Трубы ППУ - главной проблемой сегодняшних сетей отопления и ГВС в России является крайне высокая степень изношенности трубопроводных систем и преобладание в общей массе теплоизоляционных материалов, не отвечающих по своим теплофизическим характеристикам современным требованиям. Результатом этого положения является крайне высокий процент тепловых потерь (по некоторым оценкам до 30%) отпускаемого тепла на изношенных сетях, что эквивалентно примерно 60 - 80 млн. тонн у.е.т. в год, или сотням млрд. рублей потерь ежегодно.

В связи с этим особую актуальность приобретает проблема выбора современного теплоизоляционного материала для строящихся новых трубопроводов.

Мировая практика применения трубопроводов с длительным сроком эксплуатации и низкими показателями теплопотерь в странах, климатические условия в которых схожи с российскими, свидетельствует об эффективности применения в России именно ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОЛИРОВАННЫХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОМ ТРУБОПРОВОДОВ.

Пенополиуретан

Является неплавкой термореактивной пластмассой с ярко выраженной ячеистой структурой. Только 3% от объема пенополиуретана занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема занимают полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с чрезвычайно низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор достигает 90-95%.

Благодаря широкому спектру полезных и уникальных свойств полиуретан признан во всем мире полимером № 1. ПЕНОПОЛИУРЕТАН - двухкомпонентная система, состоящая из:

1) полиольного компонента (компонент А), содержащего полиолы, катализаторы, стабилизаторы и вспениватель, 2) изоционатного компонента (компонент Б), содержащего полимерный дифенилметандиизоционат (ПМДИ).

В 1990 году объем производства полиуретанов в мире составил 5 млн. тонн. При этом производство жестких пенополиуретанов составило примерно 1,5 млн. тонн, из которых 40% пошло на изготовление изоляционных плит, 30% - на изготовление строительных панелей и еще 30% - на теплоизоляцию трубопроводов и напыление.

История создания

Впервые разработкой полимерных материалов полиуретанов занялись ученые Германии в 1935 году, а в 1937 году Отто Байером был получен первый жесткий полиуретановый пенопласт. Промышленное производство пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров было организовано в Германии в 1944 году, а их аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров - в США в 1957 году. С 1955 года в Европе началось массовое производство эластичных ППУ.

Пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он плавится только в зоне открытого воздействия пламени. Именно эта способность ППУ стала причиной широкого применения данного материала в 50-х годах XX столетия в сфере ВПК развитых стран. Разветвленная ячеистая структура ППУ использовалась в военной авиационной промышленности для облегчения конструкций и защиты топливных систем боевых самолетов от возгорания и взрыва при их поражении.

Сегодня пенополиуретан активно используется в танках, БТР, БМП, где под броней располагают защитный слой ППУ. Это позволяет наиболее эффективным способом защитить экипаж как от морозов, так и от зноя. Одновременно ППУ служит в качестве пассивной защиты от воздействия зажигательных снарядов. Изоляция оплавится в месте поражения, но распространения огня по плоскости не произойдет.

Резкое повышение цен на нефть в 1974 и 1976 гг. и последовавший за этим энергетический кризис заставил европейские страны и США разработать национальные энергетические программы, стимулирующие рациональное использование энергоресурсов в большинстве областей деятельности. Наряду с развитием традиционных и альтернативных источников энергии на первый план были поставлены меры по экономии энергоресурсов.

С этого времени в США и Западной Европе широкое применение получают системы теплоизоляции трубопроводов пенополиуретаном конструкции "труба в трубе". Данная теплоизоляция на почти 40-летнем опыте применения на трубопроводах теплоснабжения и ГВС, магистральных нефтегазопроводов, конденсатопроводов и иных системах доказала свою экономическую и технологическую эффективность. Долговечность ППУ оценивается в 25 - 30 лет. На практике же в Германии, США, Канаде, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают образцы ППУ с труб, залитых в 70-х годах прошлого века, и корректно формулируют - "свойства не изменились". Так, в научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергли испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким ППУ (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность ППУ 30-35 кг/м3). Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились.