacji, należy pamiętać, że wymagana jest instalacja, uruchomienie i koszt szkolenia personelu.

Wszystko, co jest potrzebne do zorganizowania produkcji rur PPU, to szczegółowe badanie zawiłości procesu produkcyjnego oraz przepisów podkreślonych w GOST, SNiP i SP dla rur w izolowanych materiałach. Sprzęt do nalewania lub natryskiwania warstwy PUF (lub powłoki) dobierany jest zgodnie z indywidualnymi wymaganiami wydajności.