Aislamiento de gasoductos de acero: materiales para aislamiento y métodos de aplicación.
¿Vas a gasificar la casa o mejorar el suministro de gas? El gasoducto es una de las comunicaciones más valiosas y peligrosas, por lo tanto, su protección confiable es extremadamente importante.
De acuerdo, el daño a la tubería de gas y las fugas de este combustible pueden pasar desapercibidas durante mucho tiempo y luego provocar las consecuencias más graves. Es mejor estudiar y reasegurar todo cuidadosamente antes de organizar la protección, ¿verdad?
Si está interesado en el aislamiento de tuberías de gas de acero, en este artículo obtendrá respuestas a tales preguntas: por qué es necesario, qué sucede, en qué casos y cómo usar cada tipo de material de aislamiento, cómo verificar la calidad del recubrimiento. Mencionaremos todos los tipos de tuberías de gas: desde tuberías troncales hasta tuberías de baja presión, desde arriba del suelo hasta bajo el agua, responderemos todas las preguntas que surjan.
El contenido del artículo:
Funciones de aislamiento de gas
Hoy en día, casi todos los edificios de cada localidad están conectados al gasoducto, es difícil imaginar la vida de una persona moderna sin combustible azul. ¡Imagínese cuántas tuberías se necesitan para implementar dicha cadena de suministro!
Se extienden sobre nuestras cabezas, debajo de nuestros pies, en lo profundo de la tierra e incluso a lo largo del fondo del mar. Cada centímetro de esta red de gas debe estar protegido de manera confiable y absolutamente seguro, ya que una fuga puede conducir a un accidente a gran escala, con destrucción y, a veces, a víctimas.
Las tuberías de gas de polietileno no necesitan protección adicional, pero no se pueden usar en todas partes, y el reemplazo es costoso, por lo que la mayoría de las tuberías de gas son de acero.
Para que el acero no se oxida y no se colapse, se trata con compuestos y materiales especiales que aíslan su superficie del medio ambiente. Las funciones principales de tales recubrimientos son la protección contra la humedad, influencias químicas, influencias mecánicas, así como protección dieléctrica.
Además del recubrimiento, para una protección confiable contra corrientes parásitas y constantes, la protección catódica electroquímica se organiza en tuberías subterráneas de gas, lo que garantiza la eliminación de estas cargas a través de un conductor especial a la subestación de drenaje.
Para una tubería aérea, la protección es menos sólida, porque es más fácil de actualizar, y las tuberías están expuestas solo a la humedad atmosférica, secándose regularmente. Por el contrario, para las tuberías de gas en alta mar, además de una protección confiable contra un entorno agresivo, se requiere una capa adicional de ponderación para que la tubería quede inmóvil en el fondo, debajo de las olas.
Documentos normativos y sus requisitos.
Existen 3 documentos principales que regulan la organización de la protección de los gasoductos. RD 153-39.4-091-01 "Instrucciones para la protección de tuberías subterráneas urbanas contra la corrosión". Como su nombre lo indica, no se aplica al aislamiento de tuberías de gas, cuyo diámetro es superior a 83 cm, interurbano e internacional, así como a tuberías tendidas sobre el suelo o bajo el agua.
GOST 9.602-89 - un documento adyacente, que contiene todas las reglas y cálculos para la protección de gasoductos subterráneos. Si la instrucción explica cómo y de qué equipar el aislamiento, GOST indica cuánto se requerirá, desde medidores de material y herramientas hasta equipos y horas de trabajo de los trabajadores.
GOST R 51164-98 Tuberías principales de acero. Requisitos generales para la protección contra la corrosión. Este estándar llena el vacío en las Directrices para tuberías troncales. Su protección debe ser especialmente confiable y tiene sus propios detalles, por lo que las reglas de su organización se enumeran en un documento separado.
Estos documentos rigen los siguientes problemas:
- qué tipos de materiales pueden usar en este tipo de gasoducto en estas condiciones;
- cuánto aislamiento reforzado se necesita, si se necesita protección electroquímica;
- quién y cuándo se requiere proporcionar al gasoducto la protección necesaria;
- tecnología de revestimiento de aislamiento en la planta y en el campo, así como para reparar daños;
- normas de consumo de materiales y costos de otros recursos para el trabajo;
- El procedimiento para verificar la calidad del revestimiento y los estándares para los indicadores de calidad para todos los parámetros para cada tipo de aislamiento.
Por lo tanto, en estos documentos, todo el proceso de aislamiento de tuberías se describe paso a paso, desde la salida de fábrica hasta la inspección después de la instalación y durante la operación. No queda espacio para la creatividad, porque estos son problemas de seguridad.
También hay listas separadas que enumeran todos los materiales recomendados y los fabricantes de aislamiento para tuberías de gas.
Dada la complejidad del trabajo y un número considerable de estándares que deben observarse, ni siquiera espere hacer frente al aislamiento de la tubería de gas usted mismo, y el servicio de gas no aceptará el trabajo realizado por un maestro externo.
Tipos de materiales para aislamiento.
Según las condiciones de operación y la facilidad de uso, existen muchos tipos de recubrimientos para el aislamiento de tuberías de gas. Las tuberías de gas elevadas son suficientes para proteger con 2 capas de imprimación y 2 capas de pintura o esmalte.
Las tuberías que servirán en el lecho marino están cubiertas con una capa de concreto en la parte superior del aislamiento principal, para ponderación y protección adicional.
A continuación, hablaremos sobre los medios para proteger las tuberías de acero bajo tierra.
Revestimientos protectores de polímeros
Polietileno extruido - La protección más progresiva y universal. Se utiliza en tuberías con un diámetro de 57-2020 mm, se adhiere firmemente, forma una capa continua idealmente uniforme, protege contra la temperatura y las influencias mecánicas, y también es conveniente de usar.
En dicho recubrimiento, la tubería de acero no es prácticamente inferior a los análogos de polímeros en términos de características de protección. Esta protección consta de solo 2 capas: un adhesivo de unión dura y, de hecho, polietileno. A pesar de esto, dicho recubrimiento de tipo muy reforzado en tuberías de gran diámetro puede alcanzar los 3,5 mm.
Polipropileno extruido Es específico por su alta resistencia mecánica: es posible arrastrar tuberías a través de él con pozos, para métodos de colocación cerrados, y no preocuparse de que el aislamiento se dañe por la fricción o el enganche de piedras y tierra. Externamente y en la estructura, este tipo de aislamiento no difiere del polietileno, solo 0.3-0.5 mm más delgado.
Cintas adhesivas poliméricas hay polietileno y cloruro de polivinilo, mientras que los primeros son preferibles, ya que son pegados 4 veces más fuertes y protegen mejor las tuberías. Con mayor frecuencia, las cintas adhesivas de PET se usan para reparar y aislar las juntas de tuberías recubiertas con polietileno extruido, pero también hay tuberías envueltas por ellas en la fábrica a lo largo de toda la longitud.
También hay un revestimiento combinado de PET en el que el tubo cebado se envuelve primero con cinta adhesiva de polímero, y sobre él se protege con una capa de polietileno extruido. Se utiliza en tuberías con un diámetro de hasta 53 cm, y el espesor total no supera los 3 mm.
Aislamiento de masilla de betún
Tal aislamiento es fundamentalmente diferente en composición y propiedades, principalmente en el método de aplicación. La adhesión del betún tanto a la tubería como a las capas entre sí se garantiza calentando y fundiendo el material en sí, y no mediante una imprimación adhesiva, como en el caso del PET.
Tal recubrimiento se aplica a una imprimación especial de betún, y consiste en 2 -3 capas de masilla, cada una de las cuales está reforzada, y una envoltura protectora de papel externa. Como resultado, se forma un recubrimiento continuo que repite completamente la forma de la tubería, donde la fibra de vidrio o malla de refuerzo se suelda en el grosor del escudo.
Además del betún, la masilla en sí contiene varias inclusiones (polímeros, minerales o caucho) que proporcionan diferentes propiedades del material. Además, se le agregan aditivos modificadores y plastificantes, que agregan elasticidad, flexibilidad, resistencia a temperaturas críticas y durabilidad a la hidrofobicidad natural y la adhesión.
También hay cintas que conectan el betún como pegamento y cintas de polímeros especiales. Los 2 tipos principales de tales recubrimientos son PALTcon cinta termorretráctil y LITKOR, de una cinta de polímero-betún. Esto último, en particular, es necesario para proteger las conexiones entre tuberías con diferentes tipos de aislamiento.
Materiales para el aislamiento de elementos pequeños.
Los terminales de base, esquinas, codos, colectores de condensados y otros elementos conformados de tuberías de gas también necesitan protección.
Hay recubrimientos especiales para esto: PAP-M105 y Medio. La primera es dos capas de resina de poliéster reforzada con fibra de vidrio curada.
Semiur se compone principalmente de poliuretano, complementado con aditivos tecnológicos y dividido en el componente principal y el endurecedor. Usando estos dos compuestos, las juntas moldeadas se aíslan en la fábrica, en los talleres y directamente en la pista.
¿Cómo se aplica el aislamiento?
La parte principal del aislamiento se aplica a tuberías de gasy, a menudo, en los accesorios del gasoducto, en la fábrica, incluso en la etapa de su producción. Sin embargo, durante la instalación de la tubería, se hace necesario aislar las juntas, lo que se lleva a cabo en condiciones de ruta, es decir, directamente en el sitio de instalación.
Además, en el campo, se utilizan los mismos materiales para reparar el recubrimiento protector, si no se daña más del 10%, y ocasionalmente incluso un nuevo aislamiento completo de un área separada. También manualmente, directamente en la carretera, aislar los tanques.
Si es posible, las soldaduras y los accesorios están aislados con el mismo revestimiento que la tubería principal, o lo más similar posible.
El aislamiento de la tubería de gas es posible a temperaturas superiores a -25 ° C, y para cintas adhesivas de polímero: superiores a +10 ° C. Si está lloviendo o nevando, debe haber un voladizo confiable sobre el sitio de trabajo, lo que hará imposible que caiga lluvia sobre la superficie aislada.
En tuberías de un gasoducto aéreo
Este tipo de tubería de gas se encuentra en el entorno menos agresivo y, por lo tanto, el riesgo de oxidación se reduce significativamente. Además, es mucho más fácil notar y reparar el daño en él, por lo tanto, el aislamiento de tuberías de gas aéreas no requiere aislamiento.
Para proteger contra la precipitación y la humedad atmosférica, de acuerdo con los estándares, es suficiente un recubrimiento de 2 capas de imprimación y 2 capas de pintura, esmalte o barniz.
Sin embargo, en caso de condiciones de funcionamiento difíciles, se aplica el aislamiento térmico de las tuberías de gas: grasas, revestimientos de esmalte de vidrio, así como carcasas de aluminio o zinc, que no deben tocar la tubería.
Aislamiento subterráneo de gasoductos
En el suelo, las tuberías están constantemente expuestas a la humedad y, a menudo, a compuestos químicos y corrientes parásitas. Todo esto puede conducir a la corrosión del metal y a la fuga de gas, por lo que intentan proporcionar el aislamiento de la manera más confiable posible.
Cada tubería subterránea de gas de acero está doblemente protegida: pasivamente, con un recubrimiento aislante de la tubería, y activamente, a través de la eliminación o supresión de corriente por protección catódica.
La mayoría de los materiales de los que hablamos anteriormente se pueden usar tanto para aislamiento básico, de fábrica como en la pista. Discutiremos las principales etapas y sutilezas de tal trabajo más adelante.
El aislamiento de polietileno y polipropileno en la planta se implementa en varias etapas:
- Secado de tuberías.
- Granallado a brillo metálico.
- Calentamiento de tuberías.
- Aplicación de una base de pegamento en un tubo giratorio.
- Aplicación por extrusión, almacenamiento o bobinado de una cinta de una capa de polietileno.
- Sellado con un rodillo especial con una carcasa fluoroplástica.
- Refrigeración por agua a 70 - 80 ° С.
- Control de calidad del revestimiento resultante.
Todos los procesos están completamente automatizados, porque la precisión de la computadora es la clave para la calidad del producto.
En el campo, todas las etapas deben conservarse, pero implementarse a expensas de los equipos portátiles: amoladoras y limpiadores de chorro de arena, quemadores de gas y sopletes. Además, existen conjuntos especiales de materiales para el aislamiento de las juntas y la reparación de daños, por ejemplo, el manguito de PET retráctil o la cinta adhesiva de polímero.
Para aplicar aislamiento de betún, las tuberías también se limpian, pero con la ayuda de cepillos metálicos, dejando una superficie limpia pero no lisa. La imprimación, que consiste en betún y gasolina, se vierte sobre las tuberías limpias y se frota con toallas, y en las condiciones de la ruta con trapos o cepillos.
No más de un día después, es necesario aplicar el recubrimiento principal: 2-3 capas de masilla, separadas por material de refuerzo y protegidas del exterior con una capa de papel.
Para el refuerzo, use fibra de vidrio, tela de polímero no tejida o malla. Se enrollan en espiral, de manera uniforme, con una ligera tensión y superposición.
Aislamiento de campo
Si es necesario reparar daños en el aislamiento de una tubería de gas subterránea, o conectar tuberías con diferentes tipos de aislamiento, es importante elegir los materiales utilizados correctamente.
Los revestimientos PALT y LITKOR se usan solo en carreteras. Ambos se aplican al imprimador de betún, pero para el primero es necesario aplicar primero una capa de betún y reforzarlo, y luego enrollar la cinta directamente sobre la masilla caliente. En el segundo caso, el betún es la capa inferior de la cinta, por lo que se enrolla inmediatamente en la imprimación, previamente fundida con un quemador.
A pesar de la semejanza, no debe confundir las cintas Litkor con las cintas adhesivas de PET, porque el uso de una imprimación inadecuada arruinará irremediablemente la calidad del aislamiento.
Las tuberías con revestimiento de extrusión de PET se reparan con parches especiales termocontraíbles o cintas de polímero de betún LITKOR. Cuando se recubre de fábrica con cinta adhesiva de PET, se usa para reparaciones, como Polietileno. Esto solo es posible en la estación cálida, porque la cinta no se pega en el frío y no tolera la fusión.
El revestimiento de betún se repara con las mismas masillas bituminosas con refuerzo, cintas de betún-polímero LITKOR o material de rodillo similar. Isoplast-P.
Siempre es posible conectar diferentes tuberías en absolutamente cualquier combinación con las cintas LITKOR, y si no hay betún en el revestimiento nativo de ambas tuberías, las conexiones directas también pueden aislarse con cintas adhesivas de polietileno.
Aislamiento de tuberías bajo el agua.
Las tuberías de gas que servirán en el fondo marino están especialmente aisladas, porque este entorno es peligroso tanto por daños químicos como mecánicos, y el mal funcionamiento de las tuberías, por regla general, indica interrupciones en el suministro internacional de gas.
La parte principal de la protección de la tubería se obtiene en la fábrica. Después de limpiar y secar, se abren con un compuesto epoxi, luego se aplica un adhesivo y se aplica una capa de plástico sobre él. En esta etapa, las tuberías son similares a las tuberías similares, a excepción de la primera capa de epoxi, que se duplica en la superficie interna.
Sin embargo, esto no es todo: la protección catódica ya está instalada en las tuberías preparadas en la planta, y luego se construye una jaula de refuerzo y se vierte la capa exterior de hormigón, a menudo con mineral de hierro como relleno.
Como resultado de tal acabado multicapa, el peso es de 1 mp Las tuberías pueden llegar a 2 toneladas. Transportar estos tubos es muy problemático, por lo tanto, no se producen demasiado tiempo y por cada kilómetro de la tubería de gas en alta mar hay varias decenas de soldaduras, cada una de las cuales debe aislarse de manera confiable.
La conexión y el aislamiento de las juntas se realiza en una barcaza especial equipada con todo lo necesario. Aquí las tuberías están soldadas, la costura se limpia cuidadosamente con una máquina de granallado. Tubos troncales Tienen un diámetro enorme, por lo que se calientan con inducción en lugar de quemadores de propano; resulta más rápido, más uniforme y más seguro.
Luego se aplica una imprimación y se instala una manga termocontraíble, fijada con una placa de bloqueo. El manguito se calienta primero en el medio, a lo largo de la soldadura, y luego se contrae gradualmente con la ayuda de quemadores de gas, todo desde el centro hasta los bordes. Después del control de calidad de esta etapa, se instala una carcasa de revestimiento para llenar la espuma. Después de que se seque, la tubería se baja hasta el fondo y se cubre con grava.
Control de calidad de aislamiento
La protección de las tuberías de gas de acero es una medida responsable, por lo tanto, cada operación realizada debe ser cuidadosamente revisada, con la preparación de un acto de trabajo oculto realizado y su entrada en el pasaporte de la tubería. No importa cuán alta calidad y selección correcta del material de aislamiento, no hará frente a las funciones que se le asignan si se viola la tecnología del trabajo.
Los parámetros principales del recubrimiento terminado a verificar son el espesor, la continuidad y la adhesión a la tubería. Mídalos con dispositivos electrónicos especiales: medidores de espesor, detectores de defectos de chispa y adhesímetros, respectivamente. No dañan el recubrimiento, por lo que le permiten controlar todos los puntos dudosos sin costos innecesarios.
En la fabrica
En las plantas y las bases de producción, se verifica el grosor del recubrimiento para el 10% de las tuberías de cada lote, en 4 lugares en diferentes lados en un círculo en cada tubería, así como en áreas cuestionables.
La adhesión, o la fuerza de adhesión al metal y entre las capas, los estándares también requieren verificar el 10% de la producción en la fiesta o cada 100 m.
La continuidad del recubrimiento, es decir, la ausencia de pinchazos, acoso y otras violaciones de extremo a extremo, se verifica en todos los productos aislados en toda el área.
Además, se puede verificar la continuidad dieléctrica del recubrimiento, la resistencia al impacto, el área de pelado después de la polarización catódica y otras pruebas. Al aislar con revestimientos bituminosos, se toma una muestra de propiedades físicas de cada lote de masilla, al menos diariamente.
En el lugar de instalación o reparación.
En condiciones de ruta, también se verifica la calidad del aislamiento, para la continuidad, siempre y por completo, y por cada décima soldadura aislada para espesor y adherencia.
Además, se verifica el ancho de solapamiento en el revestimiento de fábrica, así como el alivio del aislamiento, por la ausencia de corrugaciones, arrugas, bolsas de aire y otros defectos.
Además, la continuidad del aislamiento se verifica regularmente en las tuberías de gas existentes. Para hacer esto, ni siquiera necesitan ser excavados, y si hay una sospecha de daño, las tuberías están expuestas y no solo se verifica el espesor, la continuidad y la adhesión, sino también las propiedades dieléctricas del aislamiento.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Ahora ya sabe todo, o casi todo, sobre el propósito y los materiales para el aislamiento de varias tuberías de gas de acero, y también tiene una idea de las características de su aplicación y el control de calidad de la protección.
Y para mayor claridad, ofrecemos ver un video que detalla el aislamiento de las juntas soldadas con una cinta de betún y polímero:
Instalación de una manga termocontraíble en la soldadura:
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