Isolamento de gasodutos de aço: materiais para isolamento e métodos de aplicação

Você vai gaseificar a casa ou melhorar o suprimento de gás? O gasoduto é uma das comunicações mais valiosas e perigosas, portanto, sua proteção confiável é extremamente importante.

Concordo: os danos no tubo de gás e o vazamento desse combustível podem passar despercebidos por um longo tempo e, em seguida, levar às conseqüências mais terríveis. É melhor estudar e ressegurar tudo cuidadosamente antes de organizar a proteção, certo?

Se você estiver interessado no isolamento de gasodutos de aço, neste artigo você obterá respostas para essas perguntas: por que é necessário, o que acontece, em que casos e como usar cada tipo de material isolante, como verificar a qualidade do revestimento. Mencionaremos todos os tipos de gasodutos: de tubulações de tronco a tubulações de baixa pressão, de acima do solo a subaquáticas, responderemos a todas as perguntas que surgirem.

Funções de isolamento de gás

Hoje, quase todos os edifícios em todas as localidades estão conectados ao gasoduto, é difícil imaginar a vida de uma pessoa moderna sem combustível azul. Imagine quantos tubos são necessários para implementar essa cadeia de suprimentos!

Eles se estendem acima de nossas cabeças, sob nossos pés, nas profundezas da terra e até ao longo do fundo do mar. Cada centímetro dessa rede de gás deve ser protegido de forma confiável e absolutamente seguro, porque um vazamento pode levar a um acidente em larga escala, com destruição e, às vezes, vítimas.

Os modernos gasodutos subterrâneos são instalados principalmente em tubos de polímero - eles não têm medo de corrosão ou influência de correntes dispersas e mantêm uma temperatura melhor

Os gasodutos de polietileno não precisam de proteção adicional, mas não podem ser usados ​​em todos os lugares, e a substituição é cara, portanto a maioria dos tubos de aço é de aço.

Para que o aço não enferruja e não entre em colapso, ele é tratado com compostos e materiais especiais que isolam sua superfície do ambiente. As principais funções de tais revestimentos são proteção contra umidade, influências químicas, influências mecânicas, bem como proteção dielétrica.

A proteção eletroquímica ativa forma uma carga de cátodo na superfície do tubo, garantindo sua estabilidade elétrica e impedindo a influência de correntes externas

Além do revestimento, para uma proteção confiável contra correntes dispersas e constantes, a proteção catódica eletroquímica é organizada em gasodutos subterrâneos, o que garante a remoção dessas cargas através de um condutor especial para a subestação de drenagem.

Para uma tubulação aérea, a proteção é menos sólida, porque é mais fácil de atualizar e os tubos são expostos apenas à umidade atmosférica, secando regularmente. Para gasodutos offshore, pelo contrário, além de uma proteção confiável contra um ambiente agressivo, é necessária uma camada adicional de ponderação para que o tubo fique imóvel no fundo, sob as ondas.

Documentos normativos e seus requisitos

Existem 3 documentos principais que regulam a organização da proteção de gasodutos. RD 153-39.4-091-01 "Instruções para a proteção de tubulações subterrâneas urbanas contra corrosão." Como o nome indica, não se aplica ao isolamento de tubulações de gás, cujo diâmetro é superior a 83 cm - intermunicipal e internacional, bem como a tubulações colocadas acima do solo ou debaixo d'água.

GOST 9.602-89 - um documento adjacente, que contém todas as regras e cálculos para a proteção de gasodutos subterrâneos. Se a instrução explica como e de qual equipamento o isolamento, GOST indica quanto será necessário - desde medidores de material e ferramentas até equipamentos e horas de trabalho dos trabalhadores.

GOST R 51164-98 Tubulações principais de aço. Requisitos gerais para proteção contra corrosão. Esse padrão preenche a lacuna das Diretrizes para tubulações de tronco. Sua proteção deve ser especialmente confiável e ter especificidades próprias; portanto, as regras de sua organização são listadas em um documento separado.

Como regra, os gasodutos de importância nacional e internacional têm um diâmetro superior a 830 mm, sua instalação e manutenção é um negócio trabalhoso e caro

Estes documentos regem os seguintes problemas:

• que tipos de materiais podem usar neste tipo de gasoduto nestas condições;
• quanto isolamento reforçado é necessário, se proteção eletroquímica é necessária;
• quem e quando é necessário fornecer ao gasoduto a proteção necessária;
• tecnologia de revestimento de isolamento na planta e no campo, bem como para reparar danos;
• normas de consumo de materiais e custos de outros recursos para o trabalho;
• o procedimento para verificar a qualidade do revestimento e as normas para indicadores de qualidade para todos os parâmetros para cada tipo de isolamento.

Assim, nesses documentos, todo o processo de isolamento do tubo é descrito passo a passo, desde a saída da fábrica até a inspeção após a instalação e durante a operação. Não há espaço para a criatividade, porque esses são problemas de segurança.

Em caso de danos ou aplicação de baixa qualidade do revestimento isolante, o aço no solo enferruja rapidamente, e isso ameaça vazamento de gás e incêndio.

Também existem listas separadas, listando todos os materiais recomendados e fabricantes de isolamento para gasodutos.

Dada a complexidade do trabalho e um número considerável de padrões que devem ser observados, nem espere lidar com o isolamento do gasoduto, e o serviço de gás não aceitará o trabalho realizado por um mestre externo.

Tipos de materiais para isolamento

Com base nas condições operacionais e na facilidade de uso, existem muitos tipos de revestimentos para isolamento de tubulações de gás. Tubulações de gás elevadas são suficientes para proteger com 2 camadas de primer e 2 camadas de tinta ou esmalte.

Os canos que servirão no fundo do mar são cobertos com uma camada de concreto sobre o isolamento principal, para maior peso e proteção adicional.

A seguir, falaremos sobre os meios de proteger os tubos de aço no subsolo.

Revestimentos de proteção de polímeros

Polietileno extrudado - A proteção mais progressiva e universal. É usado em tubos com diâmetro de 57 a 2020 mm, adere firmemente, forma uma camada contínua idealmente uniforme, protege contra influências de temperatura e mecânicas e também é conveniente de usar.

Nesse revestimento, o tubo de aço praticamente não é inferior aos análogos do polímero em termos de características de proteção. Essa proteção consiste em apenas 2 camadas - um adesivo de união rígida e, de fato, polietileno. Apesar disso, esse tipo de revestimento muito reforçado em tubos de grande diâmetro pode atingir 3,5 mm.

Polipropileno extrudado É específico por sua alta resistência mecânica: é possível arrastar tubos através dos poços, para métodos de assentamento fechados, e não se preocupe que o isolamento seja danificado por atrito ou engate em pedras e no solo. Externamente e em estrutura, esse tipo de isolamento não difere do polietileno, apenas 0,3-0,5 mm mais fino.

Fitas adesivas poliméricas existem polietileno e cloreto de polivinila, enquanto os primeiros são preferíveis, pois são colados 4 vezes mais fortes e protegem melhor os tubos. Mais frequentemente, as fitas adesivas PET são usadas para reparar e isolar as juntas de tubos revestidos com polietileno extrudado, mas também existem tubos envolvidos por eles na fábrica ao longo de todo o comprimento.

Se necessário, as fitas adesivas poliméricas podem substituir completamente a proteção do tubo no campo - mas isso requer uma instalação automatizada especial

Há também um revestimento PET combinado, no qual o tubo preparado é primeiramente envolvido com fita adesiva polimérica e sobre ele é protegido com uma camada de polietileno extrudado. É utilizado em tubos com um diâmetro de até 53 cm e a espessura total não excede 3 mm.

Isolante mástique de betume

Esse isolamento é fundamentalmente diferente em composição e propriedades, principalmente no método de aplicação. A adesão do betume ao tubo e às camadas entre si é garantida pelo aquecimento e fusão do próprio material, e não por um primer adesivo, como no caso do PET.

Esse revestimento é aplicado a um primer especial de betume e consiste em 2 a 3 camadas de mástique, cada uma das quais é reforçada, e um invólucro externo de proteção de papel. Como resultado, é formado um revestimento contínuo que repete completamente a forma do tubo, onde a fibra de vidro ou malha de reforço é soldada na espessura da blindagem.

Como material de reforço, é usada fibra de vidro, fibra de vidro ou tecido de polímero não tecido. As fitas de fibra de vidro são enroladas com uma pequena sobreposição para formar uma camada contínua

Além do betume, o mastique em si contém várias inclusões - polímero, mineral ou borracha - proporcionando diferentes propriedades do material. Além disso, aditivos modificantes e plastificantes são adicionados, o que adiciona elasticidade, flexibilidade, resistência a temperaturas críticas e durabilidade à hidrofobicidade e adesão naturais.

Também existem fitas conectando betume como cola e fitas poliméricas especiais. Os dois principais tipos de revestimentos são: PALTcom fita termorretrátil e LITKOR, a partir de uma fita de polímero-betume. Este último, em particular, é necessário para proteger as conexões entre os tubos com diferentes tipos de isolamento.

Materiais para isolamento de pequenos elementos

Terminais de base, cantos, cotovelos, coletores de condensado e outros elementos moldados de gasodutos também precisam de proteção.

É mais conveniente isolar peças pequenas no local da instalação, mas o revestimento de fábrica é preferível, porque é mais uniforme e confiável.

Existem revestimentos especiais para isso: PAP-M105 e Metade. A primeira consiste em duas camadas de resina de poliéster reforçada com fibra de vidro curada.

O Semiur consiste principalmente em poliuretano, suplementado com aditivos tecnológicos e dividido em componente principal e endurecedor. Usando esses dois compostos, as juntas moldadas são isoladas na fábrica, nas oficinas e diretamente na pista.

Como o isolamento é aplicado?

A parte principal do isolamento é aplicada a canos de gás, e muitas vezes nos acessórios do gasoduto, na fábrica, mesmo na fase de sua produção. No entanto, durante a instalação da tubulação, torna-se necessário isolar as juntas, que são realizadas sob condições de rota - ou seja, diretamente no local da instalação.

Além disso, no campo, os mesmos materiais são usados ​​para reparar o revestimento protetor, se não mais de 10% for danificado e, ocasionalmente, até um completo re-isolamento de uma área separada. Também manualmente, diretamente na estrada, isole os tanques.

Se possível, as soldas e acessórios são isolados com o mesmo revestimento que o tubo principal - ou o mais semelhante possível.

O isolamento do gasoduto é possível a temperaturas acima de -25 ° C e para fitas adesivas de polímero - acima de +10 ° C. Se estiver chovendo ou nevando, deve haver uma saliência confiável no local de trabalho, o que tornará impossível a chuva cair na superfície isolada.

Nos tubos de um gasoduto aéreo

Esse tipo de gasoduto está localizado no ambiente menos agressivo e, portanto, o risco de ferrugem é reduzido significativamente. Além disso, é muito mais fácil perceber e reparar os danos causados, portanto, o isolamento dos gasodutos aéreos, como tal, não é necessário.

Para proteger contra precipitação e umidade atmosférica, de acordo com os padrões, é suficiente um revestimento de 2 camadas de primer e 2 camadas de tinta, esmalte ou verniz.

A carcaça galvanizada é geralmente protegida por tubos de ventilação que requerem isolamento térmico. Apenas um aquecedor é colocado sob a caixa, não é necessária proteção adicional

No entanto, em caso de condições operacionais difíceis, é aplicado o isolamento térmico de gasodutos - graxas, revestimentos de esmalte de vidro, bem como revestimentos de alumínio ou zinco, que não devem tocar no próprio tubo.

Isolamento subterrâneo de gasoduto

No solo, os tubos são constantemente expostos à umidade e, frequentemente, a compostos químicos e correntes dispersas. Tudo isso pode levar à corrosão do metal e vazamento de gás, portanto, eles tentam fornecer isolamento o mais confiável possível.

Cada gasoduto subterrâneo de aço é duplamente protegido: passivamente - com um revestimento isolante do tubo e ativamente - através da remoção ou supressão de corrente por proteção catódica.

A maioria dos materiais sobre os quais falamos anteriormente pode ser usada para isolamento básico de fábrica e na pista. Discutiremos as principais etapas e sutilezas desse trabalho.

O isolamento de polietileno e polipropileno na planta é implementado em várias etapas:

1. Secagem de tubos.
2. Limpeza a jato até um brilho metálico.
3. Aquecimento de tubulação.
4. Aplicação de uma base de cola em um tubo rotativo.
5. Aplicação por extrusão, meia ou enrolamento de uma fita de uma camada de polietileno.
6. Selar com um rolo especial com uma concha fluoroplástica.
7. Arrefecimento a água até 70 - 80 ° C.
8. Controle de qualidade do revestimento resultante.

Todos os processos são totalmente automatizados, porque a precisão do computador é a chave para a qualidade do produto.

Muitas vezes, antes de aplicar o adesivo, o tubo é revestido com uma fina camada de epóxi para melhor proteção e adesão. De acordo com documentos regulamentares, isso não é necessário.

No campo, todas as etapas devem ser preservadas, mas implementadas às custas de equipamentos portáteis - moedores e limpadores de jato de areia, queimadores a gás e maçaricos. Além disso, existem conjuntos especiais de materiais para isolamento de juntas e reparo de danos - por exemplo, manguito de PET retrátil ou fita adesiva polimérica.

Para aplicar o isolamento de betume, os tubos também são limpos, mas com a ajuda de escovas de metal, deixando uma superfície limpa, mas não lisa. O primer, composto de betume e gasolina, é derramado nos canos limpos e esfregado com toalhas e, nas condições do percurso, com panos ou escovas.

O primer para isolamento de betume é feito a partir de betume e gasolina refinada na proporção de 1: 3 em volume. A aplicação em uma camada fina e uniforme é crucial para a adesão do revestimento ao tubo.

Não mais do que um dia depois, é necessário aplicar o revestimento principal: 2-3 camadas de mástique, separadas por material de reforço e protegidas do exterior com uma camada de papel.

Para reforço, use fibra de vidro, tecido de polímero não tecido ou malha. Eles são enrolados em espiral, uniformemente, com uma leve tensão e sobreposição.

Isolamento de campo

Se for necessário reparar danos no isolamento de um gasoduto subterrâneo ou conectar tubos com diferentes tipos de isolamento, é importante escolher os materiais usados ​​corretamente.

Os revestimentos PALT e LITKOR são usados ​​apenas em condições de rodovia. Ambos são aplicados ao primer de betume, mas, no primeiro, é necessário aplicar uma camada de betume e reforçá-la e, em seguida, enrolar a fita diretamente no mastique quente. No segundo caso, o betume é a camada inferior da própria fita, por isso é enrolada imediatamente no primer, previamente derretido com um queimador.

Apesar da semelhança, você não deve confundir as fitas Litkor com fitas adesivas PET, pois o uso de um primer inadequado arruinará irremediavelmente a qualidade do isolamento.

Os tubos com revestimento PET de extrusão são reparados com adesivos especiais termoencolhíveis ou fitas de polímero de betume LITKOR. Quando revestido de fábrica com fita adesiva PET, é usado para reparos, como Polietileno. Isso só é possível na estação quente, porque a fita não cola no frio e não tolera derretimento.

Para isolar os locais de soldagem de tubos revestidos com polietileno extrudado, são utilizados manguitos especiais, que são fixados com termorretrátil

O revestimento de betume é reparado com os mesmos mastiques betuminosos com reforço, fitas de polímero de betume LITKOR ou material de rolo semelhante Isoplast-P.

Sempre é possível conectar tubos diferentes em absolutamente qualquer combinação com as fitas LITKOR, e se não houver betume no revestimento nativo dos dois tubos, as conexões diretas também podem ser isoladas com fitas adesivas de polietileno.

Isolamento de tubos debaixo d'água

Os gasodutos que servirão no fundo do mar são especialmente isolados, porque esse ambiente é perigoso por danos químicos e mecânicos, e o mau funcionamento dos tubos, como regra, indica interrupções no fornecimento internacional de gás.

A parte principal da proteção do tubo é obtida na fábrica. Após a limpeza e secagem, elas são abertas com um composto epóxi, então um adesivo é aplicado e uma camada de plástico é aplicada sobre ele. Nesta fase, os tubos são semelhantes aos tubos semelhantes, exceto a primeira camada epóxi, que é duplicada na superfície interna.

No entanto, isso não é tudo: a proteção catódica já está instalada nos tubos preparados na fábrica e, em seguida, é construída uma gaiola de reforço e a camada externa de concreto é derramada, geralmente com minério de ferro como carga.

A concretagem sobre o isolamento principal não apenas protege contra danos, mas também prende com firmeza o tubo no fundo

Como resultado de um acabamento com várias camadas, o peso é de 1 mp tubos podem atingir 2 toneladas. É muito problemático transportar esses tubos, portanto, eles não são produzidos por muito tempo e, para cada quilômetro do gasoduto offshore, existem várias dezenas de soldas, cada uma das quais deve ser isolada com segurança.

A conexão e o isolamento das juntas ocorrem em uma barcaça especial equipada com todo o necessário. Aqui os tubos são soldados, a costura é cuidadosamente limpa usando uma máquina de jateamento. Tubos de tronco Eles têm um diâmetro enorme, portanto são aquecidos com indução, em vez de queimadores de propano - resulta mais rápido, uniforme e seguro.

Em seguida, um primer é aplicado e uma luva termorretrátil é instalada, fixada com uma placa de travamento. O manguito aquece primeiro no meio, ao longo da solda, e depois encolhe gradualmente com a ajuda de queimadores de gás, do centro às bordas. Após o controle de qualidade dessa etapa, é instalada uma caixa de revestimento para encher a espuma. Depois de seco, o tubo é baixado para o fundo e coberto com cascalho.

Verificação da qualidade do isolamento

A proteção dos gasodutos de aço é uma medida responsável, portanto, cada operação executada deve ser cuidadosamente verificada, com a preparação de um ato de trabalho oculto realizado e sua entrada no passaporte do gasoduto. Independentemente da qualidade e da seleção correta do material de isolamento, ele não suportará as funções atribuídas a ele se a tecnologia do trabalho for violada.

Os principais parâmetros do revestimento acabado a serem verificados são a espessura, continuidade e adesão ao tubo. Meça-os com dispositivos eletrônicos especiais: medidores de espessura, detectores de falhas de faísca e adesímetros, respectivamente. Eles não danificam o revestimento, permitindo que você controle todos os pontos duvidosos sem custos desnecessários.

Na fábrica

Nas fábricas e nas bases de produção, a espessura do revestimento é verificada em 10% dos tubos de cada lote, em 4 locais em lados diferentes em um círculo em cada tubo, bem como em áreas questionáveis.

O isolamento aplicado aos tubos pelo fabricante é sempre mais uniforme, melhor e mais confiável do que o organizado em campo, mesmo quando se utiliza materiais similares

A adesão, ou a força de adesão ao metal e entre as camadas, os padrões também exigem a verificação de 10% da produção na parte ou a cada 100 m.

A continuidade do revestimento, ou seja, a ausência de perfurações, bullying e outras violações de ponta a ponta, é verificada em todos os produtos isolados em toda a área.

Além disso, a continuidade dielétrica do revestimento, resistência ao impacto, área de descamação após a polarização catódica e outros testes podem ser verificados. Ao isolar com revestimentos betuminosos, uma amostra de propriedades físicas é retirada de cada lote de mástique, pelo menos diariamente.

No local de instalação ou reparo

Nas condições da rota, a qualidade do isolamento também é verificada, para continuidade - sempre e completamente, e para cada 10 soldas isoladas em termos de espessura e aderência.

Além disso, a largura da sobreposição no revestimento de fábrica é verificada, bem como o alívio do isolamento - quanto à ausência de ondulações, rugas, airbags e outros defeitos.

Com pouca adesão da fita isolante ao tubo, ele se desprenderá com o tempo e o tubo ficará desprotegido do meio ambiente

Além disso, a continuidade do isolamento é regularmente verificada nos gasodutos existentes. Para isso, eles nem precisam ser desenterrados e, se houver suspeita de danos, os tubos são expostos e não apenas a espessura, a continuidade e a adesão são verificadas, mas também as propriedades dielétricas do isolamento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Agora você sabe tudo - ou quase tudo - sobre a finalidade e os materiais de isolamento de vários gasodutos de aço e também tem uma idéia das características de sua aplicação e controle de qualidade da proteção.

E para maior clareza, oferecemos um vídeo que detalha o isolamento de juntas soldadas com uma fita de betume-polímero:

Instalação de uma luva termorretrátil na solda:

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