Изолация на стоманени газопроводи: материали за изолация и методи за тяхното приложение

Ще газифицирате къщата или ще надстроите доставката на газ? Газопроводът е една от най-ценните и опасни комуникации, поради което надеждната му защита е изключително важна.

Съгласете се, повредите на газовата тръба и изтичането на това гориво могат да останат незабелязани за дълго време и след това да доведат до най-тежките последици. По-добре е внимателно да проучите и презастраховате всичко, преди да организирате защита, нали?

Ако се интересувате от изолацията на стоманени газопроводи, в тази статия ще получите отговори на такива въпроси: защо е необходимо, какво се случва, в какви случаи и как да използвате всеки вид изолационен материал, как да проверите качеството на покритието. Ще споменем всички видове газопроводи: от магистрални тръбопроводи до тръби с ниско налягане, от надземни до подводни, ще отговорим на всички възникващи въпроси.

Функции за газова изолация

Днес почти всяка сграда във всяко населено място е свързана с газопровода, трудно е да си представим живота на модерен човек без синьо гориво. Само си представете колко тръби са необходими за реализиране на такава верига за доставки!

Те се простират над главите ни, под краката ни, дълбоко в земята и дори покрай морското дъно. Всеки сантиметър от тази газова мрежа трябва да бъде надеждно защитен и абсолютно безопасен, тъй като теч може да доведе до мащабен инцидент с разрушаване, а понякога и жертви.

Съвременните подземни газопроводи се полагат главно в полимерни тръби - те не се страхуват нито от корозия, нито от влиянието на бездомните токове и поддържат по-добра температура

Полиетиленовите газопроводи не се нуждаят от допълнителна защита, но те не могат да се използват навсякъде и подмяната е скъпа, така че повечето газови тръби са стоманени.

Така че стоманата да не ръждясва и да не се разпада, тя се обработва със специални съединения и материали, които изолират повърхността й от околната среда. Основните функции на такива покрития са защита от влага, химически влияния, механични влияния, както и диелектрична защита.

Активната електрохимична защита образува катоден заряд по повърхността на тръбата, като гарантира нейната електрическа стабилност и предотвратява влиянието на външни токове

В допълнение към покритието, за надеждна защита от бездомни и постоянни токове, по подземните газопроводи се организира електрохимична катодна защита, която осигурява отстраняването на тези заряди през специален проводник към дренажната подстанция.

За надземен тръбопровод защитата е по-малко твърда, тъй като се обновява по-лесно, а тръбите са изложени само на атмосферна влага, като редовно изсушават. За офшорните газопроводи, напротив, в допълнение към надеждната защита от агресивна среда, е необходим допълнителен слой за тежест, така че тръбата да лежи неподвижно на дъното, под вълните.

Нормативни документи и техните изисквания

Има 3 основни документа, регламентиращи организацията на защитата на газопроводите. RD 153-39.4-091-01 "Инструкции за защита на градските подземни тръбопроводи от корозия." Както подсказва името, тя не се прилага за изолацията на газови тръби, диаметърът на които е повече от 83 см - междуградски и международен, както и за тръби, положени над земята или под вода.

ГОСТ 9.602-89 - съседен документ, който съдържа всички правила и изчисления за защита на подземните газопроводи. Ако инструкцията обяснява как и от какво да се оборудва изолацията, тогава GOST посочва колко ще се изисква - от метри материали и инструменти до оборудване и работно време на работниците.

GOST R 51164-98 Стоманени главни тръбопроводи. Общи изисквания за защита от корозия. Този стандарт запълва празнината в Насоките за тръбопроводите на багажника. Тяхната защита трябва да бъде особено надеждна и да има своите специфики, така че правилата на нейната организация са изброени в отделен документ.

По правило газопроводите с национално и международно значение имат диаметър повече от 830 мм, тяхното инсталиране и поддръжка е трудоемък и скъп бизнес

Тези документи уреждат следните въпроси:

• какви видове материали са позволени да се използват за това вид газопровод в тези условия;
• колко е необходима подсилена изолация, дали е необходима електрохимична защита;
• кой и кога се изисква да осигури на газопровода необходимата защита;
• технология за изолационно покритие в завода и на полето, както и за отстраняване на повреди;
• норми за потребление на материали и разходи за други ресурси за работа;
• процедурата за проверка на качеството на покритието и стандарти за показатели за качество за всички параметри за всеки тип изолация.

По този начин в тези документи целият процес на изолация на тръбите е описан стъпка по стъпка, от фабричния изход до проверката след монтажа и по време на работа. Не остава място за творчество, защото това са проблеми със сигурността.

В случай на повреда или некачествено нанасяне на изолационното покритие, стоманата в земята ръжда доста бързо и това заплашва с изтичане на газ и пожар

Има и отделни списъци, в които са изброени всички препоръчани материали и производителите на изолация за газопроводи.

Предвид сложността на работата и значителен брой стандарти, които трябва да спазвате, дори не очаквайте сами да се справите с изолацията на газопровода, а газовата служба няма да приеме работата, извършена от външен капитан.

Видове материали за изолация

Въз основа на работните условия и лесната употреба има много видове покрития за изолация на газови тръби. Повишените газопроводи са достатъчни за защита с 2 слоя грунд и 2 слоя боя или емайл.

Тръбите, които ще служат на морското дъно, са покрити със слой от бетон отгоре на основната изолация, за тежест и допълнителна защита.

След това ще говорим за средствата за защита на стоманените тръби под земята.

Полимерни защитни покрития

Екструдиран полиетилен - Най-прогресивната и универсална защита. Използва се върху тръби с диаметър 57 - 2020 мм, прилепва плътно, образува идеално равномерен непрекъснат слой, предпазва от температура и механични влияния, а също така е удобен за използване.

При такова покритие стоманената тръба практически не отстъпва на полимерните аналози по отношение на защитните характеристики. Тази защита се състои само от 2 слоя - твърдо свързващо лепило и всъщност полиетилен. Въпреки това такова покритие от много подсилен тип върху тръби с голям диаметър може да достигне 3,5 мм.

Екструдиран полипропилен Той е специфичен за високата си механична якост: възможно е да се влачат тръби през него с кладенци, за затворени методи за полагане и да не се притеснявате, че изолацията ще бъде повредена от триене или закачане върху камъни и почва. Външно и по структура този вид изолация не се различава от полиетилена, само с 0,3-0,5 мм по-тънък.

Полимерни лепилни ленти има полиетилен и поливинилхлорид, докато първите са за предпочитане, тъй като са 4 пъти по-силно залепени и по-добре предпазват тръбите. По-често лепкавите PET ленти се използват за ремонт и изолация на фуги на тръби, покрити с екструдиран полиетилен, но има и тръби, обвити от тях във фабриката по цялата дължина.

Ако е необходимо, полимерните лепилни ленти могат напълно да заменят защитата на тръбата в полето - но това изисква специална автоматизирана инсталация

Има и комбинирано ПЕТ покритие, в което грундираната тръба първо е обвита с лепяща полимерна лента, а върху нея е защитена със слой от екструдиран полиетилен. Използва се на тръби с диаметър до 53 см, а общата дебелина не надвишава 3 мм.

Изолация от битумна мастика

Такава изолация е коренно различна по състав и свойства, предимно в начина на полагане. Адхезията на битума както към тръбата, така и към слоевете помежду си се осигурява чрез нагряване и топене на самия материал, а не чрез лепилен грунд, както в случая на PET.

Такова покритие се нанася върху специален битумен грунд и се състои от 2 до 3 слоя мастика, всеки от които е подсилен, и външна хартиена защитна обвивка. В резултат на това се образува непрекъснато покритие, което напълно повтаря формата на тръбата, при което подсилващата фибростъкло или мрежа се споява в дебелината на щита.

Като подсилващ материал се използва фибростъкло, фибростъкло или нетъкан полимерен плат. Лентите от стъклени влакна се навиват с малко припокриване, за да образуват непрекъснат слой

В допълнение към битума, самата мастика съдържа различни включвания - полимерни, минерални или каучукови, осигуряващи различни свойства на материала. Към него се добавят и модифициращи добавки и пластификатори, които придават еластичност, гъвкавост, устойчивост на критични температури и устойчивост на естествена хидрофобност и адхезия.

Има и ленти, свързващи битум като лепило, и специални полимерни ленти. Основните 2 вида такива покрития са Paltaс термосвиваема лента и Litkor, от полимер-битумна лента. Последното, по-специално, е необходимо за защита на връзките между тръбите с различни видове изолация.

Материали за изолация на малки елементи

Базовите клеми, ъгли, лакти, колектори за кондензат и други оформени елементи на газопроводи също се нуждаят от защита.

По-удобно е да изолирате малки части на мястото на монтаж, но фабричното покритие е за предпочитане, защото е по-равномерно и надеждно.

За това има специални покрития: PAP-M105 и полуред, Първият е два слоя полиестерна смола, подсилена със стъклени влакна.

Semiur се състои главно от полиуретан, допълнен с технологични добавки и разделен на основния компонент и втвърдител. Използвайки тези две съединения, формованите фуги се изолират във фабриката, в цеховете и директно на пистата.

Как се прилага изолацията?

Основната част от изолацията се полага върху газови тръбии често на арматурата на газопровода, във фабриката, дори на етапа на тяхното производство. По време на монтажа на тръбопровода обаче се налага да се изолират фугите, което се извършва при маршрутни условия - тоест директно на мястото на монтаж.

Освен това, на полето, същите материали се използват за поправяне на защитното покритие, ако не повече от 10% са повредени, а понякога дори и пълна повторна изолация на отделна зона. Също ръчно, директно на магистралата, изолирайте резервоарите.

Ако е възможно, заварките и фитингите са изолирани със същото покритие като основната тръба - или колкото е възможно по-подобно.

Изолацията на газопровода е възможна при температури над -25 ° C, а за полимерни лепилни ленти - над +10 ° C. Ако вали дъжд или вали сняг, трябва да има надежден надвес над работната площадка, което ще направи невъзможно дъждът да падне върху изолираната повърхност.

По тръби на надземен газопровод

Този тип газопровод е разположен в най-малко агресивната среда и следователно рискът от ръжда е значително намален. Освен това е много по-лесно да забележите и да поправите щетите върху него, следователно изолацията на надземните газопроводи като такава не се изисква.

За да се предпази от валежи и атмосферна влага, според стандартите е достатъчно покритие от 2 слоя грунд и 2 слоя боя, емайл или лак.

Поцинкованият корпус обикновено е защитен от вентилационни тръби, които изискват топлоизолация. Под корпуса се поставя само нагревател, не се изисква допълнителна защита

При трудни условия на работа обаче се прилага топлоизолация на газопроводи - мазнини, покрития от стъклен емайл, както и алуминиеви или цинкови обвивки, които не трябва да докосват самата тръба.

Подземна изолация на газопровода

В земята тръбите са постоянно изложени на влага и често химически съединения и бездомни течения. Всичко това може да доведе до корозия на метали и изтичане на газ, така че те се опитват да осигурят изолация възможно най-надеждно.

Всеки подземен стоманен газопровод е двойно защитен: пасивно - с изолиращо покритие на тръбата и активно - чрез отстраняване или потискане на тока чрез катодна защита.

Повечето от материалите, за които говорихме по-рано, могат да се използват както за основна, фабрична изолация, така и за пистата. Ще обсъдим допълнително основните етапи и тънкости на подобна работа.

Полиетиленовата и полипропиленовата изолация в завода се осъществява на няколко етапа:

1. Сушене на тръби.
2. Почистване с взрив до метален блясък.
3. Отопление на тръбите.
4. Нанасяне на лепилна основа върху въртяща се тръба.
5. Нанасяне чрез екструдиране, складиране или навиване на лента от полиетиленов слой.
6. Запечатване със специален валяк с флуоропластична обвивка.
7. Водно охлаждане до 70 - 80 ° С.
8. Контрол на качеството на полученото покритие.

Всички процеси са напълно автоматизирани, защото компютърната точност е ключът към качеството на продукта.

Често преди да нанесете лепилото, тръбата е покрита с тънък епоксиден слой за по-добра защита и адхезия. Според нормативните документи това не е необходимо.

На полето всички етапи трябва да бъдат запазени, но реализирани за сметка на преносимо оборудване - шлифовъчни машини и почистващи препарати за пясъкоструене, т.е. газови горелки и вентилатори. Освен това има специални комплекти материали за изолация на фуги и отстраняване на повреди - например свиване на ПЕТ маншет или лепилна полимерна лента.

За да се приложи битумна изолация, тръбите също се почистват, но с помощта на метални четки, оставяйки чиста, но не гладка повърхност. Грундът, състоящ се от битум и бензин, се излива върху почистените тръби и се разтрива с кърпи и в условията на маршрута с парцали или четки.

Грунд за битумна изолация се произвежда от битум и рафиниран бензин в съотношение 1: 3 по обем. Нанасянето му в тънък, равномерен слой е от решаващо значение за адхезията на покритието към тръбата.

Не повече от един ден по-късно е необходимо да се нанесе основното покритие: 2-3 слоя мастика, разделени от подсилващ материал и защитени отвън с слой хартия.

За подсилване използвайте фибростъкло, нетъкан полимер или мрежа. Навиват се спирално, равномерно, с леко напрежение и припокриване.

Полова изолация

Ако е необходимо да се поправят повреди на изолацията на подземен газопровод или да се свържат тръби с различни видове изолация, важно е да изберете правилно използваните материали.

Покритията PALT и LITKOR се използват само в магистрални условия. И двете се нанасят върху битумния грунд, но за първия е необходимо първо да нанесете слой от битум и да го подсилите, а след това да навиете лентата директно върху горещата мастика. Във втория случай битумът е долният слой на самата лента, така че веднага се навива върху грунда, предварително разтопен с горелка.

Въпреки приликата, не трябва да бъркате лентите на Litkor с лепкави PET ленти, тъй като използването на неподходящ грунд безнадеждно ще наруши качеството на изолацията.

Тръбите с екструдирано ПЕТ покритие се ремонтират със специални термосвиваеми лепенки или LITKOR битумно-полимерни ленти. Когато е фабрично покрито с лепяща PET лента, тя се използва за ремонти, като например Polylen, Това е възможно само в топлия сезон, тъй като лентата не залепва на студа и не понася топенето.

За да се изолират местата на заваряване на тръби, покрити с екструдиран полиетилен, се използват специални маншети, които се фиксират с помощта на термосвиване

Битумното покритие се поправя със същите битумни мастики с армировка, битумно-полимерни ленти LITKOR или подобен ролков материал Izoplast-P.

Винаги е възможно да свържете различни тръби в абсолютно всяка комбинация с лентите LITKOR, а ако няма битум в естественото покритие на двете тръби, тогава директните връзки могат да бъдат изолирани и с полиетиленови лепилни ленти.

Изолация на тръбите под вода

Газопроводите, които ще служат на морското дъно, са особено изолирани, тъй като тази среда е опасна както от химически, така и от механични повреди, а неизправността на тръбите по правило показва прекъсвания в международните доставки на газ.

Основната част от защитата на тръбите се получава във фабриката. След почистване и изсушаване те се отварят с епоксидно съединение, след това се нанася лепило и върху него се нанася пластмасов слой. На този етап тръбите са подобни на подобни тръби, с изключение на първия епоксиден слой, който се дублира върху вътрешната повърхност.

Това обаче не е всичко: катодната защита вече е инсталирана върху подготвените тръби в завода, след което се изгражда укрепваща клетка и се излива външният бетонен слой, често с желязна руда като пълнител.

Бетонирането над основната изолация не само ще предпази от евентуални повреди, но и ще закрепи надеждно тръбата до дъното

В резултат на такова многопластово покритие теглото е 1 mp тръбите могат да достигнат 2 тона. Много е проблематично да се транспортират такива тръби, поради което те не се произвеждат твърде дълго и за всеки километър от морския газопровод има няколко десетки заварки, всяка от които трябва да бъде надеждно изолирана.

Свързването и изолацията на фуги се извършва на специална баржа, оборудвана с всичко необходимо. Тук тръбите са заварени, шевът се почиства внимателно с помощта на машина за изстрелване. Магистрални тръби Те имат огромен диаметър, така че се нагряват с индукция, а не с пропанови горелки - оказва се по-бързо, по-равномерно и по-безопасно.

След това се нанася грунд и се монтира термо-свиваща втулка, фиксирана с заключваща плоча. Маншетът се загрява първо в средата, по протежение на заваряването, а след това постепенно се свива с помощта на газови горелки, всички от центъра до краищата. След контрол на качеството на този етап се монтира облицовъчен корпус за пълнене на пяната. След като изсъхне, тръбата се спуска на дъното и се покрива с чакъл.

Проверка на качеството на изолацията

Защитата на стоманените газопроводи е отговорна мярка, поради което всяка извършена операция трябва да бъде внимателно проверена с подготовката на акт за скрита работа, извършена и влизането им в паспорта на тръбопровода. Колкото и висококачествен и правилно да е избран изолационният материал, той няма да се справи с възложените му функции, ако е нарушена технологията на работата.

Основните параметри на готовото покритие, което трябва да се провери, са дебелината, непрекъснатостта и адхезията към тръбата. Измервайте ги със специални електронни устройства: измерватели на дебелината, детектори за искра и дефекти, съответно адхезиметри. Те не увреждат покритието, така че ви позволяват да контролирате всички съмнителни точки без излишни разходи.

Във фабриката

В заводи и производствени бази дебелината на покритието се проверява за 10% от тръбите на всяка партида, на 4 места от различни страни в кръг на всяка тръба, както и в съмнителни зони.

Изолацията, приложена към тръбите от производителя, винаги е по-равномерна, по-добра и надеждна от организираната на място, дори когато се използват подобни материали

Прилепването или силата на сцепление към метала и между слоевете, стандартите също изискват проверка за 10% от продукцията в партията или на всеки 100 м.

Непрекъснатостта на покритието, тоест отсъствието на пробиви, тормози и други нарушения в края, се проверява на всички изолирани продукти в цялата област.

Освен това може да се провери диелектричната непрекъснатост на покритието, ударната якост, зоната на пилинг след катодна поляризация и други тестове. При изолация с битумни покрития се взема проба за физични свойства от всяка партида мастика, поне дневно.

На мястото на монтаж или ремонт

В маршрутни условия се проверява и качеството на изолацията, за непрекъснатост - винаги и напълно, както и за всяка десета изолирана заварка за дебелина и сцепление.

Освен това се проверява ширината на припокриване върху фабричното покритие, както и релефът на изолацията - за липсата на велпапе, бръчки, въздушни възглавници и други дефекти.

При лоша адхезия на изолационната лента към тръбата тя ще се отлепи с течение на времето и тръбата ще бъде незащитена от околната среда

В допълнение, непрекъснатостта на изолацията се проверява редовно по съществуващите газопроводи. За да направите това, те дори не е необходимо да бъдат изкопани и ако има съмнение за повреда, тръбите са изложени 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 контрол на качеството на защита.

А за по-голяма яснота предлагаме да гледаме видео, в което подробно се изолира изолацията на заварени съединения с битумно-полимерна лента:

Инсталиране на термосвиваема втулка на заваръчния шев:

Може би вече сте се сблъсквали с подобни творби, гледали сте напредъка им или сте участвали пряко. Моля, попълнете или оценете предоставената информация. Ще се радваме да разберем вашето мнение в дискусията по-долу.