Уменьшение температуры теплоносителя за счет лучшего утепления магистралей – одно из самых актуальных направлений экономии энергоресурсов. Именно для этого придумали теплоизолированные трубы – новшество, способное заменить привычные виды теплоизоляции!
1
О необходимости теплоизоляции трубопроводов говорить нет нужды – без нее практически нет смысла прокладывать трубы отопления, водопровода или канализации. В лучшем случае горячая вода будет едва теплой, в худшем – жидкость внутри превратится в лед и выведет из строя весь трубопровод. Затраты на проведение ремонтных работ будут стоить дороже самой теплоизоляции!
Привычной теплоизоляцией можно смело назвать обмотку труб минватами. Более современные методы – это нанесение пенополиуретана или монтаж твердой теплоизоляции, которая подобно скорлупе охватывает трубу по всему диаметру. Но у всех этих способов все же есть недостатки – зачастую теплоизоляцию делают уже после монтажа труб, и в труднодоступных местах качественно закрепить материал и изолировать его от воздействия влаги очень сложно. Так что как бы мастер не старался, все равно найдутся места с неудачными стыками изоляционных материалов, через которые влага будет проникать внутрь и разрушать если не трубы, то саму теплоизоляцию, понижать температуру теплоносителя.
Трубы в теплоизоляции этих недостатков лишены. Теплоизоляция фактически является частью самой трубы, а многослойная конструкция обеспечивает полную водонепроницаемость и защиту от механических повреждений. Гибкие теплоизолированные трубы, к тому же, позволяют монтировать трубопровод с минимальным количеством стыков, а это существенно экономит время на монтаж и сказывается наилучшим образом на состоянии магистрали.
И все же заранее вас предостережем, трубы с готовой теплоизоляцией – изобретение заграничное, на рынке представлены в большинстве своем изделия заграничных фирм, и разработаны они были для европейских условий.
Так, в европейских городах в большинстве своем отсутствуют централизованные сети отопления в крупных масштабах. Наоборот, отопление осуществляется множеством тепловых станций, каждая из которых отвечает за несколько кварталов. Понятное дело, что при таком подходе нет нужды в большом давлении в трубах и предельно высокой температуры теплоносителя на выходе из станции – к европейскому потребителю теплоноситель доходит практически с теми же характеристиками, что он был на выходе из станции. Все это позволяет постепенно реализовывать программы снижения температуры теплоносителя, вместе с которыми снижаются и нагрузки на сети.
Нельзя так просто взять деталь из законченной, просчитанной системы, и скопировать ее применительно к другой системе, которая имеет совершенно другие параметры. В противном случае вы можете получить самый наихудший результат, обвиняя изделие и производителя, хотя на самом деле вся вина будет возложена на вас. Лучше всего в наших условиях гибкие трубы показывают себя при создании новых автономных сетей (коттеджные дома, комплексы построек).
Признанными марками готовых теплоизолированных изделий являются Uponor (Финляндия), Isoplus (Австрия), Rehau (Германия), Dizayn Group (Турция), Brugg Rohrsysteme (Швейцария). Впрочем, уже сегодня предприятия начинают брать на вооружение европейский опыт и приспосабливать его к нашим реалиям. Заново изобретать велосипед незачем – гораздо проще усовершенствовать имеющийся, так и с трубами – многие заводы заключили лицензионные соглашения с ведущими европейскими производителями, переняли технологии и пересчитали параметры под наши условия. Так что в этом случае лучше поддержать отечественного производителя – он-то как раз и знает, какие трубы нам нужны!
2
Чаще всего при производстве теплоизолированных труб для утепления используют пенополистирол, реже – базальтовые и стекловолоконные материалы. Сами же трубы изготавливаются из пластика (полиэтилен), металла и их сочетания – металлопластика. Помимо материала изоляции и труб присутствуют и другие защитные слои из пластика и металла. Для монтажа систем горячего водоснабжения и отопления подходят только стальные утепленные трубы.
Объясняется это просто – для пластика максимальная температура теплоносителя ограничена отметкой в 95 °С. Помимо этого, у материала слишком высокий коэффициент расширения при смене температуры – на 10 метров длины целых 20 см! Так что для отопления могут использоваться только металлические трубы. Для горячей воды допустим металлопластик. Зато утепленные пластиковые трубы совершенно свободно можно использовать при монтаже обычного водопровода.
По сравнению с металлом и металлопластиком стоят они гораздо дешевле, быстро монтируются и обладают очень продолжительным сроком эксплуатации. Трубы полиэтиленовые в ППУ изоляции изготавливаются по технологии непрерывного производства, что позволяет производить их длиной в десятки и даже сотни метров, аккуратно сворачивая в большие бухты. Гофрированные оболочки позволяют делать изгиб в любую сторону по небольшому радиусу, экономя на различных фитингах и соединителях.
Дабы исключить промерзание магистрали в особо холодных регионах, такие трубы могут дополняться греющим кабелем. Конечно, это делает сами трубы значительно дороже, однако если их использование действительно оправдано – представьте себе, сколько вы сэкономите средств на проведении бессмысленных и трудоемких раскопок по вскрытию аварийного замерзшего участка. Благодаря автоматическим системам, которые следят за температурой магистрали, кабель греет только тогда, когда это действительно необходимо, так что перерасхода электроэнергии не будет.
3
Главная особенность монтажа утепленных труб заключается в обустройстве "подушки" под защитную оболочку. Хоть она и обладает определенной прочностью, этот параметр все же гораздо ниже, чем у обычных труб. Водопровод обычно укладывают на песчаную подушку. Если монтаж открытый, необходимо предусмотреть достаточную площадь под опоры с мягкой прокладкой, чтобы избежать деформации оболочки.
Трубы с готовой теплоизоляций можно применять не только снаружи. Помните, что потери тепла происходят и внутри помещений, особенно если они не отапливаемы. Впрочем, вполне вероятно, что потери будут столь незначительны, что стоимость таких труб будет окупаться очень долго. Совершенно не обязательно применять теплоизолированное изделие от начала и до конца – существует множество разных переходников для перехода с утепленной трубы на обычную.
При монтаже утепленных изделий нет необходимости делать большое заглубление трубопровода, так что объем земляных работ существенно сокращается. Высокая скорость монтажа труб также экономит много времени – в итоге временные затраты компенсируют финансовые. Отсутствие газовой или электродуговой сварки позволяет выполнять монтажные работы даже в условиях опасной пожарной обстановки.
Исходное сырье ― полиэтилен.
«Горячую» разновидность выпускают из PE-Xa (DIN16892/16893) с кислородным барьером (DIN4726). Для изготовления «холодных» вариаций используют PE-100 (DIN12201). Первые выпускают желтого оттенка, вторые - чёрного цвета. Пеноизоляция и кожух также изготовлены из ПЭ. Конструкция теплопровода создана по принципу закрытых камер, что обеспечивает целостность при эксплуатации и проведении монтажных работ.
Между внутренними трубами слоями уложен теплоизолятор. Эластичный пеноизоляционный материал (пенополиуретан), выполненный из сшитого полиэтилена, имеет пористую структуру. Он необходим для создания надежной теплозащиты, а также отделения подающих труб от возвратных внутри конструкции. Наружный гофрированный слой выполнен из ПНД.
Из артикулов в каталоге нашего интернет-магазина можно заказать теплоизолированные трубы Uponor (Упонор), ИЗОПЭКС, Изопрофлекс, а также изделия других изготовителей, которые сопровождаются сертификатами соответствия.
Государственные стандарты
Качество товара должно соответствовать требованиям госстандартов:
- ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия».
- ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия».
- ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой».
- ГОСТ Р 54468-2011 «Трубы гибкие с тепловой изоляцией для систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения».
- ТУ 576431-006-01297858-99 «Теплогидроизолированные трубы с теплоизоляцией из пенополиуретана».
- ГОСТ 1599-2001.
Гибкие теплоизолированные трубопроводы Микрофлекс
Гибкие теплоизолированные и предизолированные трубы MICROFLEX (Микрофлекс) используются для безканальной подземной прокладки наружных тепловых сетей (труб отопления), а также трубопроводов для горячего и холодного водоснабжения и напорной канализации коттеджей, коммерческого строительства и объектов ЖКХ.
Непосредственно для монтажа теплотрассы используется специальная фурнитура: обжимные компрессионные фитинги с наружной резьбой, термоусадочные колпачки (наконечники) для гидроизоляции, узлы прохода сквозь стену, комплекты для тепло- и гидроизоляции соединений труб и т.п.
Вся продукция сертифицирована в соответствии международной системой качества ISO 9001, санитарно - эпидемиологическими нормами РФ, нормативами ГОСТ-Р.
Разделяют три вида предизолированных трубы MICROFLEX по назначению:
. Отопление и ГВС (теплоизолированные и предизолированные, самокомпенсирующиеся системы трубопроводов Микрофлекс из сшитого полиэтилена РЕ-Ха. Предназначены для теплофикационной воды (отопление, +95оС/6 бар), для горячей или холодной (питьевой) воды (+65оС/10 бар))
Однотрубная система теплоизолированных труб Микрофлекс Уно
Двухтрубная система теплоизолированных труб Микрофлекс Дуо
. Холодное водоснабжение (предизолированные, самокомпенсирующиеся системы трубопроводов из полиэтилена РЕ100. Предназначены для холодной, питьевой, охлаждающей (хладагента) и сточной (канализационной) воды (-10оС..+25оС/16 бар))
Однотрубная система (MICROFLEX COOL)
Двухтрубная система (MICROFLEX DUO COOL)
Однотрубная система (MICROFLEX COOL) с саморегулирующимся нагревательным кабелем
. Горячее (95°/10 бар) водоснабжение (предизолированные, самокомпенсирующиеся системы трубопроводов из сшитого полиэтилена РЕ-Ха. Предназначены для горячей (+95оС/10 бар) воды, питьевой воды, также для сточных вод и других жидкостей)
Однотрубная система (MICROFLEX UNO)
Двухтрубная система (MICROFLEX DUO)
Преимущества применения Предизолированных труб Microflex:
. Монтаж производится самостоятельно с использованием только гаечного ключа.
. Отсутствие газосварных работ.
. Легкость в прокладке - нет необходимости использования техники.
. Двойной кожух трубы - двойная защищенность от повреждений и двойная гидроизоляция.
. Транспортировка осуществляется нашими силами обычным транспортом. Также возможен самовывоз.
. Нет необходимости использования компенсационных устройств при прокладке теплотрассы.
. Минимальные трудозатраты при прокладке трубы за счет технологии безканальной прокладки.
. Срок эксплуатации составляет труб не менее 50 лет.
. Отсутствие коррозии и зарастания труб.
. Отсутствие соединительных элементов на теплотрассах длиной до 100 м.
|
|
Стоит отметить, что ведущими производителями гибких полимерных теплоизолированных труб в мире являются именно европейские фирмы. Вызвано это, по-видимому, тем, что именно в Европе идеи энергосбережения в теплоснабжения были наиболее востребованы. Для сравнения можно сказать, что на таком потенциально емком рынке, как американский, гибкие теплоизолированные трубы практически отсутствуют. Нет ни одного американского производителя этого вида труб, в то время как металлические трубы в ППУ-изоляции представлены довольно широко (фирмы Permapipe, Termacor, Rovenco и др.). Небольшое количество труб, которое прокладывается в США, в настоящее время полностью завозится из Европы.
Говоря о применении гибких теплоизолированных труб в тепловых разводящих сетях, нужно иметь в виду, что европейские фирмы разрабатывали не просто гибкие теплоизолированные трубы, а целые системы гибких полимерных теплоизолированных теплопроводов. Понятие системы в этом случае является довольно емким. Сюда входят не только фитинги, комплектующие и специализированное оборудование для монтажа таких теплопроводов на трассе. Не менее, а, возможно, и более важным здесь является сама конструкция труб и система их сопряжения с традиционными (металлическими) трубами и с запорной арматурой, система гидроизоляции, система тепловой самокомпенсации и система ОДК (если мы говорим о трубах типа «Касафлекс» с несущими спирально-гофрированными трубами из нержавеющей стали). Сюда же следует отнести и целый набор технических решений по прокладке гибких труб в сложных условиях плотной городской застройки, систему расчета тепловых потерь и систему гидравлических расчетов, сильно отличающиеся от применяемых для металлических труб в ППУ-изоляции.
Отдельно следует отметить систему тепловой самокомпенсации гибких полимерных теплоизолированных труб. Несмотря на то, что коэффициент теплового расширения полиэтиленовых труб существенно выше, чем у металлических, благодаря низкому значению модуля упругости в трубах возникают незначительные напряжения, которые существенно ниже прочностных показателей материала труб и не могут привести к потере устойчивости труб.
Ведущие европейские фирмы по-разному подошли к конструированию своих систем гибких полимерных теплопроводов. У каждой из этих систем есть свои положительные и отрицательные стороны. Но объединяет их одно — все они являются законченными системами, в которых решены все перечисленные выше вопросы и на разработку которых были потрачены значительные финансовые и людские ресурсы. И слепое копирование части этих систем (например, только труб) либо применение данных систем в не предназначенных для них условиях эксплуатации, о чем будет сказано ниже, часто приводит к нежелательным последствиям и большим финансовым рискам. Кроме того, при неграмотном подходе при копировании подобных систем дискредитируется сама идея применения гибких полимерных труб в тепловых сетях.
Если трубы диаметром 140 мм еще как-то можно было намотать на барабан, то для труб 160 мм сделать это оказалось практически невозможно
При всех достоинствах европейских систем гибких полимерных теплоизолированных труб следует отметить, что все они без исключения были разработаны для весьма специфических европейских условий. Как известно, в европейских странах практически отсутствуют системы единых централизованных сетей в масштабе больших городов и тем более мегаполисов. Как правило, распределительные тепловые сети там обслуживают несколько небольших кварталов с небольшими тепловыми станциями. Кроме того, во многих европейских странах последовательно реализуется программа по снижению температуры теплоносителя, что сильно понижает нагрузку на тепловые распределительные сети.
Семь лет назад, когда российские производители полимерных труб были поставлены перед задачей освоения производства новых типов труб для распределительных тепловых сетей российских городов, вопросы применимости европейских систем были еще Terra Incognita. Первым российским производителем гибких полимерных теплоизолированных труб стал московский завод «АНД Газтрубпласт», который начал освоение данной продукции по заданию Управления топливно-энергетического хозяйства Правительства Москвы (в настоящее время ДТЭХ). Перед заводом встала задача выбора одной из европейских систем и проблема адаптации этой системы к условиям российских городов.
Тогда, семь лет назад, коллектив завода понимал одно — что подобные гибкие теплопроводы являются сложной системой и для того, чтобы строить здание новой системы со своими специальными требованиями, необходимо иметь прочный фундамент ранее разработанной системы. Именно поэтому было принято решение о покупке нескольких лицензий на одну из хорошо отработанных европейских систем гибких полимерных теплоизолированных труб. Как показал семилетний опыт развития этой системы и ее эксплуатации в российских, и особенно в московских условиях, данное решение было тогда единственно верным, позволившим избежать многих ошибок, которых, к сожалению, не смогли избежать другие российские производители.
Мы хотели бы подвести практически последнюю черту под всей серией изменений и усовершенствований первоначальной системы Calpex и представить на суд профессиональной общественности по сути новую систему гибких многослойных теплоизолированных труб «Изопрофлекс-АМ». Подытоживая весь пройденный путь по разработке системы «Изопрофлекс-АМ», можно без преувеличения сказать, что многочисленные усовершенствования по развитию системы Calpex и ее адаптации к более жестким условиям эксплуатации привели к созданию нового класса гибких многослойных полимерных теплоизолированных труб.
Что немцу здорово...
Итак, чем же не устраивали российские муниципальные теплоснабжающие организации, а именно они являются основными заказчиками гибких полимерных теплоизолированных труб, те системы, которые предлагали европейские производители? В первую очередь, это, конечно, диаметры несущих труб. Если в стандартной номенклатуре европейских заводов наибольший диаметр несущих гибких теплоизолированных труб был 110 мм (трубы использовались для замены металлической трубы диаметром 108 мм), то для теплоснабжающих российских организаций требовались трубы диаметром, по крайней мере, до 150 мм (для замены металлической трубы 159 мм), а лучше 203 мм (для замены трубы 219 мм). Казалось бы, чего проще — надо попробовать теплоизолировать несущие трубы из сшитого полиэтилена (РЕХ) диаметром 140 и 160 мм.
Но оказалось, что сделать это крайне сложно. И если трубы диаметром 140 мм еще как-то можно было намотать на барабан, то для труб 160 мм сделать это оказалось практически невозможно. Можно было бы пойти по пути уменьшения толщины стенки трубы, чтобы труба оказалась более гибкая, но что тогда делать с рабочим давлением трубы?
Дальше — больше. Оказалось, что трубы больших диаметров нужны российским тепловикам еще и на давление 1 МПа. Это и понятно — большие диаметры предполагают большой расход воды, а это применение в высотном строительстве. Хотя в Европе такие трубы практически не применяются, в европейской практике есть техническое решение для производства гибких теплоизолированных труб на такое давление — это применение несущих труб РЕХ с увеличенной толщиной стенки (SDR = 7,4). Именно по такому механистическому пути и пошли большинство европейских фирм, пытаясь завоевать емкий российский рынок.
Надо сказать, что даже для диаметров 110мм такие трубы с увеличенной толщиной стенки представляют собой, мягко говоря, необычное зрелище. Они скорее похожи на стволы артиллерийских орудий, чем на трубы для транспортировки теплоносителя. Понятно, что сечение подобных труб оказывается сильно занижено (примерно на 20 %), а об их гибкости даже для диаметра 110 мм говорить довольно трудно, а для диаметров 140 и 160 мм — просто невозможно.
Но и это еще не все. Оказалось, что в Европе все гибкие теплоизолированные трубы с несущими трубами из сшитого полиэтилена используются либо на рабочие температуры до 95°С и рабочее давление до 0,6 МПа (District Heating Pipe), либо до температуры 70 °С и давление до 1 МПа (Hot Water Sanitary Pipe). И при этом никогда гибкие полимерные теплоизолированные трубы не используются на температуру 95 °C и давление 1 МПа одновременно. Это крайне неприятное ограничение, которое практически закрывает дорогу применению стандартных гибких тепловых труб для систем отопления в высотном строительстве (17 этажей и выше).
Трубы «Изопрофлекс-АМ» уже в течение трех лет поставляются на объекты замены тепловых сетей после того как были закончены все заводские лабораторные испытания
Последний факт никогда не отрицался европейскими производителями, и из их технической документации это легко понять. Для тепловых распределительных сетей европейских стран подобное применение гибких тепловых труб и не очень актуально — в Европе практически нет высотных домов, подключенных к муниципальным тепловым сетям. Другое дело — российские города с многоэтажными спальными районами. Учитывая, что европейские гибкие тепловые трубы поступают в Россию через торгующие организации, уровень технического сопровождения проектов по прокладке этих труб оказывается довольно низким. Вот и появляются в сетях отопления в районах массовой жилой застройки с этажностью домов 22 этажа и выше гибкие тепловые трубы известных европейских брендов. При этом в некоторых каталогах российских дилеров появлялись фразы об использовании гибких полимерных труб при температурах 105 °C и даже 110 °C. Повторю мысль, высказанную в начале статьи: подобные случаи неграмотного использования полимерных технологий в тепловых распределительных сетях могут привести к потере доверия к самой идее использования полимеров в этой области.
Новая система для российских условий
Таким образом, завод «АНД Газтрубпласт» столкнулся с тем, что существующие апробированные европейские системы гибких полимерных теплоизолированных труб плохо подходили для российских условий эксплуатации. Не соответствовали требуемым значениям ни диаметры труб, ни рабочее давление. Другими словами, для российских, более жестких условий эксплуатации нужна была другая система. Принимая во внимание, что классические трубы из сшитого полиэтилена при таких предельных нагрузках имеют ограниченный срок эксплуатации, изменение системы означало изменение самой конструкции несущей трубы.
Новый подход позволяет конструировать трубы со специфическими свойствами по требованиям потребителя
Частично новая конструкция несущих армированных труб производства завода «АНД Газтрубпласт» была уже описана в литературе. Не раскрывая всех технических деталей новой конструкции, которые составляют содержание «ноу-хау» и в настоящее время патентуются, остановимся на основных особенностях конструкции несущей трубы.
Труба представляет собой многослойный «пирог», основу которого составляет все та же труба РЕХ-а (тонкостенная), армированная кевларовой нитью. Последовательность и толщины всех технологических слоев подобраны таким образом, чтобы полученная в итоге труба представляла собой монолитную конструкцию, выдерживала все необходимые испытания, а армирующий слой находился внутри тела трубы. При этом суммарная толщина стенки трубы оказалась меньше толщины стенки традиционной трубы из сшитого полиэтилена на 0,6 МПа, что позволило очень существенно увеличить гибкость трубы. Увеличение гибкости трубы позволило, в свою очередь, создать гибкую трубу на 1 МПа до диаметра 160 мм. Но самое главное, что разработанная труба выдерживает испытания на требуемые максимальные нагрузки — 95 °С и 1 МПа одновременно. Именно эта задача ставилась перед коллективом, создававшим новый тип трубы.
Разработанная многослойная конструкция несущей трубы позволяет довольно просто вносить дополнительные слои, необходимые для производства труб со специфическими свойствами. Так, по требованию заказчика в конструкцию трубы был внесен барьерный слой, препятствующий диффузии кислорода извне. В настоящее время в разработке находится целый ряд дополнительных слоев, которые позволят выпускать трубу по новым европейским нормам, разработка которых ведется в настоящее время.
За те семь лет, в течение которых осваивалось производство стандартных гибких тепловых труб и шло освоение труб новой конструкции, не стояли на месте и европейские производители. В конструкции их систем появился целый ряд усовершенствований, способствующих значительному увеличению срока службы теплоизолирующего слоя. В частности, фирмы Brugg Rohrsysteme и Logstor стали выпускать гибкие тепловые трубы со специальным слоем, препятствующим диффузии вспенивающего газа из слоя ППУ и замещению его атмосферным кислородом. Дело в том, что, как показали многочисленные исследования последних лет, вследствие эффекта замещения коэффициент теплопроводности теплоизоляции в течение 10 лет эксплуатации увеличивается на 15 %. Очевидно, что ухудшение теплоизолирующих свойств в этом случае оказывается довольно существенным. Именно поэтому при разработке труб «Изопрофлекс-АМ» данные усовершенствования также были внесены в новую конструкцию труб.
Можно сделать вывод, что изменился сам подход к разработке гибких полимерных теплоизолированных труб. Новый подход позволяет конструировать трубы со специфическими свойствами в соответствии с требованиями потребителя. Количество слоев и их комбинация может существенно варьировать. Это позволяет перевести новый вид труб в разряд инженерных полимерных многослойных конструкций и говорить о рождении целого класса гибких многослойных полимерных теплоизолированных труб.
Трубы «Изопрофлекс-АМ» уже в течение трех лет поставляются на объекты замены тепловых сетей, в первую очередь, в Москве, после того как были закончены все заводские лабораторные испытания. Сейчас, после напряженного отопительного сезона аномально холодной зимы 2005-2006 гг., можно с уверенностью говорить о том, что и полевые испытания системы «Изопрофлекс-АМ» оказались полноценными.
