Izolace ocelových plynovodů: materiály pro izolaci a způsoby jejich aplikace

Chystáte se zplynovat dům nebo vylepšit dodávku plynu? Plynovod je jednou z nejcennějších a nejnebezpečnějších komunikací, proto je jeho spolehlivá ochrana nesmírně důležitá.

Souhlasíte, poškození plynového potrubí a únik tohoto paliva může zůstat dlouho bez povšimnutí a pak vést k nejděsivějším důsledkům. Před zajištěním ochrany je lepší vše pečlivě prostudovat a zajistit.

Pokud máte zájem o izolaci ocelových plynovodů, v tomto článku získáte odpovědi na tyto otázky: proč je to nutné, co se stane, v jakých případech a jak použít každý typ izolačního materiálu, jak zkontrolovat kvalitu nátěru. Zmíníme se o všech typech plynovodů: od kmenových potrubí po nízkotlaká potrubí, od nadzemních po podvodní a zodpovíme všechny vzniklé otázky.

Funkce izolace plynu

Dnes je téměř každá budova v každé lokalitě napojena na plynovod, je těžké si představit život moderního člověka bez modrého paliva. Jen si představte, kolik trubek je potřeba k implementaci takového dodavatelského řetězce!

Natahují se nad našimi hlavami, pod našimi nohama, hluboko v zemi a dokonce i podél mořského dna. Každý centimetr této plynové sítě musí být spolehlivě chráněn a absolutně bezpečný, protože únik může vést k rozsáhlé nehodě, se zničením a někdy i oběťmi.

Moderní podzemní plynovody jsou položeny hlavně do polymerních trubek - nebojí se koroze ani vlivu bludných proudů a udržují si lepší teplotu

Potrubí z polyetylenového plynu nevyžaduje další ochranu, ale nelze je použít všude a výměna je drahá, takže většina plynových trubek je z oceli.

Aby ocel nekorodovala a nekolabovala, je ošetřena speciálními sloučeninami a materiály, které izolují její povrch od okolního prostředí. Hlavními funkcemi takových nátěrů jsou ochrana proti vlhkosti, chemickým vlivům, mechanickým vlivům a také dielektrická ochrana.

Aktivní elektrochemická ochrana vytváří katodový náboj na povrchu potrubí, zajišťuje jeho elektrickou stabilitu a zabraňuje vlivu vnějších proudů

Kromě povrchové úpravy je pro podzemní plynové potrubí uspořádána elektrochemická katodická ochrana, která zajišťuje spolehlivou ochranu proti bludným a konstantním proudům, což zajišťuje odstranění těchto nábojů pomocí zvláštního vodiče do drenážní stanice.

U horního potrubí je ochrana méně pevná, protože se snadněji aktualizuje a trubky jsou vystaveny pouze atmosférické vlhkosti a pravidelně vysychají. Naopak u ropných plynovodů na moři se, kromě spolehlivé ochrany před agresivním prostředím, vyžaduje další vrstva vážení, takže potrubí leží nehybně na dně, pod vlnami.

Normativní dokumenty a jejich požadavky

Organizaci ochrany plynovodů upravuje 3 hlavní dokumenty. RD 153-39,4-091-01 "Pokyny k ochraně městských podzemních potrubí před korozí." Jak název napovídá, nevztahuje se na izolaci plynových potrubí, jejichž průměr je větší než 83 cm - meziměstský a mezinárodní, a na potrubí položená nad zemí nebo pod vodou.

GOST 9,602-89 - sousední dokument, který obsahuje všechna pravidla a výpočty na ochranu podzemních plynovodů. Pokud instrukce vysvětluje, jak a od čeho se má izolace vybavit, pak GOST ukazuje, kolik bude zapotřebí - od metrů materiálu a nástrojů po vybavení a pracovní dobu pracovníků.

GOST R 51164-98 Ocelové hlavní potrubí. Obecné požadavky na ochranu proti korozi. Tento standard zaplňuje mezeru v Pokynech pro potrubní kanály. Jejich ochrana by měla být zvláště spolehlivá a měla by mít svá specifika, takže pravidla její organizace jsou uvedena v samostatném dokumentu.

Plynovody národního a mezinárodního významu mají zpravidla průměr větší než 830 mm, jejich instalace a údržba je pracná a nákladná firma

Tyto dokumenty upravují následující problémy:

• jaké typy materiálů k tomu mohou používat druh plynovodu za těchto podmínek;
• kolik zesílené izolace je třeba, zda je zapotřebí elektrochemická ochrana;
• kdo a kdy je požadováno poskytnout plynovodu potřebnou ochranu;
• technologie izolačních povlaků v závodě a v terénu, jakož i při opravě poškození;
• normy spotřeby materiálů a náklady na další zdroje práce;
• postup kontroly kvality povlaku a normy pro ukazatele kvality pro všechny parametry pro každý typ izolace.

V těchto dokumentech je tedy celý proces izolace potrubí popsán krok za krokem, od výstupu z továrny po kontrolu po instalaci a během provozu. Na kreativitu nezbývá žádný prostor, protože se jedná o bezpečnostní problémy.

V případě poškození nebo nekvalitní aplikace izolačního nátěru se ocel v zemi poměrně rychle zhrdne, což hrozí únikem plynu a požárem

Existují také samostatné seznamy se seznamem všech doporučených materiálů a výrobců izolací pro plynovody.

Vzhledem ke složitosti práce a velkému počtu standardů, které je třeba dodržovat, se neočekává, že se sami vypořádáte s izolací plynovodu a plynová služba nepřijme práci vykonanou externím velitelem.

Druhy materiálů pro izolaci

Na základě provozních podmínek a snadného použití existuje mnoho typů povlaků pro izolaci plynových trubek. Zvýšené plynovody jsou dostatečné pro ochranu se 2 vrstvami základního nátěru a 2 vrstvami barvy nebo emailu.

Trubky, které budou sloužit na mořském dně, jsou pokryty vrstvou betonu na horní části hlavní izolace, pro vážení a další ochranu.

Dále si povíme o prostředcích na ochranu ocelových trubek pod zemí.

Polymerní ochranné povlaky

Extrudovaný polyethylen - Nejprogresivnější a nejuniverzálnější ochrana. Používá se na trubky o průměru 57 - 2020 mm, pevně přilne, vytváří ideálně rovnoměrnou souvislou vrstvu, chrání před teplotou a mechanickými vlivy a je také pohodlně použitelný.

V takovém povlaku není ocelová trubka prakticky z hlediska ochranných charakteristik nižší než polymerní analogy. Tato ochrana se skládá pouze ze 2 vrstev - tvrdého lepidla a ve skutečnosti z polyethylenu. Přesto může takový povlak velmi zesíleného typu na trubkách velkého průměru dosáhnout 3,5 mm.

Extrudovaný polypropylen Je charakteristický svou vysokou mechanickou pevností: je možné protáhnout potrubí skrz studny, pro uzavřené metody pokládky a nebojte se, že izolace bude poškozena třením nebo zavěšením na kameny a zeminu. Zevně a ve struktuře se tento typ izolace neliší od polyethylenu, pouze o tloušťce 0,3 - 0,5 mm.

Polymerní lepicí pásky tam jsou polyethylen a polyvinylchlorid, zatímco první z nich jsou výhodnější, protože jsou 4krát silnější lepené a lépe chrání trubky. Lepší PET pásky se častěji používají k opravám a izolaci spojů trubek potažených extrudovaným polyethylenem, ale v továrně jsou po celé délce také obaleny trubkami.

V případě potřeby mohou polymerní lepicí pásky zcela nahradit ochranu potrubí v terénu - to však vyžaduje speciální automatickou instalaci

Existuje také kombinovaný povlak z PET, ve kterém je trubka se základním nátěrem nejprve obalena lepicí polymerovou páskou a na ní je chráněna vrstvou extrudovaného polyethylenu. Používá se na trubky s průměrem do 53 cm a celková tloušťka nepřesahuje 3 mm.

Izolace živičného tmelu

Taková izolace se zásadně liší ve složení a vlastnostech, zejména ve způsobu aplikace. Přilnavost bitumenu k trubce a vrstvám mezi sebou je zajištěna zahříváním a roztavením samotného materiálu, a nikoli adhezivním základem, jako v případě PET.

Takový povlak se nanáší na speciální bitumenový základní nátěr a skládá se ze 2 až 3 vrstev tmelu, z nichž každá je vyztužena, a z vnějšího ochranného papírového obalu. V důsledku toho je vytvořen kontinuální povlak, který zcela opakuje tvar trubky, kde je vyztužující skleněná vlákna nebo pletivo pájeno do tloušťky štítu.

Jako výztužný materiál se používá laminát, laminát nebo netkaná polymerní textilie. Pásky ze skleněných vláken jsou navinuty s malým přesahem, aby vytvořily souvislou vrstvu

Samotný tmel obsahuje kromě bitumenu různé inkluze - polymerní, minerální nebo gumové - poskytující různé materiálové vlastnosti. K tomu se přidávají také modifikující přísady a změkčovadla, které zvyšují pružnost, flexibilitu, odolnost vůči kritickým teplotám a trvanlivost vůči přirozené hydrofobitě a adhezi.

Existují také pásky spojující bitumen jako lepidlo a speciální polymerové pásky. Hlavními 2 typy takových povlaků jsou PALTs teplem smrštitelnou páskou a LITKOR, z polymerové bitumenové pásky. Zejména posledně uvedený je nutný k ochraně spojení mezi trubkami s různými typy izolace.

Materiály pro izolaci malých prvků

Ochranu vyžadují také základní svorky, rohy, kolena, sběrače kondenzátu a další tvarové prvky plynovodů.

Je výhodnější izolovat malé části v místě instalace, ale přednost se dává továrnímu nátěru, protože je jednotnější a spolehlivější.

K tomu existují speciální povlaky: PAP-M105 a Polovina. První z nich jsou dvě vrstvy vytvrzené polyesterové pryskyřice vyztužené skelnými vlákny.

Semiur se skládá hlavně z polyuretanu, doplněný technologickými aditivy a rozdělený na hlavní složku a tvrdidlo. Použitím těchto dvou sloučenin se lisované spoje izolují v továrně, v dílnách a přímo na trati.

Jak se používá izolace?

Hlavní část izolace je aplikována na plynové potrubí, a často na armaturách plynovodu, v továrně, dokonce ve fázi jejich výroby. Při instalaci potrubí je však zapotřebí izolace spojů, která se provádí za podmínek trasy - tj. Přímo na místě instalace.

Kromě toho se v terénu používají stejné materiály k opravě ochranného povlaku, pokud není poškozeno více než 10%, a občas dokonce i k úplné opětovné izolaci oddělené oblasti. Izolace nádrží také ručně, přímo na dálnici.

Pokud je to možné, jsou svary a tvarovky izolovány stejným povlakem jako hlavní potrubí - nebo pokud možno podobné.

Izolace plynovodu je možná při teplotách nad -25 ° C a pro polymerové lepicí pásky - nad +10 ° C. Pokud prší nebo sněží, měl by být na pracovišti spolehlivý přesah, který znemožní pádu deště na izolovaný povrch.

Na potrubí venkovního plynovodu

Tento druh plynovodu je umístěn v nejméně agresivním prostředí, a proto je riziko koroze výrazně sníženo. Kromě toho je mnohem snazší si všimnout a opravit škody na něm, proto izolace potrubních plynovodů jako taková není nutná.

Pro ochranu před srážkami a atmosférickou vlhkostí podle standardů postačuje nátěr dvou vrstev základního nátěru a dvou vrstev barvy, emailu nebo laku.

Pozinkované pouzdro je obvykle chráněno odvzdušňovacími trubkami, které vyžadují tepelnou izolaci. Pod kryt je umístěn pouze topný těleso, není nutná další ochrana

V případě obtížných provozních podmínek se však používá tepelná izolace plynovodů - plastická maziva, povlaky ze skloviny, jakož i hliníková nebo zinková pouzdra, která by se neměla dotýkat samotné trubky.

Izolace podzemního plynovodu

V zemi jsou trubky neustále vystaveny vlhkosti a často chemickým složkám a bludným proudům. To vše může vést ke korozi kovů a úniku plynu, takže se snaží zajistit co nejspolehlivější izolaci.

Každý podzemní ocelový plynovod je dvojnásobně chráněn: pasivně - s izolačním povlakem potrubí a aktivně - odstraněním nebo potlačením proudu katodickou ochranou.

Většina materiálů, o kterých jsme hovořili dříve, může být použita jak pro základní, tovární izolaci, tak na trati. Budeme dále diskutovat o hlavních fázích a jemnostech takové práce.

Polyethylenová a polypropylenová izolace v závodě je realizována v několika fázích:

1. Sušení potrubí.
2. Otryskání kovovým leskem.
3. Vytápění potrubí.
4. Aplikace lepicí základny na rotující trubku.
5. Aplikace vytlačováním, skladováním nebo navíjením pásky z polyethylenové vrstvy.
6. Těsnění speciálním válečkem s fluoroplastickým pláštěm.
7. Chlazení vodou na 70 - 80 ° С.
8. Kontrola kvality výsledného povlaku.

Všechny procesy jsou plně automatizované, protože přesnost počítače je klíčem ke kvalitě produktu.

Trubka je často před nanesením lepidla potažena tenkou epoxidovou vrstvou pro lepší ochranu a přilnavost. Podle regulačních dokumentů to není nutné.

V terénu musí být zachovány všechny fáze, ale realizovány na úkor přenosných zařízení - brusky a čističe písku, plynové hořáky a hořáky. Kromě toho existují speciální sady materiálů pro izolaci spojů a opravy poškození - například smršťovací manžeta z PET nebo lepicí polymerová páska.

Pro nanášení asfaltové izolace se trubky také čistí, ale pomocí kovových kartáčů zanechávají čistý, ale ne hladký povrch. Základní nátěr, sestávající z bitumenu a benzínu, se nalije na vyčištěné trubky a otře se ručníky a v podmínkách trasy hadry nebo kartáčky.

Základní nátěr pro izolaci bitumenu je vyroben z bitumenu a rafinovaného benzínu v objemovém poměru 1: 3. Jeho nanášení v tenké, jednotné vrstvě je rozhodující pro přilnavost povlaku k potrubí.

Nejpozději o den později je třeba nanést hlavní nátěr: 2-3 vrstvy tmelu, oddělené vyztužovacím materiálem a chráněné z vnějšku vrstvou papíru.

Pro vyztužení použijte sklolaminát, netkanou polymerní tkaninu nebo síťovinu. Jsou spirálovitě vinuté, rovnoměrně, s mírným napětím a překrýváním.

Izolace pole

Pokud je nutné opravit poškození izolace podzemního plynovodu nebo propojit potrubí s různými typy izolace, je důležité zvolit správně použité materiály.

Nátěry PALT a LITKOR se používají pouze v podmínkách dálnice. Oba jsou aplikovány na bitumenový primer, ale pro první je nutné nejprve nanést vrstvu bitumenu a vyztužit ji a pak pásku navinout přímo na horký tmel. Ve druhém případě je bitumen spodní vrstvou samotné pásky, takže se okamžitě navine na primer, předem roztavený hořákem.

Přes podobnost byste si neměli zaměňovat pásky Litkor s lepivými PET páskami, protože použití nevhodného základního nátěru beznadějně zničí kvalitu izolace.

Trubky s extrudovaným PET povlakem jsou opravovány speciálními teplem smrštitelnými záplatami nebo bitumen-polymerovými páskami LITKOR. Pokud je továrna potažena lepicí PET páskou, používá se pro opravy, jako je Polyetylen. To je možné pouze v teplém období, protože páska nepřichází v chladu a netoleruje tání.

K izolaci míst svařování trubek potažených extrudovaným polyethylenem se používají speciální manžety, které se fixují smršťováním

Asfaltový povlak je opraven stejnými bitumenovými tmely s vyztužením, asfaltové polymerové pásky LITKOR nebo podobný rolkový materiál Isoplast-P.

Vždy je možné spojovat různé trubky v absolutně jakékoli kombinaci s pásky LITKOR, a pokud v nativním povlaku obou trubek není bitumen, lze přímé spoje také izolovat pomocí lepicích pásek z polyethylenu.

Izolace potrubí pod vodou

Plynovody, které budou sloužit na mořském dně, jsou zvláště izolovány, protože toto prostředí je nebezpečné jak chemickým, tak mechanickým poškozením a poruchy potrubí zpravidla znamenají přerušení mezinárodních dodávek plynu.

Hlavní část ochrany potrubí je získána v továrně. Po očištění a sušení se otevře epoxidovou sloučeninou, poté se nanese lepidlo a na něj se nanese plastová vrstva. V této fázi jsou trubky podobné jako u první epoxidové vrstvy, která je duplikována na vnitřním povrchu.

To však není všechno: katodická ochrana je již na připravených trubkách v závodě nainstalována a poté je postavena výztužná klec a je nalita vnější betonová vrstva, často jako plnivo železnou rudou.

Betonování nad hlavní izolací nejen ochrání před jakýmkoli poškozením, ale také bezpečně přibije trubku ke dnu

V důsledku takového vícevrstvého provedení je hmotnost 1 mp trubky mohou dosáhnout 2 tun. Je velmi problematické přepravovat takové trubky, proto se nevyrábějí příliš dlouho, a na každý kilometr potrubí na volném moři je několik desítek svarů, z nichž každý musí být spolehlivě izolován.

Spojení a izolace kloubů probíhá na speciální člunu vybaveném vším potřebným. Zde jsou trubky svařovány, šev je pečlivě očištěn tryskacím strojem. Trubky do kufru Mají velký průměr, takže jsou zahřívány spíše indukčními než propanovými hořáky - ukázalo se rychleji, jednotněji a bezpečněji.

Poté se nanese základní nátěr a nainstaluje se teplem smrštitelná manžeta, která je upevněna zámkovou deskou. Manžeta se nejprve zahřeje uprostřed, podél svaru, a poté se postupně smršťuje pomocí plynových hořáků od středu k okrajům. Po kontrole kvality této fáze je na plnění pěny nainstalován plášť obložení. Po zaschnutí je trubka spuštěna na dno a pokryta štěrkem.

Kontrola kvality izolace

Ochrana ocelových plynovodů je odpovědným opatřením, a proto musí být každá provedená operace pečlivě zkontrolována, a to přípravou úkonu skryté práce a jejich zapsáním do potrubního pasu. Bez ohledu na to, jak vysoce kvalitní a správně zvolený izolační materiál, nebude v případě narušení technologie práce zvládat funkce, které jsou mu přiřazeny.

Hlavními parametry hotového povlaku, který má být zkontrolován, jsou tloušťka, spojitost a přilnavost k potrubí. Měřte je pomocí speciálních elektronických zařízení: tloušťkoměry, detektory jiskrových vad a adhezimetry. Nepoškozují povlak, takže umožňují ovládat všechny pochybné body bez zbytečných nákladů.

V továrně

V závodech a výrobních základnách se tloušťka povlaku kontroluje u 10% trubek každé šarže, na 4 místech na různých stranách v kruhu na každé trubce, jakož i v pochybných oblastech.

Izolace aplikovaná na potrubí výrobcem je vždy stejnoměrnější, lepší a spolehlivější než organizace v terénu, a to i při použití podobných materiálů

Adheze nebo adhezní síla ke kovu a mezi vrstvami, normy také vyžadují kontrolu 10% produkce ve straně nebo každých 100 m.

Kontinuita nátěru, tj. Absence defektů, šikana a další end-to-end porušení, se kontroluje na všech izolovaných produktech v celé oblasti.

Kromě toho lze zkontrolovat dielektrickou kontinuitu povlaku, rázovou houževnatost, loupací plochu po katodické polarizaci a další testy. Při izolaci živičnými povlaky se odebere vzorek fyzických vlastností z každé šarže tmelu nejméně jednou denně.

V místě instalace nebo opravy

V podmínkách trasy je také kontrolována kvalita izolace, kontinuita - vždy a úplně, a pro každý 10. izolovaný svar z hlediska tloušťky a přilnavosti.

Kromě toho je kontrolována šířka překrytí na továrním nátěru a izolace - nepřítomnost zvlnění, vrásek, airbagů a dalších vad.

Při špatné přilnavosti izolační pásky k potrubí se časem odlupuje a potrubí nebude chráněno před okolním prostředím

Kromě toho se na stávajících plynovodech pravidelně kontroluje kontinuita izolace. K tomu nemusí být ani vykopány, a pokud existuje podezření na poškození, jsou trubky odkryty a je zkontrolována nejen tloušťka, spojitost a přilnavost, ale také dielektrické vlastnosti izolace.

Závěry a užitečné video na toto téma

Nyní víte vše - nebo téměř všechno - o účelu a materiálech pro izolaci různých ocelových plynovodů a také máte představu o vlastnostech jejich aplikace a kontroly kvality ochrany.

A pro větší přehlednost nabízíme sledovat video, které podrobně popisuje izolaci svařovaných spojů pomocí asfaltové polymerové pásky:

Instalace smršťovací manžety na svar:

Možná už jste se setkali s podobnými pracemi, sledovali jste jejich postup nebo se přímo podíleli. Vyplňte nebo ohodnoťte poskytované informace. Váš názor budeme rádi znát v níže uvedené diskusi.