Cách nhiệt đường ống dẫn khí bằng thép: vật liệu cách nhiệt và phương pháp ứng dụng
Bạn sẽ khí hóa nhà hoặc nâng cấp nguồn cung cấp khí đốt? Đường ống dẫn khí là một trong những thông tin liên lạc có giá trị và nguy hiểm nhất, do đó việc bảo vệ đáng tin cậy của nó là vô cùng quan trọng.
Đồng ý, thiệt hại cho đường ống khí đốt và rò rỉ nhiên liệu này có thể không được chú ý trong một thời gian dài, và sau đó dẫn đến hậu quả thảm khốc nhất. Nó tốt hơn để nghiên cứu cẩn thận và tái bảo hiểm mọi thứ trước khi sắp xếp bảo vệ, phải không?
Nếu bạn quan tâm đến cách điện của đường ống dẫn khí bằng thép, trong bài viết này bạn sẽ nhận được câu trả lời cho những câu hỏi như vậy: tại sao cần thiết, điều gì xảy ra, trong trường hợp nào và cách sử dụng từng loại vật liệu cách điện, cách kiểm tra chất lượng của lớp phủ. Chúng tôi sẽ đề cập đến tất cả các loại đường ống dẫn khí: từ đường ống thân đến đường ống áp suất thấp, từ trên mặt đất đến dưới nước, chúng tôi sẽ trả lời tất cả các câu hỏi phát sinh.
Nội dung của bài viết:
Chức năng cách nhiệt khí
Ngày nay, hầu hết mọi tòa nhà ở mọi địa phương đều được kết nối với đường ống dẫn khí, thật khó để tưởng tượng cuộc sống của một người hiện đại không có nhiên liệu xanh. Chỉ cần tưởng tượng có bao nhiêu đường ống là cần thiết để thực hiện một chuỗi cung ứng như vậy!
Chúng trải dài trên đầu chúng ta, dưới chân chúng ta, sâu trong lòng đất và thậm chí dọc theo đáy biển. Mỗi centimet của mạng khí này phải được bảo vệ một cách đáng tin cậy và tuyệt đối an toàn, bởi vì rò rỉ có thể dẫn đến một tai nạn quy mô lớn, với sự phá hủy và đôi khi là nạn nhân.
Đường ống khí polyetylen không cần bảo vệ bổ sung, nhưng chúng không thể được sử dụng ở mọi nơi và thay thế là tốn kém, vì vậy hầu hết các ống khí là thép.
Vì vậy, thép không bị gỉ và không sụp đổ, nó được xử lý bằng các hợp chất và vật liệu đặc biệt để cách ly bề mặt của nó với môi trường. Các chức năng chính của lớp phủ như vậy là bảo vệ chống ẩm, ảnh hưởng hóa học, ảnh hưởng cơ học, cũng như bảo vệ điện môi.
Ngoài lớp phủ, để bảo vệ đáng tin cậy chống lại dòng điện đi lạc và dòng không đổi, bảo vệ catốt điện hóa được tổ chức trên các đường ống khí ngầm, đảm bảo loại bỏ các điện tích này thông qua một dây dẫn đặc biệt đến trạm biến áp thoát nước.
Đối với đường ống trên cao, bảo vệ kém vững chắc hơn, bởi vì nó dễ cập nhật hơn và các đường ống chỉ tiếp xúc với độ ẩm của khí quyển, thường xuyên bị khô. Đối với đường ống khí đốt ngoài khơi, ngược lại, ngoài sự bảo vệ đáng tin cậy khỏi môi trường xâm thực, cần có thêm một lớp trọng lượng để đường ống nằm bất động ở phía dưới, dưới sóng.
Tài liệu tiêu chuẩn và yêu cầu của họ
Có 3 tài liệu chính quy định về tổ chức bảo vệ đường ống dẫn khí. RD 153-39.4-091-01 "Hướng dẫn bảo vệ đường ống ngầm đô thị khỏi bị ăn mòn." Như tên của nó, nó không áp dụng cho cách nhiệt của ống dẫn khí, đường kính hơn 83 cm - liên tỉnh và quốc tế, cũng như các ống đặt trên mặt đất hoặc dưới nước.
ĐIỂM 9.602-89 - một tài liệu liền kề, trong đó có tất cả các quy tắc và tính toán để bảo vệ đường ống khí ngầm. Nếu hướng dẫn giải thích cách thức và từ đó trang bị vật liệu cách nhiệt, thì GOST cho biết sẽ cần bao nhiêu - từ mét vật liệu và công cụ đến thiết bị và giờ lao động của công nhân.
GOST R 51164-98 Đường ống chính bằng thép. Yêu cầu chung về bảo vệ chống ăn mòn. Tiêu chuẩn này lấp đầy khoảng trống trong Hướng dẫn cho đường ống chính. Sự bảo vệ của họ phải đặc biệt đáng tin cậy và có những đặc điểm riêng, vì vậy các quy tắc của tổ chức được liệt kê trong một tài liệu riêng.
Những tài liệu này chi phối các vấn đề sau:
- Những loại vật liệu được phép sử dụng trên này loại đường ống dẫn khí trong những điều kiện này;
- cần bao nhiêu cách điện gia cố, có cần bảo vệ điện hóa hay không;
- ai và khi nào được yêu cầu cung cấp đường ống dẫn khí với sự bảo vệ cần thiết;
- công nghệ sơn cách nhiệt tại nhà máy và ngoài hiện trường, cũng như để sửa chữa thiệt hại;
- định mức tiêu thụ vật liệu và chi phí của các nguồn lực khác cho công việc;
- quy trình kiểm tra chất lượng của lớp phủ và tiêu chuẩn cho các chỉ tiêu chất lượng cho tất cả các thông số cho từng loại vật liệu cách nhiệt.
Do đó, trong các tài liệu này, toàn bộ quá trình cách nhiệt đường ống được mô tả từng bước, từ đầu ra nhà máy đến kiểm tra sau khi lắp đặt và trong quá trình vận hành. Không còn chỗ cho sự sáng tạo, bởi vì đây là những vấn đề bảo mật.
Ngoài ra còn có danh sách riêng liệt kê tất cả các vật liệu được đề xuất và nhà sản xuất vật liệu cách nhiệt cho đường ống dẫn khí.
Do sự phức tạp của công việc và một số lượng đáng kể các tiêu chuẩn phải tuân thủ, thậm chí đừng mong đợi tự mình đối phó với sự cách nhiệt của đường ống dẫn khí và dịch vụ gas sẽ không chấp nhận công việc được thực hiện bởi một bậc thầy bên ngoài.
Các loại vật liệu cách nhiệt
Dựa trên điều kiện vận hành và dễ sử dụng, có nhiều loại lớp phủ để cách nhiệt cho ống dẫn khí. Đường ống dẫn khí cao đủ để bảo vệ với 2 lớp sơn lót và 2 lớp sơn hoặc men.
Các ống sẽ phục vụ dưới đáy biển được phủ một lớp bê tông trên lớp cách nhiệt chính để cân và bảo vệ thêm.
Tiếp theo, chúng ta sẽ nói về các phương tiện bảo vệ ống thép dưới lòng đất.
Lớp phủ bảo vệ polymer
Ép đùn - Bảo vệ tiến bộ và phổ quát nhất. Nó được sử dụng trên các đường ống có đường kính 57 - 2020 mm, bám chặt, tạo thành một lớp liên tục đồng nhất lý tưởng, bảo vệ chống lại nhiệt độ và ảnh hưởng cơ học, và cũng thuận tiện khi sử dụng.
Trong một lớp phủ như vậy, ống thép thực tế không thua kém các chất tương tự polymer về đặc tính bảo vệ. Bảo vệ này chỉ bao gồm 2 lớp - một chất kết dính cứng và trên thực tế là polyetylen. Mặc dù vậy, lớp phủ như vậy được gia cố trên các ống có đường kính lớn có thể đạt tới 3,5 mm.
Polypropylen ép đùn Nó đặc biệt cho độ bền cơ học cao của nó: có thể kéo ống qua giếng bằng các phương pháp đặt kín, và không lo lắng rằng lớp cách nhiệt sẽ bị hỏng do ma sát hoặc móc trên đá và đất. Bên ngoài và trong cấu trúc, loại cách nhiệt này không khác với polyetylen, chỉ mỏng hơn 0,3,5 mm.
Băng dính Polymeric có polyetylen và polyvinyl clorua, trong khi trước đây là tốt hơn, vì chúng được dán keo mạnh hơn 4 lần và bảo vệ đường ống tốt hơn. Thường xuyên hơn, băng PET dính được sử dụng để sửa chữa và cách nhiệt các khớp của ống được tráng bằng polyetylen ép đùn, nhưng cũng có những ống được bọc bởi chúng tại nhà máy dọc theo toàn bộ chiều dài.
Ngoài ra còn có một lớp phủ PET kết hợp trong đó ống mồi được bọc đầu tiên bằng băng dính polymer và trên đó được bảo vệ bằng một lớp polyetylen ép đùn. Nó được sử dụng trên các đường ống có đường kính lên tới 53 cm và tổng độ dày không vượt quá 3 mm.
Bitum mastic cách nhiệt
Cách điện như vậy về cơ bản là khác nhau về thành phần và tính chất, chủ yếu trong phương pháp ứng dụng. Độ bám dính của bitum với cả đường ống và các lớp giữa chúng được đảm bảo bằng cách nung nóng và làm nóng chảy vật liệu, chứ không phải bằng lớp sơn lót dính, như trong trường hợp của PET.
Một lớp phủ như vậy được áp dụng cho lớp sơn lót bitum đặc biệt, và bao gồm 2 -3 lớp mastic, mỗi lớp được gia cố và lớp bọc bảo vệ giấy bên ngoài. Kết quả là, một lớp phủ liên tục được hình thành lặp lại hoàn toàn hình dạng của đường ống, nơi sợi thủy tinh gia cố hoặc lưới được hàn vào độ dày của tấm chắn.
Ngoài bitum, mastic tự nó chứa các thể vùi khác nhau - polymer, khoáng chất hoặc cao su - cung cấp các đặc tính vật liệu khác nhau. Sửa đổi phụ gia và chất hóa dẻo cũng được thêm vào nó, giúp tăng độ đàn hồi, tính linh hoạt, khả năng chịu nhiệt độ tới hạn và độ bền cho tính kỵ nước và độ bám dính tự nhiên.
Ngoài ra còn có băng kết nối bitum như keo và băng polymer đặc biệt. Hai loại chính của lớp phủ như vậy là PALTvới băng co nhiệt, và LITKOR, từ một băng polymer-bitum. Thứ hai, đặc biệt, là cần thiết để bảo vệ các kết nối giữa các đường ống với các loại cách nhiệt khác nhau.
Vật liệu cách nhiệt của các yếu tố nhỏ
Thiết bị đầu cuối cơ sở, góc, khuỷu tay, bộ thu ngưng tụ và các yếu tố hình dạng khác của đường ống khí cũng cần được bảo vệ.
Có lớp phủ đặc biệt cho việc này: PAP-M105 và Một nửa. Đầu tiên là hai lớp nhựa polyester được gia cố bằng sợi thủy tinh.
Semiur bao gồm chủ yếu là polyurethane, được bổ sung các chất phụ gia công nghệ và được chia thành thành phần chính và chất làm cứng. Sử dụng hai hợp chất này, các khớp đúc được phân lập tại nhà máy, trong các xưởng và trực tiếp trên đường đua.
Cách nhiệt được áp dụng như thế nào?
Phần chính của vật liệu cách nhiệt được áp dụng cho ống dẫn khívà thường trên các phụ kiện của đường ống dẫn khí, trong nhà máy, thậm chí ở giai đoạn sản xuất. Tuy nhiên, trong quá trình lắp đặt đường ống, cần phải cách nhiệt các mối nối, được thực hiện trong các điều kiện tuyến đường - nghĩa là, trực tiếp tại vị trí lắp đặt.
Ngoài ra, trong lĩnh vực này, các vật liệu tương tự được sử dụng để sửa chữa lớp phủ bảo vệ, nếu không quá 10% bị hư hỏng, và đôi khi thậm chí cách ly lại hoàn toàn một khu vực riêng biệt. Cũng bằng tay, trực tiếp trên đường cao tốc, cách nhiệt xe tăng.
Nếu có thể, các mối hàn và phụ kiện được cách điện với cùng một lớp phủ với đường ống chính - hoặc càng giống nhau càng tốt.
Có thể cách nhiệt đường ống dẫn khí ở nhiệt độ trên -25 ° C và đối với băng dính polymer - trên +10 ° C. Nếu trời mưa hoặc tuyết, cần có một phần nhô ra đáng tin cậy trên vị trí làm việc, điều này sẽ khiến mưa không thể rơi trên bề mặt cách nhiệt.
Trên đường ống của một đường ống dẫn khí trên cao
Loại đường ống dẫn khí này nằm trong môi trường ít xâm thực nhất, và do đó nguy cơ rỉ sét giảm đáng kể. Ngoài ra, việc thông báo và sửa chữa thiệt hại trên nó sẽ dễ dàng hơn nhiều, do đó, việc cách ly các đường ống dẫn khí trên cao là không cần thiết.
Để bảo vệ chống lại lượng mưa và độ ẩm của khí quyển, theo các tiêu chuẩn, một lớp phủ gồm 2 lớp sơn lót và 2 lớp sơn, men hoặc vecni là đủ.
Tuy nhiên, trong trường hợp điều kiện vận hành khó khăn, cách nhiệt của đường ống dẫn khí được áp dụng - mỡ, lớp phủ men thủy tinh, cũng như vỏ nhôm hoặc kẽm, không nên tự chạm vào đường ống.
Cách nhiệt đường ống khí ngầm
Trong lòng đất, đường ống liên tục tiếp xúc với độ ẩm, và thường là các hợp chất hóa học và dòng điện đi lạc. Tất cả điều này có thể dẫn đến ăn mòn kim loại và rò rỉ khí, vì vậy họ cố gắng cung cấp cách nhiệt một cách đáng tin cậy nhất có thể.
Mỗi đường ống khí đốt bằng thép ngầm được bảo vệ gấp đôi: một cách thụ động - với lớp phủ cách điện của đường ống, và tích cực - thông qua việc loại bỏ hoặc triệt tiêu dòng điện bằng bảo vệ catốt.
Hầu hết các vật liệu mà chúng ta đã nói trước đó có thể được sử dụng cả cho cơ bản, cách nhiệt nhà máy và trên đường đua. Chúng tôi sẽ thảo luận về các giai đoạn chính và sự tinh tế của công việc như vậy hơn nữa.
Cách nhiệt polyetylen và polypropylen tại nhà máy được thực hiện theo nhiều giai đoạn:
- Sấy ống.
- Làm sạch vụ nổ để một ánh kim loại.
- Hệ thống sưởi ống.
- Áp dụng một cơ sở keo trên một ống quay.
- Áp dụng bằng cách đùn, thả hoặc cuộn băng keo của một lớp polyetylen.
- Niêm phong bằng một con lăn đặc biệt với vỏ fluoroplastic.
- Làm mát nước đến 70 - 80 ° С.
- Kiểm soát chất lượng của lớp phủ kết quả.
Tất cả các quy trình đều hoàn toàn tự động, bởi vì độ chính xác của máy tính là chìa khóa cho chất lượng sản phẩm.
Trong lĩnh vực này, tất cả các giai đoạn phải được bảo quản, nhưng được thực hiện bằng chi phí của thiết bị cầm tay - máy nghiền và chất tẩy rửa phun cát, vòi đốt khí và ống thổi. Ngoài ra, còn có các bộ vật liệu đặc biệt để cách nhiệt các khớp và sửa chữa hư hỏng - ví dụ, thu nhỏ vòng bít PET hoặc băng dính polymer.
Để áp dụng cách nhiệt bitum, các đường ống cũng được làm sạch, nhưng với sự trợ giúp của bàn chải kim loại, để lại một bề mặt sạch nhưng không mịn. Sơn lót, bao gồm bitum và xăng, được đổ lên các đường ống đã được làm sạch và cọ xát bằng khăn, và trong các điều kiện của tuyến đường bằng giẻ hoặc bàn chải.
Không quá một ngày sau, cần phải áp dụng lớp phủ chính: 2-3 lớp mastic, được phân tách bằng vật liệu gia cố và được bảo vệ từ bên ngoài bằng một lớp giấy.
Để gia cố sử dụng sợi thủy tinh, vải polymer không dệt hoặc lưới. Chúng là vết thương xoắn, đều, với một chút căng thẳng và chồng chéo.
Trường cách điện
Nếu cần phải sửa chữa thiệt hại cho cách điện của đường ống khí ngầm, hoặc kết nối các đường ống với các loại cách nhiệt khác nhau, điều quan trọng là phải chọn vật liệu được sử dụng chính xác.
Lớp phủ PALT và LITKOR chỉ được sử dụng trong điều kiện đường cao tốc. Cả hai đều được áp dụng cho sơn lót bitum, nhưng đối với lớp đầu tiên, trước tiên cần phải áp dụng một lớp bitum và gia cố nó, sau đó cuộn băng dính trực tiếp lên mastic nóng. Trong trường hợp thứ hai, bitum là lớp dưới của băng, vì vậy nó ngay lập tức được vết thương trên lớp sơn lót, trước đó được nung chảy bằng đầu đốt.
Mặc dù có sự tương đồng, nhưng bạn không nên nhầm lẫn băng Litkor với băng PET dính, bởi vì việc sử dụng sơn lót không phù hợp sẽ vô tình làm hỏng chất lượng của vật liệu cách nhiệt.
Các ống có lớp phủ PET đùn được sửa chữa bằng các miếng vá co nhiệt đặc biệt hoặc băng bitum-polymer LITKOR. Khi nhà máy được phủ băng keo PET, nó được sử dụng để sửa chữa, chẳng hạn như Polyetylen. Điều này chỉ có thể trong mùa ấm, vì băng không dính trong lạnh và không chịu được sự tan chảy.
Lớp phủ bitum được sửa chữa với cùng loại ma tít bitum với cốt thép, băng bitum-polymer LITKOR hoặc vật liệu cuộn tương tự Isoplast-P.
Luôn luôn có thể kết nối các ống khác nhau trong bất kỳ sự kết hợp nào với băng LITKOR và nếu không có bitum trong lớp phủ tự nhiên của cả hai ống, thì các kết nối trực tiếp cũng có thể được cách điện bằng băng dính Polyetylen.
Ống cách nhiệt dưới nước
Các đường ống dẫn khí sẽ phục vụ dưới đáy biển được cách nhiệt đặc biệt, bởi vì môi trường này nguy hiểm cả do hư hỏng hóa học và cơ học, và các sự cố đường ống, theo quy định, cho thấy sự gián đoạn trong nguồn cung cấp khí quốc tế.
Phần chính của bảo vệ đường ống được lấy tại nhà máy. Sau khi làm sạch và sấy khô, chúng được mở bằng một hợp chất epoxy, sau đó một chất kết dính được áp dụng, và một lớp nhựa được phủ lên trên nó. Ở giai đoạn này, các ống tương tự như các ống tương tự, ngoại trừ lớp epoxy đầu tiên, được nhân đôi trên bề mặt bên trong.
Tuy nhiên, đây không phải là tất cả: bảo vệ catốt đã được lắp đặt trên các đường ống đã được chuẩn bị tại nhà máy, và sau đó một lồng cốt thép được xây dựng và lớp bê tông bên ngoài được đổ, thường bằng quặng sắt làm chất độn.
Kết quả của một kết thúc đa lớp như vậy, trọng lượng là 1 mp ống có thể đạt 2 tấn. Việc vận chuyển các ống như vậy là rất khó khăn, do đó chúng không được sản xuất quá lâu và cứ mỗi km đường ống dẫn khí ngoài khơi có vài chục mối hàn, mỗi mối hàn phải được cách điện một cách đáng tin cậy.
Kết nối và cách ly các khớp diễn ra trên một xà lan đặc biệt được trang bị mọi thứ cần thiết. Ở đây các đường ống được hàn, đường may được làm sạch cẩn thận bằng máy nổ mìn. Ống thân Chúng có đường kính rất lớn, vì vậy chúng được làm nóng bằng cảm ứng chứ không phải là đầu đốt propane - hóa ra nhanh hơn, đồng đều hơn và an toàn hơn.
Sau đó, một lớp sơn lót được áp dụng và ống bọc co nhiệt được lắp đặt, cố định bằng tấm khóa. Vòng bít ấm lên đầu tiên ở giữa, dọc theo mối hàn, sau đó co lại dần dần với sự trợ giúp của các vòi đốt khí từ trung tâm đến các cạnh. Sau khi kiểm soát chất lượng của giai đoạn này, một lớp lót được lắp đặt để đổ đầy bọt. Sau khi khô, đường ống được hạ xuống đáy và phủ sỏi.
Kiểm tra chất lượng cách điện
Việc bảo vệ các đường ống dẫn khí bằng thép là một biện pháp có trách nhiệm, do đó, mỗi thao tác được thực hiện phải được kiểm tra cẩn thận, với việc chuẩn bị một hành động ẩn được thực hiện và nhập vào hộ chiếu đường ống. Cho dù vật liệu cách nhiệt có chất lượng cao và được chọn chính xác như thế nào, nó sẽ không đối phó với các chức năng được gán cho nó nếu công nghệ của công việc bị vi phạm.
Các thông số chính của lớp phủ đã hoàn thành cần kiểm tra là độ dày, tính liên tục và độ bám dính của đường ống. Đo chúng bằng các thiết bị điện tử đặc biệt: máy đo độ dày, máy dò tia lửa và máy đo độ bám tương ứng. Chúng không làm hỏng lớp phủ, vì vậy chúng cho phép bạn kiểm soát tất cả các điểm đáng ngờ mà không cần chi phí không cần thiết.
Trong nhà máy
Tại các nhà máy và cơ sở sản xuất, độ dày lớp phủ được kiểm tra 10% số ống của mỗi lô, ở 4 vị trí trên các mặt khác nhau trong một vòng tròn trên mỗi ống, cũng như trong các khu vực nghi vấn.
Độ bám dính, hoặc lực bám dính vào kim loại và giữa các lớp, các tiêu chuẩn cũng yêu cầu kiểm tra 10% sản lượng trong bữa tiệc hoặc cứ sau 100 m.
Tính liên tục của lớp phủ, nghĩa là không có vết thủng, bắt nạt và các vi phạm đầu cuối khác, được kiểm tra trên tất cả các sản phẩm bị cô lập trên toàn khu vực.
Ngoài ra, có thể kiểm tra tính liên tục điện môi của lớp phủ, cường độ va đập, diện tích bong tróc sau khi phân cực catốt và các thử nghiệm khác. Khi cách điện với lớp phủ bitum, một mẫu cho các tính chất vật lý được lấy từ mỗi lô mastic, ít nhất là hàng ngày.
Tại nơi lắp đặt hoặc sửa chữa
Trong điều kiện tuyến đường, chất lượng của vật liệu cách nhiệt cũng được kiểm tra, về tính liên tục - luôn luôn và hoàn toàn, và cho mỗi mối hàn cách điện thứ 10 về độ dày và độ bám dính.
Ngoài ra, chiều rộng chồng lấp trên lớp phủ nhà máy được kiểm tra, cũng như giảm nhẹ cách điện - cho việc không có nếp gấp, nếp nhăn, túi khí và các khuyết tật khác.
Ngoài ra, tính liên tục của cách nhiệt thường xuyên được kiểm tra trên các đường ống dẫn khí hiện có. Để làm điều này, chúng thậm chí không cần phải đào ra, và nếu có sự nghi ngờ về thiệt hại, các đường ống được tiếp xúc và không chỉ kiểm tra độ dày, tính liên tục và độ bám dính mà còn cả tính chất điện môi của vật liệu cách nhiệt.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Bây giờ bạn đã biết tất cả mọi thứ - hoặc gần như tất cả mọi thứ - về mục đích và vật liệu để cách nhiệt cho các đường ống khí thép khác nhau, và cũng có ý tưởng về các tính năng của ứng dụng và kiểm soát chất lượng bảo vệ của chúng.
Và để rõ ràng hơn, chúng tôi đề nghị xem một video, trong đó nêu chi tiết cách điện của các mối hàn bằng băng bitum-polymer:
Lắp đặt ống co nhiệt trên mối hàn:
Có lẽ bạn đã gặp phải các công việc tương tự, xem tiến trình của họ hoặc có liên quan trực tiếp. Vui lòng điền hoặc đánh giá các thông tin được cung cấp. Chúng tôi sẽ rất vui khi biết ý kiến của bạn trong cuộc thảo luận dưới đây.