أنابيب البوليمر المرنة. أنابيب مرنة معزولة حرارياً

ومن الجدير بالذكر أن الشركات المصنعة الرائدة لأنابيب البوليمر المرنة العازلة للحرارة في العالم هي شركات أوروبية. يبدو أن هذا يرجع إلى حقيقة أن أفكار توفير الطاقة في إمدادات الحرارة كانت الأكثر طلبًا في أوروبا. للمقارنة، يمكننا أن نقول أنه في مثل هذا السوق الذي يحتمل أن يكون واسعا مثل السوق الأمريكية، فإن الأنابيب المرنة المعزولة حراريا غائبة عمليا. لا يوجد مصنع أمريكي واحد لهذا النوع من الأنابيب، في حين يتم تمثيل الأنابيب المعدنية في عزل PPU على نطاق واسع (من قبل Permapipe، Termacor، Rovenco، وما إلى ذلك). يتم حاليًا استيراد الكمية الصغيرة من الأنابيب الموضوعة في الولايات المتحدة بالكامل من أوروبا.

عند الحديث عن استخدام الأنابيب المرنة العازلة للحرارة في شبكات توزيع الحرارة، يجب على المرء أن يضع في اعتباره أن الشركات الأوروبية لم تطور فقط الأنابيب المرنة العازلة للحرارة، بل طورت أنظمة كاملة من الأنابيب الحرارية المرنة المعزولة بالحرارة من البوليمر. مفهوم النظام في هذه الحالة واسع للغاية. وهذا لا يشمل فقط التركيبات والمكونات والمعدات المتخصصة لتثبيت خطوط الأنابيب الحرارية على الطريق. ولا يقل أهمية هنا، وربما الأهم، عن تصميم الأنابيب ونظام تواصلها مع الأنابيب التقليدية (المعدنية) وصمامات الإغلاق ونظام العزل المائي ونظام التعويض الذاتي الحراري ونظام UEC (إذا كنا نتحدث عن أنابيب Casaflex مع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المموجة الحلزونية الحاملة). وينبغي أن يشمل ذلك أيضًا مجموعة كاملة من الحلول التقنية لوضع الأنابيب المرنة في الظروف الصعبة للتنمية الحضرية الكثيفة، ونظام لحساب فقد الحرارة ونظام الحسابات الهيدروليكية، والتي تختلف تمامًا عن تلك المستخدمة للأنابيب المعدنية في عزل PPU.

بشكل منفصل، تجدر الإشارة إلى نظام التعويض الذاتي الحراري للأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة من البوليمر. على الرغم من أن معامل التمدد الحراري لأنابيب البولي إيثيلين أعلى بكثير من معامل الأنابيب المعدنية، إلا أنه بسبب القيمة المنخفضة لمعامل المرونة، تنشأ ضغوط طفيفة في الأنابيب، وهي أقل بكثير من مؤشرات قوة مادة الأنابيب ولا يمكن أن يؤدي إلى فقدان استقرار الأنابيب.

اتبعت الشركات الأوروبية الرائدة أساليب مختلفة لتصميم أنظمة أنابيب الحرارة المرنة المصنوعة من البوليمر. ولكل من هذه الأنظمة جوانبها الإيجابية والسلبية. لكن هناك شيء واحد مشترك بينها - فهي جميعها أنظمة كاملة تم فيها حل جميع المشكلات المذكورة أعلاه وتم إنفاق موارد مالية وبشرية كبيرة على تطويرها. والنسخ الأعمى لجزء من هذه الأنظمة (على سبيل المثال، الأنابيب فقط) أو استخدام هذه الأنظمة في ظروف تشغيل غير مخصصة لها، كما سيتم مناقشته أدناه، غالبًا ما يؤدي إلى عواقب غير مرغوب فيها ومخاطر مالية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، مع النهج الأمي لنسخ مثل هذه الأنظمة، فإن فكرة استخدام أنابيب البوليمر المرنة في شبكات التدفئة فقدت مصداقيتها.

إذا كان من الممكن لف الأنابيب التي يبلغ قطرها 140 مم بطريقة أو بأخرى على الأسطوانة، فقد تبين أن هذا مستحيل تقريبًا بالنسبة للأنابيب التي يبلغ قطرها 160 مم

مع كل المزايا التي تتمتع بها الأنظمة الأوروبية من الأنابيب البوليمرية المرنة المعزولة حرارياً، تجدر الإشارة إلى أنها جميعها، دون استثناء، تم تطويرها لظروف أوروبية محددة للغاية. كما هو معروف، في الدول الأوروبية لا توجد عمليا أنظمة للشبكات المركزية الموحدة على نطاق المدن الكبيرة، وخاصة المدن الكبرى. عادةً ما تخدم شبكات توزيع الحرارة هناك عدة أحياء صغيرة بمحطات تدفئة صغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تنفذ العديد من الدول الأوروبية باستمرار برنامجًا لتقليل درجة حرارة سائل التبريد، مما يقلل بشكل كبير من الحمل على شبكات توزيع الحرارة.

قبل سبع سنوات، عندما واجه المصنعون الروس لأنابيب البوليمر مهمة إتقان إنتاج أنواع جديدة من الأنابيب لشبكات توزيع الحرارة في المدن الروسية، كانت الأسئلة المتعلقة بإمكانية تطبيق الأنظمة الأوروبية لا تزال قائمة Terra Incognita. أول مصنع روسي لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة كان مصنع موسكو "AND Gaztrubplast"، الذي بدأ في تطوير هذه المنتجات بناءً على تعليمات إدارة إدارة الوقود والطاقة التابعة لحكومة موسكو (حاليًا DTEH). واجه المصنع مهمة اختيار أحد الأنظمة الأوروبية ومشكلة تكييف هذا النظام مع ظروف المدن الروسية.

بعد ذلك، قبل سبع سنوات، فهم موظفو المصنع شيئًا واحدًا - وهو أن خطوط الأنابيب الحرارية المرنة هذه عبارة عن نظام معقد ومن أجل بناء مبنى نظام جديد بمتطلباته الخاصة، من الضروري أن يكون لديك أساس متين لنظام تم تطويره مسبقًا . ولهذا السبب تم اتخاذ القرار بشراء العديد من التراخيص لأحد الأنظمة الأوروبية الراسخة للأنابيب المرنة المعزولة حرارياً من البوليمر. كما يتضح من سبع سنوات من الخبرة في تطوير هذا النظام وتشغيله في الظروف الروسية، وخاصة في موسكو، كان هذا القرار حينها هو القرار الصحيح الوحيد، مما سمح لنا بتجنب العديد من الأخطاء التي، لسوء الحظ، يمكن للمصنعين الروس الآخرين أن يفعلوا ذلك لا تجنب.

نود أن نرسم السطر الأخير تقريبًا ضمن سلسلة التغييرات والتحسينات الكاملة لنظام Calpex الأصلي وأن نقدم للمجتمع المهني نظامًا جديدًا بشكل أساسي من الأنابيب المرنة متعددة الطبقات المعزولة حرارياً "Isoproflex-AM". تلخيص المسار بأكمله في تطوير نظام Isoproflex-AM، يمكن القول دون مبالغة أن التحسينات العديدة في تطوير نظام Calpex وتكيفه مع ظروف التشغيل الأكثر قسوة أدت إلى إنشاء فئة جديدة من المرونة أنابيب بوليمرية متعددة الطبقات معزولة حرارياً.

ما أجمل الألماني..

إذًا، لماذا لم تكن منظمات الإمداد الحراري التابعة للبلديات الروسية، وبالتحديد العملاء الرئيسيين لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة، راضية عن الأنظمة التي تقدمها الشركات المصنعة الأوروبية؟ بادئ ذي بدء، هذه هي، بالطبع، أقطار الأنابيب الداعمة. إذا كان القطر الأكبر للأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة في التسميات القياسية للنباتات الأوروبية يبلغ 110 مم (تم استخدام الأنابيب لاستبدال الأنابيب المعدنية التي يبلغ قطرها 108 مم)، ثم لإمداد الحرارة بالأنابيب التي يبلغ قطرها المنظمات الروسية كانت هناك حاجة إلى 150 مم على الأقل (لاستبدال أنبوب معدني بقطر 159 مم)، ويفضل 203 مم (لاستبدال أنبوب 219 مم). يبدو أنه لا يوجد شيء أسهل من ذلك - يجب أن تحاول عزل الأنابيب الداعمة حرارياً المصنوعة من البولي إيثيلين المتقاطع (PEX) بقطر 140 و 160 ملم.

ولكن اتضح أن هذا كان من الصعب للغاية القيام به. وإذا كان من الممكن بطريقة أو بأخرى جرح الأنابيب التي يبلغ قطرها 140 ملم على الأسطوانة، فقد تبين أن الأمر مستحيل تقريبًا بالنسبة للأنابيب التي يبلغ قطرها 160 ملم. سيكون من الممكن اتباع طريق تقليل سمك جدار الأنبوب بحيث يكون الأنبوب أكثر مرونة، ولكن ماذا تفعل بعد ذلك بضغط تشغيل الأنبوب؟

بالإضافة إلى. اتضح أن المحركات الحرارية الروسية تحتاج أيضًا إلى أنابيب ذات قطر كبير لضغوط تصل إلى 1 ميجا باسكال. وهذا أمر مفهوم - بأقطار كبيرة تتطلب استهلاكا كبيرا للمياه، ويستخدم في البناء الشاهق. على الرغم من أن هذه الأنابيب لا تستخدم عمليا في أوروبا، إلا أنه يوجد في الممارسة الأوروبية حل تقني لإنتاج أنابيب مرنة معزولة حراريا لمثل هذا الضغط - استخدام الأنابيب الحاملة PEX مع زيادة سمك الجدار (SDR = 7.4). وهذا هو بالضبط المسار الآلي الذي سلكته معظم الشركات الأوروبية عندما حاولت غزو السوق الروسية الواسعة.

يجب أن يقال أنه حتى بالنسبة لأقطار 110 ملم، فإن هذه الأنابيب ذات سمك الجدار المتزايد هي، بعبارة ملطفة، مشهد غير عادي. وهي تشبه براميل المدفعية أكثر من كونها أنابيب لنقل سائل التبريد. من الواضح أن المقطع العرضي لهذه الأنابيب تم الاستهانة به إلى حد كبير (بحوالي 20٪) ، ومن الصعب جدًا التحدث عن مرونتها حتى بالنسبة لقطر 110 مم وأقطار 140 و 160 مم إنه ببساطة مستحيل.

ولكن هذا ليس كل شيء. اتضح أنه في أوروبا، يتم استخدام جميع الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً مع الأنابيب الداعمة المصنوعة من البولي إيثيلين المتقاطع إما لدرجات حرارة تشغيل تصل إلى 95 درجة مئوية وضغط تشغيل يصل إلى 0.6 ميجا باسكال (أنابيب التدفئة بالمنطقة)، أو حتى درجة حرارة تصل إلى 95 درجة مئوية. 70 درجة مئوية وضغط يصل إلى 1 ميجا باسكال (أنابيب المياه الساخنة الصحية). وفي الوقت نفسه، لا يتم أبدًا استخدام الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً من البوليمر عند درجة حرارة 95 درجة مئوية وضغط 1 ميجا باسكال في نفس الوقت. هذا قيد غير سارة للغاية، والذي يغلق عمليا الطريق أمام استخدام أنابيب الحرارة المرنة القياسية لأنظمة التدفئة في المباني الشاهقة (17 طابقا وما فوق).

تم توريد أنابيب Isoproflex-AM إلى مواقع استبدال شبكات التدفئة لمدة ثلاث سنوات بعد الانتهاء من جميع الاختبارات المعملية في المصنع

الحقيقة الأخيرة لم ينكرها المصنعون الأوروبيون أبدًا، ومن السهل فهم ذلك من خلال وثائقهم الفنية. بالنسبة لشبكات توزيع الحرارة في الدول الأوروبية، فإن هذا الاستخدام لأنابيب الحرارة المرنة ليس مناسبًا جدًا - في أوروبا لا توجد عمليًا مباني شاهقة متصلة بشبكات التدفئة البلدية. المدن الروسية ذات المناطق السكنية متعددة الطوابق هي مسألة أخرى. وبالنظر إلى أن الأنابيب الحرارية الأوروبية المرنة يتم توريدها إلى روسيا من خلال المنظمات التجارية، فإن مستوى الدعم الفني لمشاريع وضع هذه الأنابيب منخفض للغاية. لذلك تظهر أنابيب الحرارة المرنة من العلامات التجارية الأوروبية المعروفة في شبكات التدفئة في مناطق التطوير السكني الجماعي مع المباني المكونة من 22 طابقًا وما فوق. في الوقت نفسه، ظهرت في بعض كتالوجات التجار الروس عبارات حول استخدام أنابيب البوليمر المرنة عند درجات حرارة 105 درجة مئوية وحتى 110 درجة مئوية. سأكرر الفكرة الموضحة في بداية المقال: مثل هذه الحالات من الاستخدام الأمي لتقنيات البوليمر في شبكات توزيع الحرارة يمكن أن تؤدي إلى فقدان الثقة في فكرة استخدام البوليمرات في هذا المجال.

نظام جديد للظروف الروسية

وهكذا، واجه مصنع AND Gaztrubplast حقيقة أن الأنظمة الأوروبية الحالية المثبتة لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة لم تكن مناسبة لظروف التشغيل الروسية. لا أقطار الأنابيب ولا ضغط التشغيل يفي بالقيم المطلوبة. بمعنى آخر، بالنسبة لظروف التشغيل الروسية الأكثر صرامة، كانت هناك حاجة إلى نظام مختلف. مع الأخذ في الاعتبار أن أنابيب البولي إيثيلين الكلاسيكية المترابطة لها عمر خدمة محدود في ظل هذه الأحمال الشديدة، فإن تغيير النظام يعني تغيير تصميم الأنبوب الداعم نفسه.

يتيح النهج الجديد تصميم الأنابيب بخصائص محددة وفقًا لمتطلبات المستهلك

جزئيًا، تم بالفعل وصف التصميم الجديد للأنابيب المقواة الحاملة التي ينتجها مصنع AND Gaztrubplast في الأدبيات. دون الكشف عن جميع التفاصيل الفنية للتصميم الجديد، والتي تشكل محتوى "المعرفة" والتي يتم تسجيلها حاليًا كبراءة اختراع، سنتناول السمات الرئيسية لتصميم الأنبوب الداعم.

الأنبوب عبارة عن "فطيرة" متعددة الطبقات، أساسها هو نفس أنبوب PEX-a (رقيق الجدران)، معزز بخيط كيفلر. يتم اختيار تسلسل وسمك جميع الطبقات التكنولوجية بطريقة تجعل الأنبوب الناتج عبارة عن هيكل متجانس، ويتحمل جميع الاختبارات اللازمة، وتقع طبقة التسليح داخل جسم الأنبوب. في الوقت نفسه، تبين أن السماكة الإجمالية لجدار الأنبوب أقل بمقدار 0.6 ميجاباسكال من سماكة جدار أنبوب البولي إيثيلين التقليدي المتشابك، مما جعل من الممكن زيادة مرونة الأنبوب بشكل كبير. زيادة مرونة الأنبوب جعلت من الممكن إنشاء أنبوب مرن بقوة 1 ميجاباسكال وقطر يصل إلى 160 ملم. لكن الشيء الأكثر أهمية هو أن الأنبوب المطور يمكنه تحمل اختبارات الأحمال القصوى المطلوبة - 95 درجة مئوية و 1 ميجا باسكال في نفس الوقت. وكانت هذه بالضبط هي المهمة التي تم تحديدها أمام الفريق الذي أنشأ النوع الجديد من الأنابيب.

إن الهيكل متعدد الطبقات المتطور لأنبوب الدعم يجعل من السهل جدًا إضافة طبقات إضافية ضرورية لإنتاج الأنابيب ذات الخصائص المحددة. وبالتالي، وبناءً على طلب العميل، تم إضافة طبقة عازلة لتصميم الأنبوب لمنع انتشار الأكسجين من الخارج. حاليًا، هناك عدد من الطبقات الإضافية قيد التطوير، والتي ستسمح بإنتاج الأنابيب وفقًا للمعايير الأوروبية الجديدة، والتي يجري تطويرها حاليًا.

خلال السنوات السبع التي تم خلالها إتقان إنتاج الأنابيب الحرارية المرنة القياسية وكان تطوير الأنابيب ذات التصميم الجديد قيد التنفيذ، لم يقف المصنعون الأوروبيون ساكنين. وقد ظهر عدد من التحسينات في تصميم أنظمتها، مما ساهم في زيادة كبيرة في عمر خدمة الطبقة العازلة للحرارة. على وجه الخصوص، بدأت شركتا Brugg Rohrsysteme وLogstor في إنتاج أنابيب حرارية مرنة بطبقة خاصة تمنع انتشار الغاز الرغوي من طبقة الرغوة واستبداله بالأكسجين الجوي. والحقيقة هي أنه، كما أظهرت العديد من الدراسات في السنوات الأخيرة، بسبب تأثير الاستبدال، فإن معامل التوصيل الحراري للعزل الحراري يزيد بنسبة 15٪ على مدى 10 سنوات من التشغيل. من الواضح أن تدهور خصائص العزل الحراري في هذه الحالة أمر مهم للغاية. ولهذا السبب، أثناء تطوير أنابيب Isoproflex-AM، تم إدخال هذه التحسينات أيضًا في تصميم الأنابيب الجديد.

يمكننا أن نستنتج أن النهج المتبع في تطوير الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً من البوليمر قد تغير. يتيح النهج الجديد تصميم الأنابيب بخصائص محددة وفقًا لمتطلبات العميل. يمكن أن يختلف عدد الطبقات ومجموعتها بشكل كبير. يتيح لنا ذلك نقل نوع جديد من الأنابيب إلى فئة هياكل البوليمر الهندسية متعددة الطبقات والحديث عن ولادة فئة كاملة من الأنابيب المرنة متعددة الطبقات المعزولة حرارياً من البوليمر.

لقد تم توريد أنابيب Isoproflex-AM إلى مواقع استبدال شبكات التدفئة لمدة ثلاث سنوات، خاصة في موسكو، بعد الانتهاء من جميع الاختبارات المعملية في المصنع. الآن، بعد موسم التدفئة الشديد لشتاء 2005-2006 شديد البرودة، يمكننا أن نقول بثقة أن الاختبارات الميدانية لنظام Isoproflex-AM قد اكتملت.

المادة الأولية هي البولي ايثيلين.

الصنف "الساخن" مصنوع من PE-Xa (DIN16892/16893) مع حاجز الأكسجين (DIN4726). لتصنيع الأشكال "الباردة" يتم استخدام PE-100 (DIN12201). يتم إنتاج الأول باللون الأصفر، والأخير باللون الأسود. العزل الرغوي والغلاف مصنوعان أيضًا من PE. يعتمد تصميم خط أنابيب الحرارة على مبدأ الغرف المغلقة، مما يضمن السلامة أثناء أعمال التشغيل والتركيب.

يتم وضع عازل حراري في طبقات بين الأنابيب الداخلية. مادة العزل الرغوية المرنة (رغوة البولي يوريثان)، المصنوعة من البولي إيثيلين المتشابك، لها هيكل مسامي. من الضروري إنشاء حماية حرارية موثوقة، وكذلك فصل أنابيب الإمداد عن أنابيب الإرجاع داخل الهيكل. الطبقة المموجة الخارجية مصنوعة من HDPE.

من خلال المقالات الموجودة في كتالوج متجرنا عبر الإنترنت، يمكنك طلب الأنابيب المعزولة حراريًا Uponor (Uponor)، وISOPECS، وIsoproflex، بالإضافة إلى منتجات الشركات المصنعة الأخرى، والتي تكون مصحوبة بشهادات المطابقة.

معايير الدولة

يجب أن تلبي جودة المنتج متطلبات معايير الدولة:

• GOST 32415-2013 "أنابيب الضغط البلاستيكية الحرارية وأجزاء التوصيل الخاصة بها لأنظمة إمدادات المياه والتدفئة. الشروط الفنية العامة".
• GOST 18599-2001 "أنابيب الضغط من البولي إيثيلين. الشروط الفنية".
• GOST 30732-2006 "الأنابيب والتجهيزات الفولاذية ذات العزل الحراري المصنوعة من رغوة البولي يوريثان بغطاء واقي."
• GOST R 54468-2011 "أنابيب مرنة مع عزل حراري لأنظمة الإمداد الحراري وإمدادات المياه الساخنة والباردة."
• TU 576431-006-01297858-99 "الأنابيب المعزولة حرارياً مع العزل الحراري المصنوعة من رغوة البولي يوريثان."
• غوست 1599-2001.

إضافة إلى المواقع المفضلة

أنابيب العزل الحراري في أنظمة إمدادات المياه

اليوم، يتم بناء أنظمة التدفئة وتكييف الهواء وإمدادات المياه بشكل متزايد باستخدام الأنابيب البلاستيكية المرنة. الأساس لأنظمة التدفئة هو أنابيب مرنة ومعزولة. إنه أمر نادر الحدوث، ولكن يمكنك أيضًا العثور على أنظمة مصنوعة على أساس أنابيب النحاس المعزولة حراريًا. هذه الأنابيب مصنوعة من النحاس الملدن النقي تقريبًا، ومغطاة من الأعلى بطبقة من PVC أو البولي بروبيلين لتحسين خصائص العزل الحراري. ومع ذلك، فإن مثل هذا الخط يكلف الكثير من المال، لذلك لا يستطيع الجميع تحمله.

تركيب أنبوب عازل للحرارة: 1. أنبوب ضغط ريكس. 2. طبقة حماية الأكسجين (حسب طلب العميل). 3. العزل الحراري مصنوع من رغوة البولي يوريثان شبه الصلبة. 4. طبقة الحاجز. 5. غلاف واقي مصنوع من مادة البولي إيثيلين. 6. خطوط التعريف الخضراء.

ما هي الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً؟

في البداية، تجدر الإشارة إلى أن الأنابيب المرنة تتمثل في المنتجات البلاستيكية. لا تشمل هذه الفئة منتجات الحديد الزهر والصلب والنحاس. ولكن في الوقت نفسه، يتم تصنيف البلاستيك المعدني أيضًا على أنه منتجات مرنة.

تسمى هذه المنتجات معزولة حرارياً فقط لأنها تحتوي على غلاف علوي خاص يعمل على تحسين بعض خصائص الأنابيب.

وتباع هذه المنتجات في لفائف من عدة أمتار. لا يتطلب تركيبها إعدادًا أوليًا أو مهارات خاصة أو معدات خاصة.

أما بالنسبة لنطاق التطبيق فهو واسع جدًا. يمكننا القول أن الأنابيب المعزولة حرارياً تستخدم حيثما يمكن استخدام المنتجات التقليدية، أي في أنظمة التدفئة، وإمدادات المياه الباردة والساخنة، وأنظمة الصرف الصحي، وما إلى ذلك.

هذه الأنابيب هي الأكثر فعالية في أنظمة إمدادات الماء الساخن. إنه عزل حراري يسمح بنقل الماء الساخن لمسافات طويلة دون أي انخفاض تقريبًا في درجة حرارة سائل التبريد.

أنابيب البولي بروبلين المعزولة بالحرارة

الأكثر شعبية هي منتجات البولي بروبيلين المعزولة حرارياً. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأنبوب قادر على تحمل الضغوط العالية: ثابتة عند 10 أجواء وقصيرة المدى عند 13 ضغط جوي.

أنواع الأنابيب المعزولة حرارياً من مختلف الشركات المصنعة: 1- الأنابيب المصنوعة من مادة البولي بيوتين (البولي بيوتيلين)، حيث تكون طبقة العزل الحراري من مادة البولي إيثيلين PE الرغوية فيزيائياً، والغلاف الواقي المموج الخارجي مصنوع من مادة HDPE. 2.3- الأنابيب مصنوعة من البولي إيثيلين المتشابك، حيث يكون العزل الحراري من البولي إيثيلين الرغوي، والغلاف الخارجي الواقي المزدوج المموج مصنوع من مادة HDPE.
4- مواسير فولاذية عازلة لرغوة البولي يوريثان، غلاف حماية خارجي مصنوع من مادة HDPE.

يمكن أن تصل درجة حرارة سائل التبريد في مثل هذه المنتجات إلى 95 درجة، في حين أن مادة البولي بروبيلين لا تنهار، ويحتفظ الغلاف الخارجي بخصائص العزل الحراري.

من بين أمور أخرى، مادة البولي بروبيلين هي مادة شديدة المقاومة لمختلف البيئات العدوانية. إنها موثوقة في التشغيل ومتينة للغاية. عمر الخدمة لخط الأنابيب المصنوع من هذه المادة يزيد عن عشرات السنين.

يمكن استخدام مادة البولي بروبيلين في أنظمة التدفئة وفي أنظمة إمدادات المياه الغذائية. يصبح هذا ممكنًا بفضل نظافة أنابيب البولي بروبيلين. حتى في درجات الحرارة المرتفعة، فإنها لا تنبعث منها مواد خطرة على صحة الإنسان.

على الرغم من أن مادة البولي بروبيلين تعتبر مادة مرنة، إلا أن الأنابيب منها مصنوعة من قطع بطول 4 أمتار، حيث يكاد يكون من المستحيل لفها في ملفات دون الإضرار بالمنتج نفسه.

تركيب خط أنابيب البولي بروبلين

وتجدر الإشارة على الفور إلى أنه عند تركيب خط أنابيب من مادة البولي بروبيلين لأي غرض من الأغراض، لا ينبغي أن تجعل الأنبوب مثنيًا في أي مكان.

لتنفيذ العمل، ستحتاج إلى أدوات قياسية للعمل مع خطوط الأنابيب البلاستيكية، أي مقص خاص وآلة لحام.

هناك حاجة إلى مقص خاص لإجراء قطع مستقيمة على الأنابيب. إذا لم يكن لديك مثل هذا المقص، يمكنك استخدام منشارا ذو أسنان ناعمة. في هذه الحالة، بعد كل قطع، يجب تنظيف نهاية الأنبوب.

يتم توصيل أنابيب البولي بروبيلين ببعضها البعض باستخدام التركيبات عن طريق اللحام. يتم استخدام آلة لحام خاصة لهذا الإجراء.

كيفية اختيار آلة اللحام؟

تتوفر حاليًا مجموعة واسعة من آلات اللحام في أسواق البناء. ومع ذلك، لا تستوفي جميعها المتطلبات المفروضة عليها والتي تضمن نتائج ممتازة.

لاختيار آلة لحام ذات نسبة سعر/جودة عادية، عليك الانتباه إلى بعض الخصائص التقنية لهذه الأداة. لذلك، واحدة من الخصائص الرئيسية هي نطاق الحجم. يوضح أحجام الأنابيب المناسبة للعمل مع هذا الجهاز. على سبيل المثال، إذا كانت هناك حاجة للعمل مع الأنابيب التي يبلغ قطرها 7 سم، والجهاز مصمم للأقطار من 20 إلى 60، فلا فائدة منه. الأمر نفسه ينطبق على الحد الأدنى للنطاق.

تجدر الإشارة إلى أن الأداة الأكثر تكلفة تأتي مع العديد من الملحقات المصنوعة من مادة التفلون. بمساعدة هذه المرفقات، يكون الجهاز قادرا على العمل مع أي قطر تقريبا.

المعلمة الثانية المهمة هي قوتها. إذا قمت بشراء أداة فقط لإنشاء نظام إمدادات المياه في المنزل، فإن قوة 800 واط كافية تمامًا، حيث يستخدمون في منازلهم أنابيب نادرًا ما يتجاوز قطرها 63 ملم.

عند اختيار الأداة يجب الانتباه إلى وجود منظم الحرارة. يحافظ باستمرار على درجة الحرارة عند المستوى المطلوب، أي 270 درجة، في الوضع التلقائي. إذا لم تكن آلة اللحام مجهزة بمثل هذا الجهاز، فسيتعين الحفاظ على درجة الحرارة يدويا.

في كثير من الأحيان تكون التكلفة هي العامل الحاسم في مثل هذا الاختيار الصعب. وبطبيعة الحال، فإن الأدوات التي يتم إنتاجها هنا أرخص بكثير من نظيراتها الأوروبية. ومع ذلك، فإن العديد من الأجهزة الأجنبية تعمل منذ فترة طويلة في جميع أنحاء مساحة ما بعد الاتحاد السوفيتي. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه من بين الأدوات المحلية هناك أيضًا أمثلة جديرة بالاهتمام وهي كافية تمامًا لتركيب نظام إمدادات المياه في المنزل.

لذلك، فإن البناء الفعلي لخط الأنابيب يبدأ فقط بعد شراء جميع المكونات والمكونات. أولاً، قم بتشغيل آلة اللحام لتسخينها. بعد ذلك، يتم قطع جزء من الأنابيب بالحجم المطلوب. عند وضع العلامات، يجب ألا تنسى أن بعض أجزاء الأنبوب سوف تدخل داخل عنصر التوصيل - التركيب.

بعد ذلك، يتم حماية القطعة المقطوعة من الأطراف. بعد ذلك، يتم تطبيق العلامات عليه. يتم وضع علامة من النهاية على مسافة تساوي عمق التركيب مطروحًا منه 2-3 ملم. ستكون هذه العلامة بمثابة إشارة إلى أن الأنبوب قد دخل إلى عنصر التوصيل بشكل صحيح أثناء عملية تجميع خط الأنابيب.

بعد تسخين آلة اللحام بالكامل، يمكنك البدء في اللحام المباشر. يتم تركيب قطعة وقطعة من الأنابيب على الفوهة. مع حركة سلسة يتم التقريب بين هذين العنصرين. عند إدخال التركيب بالكامل في الفوهة، يتم ملاحظة الوقت. إذا لم يصل الأنبوب خلال هذا الوقت إلى النقطة المطلوبة بعد، فيجب فقط رفعه، لكن العد التنازلي مستمر.

من الضروري مراقبة الوقت حتى لا يتم الإفراط في تعريض العناصر البلاستيكية. يختلف أيضًا وقت اللحام للأنابيب ذات الأقطار المختلفة. على سبيل المثال، يجب إمساك أنبوب يبلغ قطره 2.5 سم لمدة 5 ثوانٍ. بالنسبة لأنبوب قطره 4 سم، هذه المرة 12 ثانية.

بعد انتهاء مدة الاحتجاز، تتم إزالة الأنبوب والوصلات من الفوهة في نفس الوقت. إذا لم تتمكن من القيام بذلك بحركة طفيفة، فيمكنك تدوير الهيكل قليلاً حول محوره. بعد ذلك، يتم إدخال الأنبوب في فتحة التركيب وفقًا للعلامة الموضوعة ويتم تثبيته هناك لمدة 8-10 ثوانٍ. هذا يكمل الاتصال.

الأنابيب البلاستيكية المعزولة

تستخدم الأنابيب البلاستيكية، مثل أنابيب البولي بروبلين، بنشاط في أنظمة إمدادات المياه الساخنة.

PVC مادة مرنة، ولكنها لا تزال صلبة تمامًا. معامل التمدد الحراري الخاص به صغير جدًا لدرجة أنه غير مرئي عمليًا. هناك اعتقاد شائع بأن PVC يطلق مواد سامة عند تسخينه. نعم هذا صحيح. تتم عملية الفصل فقط تحت حرارة عالية جدًا تبلغ حوالي 400 درجة. ولذلك، فإن منتجات PVC آمنة للصحة.

تركيب خط أنابيب مصنوع من عناصر PVC

الأدوات التي ستحتاجها هي المقص وورق الصنفرة والغراء الخاص بمنظف. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتاج إلى فرشاة لوضع المادة اللاصقة.

يتم تجميع نظام إمدادات المياه عن طريق لصق عناصره الفردية.

الغراء المطبق على سطح PVC يذيب الطبقة العليا. يحدث نفس الشيء مع عنصر الاتصال. وهكذا تمتزج المادة المذابة لتشكل كتلة متجانسة عند تصلبها. هذا الاتصال قوي جدا. إنها ليست أقل شأنا في هذا المؤشر من PVC الصلب.

قبل البدء في اللصق، يتم فحص جميع العناصر الشكلية. يتم إدخال جميع الأنابيب جافة في التركيبات. يجب أن تتناسب مع 2/3 من طول التركيب.

بعد الفحص، يتم قطع الأنبوب إلى الحجم المطلوب. إذا كان المنتج كبيرًا بدرجة كافية، يكون القطع أكثر ملاءمة باستخدام قاطعة أسطوانية. بعد القطع، يتم تنظيف أو معالجة نهاية الأنبوب بسكين خاص مصمم للشطب.

بعد ذلك، تتم معالجة السطح الذي سيشارك في عملية اللصق باستخدام مادة أولية - منظف خاص. هذا السائل يجعل الطبقة العليا من PVC ناعمة، مما يسمح للتركيبة اللاصقة بالتغلغل بشكل أعمق في بنية المادة.

بعد ذلك، يتم تطبيق الغراء على الجزء الداخلي من التركيب وعلى الجزء الخارجي من الأنبوب. يتم إدخاله في التركيب وتدويره هناك بحوالي ربع دائرة حول محوره. يتيح لك ذلك توزيع الغراء بالتساوي على السطح بأكمله المراد لصقه. بعد ذلك، يتم ضغط الأنبوب بقوة كافية على عنصر التوصيل. في هذا الموقف، يتم الاحتفاظ بكلا العنصرين لمدة نصف دقيقة.

هذه هي الطريقة التي يتم بها تجميع خط أنابيب المياه بالكامل. في حالة أن قطر العناصر أكثر من خمسة سنتيمترات، يتم استخدام أجهزة تشديد خاصة.

لا يكمن الاختلاف الأساسي بينها وبين الأنابيب الفولاذية المستخدمة تقليديًا في مادة أنابيب الضغط المقاومة لجميع أنواع التآكل. تسمح المرونة العالية للأنابيب بإنتاجها على شكل مقاطع طويلة وتسليمها إلى المواقع في شكل ملفات. ومع ذلك، لكي يدخل الأنبوب الجديد في ممارسة البناء، كان على المطورين إنشاء منتج جديد يتكيف مع احتياجات قطاع السوق هذا - تزويد الأنبوب بعزل حراري عالي الجودة وموثوق، وتطوير نظام اتصال، وما إلى ذلك. الشركات المصنعة الرائدة لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة هي الشركات الأوروبية Brugg Rohrsysteme، Uponor، Logstor، Isoplus، Microflex، إلخ.

لقد طوروا جميعًا ليس فقط الأنابيب المرنة العازلة للحرارة، ولكن أيضًا أنظمة كاملة من الأنابيب الحرارية المرنة المعزولة بالحرارة من البوليمر. مفهوم النظام في هذه الحالة واسع للغاية. ولا يقتصر الأمر على التركيبات والمكونات والمعدات المتخصصة لتثبيت خطوط الأنابيب الحرارية على الطريق فحسب. ولا يقل أهمية عن ذلك، وربما الأهم هنا، هو تصميم الأنابيب ونظام تفاعلها مع الأنابيب التقليدية (المعدنية) وصمامات الإغلاق ونظام العزل المائي ونظام التعويض الذاتي الحراري ونظام UEC (إذا كنا نتحدث عن أنابيب Casaflex مع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المموجة الحلزونية الحاملة). وينبغي أن يشمل ذلك أيضًا مجموعة كاملة من الحلول التقنية لوضع الأنابيب المرنة في الظروف الصعبة للتنمية الحضرية الكثيفة، ونظام لحساب فقد الحرارة ونظام الحسابات الهيدروليكية، والتي تختلف تمامًا عن تلك المستخدمة للأنابيب المعدنية في عزل رغوة البولي يوريثان. بشكل منفصل، تجدر الإشارة إلى نظام التعويض الذاتي الحراري للأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة من البوليمر. على الرغم من أن معامل التمدد الحراري لأنابيب البولي إيثيلين أعلى بكثير من معامل الأنابيب المعدنية، إلا أنه بسبب القيمة المنخفضة لمعامل المرونة، تنشأ ضغوط طفيفة في الأنابيب، وهي أقل بكثير من مؤشرات قوة مادة الأنابيب ولا يمكن أن يؤدي إلى فقدان استقرار الأنابيب.

اتبعت الشركات الأوروبية الرائدة أساليب مختلفة لتصميم أنظمة أنابيب الحرارة المرنة المصنوعة من البوليمر. ولكل من هذه الأنظمة جوانبها الإيجابية والسلبية. لكن هناك شيء واحد مشترك بينها - فهي جميعها أنظمة كاملة تم فيها حل جميع المشكلات المذكورة أعلاه وتم إنفاق موارد مالية وبشرية كبيرة على تطويرها. والنسخ الأعمى لجزء من هذه الأنظمة (على سبيل المثال، الأنابيب فقط) أو استخدام هذه الأنظمة في ظروف تشغيل غير مخصصة لها، كما سيتم مناقشته أدناه، غالبًا ما يؤدي إلى عواقب غير مرغوب فيها ومخاطر مالية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، مع النهج الأمي لنسخ مثل هذه الأنظمة، فإن فكرة استخدام أنابيب البوليمر المرنة العازلة للحرارة على شبكات التدفئة في الأسواق الجديدة الواعدة، مثل السوق الروسية، تفقد مصداقيتها. مع كل الجوانب الإيجابية لاستخدام الأنظمة الأوروبية الجيدة من الأنابيب البوليمرية المرنة المعزولة حرارياً، تجدر الإشارة إلى أنها جميعها، دون استثناء، تم تطويرها لظروف أوروبية محددة للغاية. كما هو معروف، في الدول الأوروبية لا توجد عمليا أنظمة للشبكات المركزية الموحدة على نطاق المدن الكبيرة، وخاصة المدن الكبرى. عادةً ما تخدم شبكات توزيع الحرارة هناك عدة أحياء صغيرة بمحطات تدفئة صغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تنفذ العديد من الدول الأوروبية باستمرار برنامجًا لتقليل درجة حرارة سائل التبريد، مما يقلل بشكل كبير من الحمل على شبكات توزيع الحرارة.

قبل ست سنوات، عندما واجه المصنعون الروس لأنابيب البوليمر مهمة إتقان إنتاج أنواع جديدة من الأنابيب لشبكات توزيع الحرارة في المدن الروسية، كانت الأسئلة المتعلقة بإمكانية تطبيق الأنظمة الأوروبية لا تزال قائمة Terra Incognita. أول مصنع روسي لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة كان مصنع موسكو "AND Gaztrubplast"، الذي بدأ تطوير هذه المنتجات بناءً على تعليمات إدارة الوقود والطاقة التابعة لحكومة موسكو (DTEH حاليًا). كان هذا المصنع هو الذي واجه مهمة اختيار أحد الأنظمة الأوروبية ومشكلة تكييف هذا النظام مع ظروف المدن الروسية. بعد ذلك، قبل ست سنوات، فهم موظفو المصنع شيئًا واحدًا فقط - وهو أن هذه الأسلاك الحرارية المرنة عبارة عن نظام معقد ومن أجل بناء مبنى نظام جديد بمتطلباته الخاصة، من الضروري أن يكون لديك أساس متين من نظام تم تطويره مسبقًا ولهذا السبب تم اتخاذ القرار بشأن شراء عدة تراخيص لأحد الأنظمة الأوروبية المتطورة لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة، حيث تتمتع بخبرة ست سنوات في تطوير هذا النظام وتجربة تشغيله في اللغة الروسية، وخاصة في موسكو، أظهرت الظروف أن هذا القرار كان القرار الصحيح الوحيد، مما سمح لنا بتجنب العديد من الأخطاء، والتي، لسوء الحظ، لم يتمكن المصنعون الروس الآخرون من تجنبها في عام 2000، متخصصون من مصنع AND Gaztrubplast وUTEC (حاليًا DTEKH) التابعة لحكومة موسكو، أجرى تحليلًا تقنيًا واقتصاديًا شاملاً للتقنيات المستخدمة في الممارسة العالمية، وقام المتخصصون في المصنع بدراسة تجربة الشركات Rehau (ألمانيا)، وUponor (فنلندا)، وDizayn Group (تركيا)، وBrugg رورسيستم (سويسرا)، إسوبلس (النمسا). ونتيجة لذلك، تم اختيار تكنولوجيا إنتاج الأنابيب Brugg Rohrsysteme CALPEX - وهي ليست أقل شأنا من حيث الخصائص التقنية للأنابيب من الشركات المصنعة الأخرى، فقد تبين أنها أكثر تقدما من الناحية التكنولوجية وسمحت بإمكانية استخدام المواد الخام والمكونات الروسية.

في عام 2001، تم مد الكيلومترات الأولى من أنابيب CALPEX في شبكات إمدادات المياه الساخنة والتدفئة في العديد من مرافق UTEH في موسكو. بينما كانوا "يعملون" على موسم التدفئة الأول، كان المصنع يقوم بتركيب خط تكنولوجي لإنتاج أنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة "Isoproflex" (النظير الروسي لأنابيب CALPEX السويسرية) بموجب اتفاقية ترخيص مع شركة Brugg Rohrsysteme. وفي ربيع عام 2002 تم تشغيل الخط. قامت منظمات الإمداد الحراري في موسكو بسرعة بتركيب شبكات تدفئة بطول 50 كيلومترًا باستخدام أنابيب Isoproflex. وفي نفس العام، تم مد الكيلومترات الأولى من شبكات التدفئة في موسكو باستخدام أنابيب Casaflex مع أنبوب ضغط مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المموج الحلزوني بدرجة حرارة تشغيل تصل إلى 135 درجة مئوية. وفي عام 2003، بدأ المصنع بإنتاج أنابيب البولي إيثيلين المتصالبة من شركة PEX بموجب اتفاقية ترخيص مع إحدى الشركات الرائدة في تصنيعها، وهي شركة Golan Plastic الإسرائيلية. وبالتالي، تم تقليل اعتماد الإنتاج على إمدادات الاستيراد بشكل كبير. ومع ذلك، من أجل إدخال أنابيب جديدة على نطاق واسع في ممارسة البناء، كان من الضروري تكييف التكنولوجيا السويسرية مع تفاصيل المدن الروسية الكبيرة. ما الذي لم يناسب منظمات إمدادات الحرارة البلدية الروسية، أي أنها العملاء الرئيسيون لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة، مع الأنظمة التي تقدمها الشركات المصنعة الأوروبية؟ بادئ ذي بدء، هذه هي، بالطبع، أقطار الأنابيب الداعمة. إذا كان القطر الأخير للأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة، في التسميات القياسية للنباتات الأوروبية، هو 110 مم (تم استخدام الأنابيب لاستبدال الأنابيب المعدنية التي يبلغ قطرها 108 مم)، ثم كانت هناك حاجة إلى أنابيب من المنظمات الروسية لإمداد الحرارة على الأقل حتى 150 مم (لاستبدال أنبوب معدني بقطر 159 مم)، أو الأفضل من ذلك، أنبوب 203 مم (لاستبدال أنبوب 219 مم). لذلك، في عام 2004، أتقن المصنع إنتاج أنابيب Isoproflex بأقطار أنابيب الضغط 140 و160 ملم. هذه الأنابيب ليس لها نظائرها في الممارسة العالمية وهي مخصصة لشبكات التدفئة في المدن الروسية الكبرى.

في الوقت نفسه، لنقل الأنابيب بهذا القطر، بناءً على تعليمات المصنع، تم تصميم وتصنيع نصف مقطورات في إحدى الشركات القريبة من موسكو لنقل البراميل بأنابيب مرنة معزولة بالحرارة. ومع ذلك، لم يكن ذلك كافيا. اتضح أن المحركات الحرارية الروسية تحتاج أيضًا إلى أنابيب ذات قطر كبير لضغوط تصل إلى 1.0 ميجا باسكال. وهذا أمر مفهوم - بأقطار كبيرة تتطلب استهلاكا كبيرا للمياه، ويستخدم في البناء الشاهق. على الرغم من عدم استخدام هذه الأنابيب عمليا في أوروبا، إلا أنه يوجد في الممارسة الأوروبية حل تقني لإنتاج أنابيب مرنة معزولة حراريا لمثل هذا الضغط - استخدام الأنابيب الحاملة PEX مع زيادة سمك الجدار (SDR 7.4). وهذا هو بالضبط المسار الآلي الذي سلكته معظم الشركات الأوروبية عندما حاولت غزو السوق الروسية الواسعة. يجب أن يقال أنه حتى بالنسبة لأقطار PO مم، فإن أنابيب الحرارة المرنة ذات سمك الجدار المتزايد للأنابيب الداعمة لـ PEX تشبه براميل مدفع المدفعية أكثر من أنابيب نقل سائل التبريد. من الواضح أن المقطع العرضي لهذه الأنابيب تم الاستهانة به إلى حد كبير (بحوالي 20٪)، ومن الصعب جدًا التحدث عن مرونتها حتى بالنسبة لقطر 110 مم، وأقطار 140 مم و160 مم. مم هو ببساطة مستحيل. ولكن هذا ليس كل شيء. اتضح أنه في أوروبا، يتم استخدام جميع الأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة مع الأنابيب الداعمة المصنوعة من البولي إيثيلين المتشابك إما لدرجات حرارة تشغيل تصل إلى 95 درجة مئوية وضغط تشغيل يصل إلى 0.6 ميجا باسكال (أنبوب تسخين المنطقة)، أو حتى درجة حرارة 70 درجة مئوية وضغط يصل إلى 1.0 ميجا باسكال (أنابيب المياه الساخنة الصحية). وفي الوقت نفسه، لا يتم استخدام الأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة من البوليمر أبدًا عند درجة حرارة 95 درجة مئوية وضغط 1.0 ميجا باسكال في نفس الوقت. يعد هذا قيدًا مزعجًا للغاية ويغلق الطريق عمليًا أمام استخدام أنابيب الحرارة المرنة القياسية لأنظمة التدفئة في المباني الشاهقة (17 طابقًا وما فوق). الحقيقة الأخيرة لم ينكرها المصنعون الأوروبيون أبدًا، ومن السهل فهم ذلك من خلال وثائقهم الفنية. بالنسبة لشبكات توزيع الحرارة في الدول الأوروبية، فإن هذا الاستخدام لأنابيب الحرارة المرنة ليس مناسبًا جدًا - في أوروبا لا توجد عمليًا مباني شاهقة متصلة بشبكات التدفئة البلدية. المدن الروسية ذات المناطق السكنية متعددة الطوابق هي مسألة أخرى.

وبالنظر إلى أن الأنابيب الحرارية الأوروبية المرنة يتم توريدها إلى روسيا من خلال المنظمات التجارية، فإن مستوى الدعم الفني لمشاريع وضع هذه الأنابيب منخفض للغاية. لذلك تظهر أنابيب الحرارة المرنة من العلامات التجارية الأوروبية المعروفة في شبكات التدفئة في مناطق التطوير السكني الجماعي مع المباني المكونة من 22 طابقًا وما فوق. في الوقت نفسه، ظهرت في بعض كتالوجات التجار الروس عبارات حول استخدام أنابيب البوليمر المرنة عند درجات حرارة 105 درجة مئوية وحتى 110 درجة مئوية. سأكرر الفكرة المعبر عنها في بداية المقال - مثل هذه الحالات من الاستخدام الأمي لتقنيات البوليمر في شبكات توزيع الحرارة يمكن أن تؤدي إلى فقدان الثقة في فكرة استخدام البوليمرات في هذا المجال. وهكذا، واجه مصنع AND Gaztrubplast حقيقة أن الأنظمة الأوروبية الحالية المثبتة لأنابيب البوليمر المرنة المعزولة بالحرارة لم تكن مناسبة لظروف التشغيل الروسية. لا أقطار الأنابيب ولا ضغط التشغيل يفي بالقيم المطلوبة. بمعنى آخر، بالنسبة لظروف التشغيل الروسية الأكثر صرامة، كانت هناك حاجة إلى نظام مختلف. مع الأخذ في الاعتبار أن أنابيب البولي إيثيلين الكلاسيكية المترابطة لها عمر خدمة محدود في ظل هذه الأحمال الشديدة، فإن تغيير النظام يعني تغيير تصميم الأنبوب الداعم نفسه. في عام 2003، قام المصنع بتطوير وطرح نوع جديد من الأنابيب في الإنتاج الضخم - "Isoproflex A"، مع أنبوب ضغط معزز بخيوط ألياف الأراميد (كيفلر). يوفر التسليح زيادة في قوة الأنابيب دون زيادة سمك الجدار.

بالمقارنة مع نظيره الأوروبي - أنبوب PEX ذو سمك الجدار المتزايد - يتمتع أنبوب الضغط المقوى بإنتاجية أكبر، وهو أكثر ملاءمة للتركيب، والأهم من ذلك، أنه أرخص بكثير. أدى المزيد من التحسين في تصميم الأنابيب المقواة المصنوعة من البولي إيثيلين المتقاطع إلى إنشاء نوع جديد من المنتجات في عام 2005 - وهو أنبوب معزول حراريًا معزز بـ 8 طبقات، والذي حل محل أنبوب Isoproflex A الذي تم إنتاجه مسبقًا. يتم اختيار تسلسل وسمك جميع الطبقات التكنولوجية بطريقة تجعل الأنبوب الناتج عبارة عن هيكل متجانس، ويتحمل جميع الاختبارات اللازمة، وتقع طبقة التسليح داخل جسم الأنبوب. في الوقت نفسه، تبين أن السماكة الإجمالية لجدار الأنبوب أقل بمقدار 0.6 ميجاباسكال من سماكة جدار أنبوب البولي إيثيلين التقليدي المتشابك، مما جعل من الممكن زيادة مرونة الأنبوب بشكل كبير. زيادة مرونة الأنبوب جعلت من الممكن إنشاء أنبوب مرن بقوة 1.0 ميجاباسكال وقطر يصل إلى 160 ملم. ولكن الشيء الأكثر أهمية هو أن الأنبوب المطور يمكنه تحمل اختبارات الأحمال القصوى المطلوبة - 95 درجة مئوية و1.0 ميجا باسكال في نفس الوقت.

وكانت هذه بالضبط هي المهمة التي تم تحديدها أمام الفريق الذي أنشأ النوع الجديد من الأنابيب. إن الهيكل متعدد الطبقات المتطور لأنبوب الدعم يجعل من السهل جدًا إضافة طبقات إضافية ضرورية لإنتاج الأنابيب ذات الخصائص المحددة. وبالتالي، وبناءً على طلب العميل، تم إضافة طبقة عازلة لتصميم الأنبوب لمنع انتشار الأكسجين من الخارج. حاليًا، هناك عدد من الطبقات الإضافية قيد التطوير، والتي ستسمح بإنتاج الأنابيب وفقًا للمعايير الأوروبية الجديدة، والتي يجري تطويرها حاليًا. خلال السنوات الست التي تم خلالها إتقان إنتاج الأنابيب الحرارية المرنة القياسية وكان يجري تطوير الأنابيب ذات التصميم الجديد، لم يقف المصنعون الأوروبيون ساكنين. وقد ظهر عدد من التحسينات في تصميم أنظمتها، مما ساهم في زيادة كبيرة في عمر خدمة الطبقة العازلة للحرارة. على وجه الخصوص، بدأت شركتا Brugg Rohrsysteme وLogstor في إنتاج أنابيب حرارية مرنة بطبقة خاصة تمنع انتشار الغاز الرغوي من طبقة الرغوة واستبداله بالأكسجين الجوي. والحقيقة هي أنه، كما أظهرت العديد من الدراسات في السنوات الأخيرة، بسبب تأثير الاستبدال، ينخفض ​​​​معامل التوصيل الحراري للعزل الحراري بنسبة 15٪ على مدى 10 سنوات من التشغيل. من الواضح أن تدهور خصائص العزل الحراري في هذه الحالة أمر مهم للغاية. ولهذا السبب، أثناء تطوير أنابيب Isoproflex-AM، تم إدخال هذه التحسينات أيضًا في تصميم الأنابيب الجديد. وبالتالي، يمكننا أن نستنتج أن النهج المتبع في تطوير الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً من البوليمر قد تغير. يتيح النهج الجديد تصميم الأنابيب بخصائص محددة وفقًا لمتطلبات العميل. يمكن أن يكون عدد الطبقات ومجموعتها أي شيء. يتيح لنا ذلك نقل نوع جديد من الأنابيب إلى فئة هياكل البوليمر الهندسية متعددة الطبقات والحديث عن ولادة فئة كاملة من الأنابيب المرنة متعددة الطبقات المعزولة حرارياً من البوليمر.

لذلك، على مدار 5 سنوات، تم بناء حوالي 610 كيلومترات من شبكات التوزيع الحراري باستخدام الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً "Isoproflex" و"Casaflex" في موسكو. هل هو كثير أم قليل؟ ويبدو أن هذا ليس كثيرًا عند مقارنته بالطول الكامل لشبكات التوزيع في موسكو. ومن ناحية أخرى، فإن ذلك لا يمثل سوى حوالي 15% من إجمالي أسطول شبكات التوزيع الحراري. إذا أخذنا في الاعتبار أنه من بين العناوين التي تم فيها وضع الأنابيب المرنة، كانت هناك تلك التي تم فيها وضع الأنابيب المعدنية في عام 1996، ويتبين أنه تم إعادة بناء جزء كبير من جميع شبكات توزيع التدفئة كل 10-15 سنة في موسكو. ما هو معدل الحوادث في شبكات التدفئة التي تستخدم الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً؟ بعد كل شيء، فإن أنابيب Isoproflex الأولى قد صمدت بالفعل لمدة 5 مواسم تسخين، وتعرف منظمات التشغيل أنه عند استخدام الأنابيب الفولاذية، تبدأ أطقم الطوارئ أحيانًا في الاستجابة للحوادث في موسم التدفئة الأول بعد الإصلاحات الرئيسية. 5 سنوات هي الفترة التي يمكن خلالها تجميع بيانات إحصائية تمثيلية عن حالات الطوارئ. دعنا نعود إلى الشكل البالغ طوله 610 كيلومترًا من الأنابيب المرنة المعزولة بالحرارة الموجودة في تربة موسكو. مع الأخذ بعين الاعتبار مسارات شبكات التدفئة في كلا الإصدارين المكونين من أنبوبين وأربعة أنابيب، توجد أنابيب Isoproflex وCasaflex في أكثر من 4500 عنوان في موسكو. ومن الواضح أنه حتى في أنظمة خطوط الأنابيب الأكثر موثوقية، فإن النقاط الأكثر عرضة للخطر هي المفاصل. في حالة الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً، لا توجد عملياً وصلات في منتصف المسار (باستثناء الحالات النادرة لاستخدام المحملات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي يكون عمر الخدمة فيها طويلًا جدًا)، وعلى ما يبدو، نحتاج للحديث عن التركيبات النهائية - التحولات إلى الأنابيب المعدنية. بشكل عابر، نلاحظ أنه على الرغم من حقيقة أن التركيبات نفسها مصنوعة من معدن حديدي، إلا أنها لا تؤثر بأي حال من الأحوال على عمر القسم بأكمله من خط أنابيب البولي إيثيلين المتقاطع. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأنبوب الفولاذي الذي يتصل به خط أنابيب البوليمر سوف يفشل قبل التركيب، وعند استبدال الأنبوب المعدني، يتم أيضًا استبدال التركيب نفسه. ومع ذلك، فإن العدد المطلق للتركيبات الموجودة في الأرض والعدد النسبي للتركيبات لكل وحدة طول من خطوط الأنابيب هي كميات مهمة تميز الموثوقية طويلة المدى لنظام خطوط الأنابيب بأكمله. وكما يتبين من تحليل عدد صغير من حالات الطوارئ (والتي سيتم مناقشتها أدناه)، فقد حدثت جميعها تقريبًا عند الوصلات النهائية. أظهرت المعالجة الإحصائية للبيانات الخاصة بتزويد منشآت موسكو بأنابيب Isoproflex وCasaflex أن جميع منشآت موسكو بها حوالي 14500 قسم من الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً. وعليه فإن عدد التركيبات (في الغالبية العظمى من التحولات إلى المعدن) الموجودة في الأرض يبلغ حوالي 29-30 ألف قطعة. على طول الطريق، يمكنك ملاحظة أنه إذا تم تثبيت كل هذه الأشياء في موسكو باستخدام أنابيب معدنية، فإن عدد المفاصل (أي اللحامات الموجودة في الأرض على طول المسار بأكمله والأكثر عرضة للتآكل) سيكون أكبر بأربع مرات، مع الأخذ في الاعتبار مفاصل التمدد، أي . حوالي 120 ألف مفاصل. على مدى السنوات الخمس بأكملها، تم تسجيل 32 حالة طوارئ اتصلت بها منظمات إمدادات الحرارة في موسكو بالمصنع. ومن بين هذه الحالات، في 20 حالة، تم اكتشاف تسربات في أول يوم أو يومين بعد اختبار الضغط، وكان سببها التركيب غير المؤهل للتجهيزات وانتهاك تعليمات الشركة المصنعة. وتوزعت أسباب الحالات الطارئة الـ12 المتبقية على النحو التالي: 1. القيام بأعمال البناء في موقع شبكة التدفئة دون اتخاذ الاحتياطات المناسبة - حالتان؛ 2. تلف الأنابيب أثناء عمليات التحميل والتفريغ - 3 حالات؛ 3. وجود حطام بناء كبير في الخندق وغياب حصائر البناء عند المنعطفات في الترع - 3 حالات؛ 4. تجهيزات ذات نوعية رديئة - حالتان؛ 5. فقدان وصلات أنابيب الضغط بسبب خطأ الشركة المصنعة - حالتان (حدثت كلتا الحالتين في السنة الأولى من الإنتاج ولم تحدث بعد تصحيح أخطاء العملية التكنولوجية).

وبالتالي، فإن معدل حوادث أنظمة خطوط الأنابيب Isoproflex وCasaflex، وفقًا للبيانات المقدمة، هو حالة واحدة لكل 51 كيلومترًا على مدار 5 سنوات، أو في المتوسط، مع الأخذ في الاعتبار التوزيع غير المتكافئ لمعدلات الحوادث على مر السنين، حالة واحدة لكل 95 كيلومترا من خطوط الأنابيب سنويا. وتبين أن الرقم المذكور قريب جدًا من الرقم الوارد في إحصائيات الحوادث عند استخدام الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً في أوروبا. تجدر الإشارة إلى أن هذا المعدل المنخفض للحوادث على شبكات التدفئة قد تم تحقيقه نتيجة العمل الشاق الذي قام به جميع المشاركين في المشروع - المصنع وشركة موسكو المتحدة للطاقة والمنظمات العاملة. نتيجة للعمل المشترك بين المتخصصين من جميع المنظمات، استنادًا إلى التقنيات السويسرية، تم تطوير عائلة كاملة من الأنابيب المرنة المعزولة حرارياً من البوليمر والتي يمكن أن تحل محل الأنابيب المعدنية في نطاق درجات الحرارة والضغوط والأقطار بالكامل تقريبًا المستخدمة في إمدادات المياه الساخنة وشبكات توزيع التدفئة. في الواقع، تم تطوير نظام خطوط أنابيب جديد، يتكيف بالكامل مع ظروف مدينة كبيرة مثل موسكو. تتجلى درجة حداثة النظام الجديد في حقيقة أن شركة Brugg Rohrsysteme (سويسرا)، التي تم تصنيع الأنابيب الأولى باستخدام تقنيتها، تتفاوض حاليًا على توريد أنابيب الضغط ذات التصميم الجديد من موسكو لمزيد من العزل الحراري في سويسرا. في الختام، يود فريق Eurotrubplast Holding أن يعرب عن امتنانه لجميع المشاركين في المشروع ويتمنى لمدينتنا في السنوات القادمة تحقيق أقصى استفادة من الفرص المتاحة لنا ورفع موثوقية شبكات المدينة إلى مستوى جديد بشكل أساسي المستوى لكي تصبح مثالاً لجميع المدن الروسية.

أ.يو. شميليف، م.م. كوزين، أ.ف. سازونوف