Aislamiento de gasoductos de acero: una descripción general de los materiales y tecnologías de aislamiento para su aplicación

¿Vas a gasificar tu casa o modernizar el suministro de gas? El gasoducto es una de las comunicaciones más valiosas y peligrosas, por lo que su protección confiable es extremadamente importante.

De acuerdo, los daños en la tubería de gas y la fuga de este combustible pueden pasar desapercibidos durante mucho tiempo y luego tener las consecuencias más graves. Es mejor estudiar todo cuidadosamente con anticipación y actuar de forma segura al 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 se utiliza cada tipo de material aislante, cómo se realiza el control de calidad cubrir. Mencionaremos todo tipo de gasoductos: desde la red hasta las tuberías de baja presión, desde la superficie hasta el submarino, responderemos todas sus preguntas.

Funciones de aislamiento de tuberías de gas

Hoy en día, casi todos los edificios de todos los asentamientos están conectados al gasoducto; es difícil imaginar la vida de una persona moderna sin combustible azul. ¡Imagínese cuántas tuberías se necesitan para implementar tal 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 segura, porque una fuga puede provocar un accidente a gran escala, con destrucción y, a veces, incluso 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 evitar que el acero se oxide y colapse, se trata con compuestos y materiales especiales que aíslan su superficie del medio ambiente. Las principales funciones de dichos recubrimientos son la protección contra la humedad, influencias químicas, influencias mecánicas, así como protección dieléctrica.

Además del revestimiento, para una protección confiable contra corrientes directas y parásitas, se organizan gasoductos subterráneos Protección catódica electroquímica, que asegura la eliminación de estas cargas a través de un conductor especial al desagüe. subestación.

Para una tubería sobre el suelo, la protección es menos sólida, porque es más fácil renovarla y las tuberías están expuestas solo a la humedad atmosférica, secándose regularmente. Para los gasoductos costa afuera, por el contrario, además de una protección confiable contra medios agresivos, se requiere una capa adicional de peso para que la tubería permanezca inmóvil en el fondo, debajo de las olas.

Documentos normativos y sus requisitos.

Hay 3 documentos principales que regulan la organización de la protección de los gasoductos. RD 153-39.4-091-01 "Instrucciones para la protección de las tuberías subterráneas urbanas contra la corrosión". Como su nombre lo indica, no se aplica al aislamiento de tuberías de gas con un diámetro de más de 83 cm, interurbanas e internacionales, así como a las tuberías tendidas sobre el suelo o bajo el agua.

GOST 9.602-89 - un documento relacionado, que contiene todas las normas y cálculos para la protección de gasoductos subterráneos. Si la instrucción explica cómo y de qué equipar el aislamiento, entonces GOST indica cuánto de lo que se requiere, desde metros de material y herramientas hasta equipos y horas de trabajo de los trabajadores.

GOST R 51164-98 Tuberías principales de acero. Requisitos generales de protección contra la corrosión. Esta norma llena un espacio en las Instrucciones de tubería del maletero. Su protección debe ser especialmente confiable y tiene sus propias especificaciones, por lo tanto, las normas de su organización se eliminan en un documento separado.

Estos documentos rigen las siguientes cuestiones:

• qué tipos de materiales se pueden utilizar en este tipo de gasoducto en estas condiciones;
• cuánto aislamiento reforzado se necesita, si se necesita protección electroquímica;
• quién y cuándo está obligado a proporcionar al gasoducto la protección necesaria;
• tecnología para la aplicación de aislamiento en la fábrica y en el campo, así como para la reparación de daños;
• tasas 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 en 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 liberación en la fábrica hasta la verificación después de la instalación y durante el funcionamiento. No queda espacio para la creatividad, porque son cuestiones 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 el considerable número de normas que deben observarse, ni siquiera cuente hacer frente al aislamiento del gasoducto de forma independiente, y el servicio de gas no aceptará trabajos realizados por terceros Maestro.

Tipos de materiales aislantes

Según las condiciones de funcionamiento y la facilidad de uso, existen muchos tipos de revestimientos para aislar tuberías de gas. Es suficiente proteger los gasoductos sobre el suelo con 2 capas de imprimación y 2 capas de pintura o esmalte.

Las tuberías que servirán en el fondo del mar se cubren con una capa de hormigón sobre el aislamiento principal para ponderación y protección adicional.

A continuación, hablaremos sobre los medios para proteger las tuberías de acero bajo tierra.

Recubrimientos protectores de polímeros

Polietileno extruido - la protección más avanzada y versátil. Se utiliza en tuberías con un diámetro de 57-2020 mm, se adhiere firmemente, forma una capa continua perfectamente uniforme, protege contra la temperatura y las influencias mecánicas y también es fácil de usar.

En tal recubrimiento, la tubería de acero prácticamente no es inferior en términos de características de protección a los análogos de polímeros. Esta protección consta de solo 2 capas: un adhesivo adhesivo duro y, de hecho, polietileno. A pesar de esto, un tipo de recubrimiento tan reforzado en tuberías de gran diámetro puede alcanzar los 3,5 mm.

Polipropileno extruido es específico por su alta resistencia mecánica: con él se pueden pasar tuberías a través de pozos, para formas cerradas de colocación, y no se preocupe de que haya aislamiento de la fricción o se adhiera a las piedras y al suelo se dañará. Externamente y en estructura, este tipo de aislamiento no se diferencia del polietileno, solo 0.3 - 0.5 mm más delgado.

Cintas adhesivas poliméricas son polietileno y cloruro de polivinilo, mientras que los primeros son preferibles, ya que son 4 veces más adheridos y protegen mejor las tuberías. La mayoría de las veces, las cintas adhesivas de PET se utilizan para reparar y aislar las juntas de tuberías recubiertas con polietileno extruido, pero también hay tuberías que se envuelven en toda su longitud en la fábrica.

También hay un revestimiento de PET combinado, en el que la tubería imprimada se envuelve primero con una cinta adhesiva de polímero, y en la parte superior 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 a base de masillas bituminosas

Dicho aislamiento es fundamentalmente diferente en composición y propiedades, principalmente en el método de aplicación. La adherencia del betún tanto a la tubería como a las capas entre sí se asegura calentando y fundiendo el propio material, y no mediante una imprimación adhesiva, como es el caso del PET.

Dicho recubrimiento se aplica a una imprimación bituminosa especial y consta de 2-3 capas de masilla, cada una de las cuales está reforzada, y una envoltura de papel protectora exterior. Como resultado, se forma un revestimiento continuo que repite completamente la forma de la tubería, donde la fibra de vidrio o malla de refuerzo está, por así decirlo, soldada en el espesor de la protección.

La propia masilla, además del betún, contiene diversas inclusiones -polímero, mineral o caucho- que aportan distintas propiedades del material. Además, se le agregan aditivos modificadores y plastificantes, que, a la hidrofobicidad natural y Las propiedades de adhesión agregan elasticidad, flexibilidad, resistencia a temperaturas críticas y durabilidad.

También hay cintas que conectan el betún como adhesivo y cintas especiales de polímero. Los 2 tipos principales de tales recubrimientos son: PALT, con cinta termorretráctil, y LITKOR, fabricado con cinta de polímero-betún. Este último, en particular, es necesario para proteger las conexiones entre tuberías con diferentes tipos de aislamiento.

Materiales de aislamiento para elementos pequeños

Las salidas de la base, las esquinas, los codos, las trampas de condensado y otros accesorios de las tuberías de gas también necesitan protección.

Existen recubrimientos especiales para esto: PAP-M105 y Polur. La primera son dos capas de resina de poliéster curada reforzada con fibras de vidrio.

Polur se compone principalmente de poliuretano, complementado con aditivos tecnológicos y dividido en un componente principal y un endurecedor. Con la ayuda de estos dos compuestos, las juntas perfiladas se aíslan en la fábrica, en los talleres y directamente en la vía.

¿Cómo se aplica el aislamiento?

La parte principal del aislamiento se aplica a tubos de gasy, a menudo, en las piezas perfiladas de un gasoducto, en la fábrica, incluso en la etapa de su producción. Sin embargo, al instalar la tubería, es 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 revestimiento protector si no se daña más del 10% y, en ocasiones, incluso el aislamiento completo de un área separada. Además, los embalses se aíslan manualmente, directamente en la ruta.

Siempre que sea posible, las soldaduras y los accesorios se aíslan con el mismo revestimiento que la tubería principal, o lo más similar posible.

Los trabajos de aislamiento de tuberías de gas son posibles a temperaturas superiores a -25 ° С, y para cintas adhesivas de polímero, por encima de +10 ° С. Si está lloviendo o nevando, debe haber un dosel seguro sobre el lugar de trabajo, lo que hará imposible que la precipitación caiga sobre la superficie aislada.

En las tuberías del gasoducto sobre el suelo.

Este tipo de gasoducto está ubicado en el ambiente menos agresivo y, por lo tanto, el riesgo de oxidación se reduce significativamente. Además, el daño es mucho más fácil de notar y reparar, por lo que las tuberías de gas elevadas no requieren aislamiento como tal.

Para proteger contra la precipitación y la humedad atmosférica, de acuerdo con las normas, es suficiente una capa de 2 capas de imprimación y 2 capas de pintura, esmalte o barniz.

Sin embargo, en caso de condiciones de funcionamiento difíciles, se utiliza aislamiento térmico de gasoductos, consistente grasas, revestimientos de esmalte de vidrio y carcasas de aluminio o zinc, que no deben tocarse a sí mismas tubería.

Aislamiento de gasoductos subterráneos

En el suelo, las tuberías están constantemente expuestas a la humedad y, a menudo, a compuestos químicos y corrientes parásitas. Todo esto puede provocar corrosión del metal y fugas de gas, por lo que intentan proporcionar aislamiento de la manera más confiable posible.

Cada gasoducto de acero subterráneo está doblemente protegido: pasivamente, mediante el revestimiento aislante de la tubería, y activamente, mediante el drenaje o supresión de la corriente mediante 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. Le informaremos más sobre las etapas principales y las complejidades de dicho trabajo.

El aislamiento de polietileno y polipropileno en la planta se implementa en varias etapas:

1. Secado de tuberías.
2. Granallado a un brillo metálico.
3. Tuberías de calefacción.
4. Aplicar un respaldo adhesivo a un tubo giratorio.
5. Aplicación por extrusión, media o enrollado con cinta de una capa de polietileno.
6. Sellado con rodillo especial con funda fluoroplástica.
7. Refrigeración por agua hasta 70 - 80 ° С.
8. Control de calidad del recubrimiento resultante.

Todos los procesos están completamente automatizados, porque la precisión de la computadora es garantía de calidad del producto.

En el campo, todas las etapas deben conservarse, pero se implementan con equipos portátiles: amoladoras y limpiadores con chorro de arena, quemadores de gas y sopletes. Además, existen kits especiales para sellar juntas y reparar daños, por ejemplo, manguito de PET retráctil o cinta plástica adhesiva.

Para aplicar el aislamiento bituminoso, las tuberías también se pulen, pero con la ayuda de cepillos metálicos, dejando una superficie limpia, pero no lisa. Se vierte una imprimación que consiste en betún y gasolina en las tuberías limpias y se frota con toallas, y en las condiciones de la pista, con trapos o cepillos.

No más de en un día, 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, se utiliza fibra de vidrio, tela polimérica no tejida o malla. Se enrollan en espiral, uniformemente, 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 adecuados.

Los recubrimientos PALT y LITKOR se utilizan solo en condiciones de ruta. Ambos se aplican a una imprimación bituminosa, pero para la primera, primero es necesario aplicar una capa de bitumen y reforzarla, y luego enrollar la cinta directamente sobre la masilla caliente. En el segundo caso, el betún es la capa inferior de la propia cinta, por lo que se enrolla directamente sobre la imprimación, habiéndose fundido previamente con un quemador.

A pesar de la similitud externa, las cintas Litcor no deben confundirse con las cintas adhesivas de PET, porque el uso de una imprimación inadecuada estropeará irremediablemente la calidad del aislamiento.

Reparan tuberías con recubrimiento de extrusión PET con parches especiales termocontraíbles o cintas de betún-polímero LITKOR. Cuando está recubierto de fábrica con cinta adhesiva de PET, se utiliza para reparaciones, como Polileno. Esto es posible solo en la estación cálida, porque la cinta no se pega en el frío y no tolera los flotadores.

El revestimiento bituminoso se repara con las mismas masillas bituminosas con refuerzo, cintas de betún-polímero LITKOR o un material en rollo similar. Isoplast-P.

Siempre es posible conectar diferentes tuberías en absolutamente cualquier combinación con cintas LITKOR, y si es en las suyas Ambos tubos están libres de betún, las conexiones rectas se pueden aislar con cintas adhesivas Polileno.

Aislamiento de tuberías bajo el agua.

Los gasoductos que servirán en el fondo del mar están aislados con especial cuidado, porque este entorno es peligroso y químico. y los daños mecánicos y las interrupciones en la operación de las tuberías, por regla general, indican interrupciones en el suministro internacional de gas.

La mayor parte de la protección de la tubería se obtiene en fábrica. Después de limpiar y secar, se abren con un compuesto epoxi, luego se aplica un adhesivo y una capa de polietileno sobre él. En esta etapa, las tuberías son similares a tuberías terrestres similares, excepto por la primera capa de epoxi, que se duplica en la superficie interior.

Sin embargo, esto no es todo: la protección catódica se instala en las tuberías preparadas en la fábrica, y luego construir un marco de refuerzo y verter la capa exterior de hormigón, a menudo con mineral de hierro como relleno.

Como resultado de este acabado multicapa, el peso es de 1 lm. las tuberías pueden alcanzar las 2 toneladas. Es muy problemático transportar tales tubos, por lo tanto, no se permite que sean demasiado largos y por cada kilómetro el gasoducto costa afuera tiene varias docenas de soldaduras, cada una de las cuales debe ser confiable aislado.

La conexión y el aislamiento de las juntas se realiza en una barcaza especial equipada con todo lo necesario. Aquí los tubos se sueldan, la costura se limpia cuidadosamente con una máquina de granallado. Tuberías principales tienen un diámetro enorme, por lo que se calientan con inducción, en lugar de con quemadores de propano; resulta más rápido, uniforme y seguro.

Luego se aplica una imprimación y se instala un manguito termocontraíble, asegurado con una placa de bloqueo. El manguito se calienta primero en el medio, a lo largo de la soldadura, y luego se encoge gradualmente con la ayuda de quemadores de gas, desde el centro hasta los bordes. Después del control de calidad de esta etapa, se instala una carcasa de revestimiento para verter PPU. Después de que se seque, la tubería se baja al fondo y se cubre con escombros.

Comprobación de la calidad del aislamiento

La protección de los gasoductos de acero es un evento responsable, por lo que cada operación realizada está sujeta a un control exhaustivo, con la preparación de un acto de trabajos ocultos completados y su entrada en el pasaporte tubería. No importa qué tan alta calidad y esté correctamente seleccionado el material de aislamiento, no hará frente a las funciones que se le asignan si se ha violado la tecnología del trabajo.

Los principales parámetros del revestimiento terminado a controlar son el espesor, la continuidad y la adherencia a la tubería. Se miden con dispositivos electrónicos especiales: medidores de espesor, detectores de fallas de chispa y medidores de adherencia, respectivamente. No dañan el revestimiento, por lo que te permiten controlar todos los puntos cuestionables sin coste adicional.

En la fábrica

En las fábricas y bases de producción, el espesor del recubrimiento se verifica en el 10% de las tuberías de cada lote, en 4 lugares desde diferentes lados en un círculo en cada tubería, así como en áreas cuestionables.

La adherencia, o la fuerza de adherencia al metal y entre las capas, los estándares también requieren que se verifique el 10% del producto en un lote o cada 100 m.

La continuidad del recubrimiento, es decir, la ausencia de pinchazos, raspaduras y otras infracciones, se verifica en todos los productos aislantes en toda el área.

Además, se puede verificar la continuidad dieléctrica del recubrimiento, la resistencia al impacto, el área de desprendimiento después de la polarización catódica y otras pruebas. Al aislar con revestimientos bituminosos, se realiza una prueba de las propiedades físicas de cada lote de masilla, al menos una vez al día.

Instalación o reparación in situ

En condiciones de ruta, también se comprueba la calidad del aislamiento, la continuidad, siempre y completamente, y el espesor y la adherencia, cada décima soldadura aislada.

Además, se verifica el ancho de la superposición en el revestimiento de fábrica, así como el relieve del aislamiento, para detectar la ausencia de corrugaciones, arrugas, cojines de aire y otros defectos.

Además, la continuidad del aislamiento se verifica periódicamente en los gasoductos existentes. Para hacer esto, ni siquiera es necesario desenterrarlos y, en caso de sospecha de daños, Las tuberías están expuestas y controladas no solo por su espesor, continuidad y adherencia, sino también por sus propiedades dieléctricas. aislamiento.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Ahora sabe todo, o casi todo, sobre el propósito y los materiales para aislar varias tuberías de gas de acero, y también tiene una idea de las características de su aplicación y la verificación de la calidad de la protección.

Y para mayor claridad, sugerimos ver un video, que cuenta en detalle sobre el aislamiento de juntas soldadas con cinta de betún-polímero:

Instalación de una manga termorretráctil en una costura de soldadura:

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