Изолация на стоманени газопроводи: материали за изолация и методи за тяхното приложение
Планирате газифициране на къщата или модернизиране на газоснабдяването? Газопроводът е една от най-ценните и опасни комуникации, така че надеждната му защита е изключително важна.
Съгласете се, повредата на газовата тръба и изтичането на това гориво може да остане незабелязано за доста дълго време и след това да доведе до най-катастрофалните последици. По-добре е да проучите всичко внимателно предварително и да играете на сигурно, когато организирате защита, нали?
Ако се интересувате от изолацията на стоманени газопроводи, в тази статия ще получите отговори на следните въпроси: защо е необходима, какво представлява, в какви случаи и как се използва всеки вид изолационен материал, как да проверите качество на покритието. Ще споменем всички видове газопроводи: от магистрални до тръби с ниско налягане, от надземни до подводни и ще отговорим на всички възникнали въпроси.
Съдържанието на статията:
Функции за изолация на газопроводи
Днес почти всяка сграда във всяко населено място е свързана с газопровода, трудно е да си представим живота на съвременен човек без синьо гориво. Само си представете колко тръби са необходими за реализиране на такава захранваща мрежа!
Те се простират над главите ни, под краката ни, дълбоко в земята и дори по морското дъно.Всеки сантиметър от тази газова мрежа трябва да бъде надеждно защитен и абсолютно безопасен, защото изтичането може да доведе до мащабна авария, с разрушения и понякога жертви.
Полиетиленовите газопроводи не се нуждаят от допълнителна защита, но те не могат да се използват навсякъде, а подмяната им е скъпа, така че повечето газови тръби са направени от стомана.
За да се предотврати ръждясването и влошаването на стоманата, тя се обработва със специални съединения и материали, които изолират повърхността й от околната среда. Основните функции на такива покрития са защита от влага, химични влияния, механични влияния, както и диелектрична защита.
В допълнение към покритието, за надеждна защита от блуждаещи и постоянни токове, подземните газопроводи са оборудвани с електрохимична катодна защита, която осигурява отстраняването на тези заряди чрез специален проводник към дренажната подстанция.
За надземен тръбопровод защитата е по-малко солидна, тъй като е по-лесна за актуализиране и тръбите са изложени само на атмосферна влага, като изсъхват редовно. За офшорните газопроводи, напротив, в допълнение към надеждната защита от агресивна среда е необходим допълнителен слой тежест, така че тръбата да лежи неподвижно на дъното, под вълните.
Нормативни документи и изискванията към тях
Има 3 основни документа, регулиращи организацията на защитата на газопровода. РД 153-39.4-091-01 „Инструкции за защита на градските подземни тръбопроводи от корозия.“ Както подсказва името, не се отнася за изолация на газопроводи с диаметър над 83 см - междуградски и международни, както и за тръби, положени над земята или под вода.
ГОСТ 9.602-89 – свързан документ, който съдържа всички стандарти и изчисления за защита на подземни газопроводи. Ако инструкциите обясняват как и от какво да направите изолация, тогава GOST посочва колко от това, което ще се изисква - от метри материал и инструменти до оборудване и работно време на работниците.
ГОСТ Р 51164-98 Главни стоманени тръбопроводи. Общи изисквания за защита от корозия. Този стандарт запълва празнина в Инструкциите относно главните тръбопроводи. Тяхната защита трябва да бъде особено надеждна и да има свои специфики, поради което правилата за нейната организация са включени в отделен документ.
Тези документи уреждат следните въпроси:
- какви видове материали е разрешено да се използват за това тип газопровод при тези условия;
- колко подсилена изолация е необходима, необходима ли е електрохимична защита;
- кой и кога е длъжен да осигури на газопровода необходимата защита;
- технология за полагане на изолация в завода и на място, както и за отстраняване на повреди;
- норми за разход на материали и разходи за други ресурси за извършване на работа;
- процедурата за проверка на качеството на покритието и стандартите за качествени показатели за всички параметри за всеки вид изолация.
По този начин тези документи описват целия процес на изолиране на тръбите стъпка по стъпка, от пускането във фабриката до проверката след монтажа и по време на работа. Няма място за творчество, защото това са проблеми със сигурността.
Има и отделни списъци, в които са изброени всички препоръчителни материали и производители на изолация за газопроводи.
Като се има предвид сложността на работата и значителния брой стандарти, които трябва да се спазват, дори не очаквайте да се справите сами с изолацията на газопровода, а газовата служба няма да приеме работа, извършена от специалист на трета страна.
Видове изолационни материали
Въз основа на условията на работа и лекотата на използване има много видове покрития за изолация на газови тръби. Достатъчно е да защитите надземните газопроводи с 2 слоя грунд и 2 слоя боя или емайл.
Тръбите, които ще служат на морското дъно, са покрити със слой бетон върху основната изолация за тегло и допълнителна защита.
След това ще говорим за средства за защита на подземни стоманени тръби.
Полимерни защитни покрития
Екструдиран полиетилен – най-прогресивната и универсална защита. Използва се върху тръби с диаметър 57 – 2020 mm, залепва плътно, образува идеално равномерен непрекъснат слой, предпазва от температурни и механични въздействия, а също така е удобен за употреба.
В такова покритие стоманената тръба практически не е по-ниска по отношение на защитните характеристики на своите полимерни аналози. Тази защита се състои само от 2 слоя - твърдо лепило и всъщност полиетилен.Въпреки това такова силно подсилено покритие върху тръби с голям диаметър може да достигне 3,5 mm.
Екструдиран полипропилен е специфичен с високата си механична якост: с него можете да изтегляте тръби през кладенци, за затворени методи на монтаж, без да се притеснявате, че изолацията ще се повреди поради триене или закачане на камъни и пръст. Външно и по структура този тип изолация не се различава от полиетилена, само с 0,3 - 0,5 mm по-тънък.
Полимерни залепващи ленти Има полиетиленови и поливинилхлоридни, като първите са за предпочитане, защото залепват 4 пъти по-здраво и предпазват по-добре тръбите. Най-често самозалепващите PET ленти се използват за ремонт и изолация на фуги на тръби, покрити с екструдиран полиетилен, но има и тръби, фабрично обвити с тях по цялата дължина.
Съществува и комбинирано PET покритие, при което грундираната тръба първо се увива със залепваща полимерна лента и се защитава отгоре със слой от екструдиран полиетилен. Използва се на тръби с диаметър до 53 см, като общата дебелина не надвишава 3 мм.
Изолация на базата на битумни мастики
Тази изолация се различава фундаментално по състав и свойства, предимно по метода на приложение. Адхезията на битума както към тръбата, така и на слоевете един към друг се осигурява чрез нагряване и разтопяване на самия материал, а не чрез адхезивен грунд, както е при PET.
Това покритие се нанася върху специален битумен грунд и се състои от 2-3 слоя мастика, всеки от които е армиран, и външна защитна хартиена обвивка.В резултат на това се образува непрекъснато покритие, което напълно следва формата на тръбата, където армиращият фибростъкло или мрежата е сякаш запоена в дебелината на защитата.
Самият мастик, в допълнение към битума, съдържа различни включвания - полимер, минерал или каучук - осигуряващи различни свойства на материала. Към него се добавят и модифициращи добавки и пластификатори, които добавят еластичност, гъвкавост, устойчивост на критични температури и издръжливост към естествената хидрофобност и адхезионна способност.
Има и ленти, които свързват битум като лепило и специални полимерни ленти. Основните 2 вида такива покрития са: PALT, с термосвиваема лента, и ЛИТКОР, от полимер-битумна лента. Последното, по-специално, е необходимо за защита на връзките между тръби с различни видове изолация.
Материали за изолация на малки елементи
Основни клеми, ъгли, колена, колектори за кондензат и други фасонни елементи на газопроводите също се нуждаят от защита.
За това има специални покрития: PAP-M105 И Полур. Първият е два слоя втвърдена полиестерна смола, подсилена със стъклени влакна.
Полупримамката се състои основно от полиуретан, допълнен с технологични добавки и разделен на основен компонент и втвърдител.С помощта на тези две съединения профилните фуги се изолират както във фабриката, в цеховете, така и директно по маршрута.
Как се полага изолацията?
Основната част от изолацията се полага върху газови тръби, а често и върху фасонни части на газопровод, в завода, дори на етапа на тяхното производство. Въпреки това, когато се монтира тръбопровод, става необходимо да се изолират фугите, което се извършва при условията на маршрута - тоест директно на мястото на монтажа.
В допълнение, на място същите материали се използват за ремонт на защитното покритие, ако не повече от 10% е повредено, а понякога дори за пълна повторна изолация на отделна зона. Резервоарите също се изолират ръчно, директно на трасето.
Ако е възможно, заваръчните шевове и фитингите се изолират със същото покритие като основната тръба - или възможно най-подобно.
Работата по изолация на газопроводи е възможна при температури над -25 °C, а за полимерни самозалепващи ленти - над +10 °C. Ако вали дъжд или сняг, над работната площадка трябва да има надежден навес, който ще направи невъзможно валежите да паднат върху изолираната повърхност.
На надземни газопроводни тръби
Този тип газопровод се намира в най-малко агресивна среда и следователно рискът от ръжда е значително намален. Освен това повредата по него е много по-лесна за забелязване и ремонт, така че надземните газопроводи не изискват изолация като такава.
За защита от валежи и атмосферна влага, според стандартите, е достатъчно покритие от 2 слоя грунд и 2 слоя боя, емайл или лак.
Въпреки това, в случай на трудни условия на работа, се използва топлоизолация на газопроводи - греси, стъкло-емайлирани покрития, както и алуминиеви или цинкови обвивки, които не трябва да докосват самата тръба.
Изолация на подземни газопроводи
В земята тръбите са постоянно изложени на влага, а често и на химически съединения и блуждаещи течения. Всичко това може да доведе до корозия на метала и изтичане на газ, така че те се опитват да осигурят изолацията възможно най-надеждно.
Всеки подземен стоманен газопровод е двойно защитен: пасивно - чрез изолационно покритие върху тръбата и активно - чрез дренаж или токопотискане чрез катодна защита.
Повечето от материалите, за които говорихме по-рано, могат да се използват както за основна, фабрична изолация, така и на магистралата. По-долу ще говорим за основните етапи и тънкостите на такава работа.
Полиетиленовата и полипропиленова изолация се произвежда в завода на няколко етапа:
- Изсушаващи тръби.
- Шот почистване до метален блясък.
- Отопление на тръби.
- Нанасяне на лепилна основа върху въртяща се тръба.
- Нанасяне чрез екструдиране, чорап или навиване на полиетиленов слой.
- Запечатване със специален валяк с флуоропластична обвивка.
- Водно охлаждане до 70 – 80 °C.
- Контрол на качеството на полученото покритие.
Всички процеси са напълно автоматизирани, защото компютърната точност е ключът към качеството на продукта.
В полеви условия всички етапи трябва да се запазят, но се изпълняват с преносима техника - мелници и пясъкоструйки, газови горелки и горелки.Освен това има специални комплекти материали за изолиране на фуги и отстраняване на повреди - например термосвиваем PET ръкав или лепяща полимерна лента.
За полагане на битумна изолация тръбите също се почистват, но с помощта на метални четки, като се оставя чиста, но не гладка повърхност. Грунд, състоящ се от битум и бензин, се излива върху почистени тръби и се разтрива с кърпи, а при условия на магистрала - с парцали или четки.
Не повече от ден по-късно е необходимо да се нанесе основното покритие: 2-3 слоя мастика, разделени от армиращ материал и защитени отвън със слой хартия.
За армиране се използва фибростъкло, нетъкан полимерен плат или мрежа. Навиват се спираловидно, равномерно, с леко опъване и застъпване.
Полагане на изолация на място
Ако е необходимо да се поправи повреда в изолацията на подземен газопровод или да се свържат тръби с различни видове изолация, важно е да изберете правилните материали, които да използвате.
Покритията PALT и LITKOR се използват само в условия на магистрала. И двете се нанасят върху битумен грунд, но за първия е необходимо първо да се нанесе слой битум и да се армира, след което да се навие лентата директно върху горещия мастик. Във втория случай битумът е долният слой на самата лента, така че той се навива директно върху грунда, като преди това е разтопен с горелка.
Въпреки външното сходство, лентите Litkor не трябва да се бъркат с лепилни PET ленти, тъй като използването на неподходящ грунд безнадеждно ще разруши качеството на изолацията.
Ремонтирайте тръби с екструдирано PET покритие с помощта на специални термосвиваеми лепенки или битумно-полимерни ленти LITKOR. При фабрично покритие със залепваща PET лента, същата лента се използва за ремонти, като напр Полилен. Това е възможно само през топлия сезон, тъй като лентата не залепва на студено и не толерира сливане.
Поправката на битумното покритие се извършва със същите битумни мастики с армировка, битумно-полимерни ленти LITKOR или подобен рулонен материал Изопласт-П.
Винаги можете да свържете различни тръби в абсолютно всякакви комбинации с ленти LITKOR, а ако няма битум в естественото покритие на двете тръби, тогава директните връзки могат да бъдат изолирани и с лепилни ленти Polylen.
Подводна изолация на тръби
Газопроводите, които ще служат на морското дъно, са изолирани особено внимателно, тъй като тази среда е опасна както поради химически, така и поради механични повреди, а прекъсванията в работата на тръбата като правило показват прекъсвания в международните доставки на газ.
Основната част от тръбната защита се получава фабрично. След почистване и подсушаване се отварят с епоксидна смес, след което се нанася лепило, а върху него - полиетиленов слой. На този етап тръбите са подобни на подобни наземни тръби, с изключение на първия епоксиден слой, който е дублиран на вътрешната повърхност.
Това обаче не е всичко: катодната защита се монтира на подготвените тръби във фабриката, след което се изгражда армировъчна рамка и се излива външен бетонен слой, често с желязна руда като пълнител.
В резултат на такова многослойно покритие теглото е 1 m.p. тръбите могат да достигнат 2 тона. Транспортирането на такива тръби е много проблематично, така че те не се правят твърде дълги и за всеки километър от морски газопровод има няколко десетки заварки, всяка от които трябва да бъде надеждно изолирана.
Свързването и изолацията на фугите се извършва на специална баржа, оборудвана с всичко необходимо. Тук тръбите се заваряват, шевът се почиства старателно с дробоструйна машина. Главни тръби Те имат огромен диаметър, така че се нагряват с индукционни, а не с пропанови горелки - получава се по-бързо, по-равномерно и по-безопасно.
След това се нанася грундът и се монтира термосвиваема втулка, закрепена със заключваща плоча. Маншетът първо се нагрява в средата, по заваръчния шев, след което постепенно се свива с помощта на газови горелки, от центъра към краищата. След контрол на качеството на този етап се монтира облицовъчен корпус за изливане на полиуретанова пяна. След като изсъхне, тръбата се спуска на дъното и се покрива с натрошен камък.
Проверка на качеството на полагане на изолацията
Защитата на стоманени газопроводи е отговорно начинание, поради което всяка извършена операция подлежи на щателна проверка, като се съставя протокол за извършени скрити работи и се вписват в паспорта на тръбопровода. Без значение колко висококачествен и правилно избран е изолационният материал, той няма да се справи с възложените му функции, ако технологията за извършване на работата е нарушена.
Основните параметри на готовото покритие, които трябва да бъдат проверени, са дебелина, непрекъснатост и адхезия към тръбата.Те се измерват със специални електронни уреди: дебеломери, искрови дефектоскопи и съответно адхезивомери. Те не увреждат покритието, така че ви позволяват да контролирате всички съмнителни точки без допълнителни разходи.
В заводски условия
Във фабрики и производствени бази дебелината на покритието се проверява на 10% от тръбите от всяка партида, на 4 места от различни страни в кръг на всяка тръба, както и в съмнителни зони.
Адхезията или силата на сцепление към метала и между слоевете също се изисква от стандартите да се проверява за 10% от продуктите в партида или на всеки 100 m.
Непрекъснатостта на покритието, тоест липсата на пробиви, надрасквания и други нарушения, се проверява на всички изолационни продукти по цялата площ.
В допълнение могат да бъдат проверени диелектричната непрекъснатост на покритието, якостта на удар, площта на отлепване след катодна поляризация и други тестове. При изолация с битумни покрития се взема проба за физични свойства от всяка партида мастика най-малко дневно.
На мястото на монтаж или ремонт
При трасирани условия се проверява и качеството на изолацията, за непрекъснатост - винаги и изцяло, а за дебелина и сцепление - на всяка 10-та изолирана заварка.
Освен това се проверява ширината на припокриването върху фабричното покритие, както и изолационният релеф - за липса на гофри, гънки, въздушни възглавници и други дефекти.
Освен това редовно се проверява непрекъснатостта на изолацията на съществуващите газопроводи. За да направите това, дори не е необходимо да ги изкопавате и ако има съмнение за повреда, тръбите се разкриват и се проверяват не само дебелината, непрекъснатостта и адхезията, но и диелектричните свойства на изолацията.
Изводи и полезно видео по темата
Сега знаете всичко - или почти всичко - за предназначението и материалите за изолация на различни стоманени газопроводи, а също така имате представа за характеристиките на тяхното приложение и проверка на качеството на защита.
И за по-голяма яснота предлагаме да гледате видеоклип, който описва подробно как да изолирате заварени фуги с битумно-полимерна лента:
Монтиране на термосвиваема втулка върху заваръчен шев:
Може би вече сте срещали подобна работа, наблюдавали сте нейното изпълнение или сте участвали пряко. Моля, добавете или оценете предоставената информация. Ще се радваме да чуем вашите мисли в дискусията по-долу.
