Если говорить о развитии технологий более детально, то можно заметить, что качественный рывок в производстве трубной изоляции произошел не так давно. Потому что вплоть до конца 80-х годов прошлого века абсолютно все трубы для коммунальной и нефтегазовой сферы поставлялись «как есть»: процесс шел исключительно без применения каких-либо заводских антикоррозионных и теплоизоляционных покрытий. И уже непосредственно на месте прокладки специалисты наносили на трубы полимерные ленты и битумы для гидроизоляции нефтегазопроводов и минеральную вату для теплоизоляции теплопроводов. Чуть позже появилось и пенополиуретановое (ППУ) покрытие, которое тогда наносилось на уже смонтированный трубопровод методом простого напыления или в виде жестких полуцилиндрических конструкций, за свою форму быстро получивших название изоляционной скорлупы. Но обо всем по порядку.

Липкие полимерные ленты и битумно-мастичные покрытия труб, столь популярные когда-то, сегодня рассматриваются лишь в качестве технологии прошлого. Этот принцип трассовой изоляции газонефтепроводов сегодня практически не используется.
Благо, нефтехимическая промышленность шагнула достаточно далеко. Но не только в химии дело. Полимеры прочно и необратимо завоевали эту среду, и в ближайшее время развитие изоляционных технологий, очевидно, пойдет именно по этому пути. Но с другой стороны, в последние годы хорошо заметна тенденция к изменению не столько изолирующего материала, сколько формы его нанесения. Так, если раньше основная масса работ по защите трубопровода велась на готовой конструкции, то теперь строители и коммунальщики предрекают светлое будущее трубам, на которые изоляция уже нанесена заводским способом. Уже сегодня большая часть ППУ изоляции трубопроводов — это предварительно изолированные изделия, полностью подготовленные на заводе-изготовителе. Здесь, конечно, можно долго спорить об универсальности покрытий, и о том, подойдет ли стандартный вид изоляции (эпоксидная, полипропиленовая, полиэтиленовая, комбинированная) под различные условия прокладки и эксплуатации труб, но ясно одно: изолированные заводским способом изделия позволяют быстрее осуществлять прокладку трубопровода без какой-либо потери качества.

Конструкция труб в ППУ изоляции
Трубы с заводской теплоизоляцией из-за необычной «слоеной» конструкции еще называют «труба в трубе». Такое название они получили вполне оправданно: стальная труба, являющаяся основой для передачи воды или тепла, «укутывается» прослойкой из пенополиуретана, а сверху вновь покрыта еще одной оболочкой, например, из полиэтилена или спиральновальцованной оцинкованной стали. Запорная арматура и фитинги, использующиеся по данной технологии, выполняются по тому же принципу. А в местах стыков ППУ-элементы трубы изолируются термоусаживаемыми муфтами с заливкой в них ППУ компонентов на месте монтажа, либо комплектами стыков с использованием стальных оцинкованных кожухов и термоусадочной ленты с замками.
И все-таки, чем так примечательна ППУ изоляция?

Во-первых, она успешно выполняет возложенную на нее задачу, увеличивая срок службы трубопроводов до 30 — 40 лет, в то время как старые типы трубопроводов — не более 15 — 20 лет. Во-вторых, пенополиуретан способен снизить тепловые потери в 10 раз до 2%, при том, что старые типы трубопроводов теряют до 20 — 40% тепла при его транспортировке до потребителя. И, конечно, в-третьих, ППУ снижает затраты: капитальные — на 15-20% (не требуется строительство каналов, камер для установки запорной арматуры), эксплуатационные — в 9 раз, ремонтные — в 3 раза, а наличие системы оперативно-дистанционного контроля (СОДК) позволяет устанавливать и устранять возникшие дефекты (увлажнение пенополиуретана) и, как следствие, предотвращать или оперативно устранять аварии, типичные для тепловых сетей других конструкций.

Рабочая температура эксплуатации ППУ достигает 130-140°С (при кратковременных воздействиях — 150°С). При использовании комбинированной с минватой теплоизоляции рабочая температура труб ППУ может быть существенно повышена. Но этот же уровень термостойкости специалисты относят и к недостаткам пенополиуретана: бОльшие тепловые нагрузки (>130°С), возможные в Российских климатических условиях, могут привести к деформации и разрушению теплоизоляционного слоя. Также имеет место низкая прочность ППУ, слабая стойкость изоляции к механическим воздействиям.

Ничто не идеально
Существуют у ППУ изоляции и другие недостатки, например, достаточно высокие стоимостные показатели самих изделий и работ при монтаже теплопровода, низкая адгезия к стальной трубе, особенно, по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Кроме того, ППУ изоляция относится к материалам с высоким уровнем сорбционного увлажнения, и при намокании она может оказывать агрессивное коррозионное воздействие на металл трубы из-за выделения ионов галогенов (в первую очередь хлорид-ионов). Необходимо постоянно контролировать «поведение» трубы в ППУ изоляции, зная о возможности резкого снижения изоляционных свойств материала при попадании влаги. Поэтому для защиты теплоизоляционного слоя от намокания обязательно применение дополнительной гидрозащиты в виде наружной полиэтиленовой трубы, а это уже влечет за собой дополнительные затраты при производстве и, соответственно, рост стоимости прокладки трубопровода.

Вопрос с гидрозащитой ППУ изоляции вообще весьма щекотлив. На первый взгляд, упаковал в полиэтилен — и готово, но и здесь мы натыкаемся на полную паронепроницаемость конструкции и невозможность удаления влаги в случае повреждения гидрозащитной оболочки… Словом, инженерам, технологам и химикам еще есть, в каком направлении работать.

Между тем, указанные выше нормативные документы предъявляют действительно высокие требования к технологической дисциплине при производстве работ и диктуют необходимость высококвалифицированных работников при монтаже трубопровода, особенно, при монтажных работах по заделке стыков трубной изоляции. Но эти дополнительные трудности в конечном итоге оказываются оправданными высокой эффективностью пенополиуретановой трубной изоляции.

Не ППУ единым…
Как бы то ни было, не единой ППУ изоляцией обходится коммунальная и нефтегазовая сфера. В конце концов, не только для теплосбережения предназначены все эти составы и покрытия. Не стоит забывать про специализированное антикоррозийное покрытие ВУС (весьма усиленная изоляция), которое вполне эффективно защищает от разрушения наружные поверхности стальных труб.

ВУС предназначена для антикоррозийной защиты наружной поверхности труб. ВУС изоляция представляет собой слой адгезивного покрытия нанесенного способом плоскощелевой экструзии и покрывается сверху слоем экструдированного полиэтилена. Толщина покрытия может быть как усиленной (достигает 3,5 мм), так и весьма усиленной (до 5мм). За счет довольно твердого полиэтиленового слоя в соответствующих условиях ВУС изоляция проявляет себя лучше, чем битумные и полимерные защиты, обеспечивая устойчивость к механическим повреждениям. Применяется покрытие на магистральных трубопроводах, промышленных и канализационных водопроводных и газовых сетях с температурой носителя от -20°С до +50°С.

Не стоит забывать, что в антикоррозийной защите нуждается не только внешняя поверхность трубы. Цементно-песчаная изоляция (ЦПИ) применяется для защиты внутренней поверхности труб от разрушения, внутренних отложений, обрастания и появления железобактерий в воде. Под высоким давлением, с помощью специального насоса с центробежной головкой, внутри трубы наносится цементно-песчаный слой, который, разглаживаясь механическим способом, образует гладкую блестящую поверхность. Материалы, используемые в процессе — песок и цемент — относительно дешевы, при этом их свойств достаточно для того, чтобы предотвратить доступ кислорода к стенкам трубы. Это не только позволяет увеличить сроки эксплуатации водопровода и снизить расходы на эксплуатацию, но и поддерживает качество воды, снижая выделение окислов железа.

Словом, коммунальщикам есть, из чего выбрать защиту для коммуникаций. Главное, чтобы через 30-40 или 50 лет нам не пришлось краснеть перед своими потомками за то, что мы когда-то не смогли грамотно воспользоваться имеющимися технологиями и оставить им в наследство хорошо сохранившийся трубопровод.

Справка

Интерес к пенополиуретану не мог не повлечь за собой создание новых нормативных документов, регламентирующих его использование. В течение последних 5-10 лет новый материал получил не только признание, но и интерес контролирующих строительную отрасль органов. Для обеспечения условий развития рынка потребителей и производителей ППУ изоляции и для гарантии его массового и качественного применения в 1999 году была создана Ассоциация производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией. Благодаря активному участию этой организации был разработан весьма широкий перечень нормативных документов: Межгосударственный стандарт ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке»; СТ 4937-001-18929664-04 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана со стальным защитным покрытием»; СП 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке»; РД 10-400-01 «Нормы расчета прочность трубопроводов тепловых сетей»; СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети»; СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»; СП 41-107-2004 «Проектирование и монтаж подземных трубопроводов горячего водоснабжения из труб ПЭ-С с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке» и другие.

Помимо этого, с января 2008 года введен в действие межгосударственный (национальный стандарт) ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой».

Юлия Ребрунова.