Технико-экономический анализ применения пенополиуретанов для теплоизоляции теплопроводов в ЖКХ и теплоэнергетике

Как следует из приведенных выше данных, импорт полиуретановых материалов составляет около 68%. Развитие химической промышленности определяет дальнейшее формирование  Российского товарного рынка.

Современные исследования, позволили создать новое поколение полиольных компонентов. Из данных   компонентов, созданных на базе простых полиэфиров, получают пенопласты и конструкции с широким спектром свойств, таких как: хладо-  и теплостойкость от  -150⁰ С до +200⁰С, высокая механическая прочность, пониженная горючесть. Кроме того,  на основе сложных полиэфиров разработаны высокоэффективные рецептуры.Долговечность этого материала уникальна. Срок эксплуатации в строительных конструкциях не  менее 100 лет и не менее 30 лет в качестве теплоизолятора трубопровода. При температуре теплоносителя  до +150⁰ С.В  сотрудничестве с космической и авиационной промышленностью, разработан материал, выдерживающий ударные нагрузки. Он, в течение длительного времени, устойчив к  синусоидальной вибрации  при непрерывном изменении частоты от 50 до 2500 Гц с ускорением от 2g до 15g.Под воздействием влаги такие изоляционные материалы как минераловатные плиты и пенополистирол, быстро теряют теплоизоляционные свойства.

В отличие от них: пенополиуретан пропускает избыток влаги, содержащийся в окружающей среде,  практически  не насыщаясь ею (н/б 1-3% объемн.), т.е. «дышит», а также:

·         не покрывается плесенью;

·         не повреждается грызунами;

·        не нуждается в дополнительной пароизоляции (имеет оптимальное значение паропроницаемости).

Все вышеперечисленные качества обеспечивают комфортные санитарно-гигиенические свойства.

Отдельно следует отметить устойчивость жесткого  пенополиуретана к ароматическим углеводам, маслам, спиртам, нефтепродуктам, а также щелочам и кислотам.

Обладает высокой адгезией к различным материалам бетону, стеклу, древесине (не менее 2-3 кг/см²), а также к металлу, в данном случае исполняет роль еще и антикоррозийного покрытия. Все компоненты имеют гигиенический сертификат, поэтому их продукция разрешена к применению для теплоизоляции жилья, морских судов, транспортных средств, рефрижераторов, бытовых и промышленных холодильников и т.п.

Успешно внедряются в производство трубы с предизолированным слоем и скорлуп. Как известно, в большинстве регионов России износ теплоизоляции систем теплоснабжения почти достиг критической отметки (50-75%). В результате, в системах центрального теплоснабжения, тепловые потери на сегодняшний день составляют до 60% от общих тепловых потерь.

По результатам технико-экономического анализа в перспективе без широкого применения пенополиуретановой теплоизоляции проблемы ЖКХ  и энергосбережения в теплоэнергетике России не решатся, потому что на сегодняшний день теплоизолирующим свойствам ППУ нет аналогов. Благодаря своим теплоизоляционным свойствам, в том числе низкому уровню влагопоглощения, ППУ на основе фреоносодержащих полиольных систем в 8-10 раз снижает тепловые потери по сравнению, в частности, с минватной изоляцией.

В своей статье В.Н.Рогов и В.С.Слепченок, оценили величины экономического эффекта и возможности применения при реконструкции и строительстве тепловых сетей, проложенных подземным бесканальным способом, труб, теплоизолированных пенополиуретаном (ППУ), фенольным поропластом (ФП), армопенобетоном (АПБ), армопенобетоном улучшенным (АПБ-У), вспученным вермикулитом (ИТ), сополимербетоном (ПБИ), вспененным полиэтиленом (ВПЭ), и минеральной ватой (МВ). В статье представлен анализ различных нормативов, регламентирующих использование теплоизоляционных материалов для бесканальной прокладки теплопроводов. 

Некоторые технико-экономические расчеты, а также, учет расчетных значений годового экономического эффекта от замены старых трубопроводов тепловых сетей диаметром 159 мм, позволил авторам, сделать вывод о предпочтительности использования теплоизоляционных материалов при подземной бесканальной прокладке тепловых сетей в следующей последовательности: теплоизоляция из ППУ, ФЛ, АПБ-У. Производство смесей для трубной изоляции развивалось в плане вспенивателей по трем направлениям: водное,  фреоновое  (11, 141В, 365, 345) и  водно-фреоновое.

Практический опыт  ряда европейских стран, показал, что,

во-первых: считавшееся наиболее дешевым и перспективным водное вспенивание недолговечно и не соответствует нормируемым показателям;

во-вторых: из-за наличия в парах СО₂ (0,03-0,038 Вт/мК), пенополиуретан на такой основе имеет большую теплопроводность;

в-третьих: расходуется намного больше полиизоцианата (до соотношения 1:1,9) для придания пенопласту большей теплостойкости.

На сегодняшний день оптимальными, по-нашему мнению, являются смеси с увеличивающими теплостойкость добавками и использование в качестве вспенивателя F-141В (разрешен к применению до 2010 года) в смеси с водой или самостоятельно.