Materiály pro izolaci potrubí – jaké druhy existují a kde se používají

Potrubí se používá k přepravě ropných produktů, zemního plynu, teplé nebo studené vody. Izolace potrubí je povinným opatřením, které se provádí v továrně nebo během provozu systému. Výběr materiálů pro izolaci potrubí závisí na klimatických podmínkách, provozním prostředí a dalších faktorech.

Vzhledem k tomu, že potrubní komunikace mohou přepravovat různé látky, liší se délkou a umístěním instalace, je obtížné provádět obecné srovnání mezi různými typy izolace. Izolační materiál se vybírá spíše na základě konkrétní aplikace než výhod produktu.

Při výběru je třeba vzít v úvahu některé proměnné:

• druh přepravované látky: ropa, plyn, voda;
• okolní teplota
• odolnost proti stlačení;
• odolnost proti korozi;
• ohnivzdornost;
• citlivost na ultrafialové záření.

Materiály pro izolaci potrubních rozvodů teplé vody

Izolační materiály musí mít minimální tepelnou vodivost, aby nedocházelo k ochlazení dopravované kapaliny. Vysoce kvalitní tepelná izolace zabraňuje odvodu tepla, udržuje optimální teplotu vody při pohybu z jednoho bodu potrubí do druhého.

Další důležitou vlastností izolačních nátěrů je ochrana před kondenzací. Vyskytuje se v důsledku teplotních rozdílů, což má za následek tvorbu vlhkosti, která ničí kov a zkracuje životnost komunikací.

Hlavní potrubí jsou izolována jak zvenku, tak zevnitř. Vnitřní ochrana zabraňuje tvorbě rzi a stabilizuje průchodnost potrubí.

Při výběru izolátoru se bere v úvahu místo instalace trubek, jejich průměr a předpokládané zatížení.

Materiály, které poskytují nejlepší ochranu pro rozvody teplé vody:

• PPU – polyuretanová pěna;
• PPM – izolace z polyuretanové pěny: na bázi polyuretanové pěny plněné plynem;
• VUS je tzv. „vysoce zesílená izolace“, skládající se z několika ochranných vrstev.

Polyuretanová pěna se používá ke zlepšení hydroizolace potrubních komunikací. Materiál je odolný vůči tepelným šokům. V závislosti na technologii instalace izolace z polyuretanové pěny izolace minimalizuje tepelné ztráty v potrubí na 5 procent nebo méně.

PPM je hlavním izolačním materiálem pro teplovodní potrubí, má třívrstvou monolitickou strukturu. Vrstvy se liší hustotou a řeší následující problémy: antikorozní ochrana, hydro- a tepelná izolace. Toto provedení zajišťuje vysoký stupeň odolnosti potrubí vůči mechanickým a atmosférickým vlivům, kolísání teplot a vlhkosti.

VUS se používá při zvýšeném negativním dopadu na potrubí. Jedná se o speciální typ ochrany, vyrobený pro zvýšení životnosti komunikací budovaných v nepříznivých klimatických podmínkách. Úroveň ochrany je určena počtem a tloušťkou vrstev: zpravidla se používají 2-3. Vyztužená potrubí jsou odolná vůči nízkým teplotám zvenčí na jedné straně a vysokým teplotám zevnitř, jakož i vodě a agresivním médiím.

Materiály pro izolaci potrubí přívodu studené vody

K ochraně vodovodního potrubí se používají hlavní a pomocné izolátory. Druhy základních izolačních materiálů:

• PPU. Polyuretanová pěna se nanáší z rozprašovací lahvičky nástřikem. Technologie je finančně nákladná, ale je považována za nejúčinnější ze všech typů izolací. Polyuretanová pěna nastříkaná na kovový povrch rychle tvrdne při kontaktu se vzduchem a výsledkem je velmi hustý, odolný tepelný ochranný povlak.
• Čedičové vlákno. Izolační materiály na bázi čediče mají válcový tvar, velikosti se liší. Hlavní výhodou těchto návrhů: zjednodušená instalace potrubí (potřeba speciálních kontejnerů-podnosů zmizí). Izolace potrubí na bázi čedičového vlákna nevyžaduje složité stavební dovednosti při instalaci a je nejúčinnější pro potrubí studené vody.
• VK. Za prvé, pěnová pryž je materiál s vysokými hydroizolačními vlastnostmi, ale dobře se vyrovnává s teplotními výkyvy. Formou izolačního materiálu jsou trubky nebo desky, struktura je porézní, uzavřená. Pěnová guma je ohnivzdorná: když dojde k požáru, materiál zhasne, čímž se zabrání šíření ohně.
• VPE. Další porézní izolant, polyetylenová pěna, se vyrábí ve formě trubek s podélnými řezy. Vyznačuje se jednoduchostí a vysokou rychlostí montáže, odolností vůči kolísání teplot, agresivnímu prostředí včetně chemického a bakteriologického (zabraňuje vzniku plísní a plísní). Díky svému ekologicky šetrnému složení je bezpečný pro životní prostředí.
• Sklolaminát (sklolaminát). Sklolaminát sám o sobě není schopen zajistit spolehlivou izolaci potrubních systémů, proto se používá ve spojení s jinými materiály, například laminátem ze skelných vláken. Častěji se místo takových kombinací používají rohože na bázi skleněných vláken. Jejich instalace zahrnuje vnější navíjení trubek, následnou fixaci drátem a konečné upevnění konstrukce polyetylenovou fólií. Tento typ ochrany je účinný a odolný, ale kvůli složitosti implementace se používá jen zřídka.
• Prošívané, lamelové a fóliové rohože z minerální vlny. Vhodné pro tepelnou izolaci potrubí velkých průměrů.
• Pěnová ochrana. Jeden z nejjednodušších na instalaci, a proto nejběžnější izolační materiál. Dodává se ve formě skořepiny, která je natažena přes trubku. Na skořápce může být další povlak – například polyethylenová fólie s hydroizolačními vlastnostmi.
• Tepelně izolační nátěr. Kapalné izolátory se zřídka používají kvůli jejich vysoké ceně. Tepelně ochranné barvy a laky vyrábí různí výrobci a vlastnosti výrobků se mohou výrazně lišit. Tekuté izolátory řeší stejné problémy jako jiné typy ochrany: udržují teplotu a zabraňují zničení potrubí korozí a mechanickým namáháním.

Izolace ropovodu

Kmenové potrubí přepravující kapalná paliva musí splňovat přísné požadavky na tepelnou izolaci a požární odolnost. Požadovanou úroveň ochrany zajišťují:

• PPU. Pěnový polymer spolehlivě chrání trubky a jejich obsah před teplotními výkyvy. Materiál má porézní strukturu, ale je docela lehký a nezatěžuje trubky. Kombinuje nízkou paropropustnost a tepelnou vodivost s požární odolností, odolností vůči změnám teploty a chemikáliím.
• Pěnová guma. Další polymer s pozitivními výkonnostními vlastnostmi usnadňuje a urychluje instalaci. Díky své plasticitě je vhodný pro izolaci zakřivených úseků olejových potrubí. Chrání kov před korozí a zničením pod vlivem agresivního prostředí.
• Tekutá izolace speciálními barvami a laky. Chraňte podzemní potrubí před vodou a solemi rozpuštěnými v půdě. Barvy pro izolaci ropovodů mají vysoké elektroizolační vlastnosti a zvýšenou odolnost vůči chemikáliím a přehřívání. Tekuté izolanty se nanášejí stříkáním nebo natíráním štětcem, finální vrstva je velmi tenká a nevytváří zbytečné zatížení systému.

Izolace plynovodu

Konstrukce a princip fungování plynových potrubí má svá specifika a podle toho jsou vybírány izolátory pro ochranu. Zpravidla se používají speciální vícevrstvé materiály, méně často – nátěry barev a laků.

Izolační materiál pro potrubí přepravující plyn musí splňovat následující požadavky:

• poskytnout hustý, rovnoměrný povlak na povrchu trubek;
• nepřítomnost nejmenších mechanických vad: nepravidelnosti, třísky, promáčkliny, škrábance;
• zvýšená pevnost k ochraně potrubí před možným fyzickým tlakem a nárazy;
• vysoká odolnost vůči korozi, chemikáliím, biologickým faktorům a dalším agresivním prostředím;
• UV odolnost: materiál musí chránit potrubí před ultrafialovým zářením;
• vysoké hydroizolační vlastnosti;
• minimální koeficient nasákavosti, vysoká hydroizolace.

Volba technologie a skladby izolace závisí na umístění plynovodu, klimatických podmínkách regionu: teplotní stabilita, vlhkost, teplotní limity. Izolátory se dělí do dvou velkých skupin: bitumenové tmely a páskové materiály.

1. Bitumenový tmel je tepelný izolátor na bázi bitumenu a různých přísad, které dávají kompozici určité vlastnosti: ochrana proti praskání, zlepšená přilnavost ke kovu, zvýšená tepelná ochrana. Do tmelů se přidávají minerální, kaučukové a polymerní přísady, které určují vlastnosti a použití produktu.
2. Izolační pásky jsou vyrobeny z polyethylenu nebo polyvinylchloridu. Jedna strana pásků je lepicí – pro přilnutí k potrubí. Podle stupně pevnosti a ochrany existují tři typy páskové izolace: standardní, zesílená a velmi zesílená.

Nejodolnější je vysoce zesílená izolace VUS. Zvláštnosti:

• vhodné pro instalaci na komunikacích položených v obydlených oblastech a regionech s nepříznivým klimatem;
• vyznačuje se zvýšenou odolností proti chemickým, teplotním a mechanickým vlivům – poskytuje komplexní ochranu dálnic;
• je vícevrstvý;
• vysoké dielektrické vlastnosti, 100% vodotěsné;
• pásky se vyrábí vytlačováním: na bázi extrudovaného polyetylenu;
• zvyšuje životnost potrubí až na 30 let.

K ochraně komunikací umístěných nad zemí před vlhkostí stačí dvě vrstvy základního nátěru a stejné množství barev a laků. V nepříznivých provozních podmínkách se k tepelné izolaci používají speciální maziva a nátěry. Je-li požadována zvýšená tepelná izolace, jsou trubky často chráněny pozinkovaným nebo hliníkovým pláštěm, pod který je umístěna izolace.

Izolace podzemních plynovodů

Hlavními destruktivními faktory ovlivňujícími podzemní potrubí jsou soli, vlhkost rozpuštěná v půdě a tzv. bludné proudy. Všechny tyto složky půdy způsobují předčasnou korozi kovu, která narušuje strukturu plynovodu a vede k poruchám, snížení účinnosti a selhání systémů.

Zdrojem bludných proudů jsou železnice a dálnice, podzemní elektrické kabely a další energetická zařízení. Tento jev opotřebovává stěny plynového potrubí a v některých případech je činí nepoužitelnými během 1-2 let provozu. To vede k vážným následkům, včetně nehod a úniku plynu. Proto musí mít izolační materiál pro podzemní komunikace dielektrické vlastnosti (kromě hydroizolace, tepelné ochrany a dalších). Optimálním řešením je povlak z polyuretanové pěny, který se instaluje v továrně ve fázi výroby trubek nebo během jejich provozu v rámci generální opravy.

Aplikace ochrany v továrně je považována za spolehlivější. Výrobce zajišťuje kompletní pokrytí povrchu, což znamená kompletní ochranu. Ve výrobních podmínkách lze navíc do potrubí instalovat speciální monitorovací čidla. Elektronická zařízení fungují bez přerušení, detekují poruchy v systému a umožňují jejich rychlé odstranění.

Instalace polypropylenové izolace ve výrobě je plně automatizovaná, což minimalizuje chyby. Proces začíná přípravou potrubí: sušením, čištěním a leštěním. Poté se konstrukce zahřejí, na horký povrch se nanese lepicí základ a poté se nanese polyethylenová vrstva. Pomocí fluoroplastového válce se horní vrstva vyrovná a zhutní. Poslední fází výroby je chlazení, po kterém následuje kontrola kvality vyráběných produktů.

PPU izolace má následující výhody:

• nízká tepelná vodivost;
• lehkost a minimální hustota – nezvyšuje objem potrubí, nevytváří zbytečné zatížení;
• snadná instalace během oprav;
• odolnost vůči kolísání tlaku a teploty;
• dielektrické vlastnosti – zabraňuje destrukci kovu bludnými proudy;
• odolnost vůči agresivnímu prostředí, chemickým složkám půdy, vlhkosti.

Pro zvýšení hydroizolačních vlastností je PPU povlak navíc zabalen do polyetylenové fólie. Příkladem takové izolace je polyetylenová kompozice „NOVOPLAST-PE-BD“ vyráběná firmou KSI LLC (Samara). Pevnost a odolnost trubek s ochranou polyuretanovou pěnou je kombinována s přijatelnou cenou, což vysvětluje poptávku a vedoucí postavení konstrukcí na stavebním trhu.