Isolamento di gasdotti in acciaio: materiali per l'isolamento e metodi di applicazione

Hai intenzione di gassificare la casa o migliorare la fornitura di gas? Il gasdotto è una delle comunicazioni più preziose e pericolose, quindi la sua protezione affidabile è estremamente importante.

D'accordo, i danni al tubo del gas e la perdita di questo carburante possono passare inosservati per lungo tempo e quindi portare alle conseguenze più terribili. È meglio studiare attentamente e riassicurare tutto prima di organizzare la protezione, giusto?

Se sei interessato all'isolamento dei gasdotti in acciaio, in questo articolo otterrai risposte a tali domande: perché è necessario, cosa succede, in quali casi e come utilizzare ogni tipo di materiale isolante, come verificare la qualità del rivestimento. Citeremo tutti i tipi di gasdotti: dalle tubazioni del tronco ai tubi a bassa pressione, da fuori terra a sott'acqua, risponderemo a tutte le domande che sorgono.

Funzioni di isolamento del gas

Oggi quasi ogni edificio in ogni località è collegato al gasdotto, è difficile immaginare la vita di una persona moderna senza carburante blu. Immagina quanti tubi sono necessari per implementare una tale catena di approvvigionamento!

Si estendono sopra le nostre teste, sotto i nostri piedi, in profondità nella terra e persino lungo il fondo del mare. Ogni centimetro di questa rete di gas deve essere protetto in modo affidabile e assolutamente sicuro, poiché una perdita può portare a un incidente su larga scala, con distruzione e talvolta vittime.

I moderni gasdotti sotterranei sono posati principalmente in tubi polimerici: non temono né la corrosione né l'influenza delle correnti vaganti e mantengono una temperatura migliore

I gasdotti in polietilene non necessitano di protezione aggiuntiva, ma non possono essere utilizzati ovunque e la sostituzione è costosa, quindi la maggior parte dei tubi del gas sono in acciaio.

In modo che l'acciaio non arrugginisca e non crolli, viene trattato con composti e materiali speciali che isolano la sua superficie dall'ambiente. Le principali funzioni di tali rivestimenti sono la protezione dall'umidità, le influenze chimiche, le influenze meccaniche e anche protezione dielettrica.

La protezione elettrochimica attiva forma una carica catodica sulla superficie del tubo, assicurandone la stabilità elettrica e prevenendo l'influenza delle correnti esterne

Oltre al rivestimento, per una protezione affidabile contro correnti vaganti e costanti, la protezione catodica elettrochimica è organizzata su gasdotti sotterranei, che garantisce la rimozione di queste cariche attraverso un conduttore speciale alla sottostazione di drenaggio.

Per una conduttura aerea, la protezione è meno solida, perché è più facile da aggiornare e i tubi sono esposti solo all'umidità atmosferica, asciugandosi regolarmente. Per i gasdotti offshore, al contrario, oltre alla protezione affidabile da un ambiente aggressivo, è necessario un ulteriore strato di ponderazione in modo che il tubo si trovi immobile sul fondo, sotto le onde.

Documenti normativi e loro requisiti

Esistono 3 documenti principali che regolano l'organizzazione della protezione dei gasdotti. RD 153-39.4-091-01 "Istruzioni per la protezione delle condutture sotterranee urbane dalla corrosione." Come suggerisce il nome, non si applica all'isolamento dei tubi del gas, il cui diametro è superiore a 83 cm - intercity e internazionale, nonché ai tubi posti sopra il suolo o sott'acqua.

GOST 9.602-89 - un documento adiacente, che contiene tutte le regole e i calcoli per la protezione dei gasdotti sotterranei. Se le istruzioni spiegano come e da quale equipaggiamento dell'isolamento, GOST indica quanto sarà richiesto, dai contatori di materiale e strumenti alle attrezzature e alle ore di lavoro dei lavoratori.

GOST R 51164-98 Tubazioni principali in acciaio. Requisiti generali per la protezione dalla corrosione. Questo standard colma il divario nelle Linee guida per le tubazioni del tronco. La loro protezione dovrebbe essere particolarmente affidabile e ha le sue specifiche, quindi le regole della sua organizzazione sono elencate in un documento separato.

Di norma, i gasdotti di importanza nazionale e internazionale hanno un diametro di oltre 830 mm, la loro installazione e manutenzione è un'attività laboriosa e costosa

Questi documenti disciplinano i seguenti problemi:

• quali tipi di materiali sono autorizzati a utilizzare su questo tipo di gasdotto in queste condizioni;
• quanto è necessario un isolamento rinforzato, se è necessaria una protezione elettrochimica;
• chi e quando è necessario fornire al gasdotto la protezione necessaria;
• tecnologia di rivestimento isolante nell'impianto e sul campo, nonché per riparare i danni;
• norme di consumo di materiali e costi di altre risorse per il lavoro;
• la procedura per verificare la qualità del rivestimento e le norme per gli indicatori di qualità per tutti i parametri per ciascun tipo di isolamento.

Pertanto, in questi documenti l'intero processo di isolamento delle tubazioni viene descritto passo dopo passo, dalla presa di fabbrica all'ispezione dopo l'installazione e durante il funzionamento. Non c'è spazio per la creatività, perché si tratta di problemi di sicurezza.

In caso di danni o applicazione di scarsa qualità del rivestimento isolante, l'acciaio nel terreno arrugginisce abbastanza rapidamente e questo minaccia di perdite di gas e incendi

Ci sono anche elenchi separati che elencano tutti i materiali raccomandati e i produttori di isolanti per gasdotti.

Data la complessità del lavoro e un numero considerevole di standard che devono essere rispettati, non aspettatevi nemmeno di far fronte personalmente all'isolamento del gasdotto e il servizio gas non accetterà il lavoro svolto da un master esterno.

Tipi di materiali per isolamento

In base alle condizioni operative e alla facilità d'uso, esistono molti tipi di rivestimenti per l'isolamento dei tubi del gas. I gasdotti elevati sono sufficienti per proteggere con 2 strati di primer e 2 strati di vernice o smalto.

I tubi che serviranno sul fondo del mare sono ricoperti da uno strato di cemento sopra l'isolamento principale, per ponderazione e protezione aggiuntiva.

Successivamente, parleremo dei mezzi per proteggere i tubi d'acciaio sottoterra.

Rivestimenti protettivi polimerici

Polietilene estruso - La protezione più progressiva e universale. Viene utilizzato su tubi con un diametro di 57 - 2020 mm, aderisce saldamente, forma uno strato continuo idealmente uniforme, protegge dalla temperatura e dalle influenze meccaniche ed è anche conveniente da usare.

In tale rivestimento, il tubo d'acciaio non è praticamente inferiore agli analoghi polimerici in termini di caratteristiche di protezione. Questa protezione è composta da soli 2 strati: un adesivo adesivo duro e, di fatto, polietilene. Nonostante ciò, un tale rivestimento di tipo molto rinforzato su tubi di grande diametro può raggiungere i 3,5 mm.

Polipropilene Estruso È specifico per la sua elevata resistenza meccanica: è possibile trascinare i tubi attraverso di esso con pozzetti, per metodi di posa chiusi e non preoccuparsi che l'isolamento venga danneggiato da attrito o aggancio su pietre e terreno. Esternamente e nella struttura, questo tipo di isolamento non differisce dal polietilene, con solo 0,3-0,5 mm di spessore.

Nastri adesivi polimerici ci sono polietilene e polivinilcloruro, mentre i primi sono preferibili, poiché sono incollati 4 volte più forte e proteggono meglio i tubi. Più spesso, i nastri adesivi in ​​PET vengono utilizzati per la riparazione e l'isolamento di giunti di tubi rivestiti con polietilene estruso, ma ci sono anche tubi da essi avvolti in fabbrica per l'intera lunghezza.

Se necessario, i nastri adesivi polimerici possono sostituire completamente la protezione del tubo sul campo, ma ciò richiede un'installazione automatizzata speciale

C'è anche un rivestimento in PET combinato in cui il tubo innescato viene prima avvolto con nastro adesivo polimerico e su di esso è protetto con uno strato di polietilene estruso. Viene utilizzato su tubi con un diametro fino a 53 cm e lo spessore totale non supera i 3 mm.

Isolamento del mastice bituminoso

Tale isolamento è sostanzialmente diverso nella composizione e nelle proprietà, principalmente nel metodo di applicazione. L'adesione del bitume al tubo e agli strati tra loro è assicurata dal riscaldamento e dalla fusione del materiale stesso, e non da un primer adesivo, come nel caso del PET.

Tale rivestimento viene applicato su uno speciale primer bituminoso ed è composto da 2-3 strati di mastice, ciascuno dei quali è rinforzato, e un involucro protettivo di carta esterno. Di conseguenza, si forma un rivestimento continuo che ripete completamente la forma del tubo, in cui la fibra di rinforzo o la rete di rinforzo viene saldata nello spessore dello schermo.

Come materiale di rinforzo, viene utilizzato fibra di vetro, fibra di vetro o tessuto polimerico non tessuto. I nastri in fibra di vetro sono avvolti con una piccola sovrapposizione per formare uno strato continuo

Oltre al bitume, il mastice stesso contiene varie inclusioni - polimero, minerale o gomma - che offrono proprietà del materiale diverse. Aggiunti anche additivi modificanti e plastificanti, che aggiungono elasticità, flessibilità, resistenza alle temperature critiche e durata all'idrofobicità naturale e all'adesione.

Ci sono anche nastri che collegano bitume come colla e speciali nastri polimerici. I principali 2 tipi di tali rivestimenti sono paltacon nastro termorestringente e Litkor, da un nastro polimero-bitume. Quest'ultimo, in particolare, è necessario per proteggere le connessioni tra tubi con diversi tipi di isolamento.

Materiali per l'isolamento di piccoli elementi

Anche i terminali di base, gli angoli, i gomiti, i collettori di condensa e altri elementi sagomati delle tubazioni del gas necessitano di protezione.

È più conveniente isolare piccole parti nel luogo di installazione, ma è preferibile il rivestimento di fabbrica, poiché è più uniforme e affidabile.

Ci sono rivestimenti speciali per questo: PAP-M105 e semi-rank. Il primo è costituito da due strati di resina poliestere rinforzata con fibra di vetro vulcanizzata.

Il semiur è costituito principalmente da poliuretano, integrato con additivi tecnologici e suddiviso in componente principale e indurente. Utilizzando questi due composti, i giunti stampati vengono isolati in fabbrica, nelle officine e direttamente in pista.

Come viene applicato l'isolamento?

La parte principale dell'isolante viene applicata tubi del gase spesso sui raccordi del gasdotto, in fabbrica, anche nella fase della loro produzione. Tuttavia, durante l'installazione della tubazione, diventa necessario isolare i giunti, che vengono eseguiti in condizioni di percorso, cioè direttamente nel sito di installazione.

Inoltre, sul campo, vengono utilizzati gli stessi materiali per riparare il rivestimento protettivo, se non viene danneggiato più del 10%, e occasionalmente anche un completo ri-isolamento di un'area separata. Anche manualmente, direttamente sull'autostrada, isolare i serbatoi.

Se possibile, le saldature e i raccordi sono isolati con lo stesso rivestimento del tubo principale o il più simile possibile.

L'isolamento del gasdotto è possibile a temperature superiori a -25 ° C e per nastri adesivi polimerici - superiori a +10 ° C. Se piove o nevica, dovrebbe esserci uno sbalzo affidabile sul sito di lavoro, il che renderà impossibile che la pioggia cada sulla superficie isolata.

Sui tubi di un gasdotto aereo

Questo tipo di gasdotto si trova nell'ambiente meno aggressivo e quindi il rischio di ruggine è significativamente ridotto. Inoltre, è molto più facile notare e riparare i danni su di esso, quindi l'isolamento dei gasdotti aerei non richiede isolamento.

Per proteggere dalle precipitazioni e dall'umidità atmosferica, secondo gli standard, è sufficiente un rivestimento di 2 strati di primer e 2 strati di vernice, smalto o vernice.

L'involucro zincato è generalmente protetto da tubi di sfiato che richiedono isolamento termico. Solo un riscaldatore è posto sotto l'involucro, non è necessaria una protezione aggiuntiva

Tuttavia, in caso di condizioni operative difficili, viene applicato l'isolamento termico dei gasdotti: grassi, rivestimenti in vetro-smalto, nonché involucri in alluminio o zinco, che non devono toccare il tubo stesso.

Isolamento del gasdotto sotterraneo

Nel terreno, i tubi sono costantemente esposti all'umidità e spesso ai composti chimici e alle correnti vaganti. Tutto ciò può causare corrosione dei metalli e perdite di gas, quindi cercano di fornire l'isolamento nel modo più affidabile possibile.

Ogni gasdotto sotterraneo in acciaio è doppiamente protetto: passivamente - con un rivestimento isolante del tubo e attivamente - attraverso la rimozione o la soppressione della corrente mediante protezione catodica.

La maggior parte dei materiali di cui abbiamo parlato in precedenza può essere utilizzata sia per l'isolamento di base, sia in fabbrica, sia in pista. Discuteremo ulteriormente le fasi principali e le sottigliezze di tale lavoro.

L'isolamento in polietilene e polipropilene nell'impianto è realizzato in più fasi:

1. Asciugatura del tubo.
2. Pulizia a getto di lucentezza metallica.
3. Riscaldamento del tubo.
4. Applicazione di una base di colla su un tubo rotante.
5. Applicazione per estrusione, stoccaggio o avvolgimento di un nastro di uno strato di polietilene.
6. Sigillatura con un rullo speciale con un guscio fluoroplastico.
7. Raffreddamento ad acqua a 70 - 80 ° С.
8. Controllo di qualità del rivestimento risultante.

Tutti i processi sono completamente automatizzati, poiché l'accuratezza del computer è la chiave per la qualità del prodotto.

Spesso prima di applicare l'adesivo, il tubo è rivestito con uno strato epossidico sottile per una migliore protezione e adesione. Secondo i documenti normativi, questo non è necessario.

Sul campo, tutte le fasi devono essere preservate, ma attuate a spese delle apparecchiature portatili: smerigliatrici e detergenti per sabbiatura, bruciatori a gas e fiamma ossidrica. Inoltre, esistono speciali set di materiali per l'isolamento delle articolazioni e la riparazione dei danni, ad esempio il restringimento del bracciale in PET o del nastro adesivo polimerico.

Per applicare l'isolamento bituminoso, i tubi vengono anche puliti, ma con l'aiuto di spazzole metalliche, lasciando una superficie pulita ma non liscia. Il primer, costituito da bitume e benzina, viene versato sui tubi puliti e strofinato con asciugamani e nelle condizioni del percorso con stracci o spazzole.

Il primer per l'isolamento del bitume è costituito da bitume e benzina raffinata in un rapporto di 1: 3 in volume. Applicarlo in uno strato sottile e uniforme è cruciale per l'adesione del rivestimento al tubo.

Non più di un giorno dopo, è necessario applicare il rivestimento principale: 2-3 strati di mastice, separati da materiale di rinforzo e protetti dall'esterno con uno strato di carta.

Per il rinforzo utilizzare fibra di vetro, tessuto polimerico non tessuto o rete. Sono avvolti a spirale, uniformemente, con una leggera tensione e sovrapposizione.

Isolamento sul campo

Se è necessario riparare i danni all'isolamento di un gasdotto sotterraneo o collegare tubi con diversi tipi di isolamento, è importante scegliere i materiali utilizzati correttamente.

I rivestimenti PALT e LITKOR sono utilizzati solo in condizioni autostradali. Entrambi vengono applicati al primer bituminoso, ma per il primo è necessario prima applicare uno strato di bitume e rinforzarlo, quindi avvolgere il nastro direttamente sul mastice caldo. Nel secondo caso, il bitume è lo strato inferiore del nastro stesso, quindi viene immediatamente avvolto sul primer, precedentemente fuso con un bruciatore.

Nonostante la somiglianza, non dovresti confondere i nastri Litkor con nastri in PET appiccicosi, perché l'uso di un primer inappropriato rovinerà irrimediabilmente la qualità dell'isolamento.

I tubi con rivestimento in PET estruso vengono riparati con speciali cerotti termorestringenti o nastri in polimero bitume LITKOR. Se rivestito in fabbrica con nastro adesivo PET, viene utilizzato per riparazioni, come ad esempio Polylen. Questo è possibile solo nella stagione calda, perché il nastro non si attacca al freddo e non tollera lo scioglimento.

Per isolare i luoghi di saldatura dei tubi rivestiti con polietilene estruso, vengono utilizzati speciali polsini, che vengono fissati mediante termorestringente

Il rivestimento bituminoso viene riparato con gli stessi mastici bituminosi con rinforzo, nastri polimeri bitume LITKOR o materiale simile del rotolo Izoplast-P.

È sempre possibile collegare tubi diversi in qualsiasi combinazione con i nastri LITKOR e se non è presente bitume nel rivestimento nativo di entrambi i tubi, è possibile isolare anche i collegamenti diretti con nastri adesivi in ​​polietilene.

Isolamento del tubo sott'acqua

I gasdotti che serviranno sul fondo del mare sono particolarmente isolati, poiché questo ambiente è pericoloso sia per i danni chimici che meccanici e i malfunzionamenti dei tubi, di norma, indicano interruzioni nelle forniture internazionali di gas.

La parte principale della protezione del tubo è ottenuta in fabbrica. Dopo la pulizia e l'asciugatura, vengono aperti con un composto epossidico, quindi viene applicato un adesivo e sopra viene applicato uno strato di plastica. In questa fase, i tubi sono simili ai tubi simili, ad eccezione del primo strato epossidico, che è duplicato sulla superficie interna.

Tuttavia, questo non è tutto: la protezione catodica è già installata sui tubi preparati presso l'impianto, quindi viene costruita una gabbia di rinforzo e viene versato lo strato di cemento esterno, spesso con minerale di ferro come riempitivo.

Il calcestruzzo sopra l'isolamento principale non solo proteggerà da eventuali danni, ma inchioderà saldamente il tubo sul fondo

Come risultato di una tale finitura multistrato, il peso è di 1 mp i tubi possono raggiungere 2 tonnellate. È molto problematico trasportare tali tubi, quindi non vengono prodotti troppo a lungo e per ogni chilometro del gasdotto offshore ci sono diverse decine di saldature, ognuna delle quali deve essere isolata in modo affidabile.

Il collegamento e l'isolamento delle articolazioni avviene su una chiatta speciale dotata di tutto il necessario. Qui i tubi vengono saldati, la giuntura viene accuratamente pulita con una granigliatrice. Tubi del tronco Hanno un diametro enorme, quindi sono riscaldati ad induzione piuttosto che ai bruciatori a propano - risulta più veloce, più uniforme e più sicuro.

Quindi viene applicato un primer e viene installato un manicotto termorestringente, fissato con una piastra di bloccaggio. Il bracciale si riscalda prima nel mezzo, lungo la saldatura, quindi si restringe gradualmente con l'aiuto di bruciatori a gas dal centro ai bordi. Dopo il controllo di qualità di questa fase, viene installato un rivestimento interno per il riempimento della schiuma. Dopo che si asciuga, il tubo viene abbassato sul fondo e coperto di ghiaia.

Controllo della qualità dell'isolamento

La protezione dei gasdotti in acciaio è una misura responsabile, pertanto ogni operazione eseguita deve essere attentamente controllata, con la preparazione di un atto di lavoro nascosto eseguito e il loro ingresso nel passaporto del gasdotto. Non importa quanto sia di alta qualità e correttamente selezionato il materiale isolante, non affronterà le funzioni assegnate ad esso se la tecnologia del lavoro è stata violata.

I parametri principali del rivestimento finito da controllare sono lo spessore, la continuità e l'adesione al tubo. Misurateli con speciali dispositivi elettronici: misuratori di spessore, rilevatori di difetti e adesivi, rispettivamente. Non danneggiano il rivestimento, quindi ti permettono di controllare tutti i punti dubbi senza costi inutili.

In fabbrica

Negli impianti e nelle basi di produzione, lo spessore del rivestimento viene controllato per il 10% dei tubi di ciascun lotto, in 4 punti su lati diversi in un cerchio su ciascun tubo, nonché in aree discutibili.

L'isolamento applicato ai tubi dal produttore è sempre più uniforme, migliore e più affidabile di quello organizzato sul campo, anche quando si utilizzano materiali simili

L'adesione o la forza di adesione al metallo e tra gli strati, gli standard richiedono anche il controllo del 10% della produzione nella festa o ogni 100 m.

La continuità del rivestimento, ovvero l'assenza di forature, bullismo e altre violazioni end-to-end, viene verificata su tutti i prodotti isolati in tutta l'area.

Inoltre, è possibile verificare la continuità dielettrica del rivestimento, la resistenza all'urto, l'area di pelatura dopo la polarizzazione catodica e altri test. Quando si isola con rivestimenti bituminosi, viene prelevato un campione per le proprietà fisiche da ogni lotto di mastice, almeno quotidianamente.

Nel luogo di installazione o riparazione

In condizioni di percorso, viene anche verificata la qualità dell'isolamento, per la continuità - sempre e completamente, e per ogni decima saldatura isolata per spessore e aderenza.

Inoltre, viene verificata la larghezza di sovrapposizione sul rivestimento di fabbrica, nonché il rilievo di isolamento - per l'assenza di ondulazioni, rughe, airbag e altri difetti.

Con una scarsa adesione del nastro isolante al tubo, si staccherà nel tempo e il tubo non sarà protetto dall'ambiente

Inoltre, la continuità dell'isolamento viene regolarmente verificata sui gasdotti esistenti. Per fare ciò, non hanno nemmeno bisogno di essere scavati, e se c'è un sospetto di danno, i tubi vengono esposti e non solo lo spessore, la continuità e l'adesione vengono controllati, ma anche le proprietà dielettriche dell'isolamento.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Ora sai tutto - o quasi tutto - sullo scopo e sui materiali per l'isolamento di vari gasdotti in acciaio e hai anche un'idea delle caratteristiche della loro applicazione e del controllo di qualità della protezione.

E per una maggiore chiarezza, offriamo la visione di un video che illustra in dettaglio l'isolamento dei giunti saldati con un nastro bitume polimero:

Installazione di una guaina termorestringente sulla saldatura:

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