Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы (стр. 34 )

Технико-экономические расчеты для новых конструкций теплопроводов показывают (таблицы 7 и 8), что их применение позволяет: 1) увеличить срок службы до 30 - 40 лет (старые типы трубопроводов 5 -10 лет); 2) снизить тепловые потери в 10 раз - до 2 % (старые типы трубопроводов 20 – 40 %); 3) снизить затраты - капитальные на 15 – 20 % (не требуется строительство каналов, камер для установки запорной арматуры), эксплуатационные - в 9 раз, а ремонтные - в 3 раза; 4) наличие системы оперативно-дистанционного контроля (ОДК) позволяет установить и устранять возникшие дефекты (увлажнение пенополиуретана) и, как следствие, предотвращать аварии, типичные для тепловых сетей других конструкций; 5) не требуется защита от блуждающих токов и устройства дренажной системы.

Таблица 7 - Сравнительная характеристика ППУ с традиционными теплоизоляторами

Теплоизолятор	Плотность, кг/м3	Коэффициент теплопроводности Вт/м×К	Срок реальной эксплуатации	Рабочая температура, °С
ППУ жесткий	35-80	0,019-0,035	30-50 лет	-200…+150
Пенополистирол	15-35	0,043-0,064	15 лет	-80…+80
Минеральная вата	15-150	0,052-0,058	5-7 лет	-40…+250
Пенобетон	250-400	0,145-0160	10 лет	-30…+120
Вспененный полиэтилен	20-40	0,038-0,042	до 30 лет	-80…+100
Вспененный каучук	62-86	0,033-0,042	20-30 лет	-70…+150

Технологическая линия оборудования по заливке по технологии «труба в трубе» состоит из двух производственных участков: участка очистки труб и участка теплогидроизоляции прямых участков трубопроводов. Технологический процесс на участке очистки труб включает следующие операции. Стальные черные трубы перекладывается со стеллажей-накопителей на технологический рольганг и подаются в цех таким образом, чтобы обеспечить в дальнейшем непрерывное следование труб одна за другой без зазора. В процессе перемещения с вращением по рольгангу, трубы оснащают соединительными муфтами, которые предотвращают попадание дроби внутрь труб при дробеметной очистке в камере. Перемещаясь по рольгангу стальные трубы последовательно проходят через установку предварительного нагрева (сушки) труб и дробемет. После дробеметной очистки стальные трубы перемещаются с некоторым ускорением по технологическому рольгангу для того, чтобы обеспечить «угон» каждой предыдущей трубы и перекладываются сбрасывателем на траковое устройство участка сборки.

Технологический процесс теплогидроизоляции прямых участков трубопроводов включает следующие операции. Трубу, находящуюся на траковом устройстве оснащают центраторами, на которых закрепляют сигнальные провода системы оперативного дистанционного контроля (ОДК). Затем, стальную трубу при помощи тракового устройства перемещают на стол сборки труб и оболочек где уже должна находиться полиэтиленовая или оцинкованная спирально-замковая стальная труба-оболочка, вставляя и перемещая стальную очищенную трубу внутрь трубы-оболочки.

Таблица 8 - Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ-изделий и

традиционной минеральной ваты

Показатели	Пенополиуретан	Минеральная вата
Коэффициент теплопроводности, Вт/м×К	0,02-0,03	0,05-0,07
Толщина покрытия, мм	35-70	120-220
Эффективный срок службы, лет	25-30	5 -7
Производство работ	Круглогодично	Теплое время года, сухая погода
Влага, агрессивные среды	Устойчив	Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит
Экологическая чистота	Безопасен! Разрешено применение в жилых зданиях	Аллерген
Фактические тепловые потери	В 1,7 раза ниже нормативных	Превышение нормативных после 12 месяцев эксплуатации.

Полиэтиленовая или стальная труба-оболочка попадает на стол участка сборки труб и оболочек следующим образом: из склада труба-оболочка перекладывается на транспортер (конвейер) для оболочек. С помощью этого транспортера труба перемещается к столу установки подгона длины оболочек и затем трубу-оболочку размещают на этом столе. С помощью отрезного устройства установки подгонки длины оболочек, приводят длину трубы-оболочки в точное соответствие с длиной стальной очищенной трубы, поступившей на траковое устройство, а затем перемещают трубу-оболочку на стол и закрепляют трубу-оболочку на нем. После размещения стальной трубы с центраторами и проводами системы ОДК внутри оболочки, образовавшуюся конструкцию «сборку» перемещают со стола участка сборки труб и оболочек в камеру термостабилизации «сборок». Затем «сборки» из камеры термостабилизации перемещают на заливочный стол. На заливочном столе «сборки» оснащают технологическими заглушками, а затем с помощью дозирующе-смесительной установки необходимое количество смешанных жидких компонентов пенополиуретана заливают в межтрубное пространство между стальной трубой и оболочкой. После технологической выдержки необходимой для вспенивания и полимеризации компонентов ППУ, технологические заглушки снимают, а готовые теплоизолированные трубы перекладчиком теплоизолированной трубы перемещают с заливочного стола на транспортер для перемещения готовых труб из цеха и размещения их на складе готовой продукции. Таким образом, применение трубопроводов с пенополиуретановой теплоизоляцией позволяет [197] снизить тепловые потери в 10 раз.

3.3.Пенополимербетоны

Для повышения теплостойкости в пенопласты можно вводить тонкоизмельченный огнеупорный наполнитель, неорганические или органические волокнистые материалы, например минеральные, алюмосиликатные и асбестовые волокна [176-179, 198-200]. Пенопластобетон представляет собой пенопласт, наполненный пористым минеральным наполнителем, в качестве которого используется легкий керамзитовый гравий, гранулированное пеностекло, вспененный перлит и другие. Например, фенольный пенопласт, наполненный гранулированным пеностеклом в количестве 49 % по объему, при объемной массе 425 кг/м3 имеет λ = 0,055 ккал/(м×час×°С). ТИ пенопластобетоны получают заливкой вспенивающейся композиции в форму, предварительно заполненную гранулами наполнителя. Часть композиции удерживается на поверхности наполнителя, а некоторое количество стекает на дно формы. По окончании индукционного периода происходит вспенивание и заполнение межзернового пространства с последующим отверждением пеномассы. Однако при вспенивании композиции происходит образование в объеме материала полостей не заполненных пенопластом. Более равномерная структура у материала достигается при перемешивании наполнителя со вспенивающейся композицией в смесителях принудительного действия. При этом смесь до окончания индукционного периода подается в формы, где происходит вспенивание и отверждение пенопласта в межзерновом пространстве. В другом способе изготовления ТИ пенопластобетонов (пат.1217103 Англия, С08G), предусматривающем нанесение вспенивающейся композиции на поверхность наполнителя в воздушном потоке. При этом наполнитель высыпается в форму из кольцевого сопла, установленного под бункером, и встречает на своем пути равномерно распределенные струи в спенивающейся композиции, истекающие из форсунок под действием сжатого воздуха. В третьем способе (пат. 227673 Швеция, С08G) получения ТИ пенопластобетона с высокой равномерностью структуры в форме, заполненной гранулятом, создается вакуум, а вспенивающаяся композиция вводится через перфорированную трубу, расположенную в центре формы.

Полимербетоны характеризуются наличием двух активных составляющих: минерального вяжущего вещества и органического вещества – связующего (полимера). Минеральное вяжущее вещество, вступая в химическое взаимодействие с водой, образует цементный камень, склеивающий частицы заполнителя в единый монолит, а связующее, в виде органического высокомолекулярного полимера, равномерно распределяется в полимербетоне и улучшает сцепление цементного камня с заполнителем и отдельных цементных зерен друг с другом. Ассортимент синтетических полимеров, применяемых при изготовлении полимербетонов и получаемых посредством реакций полимеризации или поликонденсации, включает: каучуки дивинильный и дивинилстерольный (пат. 2742441 США), полихлорпреновый (пат. 2556575 США), полисульфидный (пат. 523349 Англия), поливинилацетат, поливинилхлорид (пат. 721510 Англия), сполимеры винилиденхлорида с акрилонитрилом, винилхлоридом или винилацетатом (пат. 2819239 США), полиакрилаты, полиметакрилаты и полистирол (пат. 721510 Англия), поликумарон (пат. 2662064 США), поливиниловой спирт (пат. 2648645 США), высыхающие масла (пат. 714252 Англия), а также фенольно-формальдегидные (пат. 508659 Германия), карбамидные (пат. 519078 Англия, пат. 523450 Англия), полиэфирные (пат. 714252 Англия), фурфрольные, карбинольные и кремнийорганические смолы.

Если в полимербетоне полимер, вводимый в виде водной дисперсии, является дополнительным компонентом бетона, то такой полимербетон изготовляют по технологии обычного бетона. При этом полимерцементное отношение в таком полимербетоне, т. е. отношение веса сухого полимера к весу цемента – П/Ц, принимается не больше единицы, а водоцементное отношение В/Ц, равно оптимальному или более его. Если П/Ц > 1, то минеральное вяжущее можно рассматривать как дополнительный компонент к полимеру и технология приготовления полимербетонов подобна процессу изготовления пластических композиций, особенно, когда воды содержится меньше, чем требуется для полной гидратации цемента.