Пенополиуретан (ППУ): что это за материал и почему им изолируют трубы
Пенополиуретан — это жёсткая пластмасса, вспененная мелкими замкнутыми ячейками с газом. Ячейки плохо проводят тепло, поэтому ППУ — один из самых распространённых утеплителей, а в тепловых сетях — основной материал изоляции стальных труб. Буквы «ППУ» в обозначении трубы — это и есть пенополиуретан. Ниже — из чего его делают, какие у него свойства по ГОСТ 30732-2020 и что важно знать при заказе труб ППУ.
Что такое пенополиуретан простыми словами
Полиуретан — это полимер, то есть пластмасса. Если при его образовании в массе выделяется газ, получается пена: миллионы мелких пузырьков, разделённых тонкими стенками. Так и называется материал — пенополиуретан, сокращённо ППУ. Чем меньше и равномернее ячейки и чем больше среди них закрытых, тем лучше пена держит тепло и тем меньше впитывает воду.
Пенополиуретаны бывают разными, и путают их часто:
| Вид пенополиуретана | Какой он | Где применяют |
|---|---|---|
| Жёсткий | твёрдый, ячейки в основном закрытые, держит форму и нагрузку | изоляция труб тепловых сетей, панели, заливка полостей |
| Эластичный | мягкий, пружинит, ячейки открытые | мебель, матрасы, упаковка (бытовой поролон) |
| Напыляемый | жёсткая пена, которую наносят на поверхность на месте | утепление стен, кровель, резервуаров |
В трубах ППУ — только жёсткий пенополиуретан. Его заливают в зазор между стальной трубой и защитной оболочкой, и он заполняет весь объём без щелей. С бытовым поролоном у него общее только название материала.
Из чего делают пенополиуретан
ППУ получают на месте заливки из двух жидких компонентов. Компонент А — полиол (основа с добавками), компонент Б — изоцианат. Их смешивают в заданной пропорции, смесь вспенивается, поднимается и за несколько минут твердеет. Окончательную прочность пена набирает за несколько суток, поэтому изделия испытывают не раньше чем через 24 часа после заливки (п. 9.1 стандарта). Как это происходит на производстве — шаг за шагом в статье «Как производят фасонные изделия в ППУ изоляции».
С компонентами работают осторожно: компонент Б ядовит, поэтому при заливке нужны спецодежда, резиновые перчатки и очки, а в закрытых помещениях — респиратор (СП 41-105-2002, пп. 9.8–9.9). После того как пена затвердела, компоненты связаны в полимер. Тем же составом на трассе заливают стыки — заделка стыков труб ППУ и комплекты КЗС.
Свойства пенополиуретана по ГОСТ 30732-2020
Для изоляции труб стандарт задаёт нижнюю планку по каждому показателю пены. Эти показатели проверяют на заводе выборочно и периодически — подробнее в статье «Контроль качества труб и фасонных изделий ППУ».
| Показатель пенополиуретана | Требование ГОСТ 30732-2020 | Что это даёт |
|---|---|---|
| Плотность | не менее 60 кг/м³ | пена держит трубу в оболочке и нагрузку грунта |
| Прочность на сжатие | не менее 0,3 МПа | изоляция не сминается под весом засыпки |
| Теплопроводность при 50 °C | не более 0,033 Вт/(м·°C) | низкие теплопотери трассы |
| Водопоглощение при кипячении | не более 10 % по объёму | пена мало впитывает воду |
| Размер ячеек | не более 0,5 мм | мелкая равномерная структура |
| Сцепление со сталью и оболочкой (сдвиг) | не менее 0,12 МПа при 23 °C | труба, пена и оболочка работают как одно целое |
Температура теплоносителя для труб в ППУ изоляции — не более 150 °C, расчётный срок службы — не менее 30 лет (п. 4.1 стандарта). Полный разбор стандарта — на странице ГОСТ 30732-2020.
Почему пенополиуретан — основной утеплитель теплосетей
Труба в ППУ изоляции — это «бутерброд» из трёх слоёв: стальная труба, слой пенополиуретана и защитная оболочка из полиэтилена (ПЭ) или оцинкованной стали (ОЦ). Пена приклеивается и к стали, и к оболочке — отсюда требование к сцеплению в таблице выше. Поэтому при нагреве и остывании все три слоя двигаются вместе, а не трутся друг о друга.
| Свойство ППУ | Что это значит для трассы |
|---|---|
| Низкая теплопроводность | тонкий слой изоляции даёт малые теплопотери, оболочка и траншея — меньше |
| Жёсткость и прочность на сжатие | трубу можно укладывать прямо в грунт — бесканальная прокладка |
| Заливка без швов | изоляция сплошная по всей длине, без мостиков холода |
| Место для проводов | внутри слоя пены проходят медные провода системы ОДК |
| Заводская готовность | трубы и фасонные изделия приходят с изоляцией, на трассе изолируют только стыки |
Изоляция бывает стандартной (тип 1) и усиленной (тип 2) — во втором случае слой пенополиуретана толще и оболочка больше. Диаметры оболочек для обоих типов — в статье «Диаметры и размеры труб ППУ».
Пенополиуретан и влага
Сухая пена держит тепло хорошо, мокрая — заметно хуже: вода в ячейках проводит тепло. Поэтому пену защищают оболочкой и герметично заделывают стыки, а намокание ищут приборами: если вода попала в слой ППУ, сопротивление между проводами ОДК и трубой падает, и место повреждения находят без вскрытия всей трассы. Отсюда два правила при заказе: трубы для подземной прокладки — с проводами ОДК, а на каждый стык — комплект заделки стыков. На складе и на объекте пену берегут от солнца и воды через открытые торцы — правила в статье «Складирование труб ППУ на объекте».
ППУ утеплитель для труб: что заказать
Пенополиуретановая изоляция стоит на всех изделиях трассы — не только на трубах. Подбирают по диаметру стальной трубы, типу изоляции и оболочке: под землёй — ПЭ, над землёй и в каналах — ОЦ.
| Что нужно на трассу | Где выбрать |
|---|---|
| Трубы в ППУ изоляции | Трубы ППУ, например трубы ППУ 159 мм |
| Повороты, ответвления, переходы, краны | Фасонные изделия ППУ |
| Опоры | Опоры ППУ |
| Изоляция стыков | Комплекты заделки стыков |
| Цены за метр | Цены на трубы ППУ |
Частые вопросы
Пенополиуретан — что это за материал простыми словами?
Это жёсткая вспененная пластмасса с мелкими замкнутыми ячейками. Она плохо проводит тепло, держит форму и нагрузку, поэтому её заливают между стальной трубой и оболочкой как изоляцию.
Чем ППУ в трубах отличается от поролона?
Поролон — эластичный пенополиуретан с открытыми ячейками, он мягкий и впитывает воду. В трубах — жёсткий пенополиуретан плотностью не менее 60 кг/м³ с мелкими ячейками и низким водопоглощением.
Какую температуру выдерживает изоляция из пенополиуретана?
По ГОСТ 30732-2020 трубы в ППУ изоляции рассчитаны на теплоноситель не горячее 150 °C. Для пара и более высоких температур применяют другие виды изоляции.
Что будет, если пенополиуретан намокнет?
Мокрая пена хуже держит тепло, а влага у стальной трубы опасна коррозией. Место намокания показывает система ОДК, участок вскрывают и устраняют повреждение точечно, стык заделывают заново.
Что значит ППУ в обозначении трубы?
ППУ — изоляция из пенополиуретана. Например, «Ст 159×4,5-1-ППУ-ПЭ»: стальная труба 159×4,5, изоляция типа 1 из пенополиуретана, оболочка из полиэтилена.
Подберём изделия по спецификации — пришлите её на sale@profi-izol.ru или позвоните +7 (495) 755-02-68. Срок производства от 5 дней, доставка по всей России.