Контроль предварительно изолированных для прямого прокладывания труб в пенополиуретане с наружным по

Контроль предварительно изолированных для прямого прокладывания труб в пенополиуретане с наружным покрытием из стеклопластика

Введение
Трубы в пенополиуретановой (ППУ) изоляции с защитной оболочкой из стеклопластика (стеклопластиковая оболочка, СПО) получили широкое распространение для строительства тепловых сетей прямого прокладывания благодаря высокой теплотехнической эффективности, долговечности и коррозионной стойкости. Гарантировать их надежную и безопасную эксплуатацию на протяжении всего срока службы возможно только при условии проведения тщательного контроля на этапе производства. Данная статья описывает ключевые аспекты контроля таких труб.

1. Объекты испытаний
Объектом контроля являются законченные изделия – стальные трубы с предварительно нанесенной теплоизоляцией из пенополиуретана (ППУ), заключенные в герметичную защитную оболочку из стеклопластика. Основные элементы объекта контроля включают:

1. Стальная труба (теплопровод): Контролируются геометрические параметры (наружный диаметр, толщина стенки, овальность, кривизна), состояние поверхности (отсутствие дефектов типа раковин, закатов, трещин), качество торцов.
2. Теплоизоляционный слой (ППУ): Оценивается толщина изоляции (равномерность по окружности и длине), плотность ППУ, равномерность структуры пены (отсутствие крупных пор, раковин, расслоений), адгезия ППУ к стальной трубе и к внутренней поверхности стеклопластиковой оболочки.
3. Защитная оболочка (Стеклопластик, СПО): Проверяется целостность оболочки (отсутствие сквозных повреждений, трещин, расслоений), толщина стенки (равномерность), цвет и качество внешнего защитно-декоративного покрытия (гелькоута), наличие и четкость маркировки. Контролируется герметичность оболочки.
4. Система оперативного дистанционного контроля (СОДК): Проверяется наличие, тип (обычно два медных проводника в ППУ изоляции), целостность, сопротивление изоляции и сопротивление шлейфа сигнальных проводов (при наличии). Контролируется правильность вывода концов проводов на концевые элементы.
5. Концевые элементы: Проверяется качество изоляции торца стальной трубы (чаще пенополиуретановый или полимерный "термомост"), герметичность соединения стеклопластиковой оболочки с концевым элементом, правильность и надежность коммутации выводов СОДК.

2. Область испытаний
Контроль предварительно изолированных труб осуществляется на производственном предприятии на следующих этапах:

1. Входной контроль: Проверка поступающих стальных труб и материалов (ППУ компоненты, стеклопластиковые материалы, сигнальные провода, материалы для торцевых элементов).
2. Пооперационный контроль: Контроль критических этапов технологического процесса (например, подготовка поверхности трубы, центровка трубы в оболочке, заливка ППУ, отверждение оболочки, монтаж СОДК, установка торцевых элементов).
3. Приемо-сдаточные испытания готовой продукции: Комплексная проверка каждой произведенной трубы или выборочный контроль по утвержденной программе после завершения всего производственного цикла перед отгрузкой.
4. Периодические испытания: Проводятся для подтверждения стабильности технологического процесса и качества применяемых материалов с установленной периодичностью (например, раз в смену, сутки, месяц).

3. Методы испытаний
Контроль качества труб ППУ-СПО осуществляется с применением следующих групп методов:

1. Визуальный и измерительный контроль (ВИК):
   • Осмотр внешнего вида стальной трубы, поверхности ППУ изоляции на торцах, стеклопластиковой оболочки, концевых элементов. Выявление вмятин, трещин, сколов, пузырей, расслоений, неровностей гелькоута, нечеткости маркировки.
   • Измерение геометрических параметров: наружный диаметр стальной трубы (штангенциркуль, микрометр), толщина стенки стальной трубы (ультразвуковой толщиномер), наружный диаметр оболочки, толщина изоляции (специальные шаблоны, глубиномеры через технологические отверстия или на торцах), толщина стенки стеклопластиковой оболочки (ультразвуковой толщиномер), овальность, прямолинейность (прокатка по роликам, визуально с прицельной струной).
2. Контроль адгезии:
   • Механический метод: Проверка прочности сцепления ППУ с трубой и с внутренней поверхностью оболочки путем отрыва с помощью адгезиметра на специально подготовленных участках (чаще на торцах или образцах-свидетелях). Определяется усилие отрыва и характер разрушения (когезионный в ППУ или адгезионный).
3. Контроль теплофизических свойств ППУ:
   • Определение плотности ППУ: Вырезается образец изоляции (обычно кубик или цилиндр), взвешивается, вычисляется объем и плотность (г/см³).
4. Контроль целостности и герметичности оболочки:
   • Визуальный и простукивание: Осмотр на предмет видимых повреждений. Простукивание деревянным или пластиковым молоточком для выявления зон отслоения ППУ от оболочки ("бухтения") или расслоения самой оболочки по характерному звуку.
   • Вакуумный метод: Кратковременное создание разрежения внутри пространства между трубой и оболочкой через специальный клапан на торцевом элементе с помощью вакуумного насоса. Падение вакуума за фиксированное время свидетельствует о негерметичности оболочки или торцевых соединений.
   • Пневматический метод: Подача избыточного воздуха малого давления в межтрубное пространство. Нанесение на поверхность оболочки мыльной эмульсии для обнаружения мест утечки по пузырькам.
5. Контроль системы оперативного дистанционного контроля (СОДК):
   • Проверка целостности проводников: Прозвонка сигнальных проводов между выводами на противоположных концах трубы (омметром).
   • Измерение сопротивления изоляции: Проверка сопротивления изоляции каждого проводника относительно стальной трубы и друг друга мегаомметром (напряжение 500/1000 В).
   • Измерение сопротивления шлейфа (для двухпроводной системы): Измерение сопротивления замкнутого контура петли СОДК.
6. Контроль качества торцевых элементов:
   • Визуальный контроль герметизации термомоста.
   • Проверка герметичности соединения оболочки с концевым элементом (чаще совместно с проверкой герметичности всей оболочки вакуумным или пневматическим методом).
   • Проверка надежности крепления и изоляции контактов СОДК.

4. Испытательное оборудование
Для проведения перечисленных методов контроля используется следующее оборудование:

1. Измерительный инструмент: Штангенциркули, микрометры, рулетки, линейки, шаблоны для замера толщины изоляции, глубиномеры.
2. Ультразвуковые толщиномеры: Для измерения толщины стенки стальной трубы и стенки стеклопластиковой оболочки.
3. Приборы для контроля адгезии: Механические адгезиметры (отрывные) с соответствующими захватами и приспособлениями для крепления к трубе и образцу.
4. Весы аналитические: Для взвешивания образцов ППУ при определении плотности.
5. Оборудование для контроля герметичности:
   • Вакуумные насосы с контрольно-измерительной аппаратурой (вакуумметры, реле времени).
   • Компрессоры или баллоны со сжатым воздухом низкого давления, редукторы, манометры, емкости с мыльной эмульсией, кисти.
6. Электроизмерительные приборы:
   • Омметры/мультиметры для проверки целостности проводников СОДК.
   • Мегаомметры (500В, 1000В) для измерения сопротивления изоляции.
   • Мосты сопротивления или специализированные приборы для точного измерения сопротивления шлейфа СОДК.
7. Осветительное оборудование: Прожекторы, переносные лампы для обеспечения качественного визуального контроля.
8. Контрольные шаблоны и калибры.
9. Инструмент для отбора образов ППУ: Полые сверла, пилы.

Заключение
Контроль предварительно изолированных труб в ППУ с оболочкой из стеклопластика представляет собой комплексный процесс, сочетающий визуальный осмотр, тщательные измерения и специализированные испытания. Применение стандартизированных методов и исправного, поверенного оборудования на всех этапах производства – от входного контроля материалов до приемки готовой продукции – является неотъемлемым условием обеспечения их высокого качества, надежности и соответствия требованиям нормативной документации. Результаты контроля позволяют своевременно выявить и устранить дефекты, гарантируя долговечность и эффективную эксплуатацию тепловых сетей.