Doizolovanie spojov v tepelných sieťach

Doizolovania sú jedným z najdôležitejších parametrov podmieňujúcich tesnosť celej tepelnej siete.

Doizolovania spojov na trase tepelných rozvodoch predstavujú kritické miesta v predizolovaných potrubných sieťach. Každý spoj je dôležité kvalitne doizolovať tak, aby z neho neunikalo najviac tepla do okolitého prostredia, a hlavne, aby nebol zdrojom netesnosti. Kvalita materiálov samotného doizolovania a odborná montáž sú základom každého správne doizolovaného spoja. V súčasnosti sú štandardom zmršťovacie doizolovania, ale nie každý výrobca má k dispozícii kvalitne zosieťované spojky.

Zosieťované zmršťovacie doizolovania od spoločnosti RADPOL sú radiálne sieťované. Na zamedzenie únikom tepla sa do zmršteného tela doizolovania vlieva zarobená PUR izolácia, ktorá sa uzatvorí zátkou.

Charakteristika doizolovaní

Hlavné výhody a charakteristiky možno zhrnúť do nasledujúcich bodov:

Proces riadeného sieťovania

Akcelerátory v spoločnosti RADPOL sú určené výlučne na sieťovanie polyetylénových rúr, pričom v otáčavom pohybe sa každá rúrka rovnomerne zosieťuje v celej objemovej časti. Počas sieťovania sa vykonávajú tri kontroly tohto procesu, čo zaručuje 100 % správne vyrobenie, ktoré má rozhodujúci vplyv na kvalitu doizolovaní. Miesta, do ktorých sa vlieva PUR izolácia, sú chránené pred sieťovaním. Len v nesieťovanom materiáli je možné efektívne vytvoriť polyfúzny zvar tavnou zátkou a tým zabezpečiť tesnosť doizolovania.

Materiál na výrobu doizolovaní

Materiálom na výrobu doizolovaní sú rúry z modifikovaného PE 100 s priemerom o jednu dimenziu menším ako veľkosť plášťa. Napríklad zosieťované zmršťovacie doizolovanie s priemerom 110 mm pochádza z rúry s priemerom 90 mm. Po zmrštení tela doizolovania na obvode plášťa predizolovaného potrubia s priemerom 110 mm sa doizolovanie stále snaží udržať svoju pôvodnú veľkosť, teda priemer 90 mm. Medzi vnútorným povrchom doizolovania a plášťom potrubia vznikajú veľké stláčacie napätia, ktoré spolu s PUR izoláciou zaručujú tesné spojenie proti vlhkosti. Vzhľadom na to nie je potrebná ďalšia inštalácia dodatočných pások na konci doizolovaní.

Tvar

Po sieťovaní je základná rúra vyťahovaná do mnohostenového tvaru s koncami väčšej veľkosti. Väčšie rozmery koncov doizolovania uľahčujú montérovi odstránenie prípadných nečistôt na mieste montáže doizolovania. Doizolovanie s takýmto tvarom uľahčuje montérovi jeho zmrštenie na plášti potrubia.

Testovanie na 1 000 cyklov

Zosieťované zmršťovacie doizolovania sú testované v skúšobniach. Platná norma
EN – 489: 2021 hovorí o požiadavke výdrže 100 cyklov, ktorá postačuje pre systémy vykurovania riadené na konštantnú teplotu vody v sieti. Kvalitné doizolovania vydržia pri tejto skúške až 1 000 cyklov. Z hľadiska bezpečnosti je vhodné mať doizolovania, ktoré zvládnu vyššie počty cyklov.

V bežných tepelných sieťach sa totiž menia teploty prívodnej teplonosnej látky, čo znamená, že spoj sa viac namáha, vyššie počty cyklov tak zabezpečia dlhšiu životnosť spoja bez zníženia funkcií a tesnosti doizolovania.
Zosieťované zmršťovacie doizolovania dodávané spoločnosťou RADPOL sú kontrolované vo výrobni a z akreditovaných skúšobní majú vyhlásenia o 1 000-cyklovej skúške.

Montáž doizolovaní

K montážnym výhodám doizolovaní patria:
• jednoduché vystredenie počas zmršťovania,
• jednoduchý a ľahký spôsob vyhotovenia zmrštenia doizolovaní − kužeľovitý tvar doizolovaní s mnohostenovým tvarom sa počas zmrštenia zmení na okrúhly tvar spojený priamo s plášťom potrubia; ostré hrany po celom obvode doizolovaní sa musia po zmrštení zaobliť,
• vysoká odolnosť proti „ostrému plameňu“ počas zmrštenia.

Ako hovorí Witold Niesiołowski: „Na to, aby sa spojka zničila, sa musí montér skutočne narobiť.“ Ďalej opisuje, čo sa deje so spojkou, ak je vystavená skutočne silnému plameňu neúmerne dlho:
• prvým príznakom je lesk na povrchu
doizolovania,
• druhým príznakom je fialový odlesk,
• ďalej sa mení farba na matnú a vznikajú drobné trhliny.

Ďalšie intenzívne zahrievanie horákom spôsobuje takzvané nafúknutie tela doizolovania. Po odstavení horáka počas ochladzovania sa takzvaný blister na povrchu tela doizolovania spontánne stiahne. Ďalšie dlhšie zaobchádzanie s ostrým plameňom nad telom doizolovania vedie k jeho popraskaniu alebo poškodeniu. Len takéto doizolovanie je potrebné vymeniť.

Zosieťované zmršťovacie doizolovania sa na stavbe nikdy nezmrštia samy. Nevplýva na ne ani slnečné žiarenie. Proces zmršťovania sa začína až pri teplote 120 °C.

Vlastnosti

Vlastnosti zosieťovaných zmršťovacích doizolovaní od výrobcu RADPOL:
• sú odolné proti UV žiareniu, korózii a chemickým látkam,
• umožňujú silné, flexibilné a tesné spojenie pri teplotách od –55 °C do 125 °C,
• umožňujú predhriatia tela doizolovania pred aplikáciou peny,
• telo doizolovania sa opätovne zmršťuje v prípade nedostatočnej tesnosti,
• vzniká spoľahlivé tesnenie vďaka varnej zátke,
• nie je potrebná inštalácia zmršťovacích rukávov,
• podľa testu v skúšobniach vydržia 1 000 cyklov.

Zosieťované zmršťovacie doizolovania sú spracované kvalitne a spoľahlivo (neumožnia vniknutie vlhkosti do žiadneho spoja) za predpokladu, že sú správne zmrštené. To nastáva vtedy, ak sa ostré hrany na viacuholníkovom tvare tela doizolovania zaoblia, čo spôsobí, že doizolovanie nadobudne okrúhly tvar, ako má plášť predizolovaného potrubia. Správne zmrštenie tela doizolovania sa dá veľmi jednoducho rozpoznať nielen vizuálnou, ale aj „hmatovou“ kontrolou na horšie prístupných miestach.

Antidifúzny systém v predizolovaných potrubiach

Zníženie tepelných strát v systéme oceľových potrubí sa dosahuje vďaka implementácii metódy priemyselnej výroby ochranných plášťov v predizolovaných potrubiach so zabudovanou difúznou bariérou EVOH. Zatiaľ je to jediné ucelené riešenie tohto typu na trhu, pri ktorom sa difúzna bariéra nachádza vo všetkých komponentoch pre tepelnú sieť.

Kyslík môže pri prenikaní do štruktúry predizolovaných oceľových potrubí pôsobiť ako agresívny plyn. Pôsobí korozívne na oceľovú rúrku a oslabuje polyuretán, čo negatívne ovplyvňuje jeho izolačné vlastnosti. V dôsledku oxidácie PUR peny sa táto pena oddeľuje od predizolovanej rúrky, čo vedie k poškodeniu potrubia. Vďaka systému
takisto potrubia s difúznou bariérou vo všetkých komponentoch tepelných sietí (potrubia, kolená, T-kusy, predizolované armatúry aj zosieťované zmršťovacie doizolovania) sa predlžuje životnosť týchto sietí o desiatky rokov.

V póroch polyuretánu sa nachádza cyklopentán, ktorý je dôležité udržať v izolácii, aby sa zabezpečili jeho trvalé a nemenné izolačné vlastnosti. Použitie difúznej bariéry výrazne zvyšuje spojitosť systému a zaisťuje dlhodobú ochranu proti degradácii izolácie, v dôsledku čoho sa dosahuje vyššia energetická účinnosť teplovodu alebo horúcovodu a udržanie súčiniteľa tepelnej vodivosti na rovnakej úrovni.

Antidifúzny systém RADPOL je aktuálne k dispozícii do priemeru vonkajšieho plášťa DA = 710 mm. Dopĺňa kompletný sortiment predizolovaných potrubí (kolená, T-kusy, uzávery a iné):
• predizolované rúry v dĺžke do 16 m a s priemerom až do DN 1 000,
• radiálne zosieťované teplom zmršťovacie doizolovania s priemerom do DA 710.

Difúzna bariéra RADPOL udržuje počas prevádzky súčiniteľ tepelnej vodivosti lambda izolácie prakticky na rovnakej úrovni. Po skúškach starnutia sa súčiniteľ tepelnej vodivosti lambda zvýšil iba o 0,001 W/(m . K).

Kompletné typové skúšky sa vykonávajú pre všetky komponenty tepelných sietí. Potrubia, tvarovky a doizolovania s difúznou bariérou sú skúšané nemeckou skúšobňou (laboratórium FFI Hemmingen) a aj akreditovaným výskumným laboratóriom Veolia Energia Warszawa S.A., ktoré potvrdzujú zhodu s normami EN-253, EN-448 a EN-489.

Degradácia PUR peny nastáva, ak teplonosné médium v potrubnej sieti dosahuje prevádzkové teploty nad 140 °C, pri vniknutí vlhkosti do PUR peny a pri difúzii plynov. Riešenia použité spoločnosťou RADPOL v praxi vylučujú vznik degradácie PUR peny, a to vďaka:
• uzavretej difúznej bariére z EVOH medzi dvomi vrstvami modifikovaného HDPE, čo vylučuje riziko kontaktu s vlhkosťou a chráni bariéru proti eventuálnemu mechanickému poškodeniu vo výrobnom procese, ale aj pri montáži. Nezmenené zostávajú aj parametre pevnosti v šmyku predizolovanej potrubnej sústavy (ako v axiálnom, tak aj tangenciálnom smere). Hodnota axiálnej pevnosti v šmyku potrubí s difúznou bariérou RADPOL je aj pri izbovej teplote 140 °C takmer 4-krát väčšia ako v norme EN-253: 2021;
• tomu, že na výrobu predizolovaného potrubia sa používajú koronované plášte vyrábané priamo v závode RADPOL;
• otryskávaniu rúrok pre médium pred izolovaním.

Záver

Jedným z najdôležitejších parametrov podmieňujúcich tesnosť celej tepelnej siete sú doizolovania. Spoje tvoria nemalú časť tepelných rozvodov a k prevažnej väčšine chýb a netesností dochádza práve v miestach spojov. Nesprávne inštalované alebo nekvalitné doizolovania môžu znehodnotiť celú tepelnú sieť, preto by sa dnes mali štandardne používať zosieťované zmršťovacie doizolovania, ktoré vedú svojou kvalitou a životnosťou. Doizolovania tvoria spravidla len zlomok investície celého tepelného rozvodu, no výrazne sa podieľajú na jeho životnosti a izolačných vlastnostiach.

Foto a obrázky: NRG flex

Ing. Witold Niesiołowski, Ing. Eva Švarcová
Witold Niesiołowski pôsobí v spoločnosti RADPOL S.A., Eva Švarcová v spoločnosti NRG flex.