Создание теплоизоляции для труб из вспененного полиэтилена

Разновидности вспененного полиэтиленового утеплителя

Рубашки для труб из полиэтилена.

Утеплитель из вспененного полиэтилена выпускается в листах, длинных рулонах и скорлупах. В качестве сырья для этих материалов выступает сшитый или несшитый полиэтилен. Сшивка – это увеличение связей в молекулярной структуре материла, вследствие чего он становится более плотным и крепким. Есть два вида увеличения межмолекулярных связей (сшивки):

• химический – при помощи реагентов;
• механический – посредством потока электронов.

Изделия, изготовленные по технологии сшивки, обладают закрытоячеистой структурой, где пузырьки мелкие. Несшитый полиэтилен производится методом насыщения жидкой массы воздухом. В данном случае получается менее прочный материал с более низкой плотностью, так как пузырьки воздуха значительно крупнее.

Виды материалов, на основе данного материала:

• утеплитель для труб из вспененного полиэтилена;
• утеплитель вспененный полиэтилен фольгированный;
• теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена под ламинат;
• маты;
• рулоны;
• жгут.

Характеристики материала:

• теплопроводность – до 0,4 Вт/м*К;
• плотность – от 25 до 40 кг/м. куб;
• водопроницаемость – не более 1,9% в сутки;
• паропроницаемость – 0,001 мг/м*ч*Па;
• температура эксплуатации – от -65 до 85 градусов;
• поглощение звуков – до 18 дБ.

Метод производства пенофола.

Теплоизоляция для труб из вспененного полиэтилена выпускается в двухметровых отрезках с условным проходом от 12 до 114 мм и толщиной стенки от 6 до 20 мм. Она применяется как для холодных труб и канализации, так и для высокотемпературных систем отопления. Цвет изделий может быть разный, но самый распространенный – это серый. Вдоль отрезков теплоизоляции для труб из вспененного полиэтилена есть разрез, чтобы чехол можно было надеть. На кромку разреза нанесена самоклеящаяся плёнка, благодаря которой чехол надежно закрывается после монтажа.

Помимо функции теплоизоляции, этот материал компенсирует линейное и объемное тепловое расширение труб. Это актуально, когда трубы замуровываются в стену. Кроме этого при прокладке труб под землей данный полимер выступает в качестве защитного слоя от влаги, так как благодаря своей структуре он не пропускает воду.

Относительно новый утеплитель «вспененный полиэтилен фольгированный» – это отражающая ИК лучи изоляция, где на полиэтиленовую основу нанесен слой фольгирования. Он отбивает тепловое излучение, как обыкновенное зеркало отбивает свет. Принцип работы этого материала не может не сказаться на методе его монтажа. В народе материал называют «Пенофол» — в честь одноименного производителя. Пенофол бывает:

• с односторонним фольгированием;
• с двухсторонним фольгированием;
• с глянцевой поверхностью;
• с рифлёной поверхностью;
• с самоклеящейся поверхностью;
• с дополнительным ламинированием.

Они продаются в рулонах шириной один метр. Укладываются под ламинат встык и проклеиваются скотчем. Подкладка не только утепляет пол, а и поглощает шум и вибрацию. Обладает значительным дефектом – теряет первоначальную толщину в процессе эксплуатации, а соответственно и характеристики.

Уплотнитель из вспененного полиэтилена в матах и рулонах можно объединить в одну группу, так как отличаются они только размером. То есть если рулон поделить на отрезки, то получатся маты. Этот материал бывает толщиной от 10 до 100 мм. Им можно утеплять стены и перекрытия, а также использовать в качестве демпфера при прокладке подземных коммуникаций. Кроме этого, применяется в качестве теплоизолирующего слоя для водопроводных и отопительных систем. Утепление труб вспененным полиэтиленом в рулонах целесообразно применяеть только для магистралей с большим сечением, более 114 мм.

Последний в нашем списке жгут. С виду это обычная веревка, только толстая, которая применяется для уплотнения щелей в оконных или дверных коробках. Для этих же целей есть вспененный полиэтилен в узких рулонах с клеящейся основой. Такое решение уместно, если у вас стоят окна старого образца без уплотнителей.

Требования к теплоизоляции труб отопления

Технические требования к теплоизоляции трубопроводов устанавливают СП 61.13330. В процессе эксплуатации она подвергается воздействиям разного характера — механическим, химическим, термическим, влажностным, поэтому должна быть не только энергоэффективна, но и надежна, долговечна, безопасна.

Характеристики материалов, которые учитывают при выборе:

• Теплопроводность, плотность — определяют толщину слоя утеплителя, нагрузку на трубу, ее опоры.
• Термостойкость — обуславливает неизменность первоначальных свойств при контакте с горячей поверхностью.
• Упругость, прочность на сжатие — отвечают за стабильность формы и структуры при слеживании, прокладке в грунте.
• Водостойкость — исключает впитывание воды, позволяет сохранять теплоизоляционные свойства.
• Биостойкость, стойкость к воздействию агрессивных сред — важны для длительной эксплуатации.
• Горючесть, содержание вредных веществ — должны отвечать санитарно-гигиеническим требованиями, нормам пожарной безопасности.

С практической точки зрения значение имеет удобный, простой монтаж. Он экономит время, избавляет от дополнительных трат на материалы для установки.

Что это такое?

Вспененный полиэтилен – искусственный эластичный материал, состоящий из пузырьков, заполненных газом. Производство происходит на специальных экструдированных линиях, где гранулы полиэтилена смешиваются с реагентами. В процессе состав нагревается до +140 градусов – возникает химическая реакция, в результате которой происходит увеличение объема в 20 раз и материал приобретает ячеистую структуру.

Неостывшую смесь можно формовать для получения различных видов теплоизоляции:

• листы, смотанные в рулоны, для изоляции строительных конструкций и упаковки;
• фольгированные листы с отражающей стороной;
• жгуты для герметизации стыков;
• маты различного назначения;
• полые цилиндры для изоляции трубопроводов.

Размер закрытых пузырьков не превышает 1 мм, что повышает плотность и технические характеристики материала. Утеплитель для труб производят из сшитого и несшитого полиэтилена.

Вспененный полиэтилен инертен к различным материалам и строительным растворам. Поэтому трубную изоляцию можно проводить под грунтом и в открытом доступе. Пенополиэтиленовый утеплитель подходит для термоизоляции труб из полипропилена, стали, чугуна, металлопластика, поливинилхлорида. Его применяют в промышленных инженерных системах, городских коммуникациях и в частных трубопроводах.

Разновидности и их различия

Пенополимеры делятся по типам изготовления, от которых и зависит качество и цена изделий:

Рекомендуем ознакомиться: Устройство горизонтального печного дымохода

Способы производства

Материал изготавливают из полиэтилена, добавляя к его гранулам специальные реагенты. При нагревании до +140°С происходит реакция, когда масса увеличивается в объеме, приобретая пористую структуру.

Затем из еще не остывшей массы формируют различные варианты теплоизоляции:

• рулоны, скрученные из листов изоляции для защиты строительных конструкций разного типа или упаковки;
• герметизирующие жгуты для укрепления стыков;
• цилиндрические изоляционные трубки для электропроводки;
• листы, с одной стороны покрытые фольгой, которая обладает отражающими свойствами;
• маты, применяемые для различных целей.

Преимущества труб флексален

1.Трубы из полибутилена PB-1 4237

Только в трубопроводах ФЛЕКСАЛЕН напорные трубы выполнены из полибутилена. Профессор Джулио Натта (Giulio Natta), получивший в 1963 году Нобелевскую премию, «отец» полипропилена, был первым, кто синтезировал ПБ-1 в лабораторных условиях. Полибутилен – уникальный материал, сочетающий в себе преимущества таких широко распространенных материалов как полиэтилен PE, сшитый полиэтилен PEX a-b-c, полипропилен PP, полиэтилен повышенной термостойкости PE-RT и в тоже время лишенный их недостатков. Основные отличия – это более низкий коэффициент теплопроводности, малый вес и повышенная прочность (максимальное напряжение в стенки трубы — длительная прочность MRS).

Полибутилен отличает от других материалов полиолефиновой группы (полиэтилена, полипропилена и п.п.) наибольшее количество атомов углерода в составе мономера. Дополнительный атом углерода в боковых ответвлениях, образующих этильные группы, обусловливает значительное отличие свойств PB-1 от свойств других членов семейства полиолефинов. В химической промышленности полибутен РВ-1 широко применяется для создания компаундов для улучшения свойств полиэтилена PE и полипропилена PP и термопластичных эластомеров. Его незначительное введение в SEBS компаунды (стирол-этилен-бутилен-стирольные) существенно улучшает жесткость при высоких температурах. При смешивании с термопластическими полиолефиновыми эластомерами наблюдается значительное улучшение значения остаточной деформации сжатия при высоких температурах.

Трубопроводы из полибутилена можно соединять любыми типами соединений, будь то классические компрессионные фитинги или сварные соединения для раструбной (муфтовой), электрофузионной (электромуфтовой) сварки, также трубопроводы можно соединять торцевой сваркой.

2.Теплоизоляция из физически вспененного (газонаполненного) полиэтилена

Второй отличительной особенностью трубопроводов Флексален является уникальная запатентованная система теплоизоляции. Тепловая изоляция Термафлекс выполнена из материалов полиолефиновой группы, имеет закрытую ячеистую структуру и не боится влаги. Сорбционное увлажнение тепловой изоляции по ГОСТ 17177-94 составляет не более 0,8% по объему. Т.е. менее 1%. > 99% закрытых ячеек в структуре теплоизоляции обеспечивают максимальную влагостойкость. В отличии от тепловой изоляции из минераловатных материалов и ППУ (пенополиуретана) тепловая изоляция из вспененного полиэтилена не только не впитывает влагу при прямом контакте с водой, но не впитывает влагу даже в виде пара, т.е. является пароизолятором, что позволяет использовать гибкие трубопроводы Флексален также в системах централизованного холодоснабжения (кондиционирования) в чилерах и фанкойлах. Так коэффициент паропроницаемости тепловой изоляции из вспененного полиэтилена составляет всего 0,001 мг(м*ч*Па). Что почти в 300 раз меньше, чем у минераловатных утеплителей и в 20 раз ниже, чем у пенополиуретановой изоляции (ППУ). Газ, используемый для вспенивания изоляции имеет коэффициент теплопроводности λ =0,0137 Вт/мК при 10 оС, то есть вдвое ниже, чем у воздуха. Даже после дегазации (часть газа посредством диффузии замещается воздухом) система имеет высокую энергоэффективность. Дополнительно вводится ряд присадок, являющихся уникальными разработками Thermaflex, которые снижают теплопроводность.

3.Внешний гофрированный защитный кожух с добавлением КАРБОНА

В системе трубопроводов FLEXALEN внешний гофрированный кожух выполнен с добавлением Карбона и является стойким к ультрафиолетовому (солнечному) излучению, что позволяет использовать трубы FLEXALEN не только при подземной, но и при надземной прокладке. В процессе производства кожух экструдируется непосредственно на теплоизоляцию привариваясь к ней. Тем самым достигается высоконадежное соединение кожуха и тепловой изоляции и снижение конвекционных тепловых потерь в системе.

3 Технология изготовления утеплителей

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена производится в виде гильз длиною в 2 метра. Варьируются лишь толщина и диаметр утеплителя.

Толщина материала может составлять 20, 13, 9, либо 6 миллиметров. Существует огромное количество стандартов диаметра гильзы, которые колеблются в пределах от 12 до 200 мм. В промышленности наиболее востребованными являются утеплители с внутренним диаметром 150 и 100 мм.

Вспененный полиэтилен как и теплоизоляционные цилиндры Rockwool для производства утеплителей изготавливается, как правило, методом химического вспенивания с применением соответствующих реагентов.

В основе химического метода заложена реакция, которая происходит при взаимодействии азодикарбонамида с мономером этилена, во время которой происходит изменение структуры мономера. Во время реакции изначальное сырье расплавляется, и приобретает сетчатую структуру, которая застывает при понижении температуры до заданного уровня.

Алгоритм производства вспененного полиэтилена следующий: в экструдер заправляется мономер, который смешивается со вспенивающим реагентом, после чего происходит повышение температуры, до уровня, при котором осуществляется реакция вспенивания. В процессе вспенивания изначальное сырье увеличивается в размере почти в 20 раз.

Помимо вспенивающего реагента в сырье добавляются разнообразные спецдобавки, которые придают итоговому изделию требуемые свойства – огнеупорность, эластичность, и т. д.

Фольгированный полиэтиленовый утеплитель

3.1 Преимущества и недостатки

Сравнив утеплители для трубопроводов из вспененного полиэтилена и утеплители из остальных материалов (пенополистирола, пенополиуретана), можно сделать выводы, что рассматриваемый нами материал обладает следующими преимуществами:

• Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности для эффективной теплоизоляции труб требуется утеплитель сравнительно небольшой толщины;
• Утеплитель обладает высокой механической прочностью к растяжению, также он хорошо восстанавливает свою форму после деформаций;
• Химическая устойчивость как у утепления канализационных труб в грунте позволяет теплоизоляции не бояться большинства строительных растворов, таких как бетон, известь, гипс и цемент;
• Гидрофобность материала гарантирует защиту труб от влаги, что позитивным образом сказывается на их долговечности;
• Простой монтаж – теплоизоляция для трубопроводов из вспененного полиэтилена выпускается в форме гильз, что дает возможность быстро утеплить трубы без каких-либо дополнительных инструментов;
• Полиэтилен не боится влаги, на нем не образовывается грибок и плесень;
• Одним из неоспоримых преимуществ такого утеплителя является стоимость – он почти в два раза дешевле, чем теплоизоляция из пенополистирола и пенополиуретана. Этот фактор делает вспененный полиэтилен наиболее рентабельным материалом для утепления больших трубопроводов;
• Утеплитель полностью безопасен как для окружающей среды, так и для здоровья человека, что позволяет использовать такую теплоизоляцию не только в промышленности, но и в медицине и при пищевой отрасли.

Единственным существенным недостатком, который может ограничивать применение такой теплоизоляции в сферах промышленности, где выдвигаются высокие требования к пожарной безопасности, является горючесть.

Достоинства и недостатки пенополиэтиленовых утеплителей для труб

Изоляция для труб из вспененного полиэтилена отличается такими достоинствами:

1. Низкая теплопроводность. Обеспечивается пустотами, заполненными воздухом. Сам полимер, являющийся основой утеплителя для труб, не подвержен температурным изменениям, т. к. плохо проводит тепло и холод.
2. Защита от промерзания. Поскольку вспененный полиэтилен  имеет низкий коэффициент влагопоглощения, он не впитывает воду, оставаясь всегда сухим внутри.
3. Высокая механическая прочность. Обеспечивается за счет кристаллической решетки, образованной радикалами углерода. Данный элемент создает соединения повышенной прочности за счет внутренних связей.
4. Устойчивость к активным реагентам. Утеплитель для труб из ВПЭ без повреждений переносит химические воздействия кислоты, органических соединений и всех видов моторного топлива.
5. Диэлектрические свойства. Полимер в любом состоянии не пропускает электрический ток, независимо от его силы и напряжения.
6. Звукоизоляционные свойства. Маты и трубки поглощают шумы от протекающей жидкости, проходящего по каналам воздуха и работающих механизмов.
7. Упругость. Покрытие из пенополиэтилена нейтрализует удары тяжелых предметов, предохраняя объекты от повреждений и разрушений.
8. Экологическая безопасность. Утеплитель не выделяет в окружающую среду вредных веществ независимо от степени нагрева или охлаждения.
9. Не подверженность коррозии, гниению, плесени и грибку.
10. Легкость. Отсутствие сложностей при погрузке, транспортировке и хранении. Товар не требует особых условий для складирования. Держать его можно в помещениях любого типа и на открытом пространстве под навесом.
11. Удобство и простота монтажа.

К недостаткам утеплителя из пенополиэтилена относится неустойчивость к ультрафиолетовому излучению и высокой температуре. Вспененный полиэтилен  поддерживает горение, а при нагревании свыше 400°С способен к самовозгоранию. Наряду с прочностью к давлению и ударам покрытие легко повредить острым предметом.

1 Зачем нужна теплоизоляция для труб?

Теплоизоляция в равной степени необходима как для бытовых труб, так и для промышленных трубопроводов.

В быту утеплять, в первую очередь, необходимо водопроводные и канализационные трубы, которые расположены на улице, и в неотапливаемых помещениях. Наличие теплоизоляции гарантирует, что транспортируемая трубой среда не замерзнет при минусовой температуре воздуха.

Большинство широко распространенных материалов для труб, таких как сталь, стеклопластик, и всевозможные полимерные материалы, обладают высокой теплопроводностью, вследствие чего их промерзание происходит достаточно быстро.

Замерзание – основной враг любого трубопровода, транспортирующего жидкую среду, так как внутреннее оледенение является главной причиной прорывов как металлических, так и пластиковых труб. Наверное, у вас не вызовет удивления тот факт, что большая часть прорывов трубопроводов городского водоснабжения происходит именно в холодное время года.

Трубная теплоизоляция и утепление водопроводных труб в земле также необходима и в системах отопления, где утеплитель препятствует теплопотерям транспортируемой среды, что позволяет сохранить одинаковую температуру жидкости на всех этапах перекачки.

Поскольку качественные утеплители для труб обладают неплохими шумоподавляющими свойствами, они нередко используются в качестве звукоизоляционных материалов.

Любая трубная теплоизоляция монтируется предельно просто. В случае, когда утепляется строящийся трубопровод, утеплитель просто надевается на только что смонтированный участок трубы.

Утепление труб полиэтиленовой теплоизоляцией

Если же утепляется уже существующая магистраль, то гильзы утеплителя соответствующего диаметра (от 12 до 150 мм) разрезаются, и натягиваются на трубу, после чего утеплитель скрепляется скобами, либо клейкой лентой.