Трубы из стали подвергаются коррозии и для того, чтобы их защитить для различных видов трубопроводов могут потребляться всевозможные антикоррозионные материалы, также на рынке есть выбор изолирующих материалов для поднятия надёжности трубопроводов в изоляции пенополиуретановой. Один из таких вариантов защиты трубы из стали, далее потребляемой для тепловой изоляции предизолированных по технологии «труба в трубе» трубопроводов – потребление антикоррозионного грунта на ПУ основе.

С самого начала нужно остановиться на главных причинах прохождения коррозионных процессов теплосетевых труб при употреблении современной теплоизоляции ППУ. Бесспорные достоинства технологии тепловой изоляции «труба в трубе» — для начала долговечность пенополиуретана, минимальные потери тепла, которые обеспечиваются этим теплоизолирующим материалом, небольшие затраты при капитальном строительстве (так как нет необходимости строительства каналов ЖБИ), а также понижении постоянных издержек эксплуатации при ремонтировании изоляции старых типов, компенсационных устройств и запорной арматуры.

Главным условием реализации этих преимуществ, изначально заложенных в современный качественный теплоизолирующий материал и реализуемый при помощи отработанной детально технологии её наложения в условиях заводских, когда может быть системное формирование как текущего, так и входного контроля за потребляемыми материалами, этапами изготовления и готовой пенополиуретановой продукции, приоритетом является соблюдение требований, находящихся в ГОСТ №30732-2006 и Технологических Регламента таковых производств. Главная задача, которая в итоге должна быть достигнутой для изготовления трубы пенополиуретана должного качества – достижение полноценной герметичной системы в трубной конструкции «стальная труба — пенополиуретан — защитная труба-оболочка из полиэтилена или оцинкованной стали».

В том случае, если требования к качеству или технологии потребляемых в процессе переработки ППУ-полимера (к примеру, низкой тепловой устойчивости, используемой композиции ППУ), а также правила хранения, доставки и монтажа предизолированных пенополиуретановых трубопроводов (в первую очередь качества сварки трубных соединений и фасонных изделий, и также вспенивания стыков трубопровода) полностью не соблюдается, происходит выход преждевременно из строя, или быстрое падения качества тепловой изоляции, то есть происходит потеря преимущества, присущих этой технологии с самого начала.

Набранный опыт в процессе использования труб ТГИ в пенополиуретановой изоляции, демонстрирует, что на практике иногда сталкиваются с моментами нарушения герметичности их в местах нахождения концевых заглушек изоляции, термоусаживаемых муфт, и также при повреждениях механических трубы-оболочки из ПЭ в процессе прокладывания трубопровода или при незапланированных случаях порчи изоляции.

Статические данные нарушений герметичности пенополиуретановых трубопроводов, которые собрали в 2005-2006 годах, и относящиеся преимущественно к пенополиуретановым теплопроводам прожженных 2000-ых годов:
употребление материалов некондиционных для изоляции заливочных пенополиуретановых элементов и изоляции стыков;
низкое качество монтажных работ при герметизации и прокладывании трубопроводных стыков;
недостаточная пенополиуретановая адгезия к трубе из стали и защитной полиэтиленовой оболочке, обычно вызываемой нарушением правил хранения и складирования теплоизолирующих пенополиуретановых труб – хранение их в траншеях, периодическое заполнение которых водами дождей в летний и осенний периоды работ по монтажу и доводят до намокания пенопласта пенополиуретана;
недостаточное качество ПЭ (ПЭНД), употребляемого для производства наружной оболочки-трубы (полимер нестабильный, большой процент употребления вторичного полимера, «смешивание недопустимое» различных марок полиэтилена).

Стоит отметить, что по истечению времени часть из названых выше причин преодолевается, это связывается, прежде всего, с поднятием уровня техническое оснащённости компаний-поставщиков пенополиуретановой изоляции, главенства на рынке комплектующих материалов и сырья больших отечественных и иностранных производителей, и также ощутимым улучшением качества монтажно-строительных работы (система семинаров, опыт).

Исходя из этого, меры по достижению монтажа и выпуска качественной трубной пенополиуретановой продукции лежат в мерах, гарантирующих отсутствие проникновения влажности и герметичность в теплоизоляторе пенополиуретана. Как и любой теплоизолирующий материал, ППУ при увлажнении довольно заметно понижает свои теплоизолирующие и прочностные показатели, а использование ППУ с низкой термоустойчивостью в любом случае доводит до деструкции полимерной структуры в процессе использования пенополиуретановой трубы. В свою очередь, это приводит к возникновению в зазорах мостиков холода между трубой из стали, пенопластом пенополиуретана и оболочкой, также резко снижает теплоизолирующие показатели системы.

Проникающая влага в теплоизолирующий слой из пенополиуретана и выделяемые в итоге галогенов ионы (хлора в основном), могут быть для трубы из стали источником коррозии (преимущественно у полиизоцианатов), так как возникает активная коррозионная среда.

Исходя из этого, существует некоторое количество негативных факторов, в результате проявления которых доводят до нарушения герметичности конструкции по типа «труба в трубе» пенополиуретанового трубопровода, увлажнения (а в некоторых случаях и разрушения) теплоизоляции и возникновению условий, ведущих к началу коррозионного процесса. Также, исходя из этого, протекание и возникновение наружного коррозионного процесса на участке трубопроводов в пенополиуретановой изоляции будет доводить до значительного сокращения времени их службы, и конечно же отсутствию нужного экономического эффекта, способного определить возможность перехода на данный вид теплоизоляции (отличный экономический эффект выполняется при 25-летнем времени службы трубопровода этого типа).

Для снижения рисков предлагается более совершенствованная конструкция пенополиуретановой трубы.

Основным предлагаемым изменением, вносимым в конструкцию является смена трубы из стали углеродистой на трубу из элемента, не подверженного коррозионному процессу (сталь нержавеющая, материал-полимер, керамика, фитинги и силикатноэмалевые покрытия труб из стали). Основание такой смены не имеет повода для сомнений при изготовлении предизолированных труб для проводов добывающих и химических отраслей промышленности, горячего водоснабжения трубопроводов, подвергаемых интенсивному внутреннему коррозионному процессу. В это же время весьма узкий ассортимент изготовляемых из стали нержавеющей и материалов-полимеров труб (маленькие и средние диаметры), исключительности монтажа и высокая стоимость для большего количества потребителей не дают возможность надеется на то, что эта конструкция в ближайшем будущем получит главенствующее положение.

На данный момент сложившаяся ситуация говорит о том, что решение проблемы увеличения надёжности следует заниматься поиском в сфере взаимного пересечения заинтересованностей как изготовителей, так и потребителей труб предизолированных. Главные меры по улучшению:
повешение надёжности структур «труба в трубе» обязано быть дешёвым и простым;
в существующей ныне промышленности поточной технологической цепи обязана быть легко реализуемой;
правило монтажа труб предизолированных лучшей конструкции не должно сильно отличаться от разработанных ранее правил.

Хорошо отвечающим этим требованиям материалом может быть лакокрасочное антикоррозионное покрытие, накладываемое на поверхность снаружи трубы из стали,
и мешающее постоянному протеканию процессов коррозии металла трубы. Это покрытие наносится легко, даже при работе с большими изделиями и конструкциями сложной конфигурации, небольшой стоимостью материала и отлично сочетаемостью с иными методами трубопроводной защиты. Массово употребляется в нынешнее время для этих целей противокоррозионный состав на ПУ основе «Вектор 1025», зарекомендованный к употреблению для теплосетевых трубопроводов в виде грунта, и состав «Вектор 1025М» (изменённый). Прежде чем наносить, поверхность металла очищается от коррозионных продуктов (ржавчины), масел и прочих загрязнений – позволяется дробомётная, щёточная, механическая дробеструйная очистка поверхности, или зачистка вручную щеткой из металла. Покрытия из полимеров могут накладываться как вручную (малых диаметров труба, фасонные элементы), так и автоматическим образом. 50-60 микрон должна составлять толщина покрытий на трубках металлических.

Для выяснения степени коррозионной стойкости элемента трубы в пенополиуретановой изоляции с противокоррозионными покрытиями были осуществлены стендовые испытания и произведена методика, согласно которой, образцы имеющие под собой образец участка теплопровода, вводились в среду, которая моделировала химические параметры, соответствующие влажной и нагретой среде места расположения пенополиуретана, стальной трубы и оболочки.

Испытания проводились на протяжении 1500 часов, а режим температуры соответствовал режиму работы теплосети в осенне-весенний период.

Результаты испытаний оценивались с потреблением данных, получаемых при инструментальном наблюдении адгезии ППУ изоляции к поверхности трубы и оценки визуальной качества поверхности металла и защищающего покрытия на любом из испытываемых образцом.

Установлено, что окрашивание предварительное поверхности труб (ППУ перед их заливкой) составами «Вектор 1025» и «Вектор 1025М» в единственный слой допускает обеспечить нормальную адгезию теплоизолирующего слоя к поверхности трубы, и позволяет исключить коррозионные процессы на концевых участках труб, у которых отсутствует ППУ изоляция, и предотвращает развитие процессов коррозии в случае попадания агрессивной среды до поверхности металла трубопровода, при происхождении повреждений механических защитной ПЭ оболочки и возникновении сквозных повреждений. Установлено это было исходя из результатов стендовых испытаний в промышленной пенополиуретановой изоляции с противокоррозионным покрытием.

Исходя из этого, накладывание на поверхность трубы и фасонного изделия модифицированной мастикой «Вектор 1025М», со специальными добавками позволяет:

1. Увеличивает прочность сцепления ППУ теплоизоляции с поверхностью трубы в 2 раза, в сравнении с металлической поверхностью с отсутствием окрашивания.
2. Увеличивает прочность сцепления ППУ теплоизоляции с поверхностью трубы на 50 процентов, в сравнении с окрашенной мастикой «Вектор 1025» поверхностью.
3. Сохраняет стабильные показатели характеристик адгезии ППУ тепловой изоляции к поверхности во время её использования.

Рекомендуется использовать покрытия однослойные «Вектор 1025» и «Вектор 1025М» толщиной в 50-60 микрон в случаях:
для противокоррозионной обработки поверхности труб из стали перед их заливкой ППУ с получением теплоизолирующей монолитной конструкции;
для противокоррозионной защиты трубопроводных стыков в пенополиуретановой изоляции, в полевых условиях перед установлением на них термоусаживаемых герметизирующих муфт;
для защиты трубопроводов перед производством на них сборочных теплоизолирующих элементов из ППУ скорлуп;
для защиты переходных мест «трубопровод в пенополиуретановой изоляции – трубопровод с иных видом изоляции».