Дата публикации: 03.12.2019
Труба с заводской пенополимерминеральной тепловой изоляцией (ППМИ), является отечественной разработкой и менее популярна, чем иностранная технология с трубами в пенополиуретане (ППУ). К слову сказать – нигде более в мире ППМИ изоляция не производится и не используется. Но вот впереди или позади мы планеты всей?
Имея худшие показатели по тепловой изоляции (минимум на 15% по сравнению с ППУ-изоляцией), такие трубы не требуют существенных затрат для начала производства (затраты на покупку оборудования ниже в десятки раз) и при более высокой стоимости самих изделий, прокладка трубопроводов в ППМ-изоляции обходится значительно дороже прокладки трубопроводов в ППУ-изоляции.
Конструкция теплопровода в пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляции, обеспечивая стабильно высокие теплофизические показатели и высокую теплостойкость, надёжна при любых условиях эксплуатации, независимо от типа грунтов и режима работы теплопровода. ППУ изоляция имеет термостойкость до 140°С (кратковременно до 150°С) и обеспечивает достаточную механическую прочность теплопроводов как при надземной, так и при бесканальной прокладке.
Выбор между ППУ и ППМ теплоизоляцией
На первый взгляд может показаться, что ППМ и ППУ это примерно одно и то же. На самом же деле разница весьма и весьма существенна. Как сделать правильный выбор?
Устройство теплопровода из ППУ является значительно более технологичным сооружением. При грамотном выполнении всех технологических операций, построенный ППУ теплопровод служит несопоставимое с ППМИ длительное время, при этом теплопотери сохраняются рекордно низкими на протяжении всего срока службы.
ППМИ трубопроводы этим похвастать не могут. ППМ изоляция впитывает влагу из окружающего грунта и ни коим образом не препятствует коррозии стальной трубы. Пока грунт вокруг ППМ изоляции остается насыщенным водами, ППМ изоляция так же остается влажной. Также ППМ изоляция не защищает стальную трубу от воздействия блуждающих токов.
Статья по данным журнала «Вестник промышленности и торговли» №5 2011 г.
Эксплуатация
Стальная труба в ППМ изоляции (ППМИ) выпускается по ТУ 5768-005-13300749-2005, но ТУ – это ГОСТируемый документ и разрабатываться должен по ГОСТу 2.114-95. ТУ-5768-005-13300749-2005 разработан с нарушением данного ГОСТа. В ТУ отсутствует обязательный раздел «Условия эксплуатации», включающий в себя условия безопасной эксплуатации данной продукции, что делает, в принципе, недопустимым ее применение. А эксплуатирующая организация, без данного раздела в ТУ, не имеет права брать на себя ответственность за безопасную эксплуатацию трубы в ППМ-изоляции, так как неизвестно, проводилось ли испытание водостойкости образца стальной трубы с ППМИ в водопроводной воде при 100°С в течение 90 мин, с последующей выдержкой в воде при 20°С.
Стойкость
Подготовленный согласно вышеописанной методике и высушенный до постоянной массы образец взвешивался до и после испытаний, после чего проводился расчет относительного влагопоглощения. Оценка стойкости образца стальной трубы с ППМИ к воздействию блуждающих токов при его погружении в 3% NaCI при 20°С проводилась путем анодной поляризации в течение трех суток с последующим удалением теплоизоляции и оценкой внешнего вида наружной поверхности прилежащего отрезка стальной трубы.
Получение поляризационных кривых в 3%-ном NaCI проводилось после следующей подготовки образца стальной трубы с ППМИ: на наружной поверхности образца с ППМИ высверливалось отверстие для размещения хлорид-серебряного электрода сравнения. При этом в основании отверстия сохранялась плотная часть ППМИ толщиной 3-5 мм, которая прилегала к поверхности отрезка стальной трубы. Боковые поверхности образца теплоизоляции и стальная основа отрезка трубы при этом были тщательно изолированы эпоксидной смолой и силиконовой резиной. Перед поляризационными измерениями образец с ППМИ выдерживался в 3%-ном NaCI в течение 1ч.
Выводы, которые были получены в ходе испытаний
- Скорость коррозии образца стальной трубы с ППМИ в водопроводной воде мала и составляет около 1 мкм/год при 45°С, при этом наличие ППМИ обеспечивает снижение скорости коррозии стали в воде примерно в 100 раз. В 3%-ном растворе NaCI при 45°С наличие ППМИ обеспечивает гораздо меньшее снижение скорости коррозии стали примерно в 4 раза. Нахождение стальных труб с ППМИ в увлажненных грунтах с повышенным солесодержанием может приводить к интенсивной коррозии в порах изоляции, составляющих до 25% поверхности труб.
- Ввиду пористости ППМИ жидкие коррозионные среды из увлажненных грунтов быстро достигают поверхности стальных труб (не более 1 -х суток при 45°С).
- Повышение температуры водного теплоносителя до 100-150°С может приводить к возрастанию скорости коррозии поверхности стальных труб в 4-5 раз в увлажненных грунтах.
- В кипящей воде и 3%-ном NaCI происходит сильное растрескивание ППМИ уже после 1 ч выдержки.
- Величины потенциала коррозии стали в 3%-ном NaCI при 20°С не являются защитными, что обеспечивает возможность протекания коррозионных процессов при воздействии увлажненных грунтов, содержащих соли и другие активаторы коррозии.
- Поляризационные испытания показали, что коррозия образца стальной трубы с ППМИ в 3%-ном растворе NaCI при 20°С протекает, в основном, с катодной деполяризацией вследствие затруднения доставки растворенного кислорода к ее поверхности. Сталь под теплоизоляцией находится в активном состоянии.
- Водопоглощение ППМИ при полном погружении в водопроводную воду на 90 мин при 100°С и на 60 мин при 20°С составило (по массе) 10,5%, что значительно превышает величину, приведенную в ТУ 5768-005-13300749-2005 (1,5%). Интенсивное растрескивание ППМИ также наблюдалось при воздействии кипящего 3%-ного раствора NaCI в течение 1ч.
- ППМИ практически не препятствует воздействию блуждающих токов на поверхность стальных труб.
Отчет подписан руководителем испытательной лаборатории ОАО «Мостеплосетьэнергоремонт» (регистрационный номер РОСС RU.0001.22ХИ64) С.И. Гелецким и экспертом, к.х.н. Н.Г. Ануфриевым.