Výhody plastových predizolovaných potrubí a jeho životnosť

Flexibilný plastový predizolovaný potrubný systém NRG flex spája všetky výhody vlastností plastu a jeho jednoduchého spájania lisovanými spojmi alebo zváraním. Jedná sa o vysoko flexibilný, samokompenzačný systém, bez nutnosti kolienkovania a dilatačných smyčiek.

Výhody predizolovaných plastových potrubí:

Redukcia počtu spojov = 64 namiesto 376 t. j. – 83 %

Plastové flexibilné predizolované potrubia sú dodávané v dĺžkach 80–770 m v závislosti od samotnej dimenzie, oceľové potrubia sú štandardne 6 alebo 12 m. Počítame s tým, že pri plaste je minimálne 8-krát menej spojov a ďalšie spoje sa ušetria absenciou kolien, ktorých je pri flexibilnom riešení vďaka malým polomerom ohybu potrubia minimum.

Výrazné zrýchlenie montáže = 7 namiesto 29 dní

Redukciou množstva spojov sa výrazne skracuje doba montáže, pri zapojení rovnakého množstva montážnikov je rýchlosť montáže zvyčajne viac ako 4-krát rýchlejšia. Okrem množstva spojov, nie je nutné pri flexibilnom riešení ani počítať s pevnými bodmi, kompenzátormi, dilatačnými vankúšmi a obchádzať prípadné prekážky kolenami.

Minimalizácia tepelných strát = 15 180 W namiesto 21 317 W t. j. -29 %

Pri flexibilných potrubiach je možné využiť aj dvojrúrkové riešenie, ktoré dokáže ešte výraznejšie optimalizovať tepelné straty. Tepelná vodivosť izolácie flexibilných potrubí je nižšia, ako pri oceľových potrubiach. Keďže plast je tepelný izolant a oceľ tepelný vodič, plastová médiová rúrka má v prípade prúdenia horúcej tekutiny výrazne nižšiu vonkajšiu povrchovú teplotu, než rúrka oceľová. Izolácia PUR je tak vystavená nižším teplotám a celková tepelná strata plastového predizolovaného potrubia je preto v porovnaní s oceľovým predizolovaným potrubím nižšia, a to aj v prípade použitia rovnakej hrúbky izolácie.

Menšie šírky výkopov

Výrazne menšia šírka výkopov pri použití zdvojeného potrubného systému v spoločnej izolácií. Úspora času a financií na výkopové práce sa prejaví pri použití flexibilných plastových potrubiach. Pre dimenzie do 2xd90 je šírka výkopu len 40–50 cm. Dimenzie nad d110 sa ukladajú do výkopu šírky len 60–80 cm.

NRG AustroPUR Pro lisovaný spoj potrubia

Zaujímavé závery publikovanej štúdie:

Životnosti termoplasticky zosilnených potrubí s aradmidovým vláknom

Analýza veľkého množstva vstupných dát a simulácií pre viaceré výpočtové modely potvrdila náš predpoklad, že je možné veľkú časť tepelných sietí realizovať s použitím plastových flexibilných potrubí, kde skúmané tepelné siete boli prevádzkované s maximálnou teplotou okolo 80 ⁰C. Možnosť využita predizolovaných plastových potrubí v štandardných potrubiach PE-Xa, ale aj  plastových predizolovaných potrubiach s termoplasticky zosilnenými rúrkami s aramidovým vláknom – TRSM, kde pri použití týchto potrubí by sa zdvojnásobila predpokladaná životnosť tepelnej siete.

Existujú, ale aj riešenia pre siete s teplotami do 110 °C, ktoré je možné realizovať efektívnymi plastovými potrubiami s termoplasticky zosilnenými potrubiami s aramidovým vláknom. Tieto úspory sa priamo premietnu do spotreby primárnej energie (zemný plyn, uhlie, biomasa,…) a výrazne prispejú k zníženiu tvorby emisií CO₂, ale aj iných pevných častíc.

Pri väčších sieťach sa ponúka možnosť realizovať ich ako hybridnú sieť, kde väčšie dimenzie (DN150+) budú realizované v oceľových predizolovaných potrubiach a menšie dimenzie vo flexibilnom plastovom potrubí. Výhodami tohto riešenia sú výrazná úspora prevádzkových nákladov – oproti realizácii v oceľových potrubiach sú úspory až 30 – 50% podľa voľby hrúbky izolácie, menšia šírka výkopov, rýchlejšia montáž, menej spojov na trase.

Pre jednotlivé stanovené teplotné krivky sme následne posúdili životnosť pre mestá Bratislavu pre rok 2006 a pre Poprad rok 2012.  Zamerali sme sa plastové predizolované potrubia, ktoré sú rozdelené podľa zaťaženia:

– štandardné PE-Xa potrubia                          max. 95 °C/6 bar                    4 a 6 bar

– termoplasticky zosilnené potrubie

s aradmidvým vláknom (TSMR)                  max. 115 °C/10 bar                4, 6, 8 a 10 bar

Vyhodnocovaná bola tepelná stabilita (thermal stability) a dlhodobá tepelná stálosť (long-term strength) v rokoch pre stavy s reguláciou teploty prívodnej vody po 1 hodine, 3 hodinách, 6 a 12 hodinách závislých od vonkajšej teploty vzduchu.

Vyhodnotenie životnosti potrubí reprezentatívnej krivky s výstupnou teplonosnou látkou max 100 ⁰C, min 70 ⁰C pre najchladenejší rok 2006 pre Bratislavu, s reguláciou teploty prívodnej vody po 1 hodine, 3 hodinách, 6 a 12 hodinách podľa vonkajšej teploty vzduchu. TSMR- termoplasticky zosilnená médionosná rúrka s aramidovým vláknom

Výsledné hodnoty životností pre plastové predizolované potrubia s reguláciou výstupnej teploty pracovnej látky po 6 hodinách TSMR- termoplasticky zosilnená médionosná rúrka s aramidovým vláknom

Pri teplotách do 80 ⁰C sme brali automaticky, že sú vhodné na štandardné plasty PE-Xa do max teploty 95 ⁰C/ 6 bar. Pri teplotách od 80 – do 115 ⁰C sme sa sústredili na analýzu životnosti potrubí termoplasticky zosilnených rúrok pre médium max 115 ⁰C/ 10-16bar, aby sme zistili do akých maximálnych teplôt ich môžeme použiť.

Článok bol pripravený v spolupráci s prof. Ing. Jánom Takácsom, PhD., z Katedry TZB SvF STU v Bratislave. Podrobnejšie informácie v článku publikovanom: PVK 03/2022 Úspora tepla a CO₂ vhodnou voľbou predizolovaných potrubí.