Изоляция из пенополиуретана: технология нанесения ППУ изоляции для труб и необходимые для этого материалы

 

Давно в прошлом те времена, когда теплотрассы изолировали минеральной ватой, которая намокала, рвалась и клочьями свисала с труб. Самым инновационным решением для избегания теплопотерь является пенополиуретан. Сначала этот утеплитель выпускали только в виде матов, поэтому и применялся он для изоляции кровли, стен и других ровных поверхностей. На сегодня существует уже несколько вариантов изоляции ППУ для трубопроводов, самым универсальным из них считается способ напыления.

 

                 

 

Что такое ППУ изоляция для труб?

 

 

Пенополиуретановая теплоизоляция стала просто спасением от многослойности: раньше толстый слой минеральной ваты приходилось фиксировать проволокой, затем оборачивать рубероидом или оцинкованным листовым металлом – чтобы защитить от намокания, а сверху снова фиксировать хомутами.

Пенополиуретан (ППУ) – двухкомпонентный синтетический материал, состоящий из полиола и полиизоцианата в жидком состоянии (компоненты А и Б соответственно). Смесь этих двух полимеров подаётся аппаратом высокого или низкого давления, в результате чего на 90% насыщается газами. Застывший пенополиуретан имеет структуру мелких ячеек, наполненных воздухом. Благодаря этому, ППУ имеет очень малый вес и отличные теплоизоляционные свойства.

Спектр применения пенополиуретана достаточно широк. Конкретно в трубопроводах ППУ используется в нескольких видах:

• двухслойные системы с утеплителем внутри (по типу «труба в трубе»);
• готовые трубы, уже на заводе-изготовителе покрытые слоем ППУ;
• различные по толщине, сечению и конфигурации «скорлупы» из пенополиуретана, которые надевают на трубу;
• напыляемая пенополиуретановая смесь.

 

Именно напыляемую ППУ изоляцию удобно монтировать на уже эксплуатируемые трубопроводы. Полимер в жидком виде, подаваемый из пульверизатора под большим давлением, легко проникает в труднодоступные места, заполняет все пустоты, обволакивает трубу однородным плотным слоем изоляции.

Использование пенополиуретана, как материала для теплоизоляции, целесообразно в следующих конструктивах:

• теплосети, несущие теплоноситель от котельной к потребителю;
• высокоточное оборудование, расположенное на улице или в неотапливаемых помещениях;
• газо-, нефтепроводы;
• ёмкости, цистерны, котлы и бойлеры;
• вентиляционные шахты;
• дымоходы;
• трубопроводы с горячей и холодной водой;
• паропроводы;
• системы охлаждения.

 

 

Сфера использования пенополиуретана не ограничивается только теплоизоляцией трубопроводов и других конструкций. Этот материал отталкивает воду, не гигроскопичен – поэтому может послужить и в качестве гидроизоляции. Трубы с такой изоляцией можно укладывать в землю, они не будут подвергаться коррозии. ППУ не вступает в химические реакции, его можно использовать в агрессивных средах. Пенополиуретан очень похож на монтажную пену, он легко проникает в любые щели, заполняет своим объёмом пустоты различного размера. Благодаря этим свойствам, ППУ прекрасно гасит вибрации и поглощает звуки, что позволяет наносить его в качестве шумоизоляции.

 

Характеристики напыляемой ППУ изоляции для труб

Самой важной характеристикой пенополиуретановой изоляции является теплопроводность. ППУ имеет самый низкий коэффициент теплопроводности среди всех существующих строительных и изоляционных материалов. К примеру, у пенопласта этот показатель равен 0,04 Вт/м*К, а у стекловаты – 0,05 Вт/м*К.

Важное замечание: низких теплопотерь с использованием ППУ изоляции можно добиться нанесением минимального слоя этого материала. Таким образом, 6 см пенополиуретана сохранят столько же тепла, как 9 см его ближайшего конкурента – пенополистирола или 15 см минеральной ваты. 

Технические характеристики пенополиуретановой изоляции:

Коэффициент теплопроводности	0,019 – 0,029 Вт/м*К
Проницаемость паром	0 – 0,05 мг/м*ч*Па
Плотность	20 – 80 кг/м³
Срок службы	30 – 50 лет
Разрушение от УФ-лучей	до 1 мм в год
Диапазон рабочих температур	-100ᵒ – +150ᵒ
Группа горючести (в зависимости от марки ППУ)	Г1 – Г4
Степень воспламеняемости	В2
Водопоглощение (за 24 ч)	0,1 – 0,2 кг/м³
Количество открытых пор	до 10%
Монтаж	круглый год
Экологическая безопасность	можно использовать внутри жилых помещений
Адгезия к стали	1,5 кг/м²
Фактические теплопотери	в 1,7 раз меньше нормативного значения
Прочность на сжатие (уменьшение толщины до 10%)	0,46 МПа
Усадка	нет
Замерзание/оттаивание	1200 циклов

 

Пенополиуретан обладает абсолютной индифферентностью к слабоагрессивным средам, таким как:

• солёная вода;
• мыльный раствор;
• бензиновые и керосиновые растворители;
• жиры растительного и животного происхождения.

 

 

Даже под длительным воздействием сильноагрессивных сред, наподобие спирта, ацетона, концентрированной соляной кислоты, утеплитель не разрушится, а просто набухнет.

 

Преимущества и недостатки пенополиуретановой изоляции труб

 

Исходя из перечисленных технических характеристик, можно сделать вывод, что у ППУ изоляции для труб очень много плюсов. По некоторым качествам этот материал превосходит все остальные, по другим характеристикам – не уступает большинству.

Преимущества пенополиуретановой изоляции:

• снижение потерь тепловой энергии с 35% до 2-3%;
• прилипание к любому материалу труб;
• устойчивость к воде и слабоагрессивным средам;
• долговечность;
• защита металла труб от коррозии;
• возможность монтажа на сложные формы и проникание ППУ в труднодоступные места;
• низкие затраты на транспортировку (две ёмкости с жидкими полимерами и установка для напыления);
• малый вес (не утяжеляет трубы, поэтому может использоваться на трассах, расположенных высоко над землёй);
• труба в пенополиуретане не представляет интереса для металлоискателей;
• широкий диапазон рабочих температур;
• низкий класс воспламеняемости, способность к самозатуханию;
• высокая производительность (одна установка за рабочую смену напыляет до 500 м² изоляции);
• однородность и бесшовность напыляемого полотна;
• противофунгицидные свойства;
• практически абсолютная пароизоляция;
• возможность монтажа изоляции при отрицательной температуре воздуха (выбирать следует ППУ с пометкой «зимний»).

 

Несмотря на внушительный список достоинств пенополиуретана, есть у этого изоляционного материала и недостатки:

• при горении выделяется едкий токсичный дым;
• монтаж выполняется только с использованием специальных установок;
• перерасход пены при нанесении на трубы малого диаметра и сложной конфигурации;
• нельзя напылять в ветреную погоду;
• замедление химических реакций при напылении на холодную поверхность (требуется предварительный нагрев труб);
• разрушается под действием ультрафиолета;
• наносить можно только на сухую поверхность.

 

Зачем наносить пенополиуретановую изоляцию для труб?

 

Всю страну пересекают сотни тысяч трубопроводов. Часть из них относится к тепломагистралям, задачей которых является доставка теплоносителя и горячей воды в жилые дома и на производства. Здесь изоляция из ППУ необходима для сокращения теплопотерь – температура теплоносителя (воды) не должна упасть больше, чем это разрешено санитарными нормами. Трубу необходимо защищать от холода не только на участке от котельной до дома, теплопотери происходят вплоть до ввода в каждую квартиру.

Холодная вода часто замерзает в трубах, что становится большой проблемой не только для потребителей, но и для ремонтных бригад. Ведь трубопроводы находятся под землёй, иногда – на достаточно большой глубине. Изоляция труб пенополиуретаном повышает долговечность трубопровода, снижает количество ремонтов в 3 раза.

 

Технология изоляции труб напылением из пенополиуретана

 

На первый взгляд может показаться, что напылять пенополиуретан пневматической установкой – это просто. На самом деле, изоляция – достаточно сложный процесс, справиться с которым под силу только профессионалам. Ведь напыляемый слой ППУ должен быть равномерным и гомогенным по всей поверхности. Важно избегать подтёков материала на нижней стороне трубы. Не допускать пропусков и тщательно наносить пенополиуретан на места соединений и вводы.

Первым делом необходимо произвести расчёт количества ППУ для изоляции конкретного трубопровода. Для этого нужно знать требуемое сопротивление теплоотдаче и плотность пенополиуретана. Затем следует выполнить пробное нанесение на небольшой отрезок трубы. Через 10 минут застывшую пену проверяют на наличие крупных воздушных «карманов» – поры должны быть мелкими и равномерными.

 

Подготовка поверхности труб

 

Один из минусов ППУ заключается в том, что он не ложится, как положено, на плохо подготовленную поверхность. Поэтому перед нанесением изоляции придётся уделить время подготовке трубопровода. Этот этап состоит в следующем:

• трубы тщательно очищают от пыли и грязи, остатков грунта или краски;
• металлической щёткой снимают ржавчину;
• проходятся крупной наждачной бумагой, особое внимание уделяя сварочным швам;
• удаляют жирные, масляные пятна, протирая всю поверхность трубы обезжиривателем;
• температура металла должна быть не ниже 10ᵒС, поэтому изоляцию теплотрасс удобнее проводить зимой.

Без должной подготовки изоляция ППУ будет иметь плохую адгезию с металлом. Можно наносить материал и на холодные трубы, тогда процесс займёт больше времени.

 

Напыление пенополиуретана на трубы

 

 

Лучше всего утеплять трубы одним слоем ППУ, технические характеристики такой изоляции будут выше, чем многослойной. Монтаж пенополиуретана на трубы из металла или пластика состоит из следующих этапов:

1. Компонент А подогревают до +30ᵒ, Б – до +40ᵒ. 
2. На аппарате для напыления устанавливают толщину слоя ППУ.
3. Нужно выровнять шланги, следить за показаниями давления в аппарате.
4. Отойти на метр от трубопровода, расположить распылитель перпендикулярно трубе.
5. За один проход обрабатывают не больше 10 метров трубы, по всей длине изоляцию наносят слоем равной толщины.
6. Если необходимо, следующий слой пенополиуретана напыляют спустя 15-30 минут.

 

Когда утеплитель полностью застынет, рекомендуется обернуть трубу материалом, который будет защищать ППУ от ультрафиолетовых лучей.

 

Цена изоляции труб пенополиуретаном

 

Окончательная стоимость напыления ППУ на трубопровод зависит от следующих факторов:

• сечение трубы;
• длина трубопровода;
• плотность пенополиуретана – от 20 до 80 кг/м³;
• количество стыков и соединительных элементов;
• необходимая толщина изоляции (прямо пропорциональна требуемому сопротивлению теплопередачи) – от 1 до 25 см.

 

Для изоляции труб оптимальной считается плотность ППУ – 30-40 кг/м³.

Сориентироваться в стоимости напыления пенополиуретана на трубопровод поможет таблица:

Плотность ППУ, кг/м³	Требуемая толщина слоя, см	Напыляемая площадь, м²	Расход ППУ на всю площадь, кг	Цена, руб.
20	3	5	3,35	870
30	5	5	8,40	2150
40	5	10	22,40	5700
40	8	10	35,85	9050
50	10	25	140	35500
60	15	20	201,50	52000
50	20	20	224	59500

 

Читайте больше про нанесение пенополиуретана:

• Утепление крыши пенополиуретаном
• Утепление пенополиуретаном: Методы напыления ППУ, цены и материалы