К преимуществам пенополиуретановой изоляции (ППУ изоляции) относятся:
1. Высокая эффективность теплоизоляции, так как ППУ — один из самых эффективных материалов для теплоизоляции. ППУ изоляция имеет самый низкий коэффициент теплопроводности пенополиуретана из перечисленных материалов: 0,032-0,035 Вт/(м 0С). Соответственно, теплоизоляционные конструкции из пенополиуретана соответствуют требованиям действующего нормативного документа СНиП 41-03-2003 “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов” по части энергетической эффективности тепловой изоляции и теплоизоляционных конструкций.
2. Теплоизоляционные конструкции из пенополиуретана имеют меньшую плотность и массу по сравнению с другими материалами (т.е. ППУ изоляция более легкая по сравнению с АПБ изоляцией и ППМ изоляцией).
3. Полная комплектность заводского изготовления ППУ изоляции: тройники, отводы, компенсаторы, арматура.
4. При использовании пенополиуретановой изоляции не требуется нанесения антикоррозионного покрытия на стальные трубопроводы под изоляцию.
5. Защита от внешней коррозии трубопровода: ППУ пена не только обеспечивает высокую теплоизоляцию, но и защищает трубопровод от коррозии. Защитный слой пены предотвращает контакт металлических труб с агрессивными веществами, что снижает вероятность коррозии труб.
6. Устойчивость к влаге: ППУ-изоляция обладает высокой устойчивостью к влаге, что позволяет использовать такие трубопроводы в условиях повышенность влажности или при необходимости контакта с жидкостями.
7. Простота монтажа: Трубопроводы с ППУ-изоляцией легко монтируются, что позволяет сократить время и затраты на установку. Кроме того, изоляция ППУ обеспечивает герметичность соединений труб, что снижает вероятность протечек.
8. Долговечность: трубопроводы с ППУ-изоляцией обладают высокой долговечностью благодаря защите от коррозии и воздействия окружающей среды. Срок 30 лет.
9. Экологичность: ППУ-пена является экологически чистым материалом, содержащим вредных веществ. Изоляция ППУ не загрязняет окружающую среду и не требует специального обращения при утилизации.
10. В целом, использование трубопроводов в ППУ изоляции делает их идеальным выбором для различных инженерных проектов, таких как системы теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и т.д.
Недостатки пенополиуретановой изоляции (ППУ изоляции):
1. Ограниченный диапазон температур: термостойкость ППУ изоляции не превышает 130 0С (допускается только кратковременное повышение температуры теплоносителя до 150 0С). Этот фактор существенно ограничивает применение ППУ изоляции в тепловых сетях, работающих по температурным графикам 140/700С, 150/700С и выше. Работа по температурным графикам 140/700С, 150/700С и выше, для тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана возможна только при наличии специального теплоизолирующего слоя (тонкий полимербетон или антикоррозионное покрытие “Вектор-1265”), который разделяет основной слой ППУ изоляции и наружную стенку трубопровода. Такая технология получила название “стальная труба в комбинированной ППУ изоляции”.
2. Тепловая изоляция из пенополиуретана непрочна и имеет слабую стойкость к механическим воздействиям (предел прочности на сжатие не превышает 0,3-0,4 МПа и только частично соответствует требованиям СНиП 41-03-2003 “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов”).
3. При увлажнении ППУ изоляция разрушается и может оказывать агрессивное коррозионное воздействие на трубопроводы. Этот фактор обуславливает обязательное применение гидрозащитной оболочки (слой полиэтилена высокой плотности) и системы оперативно дистанционного контроля (СОДК) за увлажнением ППУ изоляции.
4. При повреждении и/или увлажнении ППУ изоляции, полностью заменяется весь участок тепловой сети (т.е. ППУ изоляция, не ремонтно-пригодна).
5. Тепловая изоляция из пенополиуретана горюча (т.е. теплоизоляционный материал пожароопасный). Пенополиуретан горючесть Г3 и Г4. Воспламеняемость ППУ — В2 и В3, а дымообразующая способность пенополиуретана Д2, Д3 и токстичность ППУ — Т2-Т4.
6. Высокая стоимость теплоизоляционных конструкций из пенополиуретана: больше стоимости АПБ изоляции и изоляции из минеральной ваты в 1,2…1,8 раз. ППУ изоляция является дорогим материалом, что может увеличить стоимость проектов и материалов.
7. Необходимость постоянного мониторинга влажности пенополиуретановой изоляции (т.е. трубопроводы тепловых сетей в ППУ изоляции должна быть оснащена системой оперативно дистанционного контроля влажности изоляции).
8. Устойчивость к УФ-излучению: ППУ изоляция не является устойчивой к ультрафиолетовому излучению, поэтому она должна быть защищена от солнечного света. Это может потребовать установку защитных кожухов или использования других специальных материалов. Поэтому производители трубопроводов в ППУ изоляции прям на заводах и согласно ГОСТ 30732-2020 производят трубы и комплектующие в ППУ изоляции в оцинкованной оболочке.
9. Пенополиуретан восприимчив к деформации: ППУ изоляция может подвергаться деформации под действием внешних сил, что может привести к снижению теплоизоляционной способности. Например, при установке труб могут возникнуть деформации, которые могут повредить изоляцию из пенополиуретана.
10. Экологические проблемы производства ППУ изоляции и его утилизации могут иметь отрицательное воздействие на окружающую среду.
11. Установка и монтаж трубопроводов в ППУ изоляции требует специального оборудования и высококвалифицированных специалистов, что может увеличить затраты на монтаж, особенно если это необходимо делать на больших и протяженных участках.
12. Ограничения по длине: из-за технологических ограничений, длина сегмента трубы с ППУ-изоляцией ограничена до 12.4 метров, что может привести к необходимости использования дополнительных соединительных элементов и увеличению стоимости монтажа. Однако, чаще всего заводы изготавливают трубопроводы в ППУ изоляции длиной 10.0 метров, что позволяет без проблем и сложностей доставлять трубы и комплектующие по узким городским улицам. Отводы в ППУ изоляции имеют ограничения по максимальной нестандартной длине плеча и определяются в ходе общения со специалистами предприятия изготавливающие трубопроводы в ППУ изоляции.
Характеристики пенополиуретана:
1. Средняя плотность сердцевины (плотность среднего слоя пенополиуретана), кг/м3; не менее — 60
2. Объемное водопоглощение пенополиуретана при кипячении, %; не более — 10
3. Прочность пенополиуретана при сжатии (при 10% деформации), МПа; не менее — 0,3
4. Прочность на сдвиг в осевом направлении, МПа; не менее — 0,12
5. Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении, МПа; не менее — 0,2
6. Коэффициент теплопроводности пенополиуретана при 50 градусах С, Вт/м0С; не более — 0,033
7. Расчетная рабочая температура ППУ, 0С — 140
8. Пиковая температура ППУ, 0С — 150
9. Стойкость полиэтиленовой оболочки к разрушению при постоянной нагрузке растяжение 4,0 МПа при 800С в водном растворе поверхностно активных веществ (ПАВ), ч., не менее — 2000
10. Электрическое сопротивление между стальной трубой и проводниками-индикаторами и между стальной оболочкой и проводниками, целостность проводников МОм, не менее — 1000
11. Изменение длины трубы-оболочки после нагрева, % (определяется по требованию заказчика) не более — 3
12. Относительное удлинение при разрыве полиэтиленовой трубы-оболочки, % (определяют для труб и изделий в полиэтиленовой оболочке) не менее — 350
13. Отклонение осевых линий — по пункту 4.14 (см. ГОСТ 30732-2006)
14. Качество поверхности и маркировка — по пунктам 5.1.4, 5.2.1 (см. ГОСТ 30732-2006)
15. Основные размеры — по пунктам 4.2-4.5, 4.7, 4.8, 4.12, 4.13 (см. ГОСТ 30732-2006)
Так что все эти показатели качества продукции в ППУ изоляции должны соответствовать требованиям ГОСТ 30732-2006.