Требования к трубам в изоляции из пенополиуретана (труба ППУ) устанавливают российский стандарт ГОСТ 30732-2006 и европейский EN253. Однако в некоторых российских регионах для повышения надежности тепловых сетей действуют дополнительные нормативы. Так, например, в 2012 году в г. Санкт-Петербург были приняты территориальные нормы РМД 41-11-2012 «Устройство тепловых сетей в Санкт-Петербурге», в соответствии с которыми обязательными являются периодические испытания труб по таким показателям, как осевой и тангенциальный сдвиг (государственный стандарт ГОСТ 30732-2006 предусматривает такие испытания в качестве опциональных, т.е. выполняемых по требованию заказчика).

Согласно действующей методике, прочность на осевой сдвиг фиксируется при температуре 23 градуса С (±2 градуса) с помощью образца, отрезанного под углом 90 градусов относительно оси несущей трубы. Длина образца должна составлять 2,5% от толщины изолирующего слоя ППУ, но не менее 200 мм. На стенде на образец воздействуют приложением осевой нагрузки, скорость которой составляет 5 мм/мин (±0,5 мм/мин); при разрушении образца осевая нагрузка фиксируется. На основании чего рассчитывается показатель прочность сдвига. В качестве результата принимается значение (среднеарифметическое) не менее трех последовательных измерений.

Прочность на тангенциальный сдвиг также фиксируется при температуре 23 градуса С (±2 градуса), на фрагменте предизолированной трубы, из которого с помощью поперечных разрезов до несущей трубы вырезают образец ППУ длиной 0,75 диаметра несущей трубы, но не менее 100 мм. Допускается использование отдельного, специально изготовленного образца.

Затем с помощью двух соосно расположенных в горизонтальной плоскости рычагов длиной 1 м к полиэтиленовой трубе-оболочке со скоростью 25 мм/мин прилагается тангенциальная нагрузка. Значение усилия фиксируется при отрыве.

Необходимо отметить, что вышеназванные параметры являются крайне важными для безаварийной эксплуатации трубопровода, поскольку именно они характеризуют способность конструкции «оболочка-ППУ-труба» воспринимать нагрузки, возникающие при тепловом расширении материала несущей трубы (стали). Для нормальной работы трубопровода необходимо, чтобы сила теплового расширения от стальной трубы передавалась через слой ППУ на оболочку, при этом скольжение должно происходить на границе оболочки и грунта. В случае недостаточной прочности нарушается целостность конструкции, что вызывает неправильную работу компенсаторов, приводит к разрушению изоляции и намоканию обширных участков ППУ изоляции и коррозионному разрушению трубопровода.

Проведенные испытания показали, что многие из проверенных образцов трубы ППУ по этому показателю не соответствуют ГОСТ 30732-2006, хотя остальные характеристики были в пределах нормы. Вероятной причиной неудовлетворительных результатов было нарушение технологии производства.