Les canonades d'aïllament de poliuretà són conjunts de canonades aïllades que s'utilitzen per reduir la pèrdua de calor o l'augment de temperatura en sistemes de canonades tèrmiques. També es coneixen comtub aïllat de poliuretà, Tub aïllat de PU, tub aïllat d'escuma de poliuretà, ocanonada d'acer pre-aïllada, segons l'aplicació i la terminologia regional. A les xarxes de calefacció, refrigeració i serveis enterrats, el seu rendiment no està determinat només per la capa d'escuma. La canonada de servei, la qualitat de l'escuma de poliuretà, la carcassa exterior de HDPE, les condicions d'unió, el segellat de les juntes, la temperatura de funcionament i l'entorn d'instal·lació afecten la fiabilitat-a llarg termini. Els seus principals avantatges són la baixa conductivitat tèrmica, un rendiment d'aïllament estable i una bona idoneïtat per a xarxes de calefacció o refrigeració enterrades directes. Les seves principals limitacions solen aparèixer al voltant del segellat de les juntes de camp, el risc d'entrada d'aigua, el rang de temperatura i la dificultat de reparació després de l'enterrament.
En aplicacions de calefacció urbana,Canonada pre-aïllada EN 253Els sistemes són una referència tècnica comuna. L'estàndard descriu conjunts de canonades-fabricades en fàbrica per a xarxes d'aigua calenta enterrades directament, que normalment consisteixen en una canonada de servei d'acer, un aïllament rígid d'escuma de poliuretà i una carcassa exterior de polietilè. Les referències estàndard per als sistemes tipus EN 253 també indiquen un servei continu d'aigua calenta fins a 120 graus i una temperatura màxima ocasional de fins a 140 graus, depenent del disseny del sistema i de l'edició estàndard.
Què són les canonades d'aïllament de poliuretà?
A tub d'aïllament de poliuretàsol ser una canonada-en-estructura de canonada. La canonada interior transporta el medi, la capa d'escuma de poliuretà proporciona aïllament tèrmic i la jaqueta exterior protegeix l'aïllament de la terra, la humitat, els danys de transport i el contacte mecànic.
| Component | Funció principal | Notes tècniques |
|---|---|---|
| Tub de servei | Transporta aigua calenta, aigua refrigerada, oli, gas o mitjà de procés | Comunament acer al carboni per a xarxes de calefacció; El material depèn de la pressió, la temperatura, la corrosió i el medi |
| Aïllament d'escuma de poliuretà | Redueix la transferència de calor entre la canonada i el medi ambient | La densitat de l'escuma, l'estructura cel·lular, la unió i el control de buits afecten el rendiment de l'aïllament |
| Carcassa exterior / jaqueta | Protegeix la capa d'aïllament de la humitat i els danys mecànics | La carcassa de HDPE o polietilè és habitual per als sistemes de canonades aïllades enterrades directes |
| Sistema d'articulació de camp | Connecta les seccions de canonades aïllades adjacents després de la soldadura o el muntatge | El segellat de les juntes és un dels punts de fiabilitat més importants |
| Cables de monitorització | Detectar l'entrada d'humitat o avaries del sistema en algunes xarxes de canonades de calefacció urbana | Comú en molts sistemes de calefacció urbana pre-aïllats |
Descarrega: Guia d'aplicació i dades tècniques de canonada d'aïllament de poliuretà
Per als sistemes de calefacció de districte pre-aïllats, els estàndards relacionats també poden incloure accessoris, vàlvules i juntes de camp. L'EN 448 cobreix conjunts d'accessoris aïllats-fabricats en fàbrica, com ara corbes, tees, reductors, compensadors i ancoratges; L'EN 489 cobreix els conjunts d'unió fets entre canonades, accessoris o vàlvules pre-adjacents a les xarxes d'aigua calenta enterrades.
Avantatges de les canonades d'aïllament de poliuretà
1. Baixa conductivitat tèrmica i pèrdua de calor reduïda
El principal avantatge de les canonades d'aïllament de poliuretà és la seva baixa velocitat de transferència de calor. L'escuma de poliuretà rígida té una estructura de cel·les tancades-, que ajuda a reduir la pèrdua de calor a les canonades que transporten aigua calenta i ajuda a reduir l'augment de temperatura als sistemes d'aigua refrigerada. És per això que la canonada d'aïllament d'escuma de PU s'utilitza àmpliament en la calefacció urbana, les xarxes d'aigua refrigerada i altres sistemes de canonades tèrmiques. Per a les línies d'aigua refrigerada, la mateixa capa d'aïllament també ajuda a reduir l'augment de temperatura i el risc de condensació quan es controla correctament el segellat de vapor.
Els valors específics de conductivitat tèrmica depenen de la formulació de l'escuma, la densitat, la temperatura de prova, les condicions d'envelliment i el procés de producció. Algunes referències de productes de canonades pre-aïllades EN 253 llisten la conductivitat tèrmica de l'escuma PUR al voltantλ50 = 0.0260–0.027 W/(m·K), però això s'ha de tractar com a dades específiques del producte-en lloc d'un valor universal per a cada canonada aïllada d'escuma de poliuretà.
Aquesta baixa conductivitat tèrmica ajuda de diverses maneres:
- redueix la caiguda de temperatura en canonades llargues d'aigua calenta;
- millora l'eficiència energètica de la calefacció urbana;
- redueix les pèrdues de calor innecessàries entre la planta i els usuaris finals;
- ajuda a estabilitzar la temperatura de l'aigua refrigerada a les xarxes de refrigeració;
- redueix el risc de condensació quan el control de vapor i el segellat de la camisa estan dissenyats correctament.
El valor tècnic no és només "estalvi d'energia". En una xarxa tèrmica llarga, una menor pèrdua de calor també admet un equilibri més estable del sistema i redueix la compensació de temperatura necessària durant el funcionament.
2. Bona idoneïtat per a sistemes de canonades aïllades enterrades directes
La canonada aïllada de poliuretà és especialment comú a les xarxes de calefacció enterrades directes. En aquesta estructura, la canonada de servei porta pressió i temperatura, l'aïllament d'escuma de PU redueix la pèrdua de calor i la carcassa exterior de HDPE protegeix la capa d'aïllament del contacte amb el sòl, la humitat, la pressió de rebliment i els danys mecànics menors durant la instal·lació. El conjunt de canonades unides també ajuda a mantenir la canonada de servei, la capa d'aïllament i la carcassa exterior funcionant com un sol sistema.
Aquesta estructura és útil quan la canonada s'ha d'enterrar sota carreteres, passadissos de serveis, zones industrials o vies de calefacció municipal. En comparació amb la canonada nua més l'aïllament-aplicat en camp solt, una canonada d'acer pre-fabricada en fàbrica-fabricada en fàbrica ofereix una estructura més controlada abans de la instal·lació, especialment quan els tubs llargs necessiten un gruix d'aïllament estable i una continuïtat de la camisa exterior.
Per als sistemes enterrats directes, l'avantatge prové de tot el conjunt:
- la canonada de servei porta pressió i temperatura;
- l'aïllament d'escuma de PU redueix la pèrdua de calor;
- la carcassa exterior de HDPE actua com a barrera protectora contra la humitat del sòl i els danys de manipulació;
- l'estructura unida ajuda a mantenir l'alineació de la canonada dins de la carcassa;
- Els sistemes d'unió connecten seccions de canonades després de la soldadura o la instal·lació.
Per això termes com aracarcassa exterior{0}}resistent a la corrosió, Tub aïllat de la camisa HDPE, icanonada d'aïllament soterrada directasovint apareixen junts. La carcassa exterior no substitueix directament la protecció contra la corrosió a la canonada de servei, però ajuda a evitar que l'aigua arribi a la capa d'aïllament i a la superfície de la canonada.
Tanmateix, l'enterrament directe només funciona bé quan la jaqueta i les juntes del camp romanen segellades. Una canonada aïllada impermeable no es crea només per l'escuma; depèn de la carcassa exterior, la funda de la junta, el tancament de la carcassa i la qualitat de la instal·lació.
3. Qualitat d'aïllament de fàbrica més coherent-
La canonada d'acer pre-aïllada d'escuma de poliuretà es fa mitjançant un procés de producció controlat. En comparació amb l'aïllament aplicat íntegrament al lloc, l'aïllament-fabricat en fàbrica pot proporcionar un gruix d'escuma, una alineació de la carcassa, una concentricitat i una formació de camisa exterior més consistents.
Això és important perquè el rendiment de l'aïllament tèrmic es veu afectat per detalls que no sempre són visibles després de la instal·lació:
- l'ompliment desigual d'escuma pot crear zones tèrmiques febles;
- una mala unió pot afectar l'estabilitat del sistema;
- els buits d'escuma poden reduir el rendiment tèrmic;
- l'excentricitat de la carcassa pot provocar un gruix d'aïllament desigual;
- les superfícies de la jaqueta danyades poden convertir-se en punts d'entrada-d'humitat.
La producció de fàbrica no elimina tots els riscos, però redueix part de la variació causada pel clima, l'accés al lloc, l'habilitat laboral i les condicions d'inspecció limitades.
4. Instal·lació més ràpida per a seccions llargues de canonades
Com que la capa d'aïllament i la carcassa exterior s'apliquen a la fàbrica, el treball de camp es pot centrar en l'alineació de canonades, la soldadura, la baixada de rases i la finalització de les juntes. D'aquesta manera, es redueix la quantitat de treballs d'aïllament-in situ, especialment per a la calefacció urbana llarga, l'aigua refrigerada i les seccions de canonades tèrmiques enterrades.
El punt clau és que el risc d'instal·lació no desapareix; es desplaça a l'àrea conjunta del camp. Després de la soldadura de canonades, la secció d'unió s'ha de netejar, assecar, aïllar i segellar correctament. La col·locació de les mànigues, el farcit d'escuma, el tancament de la carcassa i la continuïtat de la jaqueta s'han de comprovar abans de l'enterrament, perquè fins i tot un petit buit o una vora mal segellada poden permetre que l'aigua subterrània entri a la capa d'aïllament i reduir el rendiment tèrmic a llarg termini.
Desavantatges de les canonades d'aïllament de poliuretà
1. Cost inicial més elevat que l'aïllament bàsic de canonades
Un desavantatge de les canonades d'aïllament de poliuretà és el cost inicial més elevat. Una canonada d'acer pre-aïllada inclou més que la canonada de servei i la capa d'aïllament; també inclou injecció d'escuma de fàbrica, carcassa HDPE, producció de canonades-in-, kits d'unió de camp i un volum de transport més gran.
La diferència de cost es veu afectada principalment per:
- material de tub de servei i gruix de paret;
- gruix d'aïllament;
- Diàmetre de la carcassa HDPE i gruix de la jaqueta;
- kits d'unió de camp i accessoris de segellat;
- volum de transport causat pel diàmetre exterior més gran.
Per a traçades curtes de canonades exposades, l'aïllament simple-aplicat al lloc pot ser més flexible. Per a canonades tèrmiques enterrades durant molt de temps, sovint es selecciona la canonada pre-aïllada de poliuretà perquè el sistema d'aïllament i protecció ja està integrat al conjunt de canonades.
2. El segellat de les juntes del camp és un punt feble important
La secció de canonada recta es produeix en una fàbrica, però les unions entre seccions de canonada es completen in situ. Aquest és un dels punts febles tècnics més comuns dels sistemes de canonades pre-aïllades.
Si la junta de camp no està segellada correctament, l'aigua pot entrar a la capa d'aïllament. L'entrada d'aigua a les juntes de canonades aïllades pot reduir el rendiment tèrmic, danyar l'estructura d'escuma i augmentar el risc de corrosió al voltant de la canonada de servei. El problema és més greu a les xarxes enterrades perquè el defecte pot romandre ocult fins que apareguin la pèrdua de calor, les alarmes d'humitat, l'assentament del sòl o els problemes de corrosió. Les ratllades de la jaqueta de HDPE, els extrems de la carcassa danyats o l'escuma exposada a les zones retallades també poden convertir-se en punts d'entrada-d'aigua si no es repara abans de l'enterrament.
Les causes típiques de la fallada del segellat de les juntes d'aïllament inclouen:
- una mala neteja de la superfície abans de la instal·lació de la màniga;
- aigua de pluja o subterrània que entra abans del tancament;
- farciment incomplet d'escuma a la junta;
- màniga retràctil feble o tancament de la carcassa;
- extrems de la carcassa danyats;
- manipulació incorrecta de juntes de branques, corbes o reductors;
- mala reparació de talls o rascades de la jaqueta.
Per a canonades d'aïllament de poliuretà, la junta s'ha de tractar com a part del sistema d'aïllament, no com un detall de construcció secundari. Els estàndards d'unió tipus EN 489-se centren exactament en aquesta àrea: juntes entre canonades, accessoris o conjunts de vàlvules adjacents fets en fàbrica a les xarxes d'aigua calenta enterrades.
3. La reparació és difícil després de l'enterrament
Un altre desavantatge de les canonades d'aïllament de poliuretà és el difícil manteniment després de l'enterrament. Un cop instal·lada, omplida i coberta la canonada, el sistema d'aïllament no es pot inspeccionar tan fàcilment com l'aïllament de la canonada exposada.
Si la carcassa exterior està danyada o l'aïllament es mulla, la reparació pot requerir diversos passos:
- localitzar la secció afectada;
- excavació de la canonada;
- tallar o obrir la zona de la jaqueta danyada;
- comprovar si l'escuma de PU està humida o degradada;
- assecar, substituir o restaurar l'aïllament;
- reparació de la carcassa;
- tornar a segellar l'articulació o la jaqueta;
- farciment de nou.
Això fa que la fallada de les canonades aïllades subterrànies sigui més costosa i requereixi més temps{0}}que la reparació de l'aïllament superficial. La dificultat no és només el cost laboral; també és la interrupció de la xarxa de calefacció o refrigeració.
4. Els límits de temperatura i el risc d'envelliment de l'escuma s'han de comprovar acuradament
L'escuma de poliuretà funciona bé en molts sistemes d'aigua calenta i d'aigua refrigerada, però no és adequada per a totes les aplicacions d'-alta temperatura. Els sistemes de canonades pre-aïllades tipus EN 253-s'utilitzen principalment per a xarxes d'aigua calenta enterrades directament, amb referències estàndard que solen mencionar un funcionament continu fins a 120 graus i una temperatura màxima ocasional de fins a 140 graus per a determinats sistemes.
Això no vol dir que totes les canonades aïllades amb escuma de poliuretà puguin funcionar amb seguretat a aquestes temperatures. El límit de temperatura real depèn de la formulació de l'escuma, el disseny del sistema de canonades, les condicions de servei continu, el comportament d'envelliment i l'estàndard del projecte aplicable. La temperatura elevada-a llarg termini pot causarenvelliment tèrmic, mentreexposició a la humitatdesprés del dany de la jaqueta o la fallada de la junta de camp pot reduir encara més el rendiment de l'aïllament.
La degradació de l'escuma pot aparèixer comaugment de la conductivitat tèrmica, unió més feble,contracció o esquerdament de l'escuma, i pèrdues de calor localitzades a les juntes o seccions danyades. Per a les canonades de vapor, les línies de procés de-temperatura molt alta o el servei continu d'alta-temperatura, els materials aïllants com la llana mineral, el silicat de calci o el vidre cel·lular poden ser més adequats que l'escuma de poliuretà.
5. Un diàmetre exterior més gran afecta la disposició i l'espai d'instal·lació
Una canonada d'aïllament de poliuretà té un diàmetre exterior molt més gran que la canonada de servei. La mida final inclou el diàmetre exterior del tub d'acer, el gruix de l'aïllament i la carcassa de HDPE. Aquesta canonada aïllada de diàmetre exterior més gran afecta l'amplada de la rasa, l'espaiat, el transport, la disposició del suport i el disseny de l'ajust.
Per exemple, dos sistemes poden utilitzar la mateixa canonada de servei DN però tenen diferents diàmetres de carcassa a causa del diferent gruix d'aïllament o sèrie de carcassa. Això afecta:
- amplada d'excavació de rases;
- espai entre línies de subministrament i retorn;
- radi de curvatura i espai lliure d'ajust;
- volum de material de rebliment;
- espai de transport i emmagatzematge;
- mida de la màniga de la junta de camp.
Aquesta és una limitació tècnica que sovint es subestima quan només es considera la mida de la canonada de servei interior.
Resum d'avantatges i inconvenients
| Aspecte | Avantatge | Inconvenient/Limitació |
|---|---|---|
| Rendiment tèrmic | L'escuma de poliuretà de baixa conductivitat tèrmica ajuda a reduir la pèrdua de calor a les canonades | El rendiment pot baixar si l'aïllament es mulla, es fa malbé o envelleix |
| Enterrament directe | L'estructura de canonades-fabricades-en fàbrica-s'adapta a les xarxes de canonades de calefacció urbana | S'han de controlar el segellat de les juntes de camp i la protecció de la carcassa exterior |
| Instal·lació | La instal·lació ràpida de la canonada pre-aïllada redueix el treball d'aïllament-aplicat al lloc | L'aïllament de les juntes encara requereix una acurada mà d'obra de camp |
| Protecció contra la humitat | El tub de la carcassa exterior de HDPE protegeix la capa d'aïllament | Els danys a la jaqueta o el mal segellat de les juntes poden permetre l'entrada d'aigua |
| Servei de refrigeració | Ajuda a reduir el risc de condensació en sistemes d'aigua refrigerada | El segellat de vapor s'ha de mantenir en ambients humits |
| Manteniment | Conducte de calefacció de baix manteniment quan està segellada correctament | Manteniment difícil de la canonada pre-aïllada després de l'enterrament |
| Ús de la temperatura | Apte per a molts sistemes d'aigua calenta i refrigerada | No apte automàticament per al servei de vapor o d'alta{0}}temperatura continuada |
| Disseny | L'estructura integrada simplifica el disseny de canonades tèrmiques enterrades | El diàmetre exterior més gran afecta la rasa, l'espaiat i el transport |
| Seguretat | Els sistemes enterrats tenen una exposició limitada al foc després de la instal·lació | L'escuma de PU exposada requereix un control de seguretat-incendi |
Descarrega: Fitxa de dades d'avantatges i limitacions de canonades aïllades amb poliuretà
Comparació amb altres materials d'aïllament de canonades
Les canonades d'aïllament de poliuretà no són la millor solució per a totes les canonades. El seu rendiment s'ha de comparar amb altres sistemes d'aïllament segons la temperatura, la humitat, l'exposició al foc, el mètode d'instal·lació i l'accés al manteniment.
Descarrega: Comparació de materials d'aïllament de canonades
L'escuma de poliuretà funciona bé quan són importants les pèrdues de calor baixes, l'aïllament compacte i el muntatge de canonades-fabricades en fàbrica. La llana mineral o el vidre cel·lular poden ser més adequats quan la resistència al foc, les altes temperatures o la resistència a la humitat severa són el requisit principal.
Com seleccionar les canonades d'aïllament de poliuretà per a l'aplicació adequada
L'ús correcte de canonades d'aïllament de poliuretà depèn de les condicions de funcionament i de l'entorn d'instal·lació. El següentfactors tècnics s'ha de comprovar abans de seleccionar aquest tipus de sistema de canonades. Per a projectes que requereixen un subministrament de canonades aïllades-fabricades a la fàbrica amb una canonada de servei definida, escuma de poliuretà, camisa exterior i abast de lliurament,aïllament de tubs de poliuretàs'ha de revisar juntament amb la temperatura de funcionament, el gruix de l'aïllament, el material de la carcassa, el sistema d'unió i la ruta d'instal·lació.
| Factor de selecció | Per què importa |
|---|---|
| Temperatura mitjana | Confirma si l'escuma de PU és adequada per a aigua calenta, aigua refrigerada o servei de procés |
| Temperatura contínua vs màxima | L'exposició a llarg termini-afecta l'envelliment de l'escuma més que els pics de temperatura curts |
| Material de canonada de servei | Determina la resistència a la pressió, el comportament a la corrosió i els requisits de soldadura |
| Gruix d'aïllament | Afecta la pèrdua de calor, el diàmetre exterior de la carcassa i el disseny de la rasa |
| Material de la carcassa exterior | Controla la protecció externa contra el sòl, la humitat i els danys de manipulació |
| Mètode conjunt de camp | Afecta directament el risc d'entrada d'aigua i la -fiabilitat de l'aïllament a llarg termini |
| Estat d'enterrament | La humitat del sòl, les aigües subterrànies, la càrrega i la qualitat del farciment afecten el rendiment de la jaqueta |
| Exposició al foc | Les zones-exposades o sobre el sòl poden requerir una revisió de seguretat-d'incendis addicional |
Descarrega: Llista de verificació de selecció de canonades aïllades amb poliuretà
Les canonades d'aïllament de poliuretà són generalment adequades per a:
- xarxes directes d'aigua calenta soterrada;
- sistemes de canonades de calefacció urbana;
- línies de subministrament i retorn d'aigua refrigerada;
- línies d'utilitat tèrmica industrial;
- canonades enterrades de-regions fredes on es requereix retenció de calor.
Requereixen una revisió més detallada per a:
- canonades de vapor o servei continu{0}}d'alta temperatura;
- zones exposades sobre-del terra amb requisits de seguretat-incendis;
- vies amb risc d'excavació freqüent o danys mecànics;
- llocs on l'accés a la reparació futura sigui difícil.
PMF
01. Quin és el major desavantatge de la canonada aïllada de poliuretà?
02.Les canonades aïllades de poliuretà són aptes per a l'enterrament directe?
03.Es pot utilitzar tubs aïllats de poliuretà per a canonades de vapor?
04.Com es compara la canonada aïllada de poliuretà amb l'aïllament de llana mineral i vidre cel·lular?
Certificacions
Certificat CE
Certificat ISO 9001
Certificat API Q1
Certificat ABS
Certificat AP-5L
Certificat API-5CT
