Isolamento di gasdotti in acciaio: una panoramica dei materiali isolanti e delle tecnologie per la loro applicazione

Hai intenzione di gassificare la tua casa o modernizzare l'approvvigionamento del 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 molto tempo e quindi portare alle conseguenze più terribili. È meglio studiare attentamente tutto in anticipo e giocare sul sicuro quando si organizza 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 viene utilizzato ogni tipo di materiale isolante, come viene effettuato il controllo di qualità coperchio. Citeremo tutti i tipi di gasdotti: dalla rete ai tubi a bassa pressione, da fuori terra a sott'acqua, risponderemo a tutte le vostre domande.

Funzioni di isolamento del gasdotto

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

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

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.

Per evitare che l'acciaio arrugginisca e collassi, viene trattato con composti e materiali speciali che ne isolano la superficie dall'ambiente. Le funzioni principali di tali rivestimenti sono la protezione contro l'umidità, le influenze chimiche, le influenze meccaniche e anche protezione dielettrica.

Oltre al rivestimento, per una protezione affidabile contro le correnti vaganti e continue, vengono organizzati gasdotti sotterranei protezione catodica elettrochimica, che assicura la rimozione di queste cariche attraverso uno speciale conduttore allo scarico sottostazione.

Per una tubazione fuori terra, la protezione è meno solida, perché è più facile rinnovarla e i tubi sono esposti solo all'umidità atmosferica, asciugandosi regolarmente. Per i gasdotti offshore, al contrario, oltre a una protezione affidabile contro i fluidi aggressivi, 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 condotte urbane sotterranee dalla corrosione." Come suggerisce il nome, non si applica all'isolamento dei tubi del gas con un diametro superiore a 83 cm - interurbani e internazionali, nonché ai tubi posati fuori terra o sott'acqua.

GOST 9.602-89 - un documento correlato, che contiene tutte le norme ei calcoli per la protezione dei gasdotti sotterranei. Se le istruzioni spiegano come e da cosa equipaggiare l'isolamento, allora GOST indica quanto di ciò che è richiesto - dai metri di materiale e strumenti alle attrezzature e alle ore di lavoro dei lavoratori.

GOST R 51164-98 Condutture principali in acciaio. Requisiti generali per la protezione dalla corrosione. Questo standard colma una lacuna nelle istruzioni per le tubazioni del tronco. La loro protezione dovrebbe essere particolarmente affidabile e ha le sue specifiche, quindi le norme della sua organizzazione sono riportate in un documento separato.

Questi documenti disciplinano le seguenti questioni:

• quali tipi di materiali possono essere utilizzati su questo tipo di gasdotto in queste condizioni;
• quanto isolamento rinforzato è necessario, se è necessaria una protezione elettrochimica;
• chi e quando è obbligato a fornire al gasdotto la necessaria protezione;
• tecnologia per l'applicazione dell'isolamento in fabbrica e sul campo, nonché per la riparazione dei danni;
• tassi di consumo di materiali e costi di altre risorse per il lavoro;
• la procedura per il controllo della qualità del rivestimento e gli standard per gli indicatori di qualità in tutti i parametri per ciascun tipo di isolamento.

Pertanto, in questi documenti, l'intero processo di isolamento delle tubazioni è descritto passo dopo passo, dal rilascio in fabbrica alla verifica dopo l'installazione e durante il funzionamento. Non c'è più spazio per la creatività, perché questi sono problemi di sicurezza.

Esistono anche elenchi separati che elencano tutti i materiali consigliati e i produttori di isolamento per i gasdotti.

Data la complessità dell'opera e il notevole numero di norme che devono essere osservate, non si contano nemmeno far fronte all'isolamento del gasdotto in modo indipendente e il servizio del gas non accetterà lavori eseguiti da terzi maestro.

Tipi di materiali isolanti

In base alle condizioni operative e alla facilità d'uso, esistono molti tipi di rivestimenti per l'isolamento dei tubi del gas. È sufficiente proteggere i gasdotti fuori terra con 2 mani di primer e 2 mani di vernice o smalto.

I tubi che serviranno sul fondo del mare sono ricoperti da uno strato di cemento sopra l'isolamento principale per appesantire e proteggere ulteriormente.

Successivamente, parleremo dei mezzi per proteggere i tubi di acciaio nel sottosuolo.

Rivestimenti protettivi polimerici

Polietilene estruso - la protezione più avanzata e versatile. Viene utilizzato su tubi con un diametro di 57 - 2020 mm, aderisce saldamente, forma uno strato continuo perfettamente uniforme, protegge dalla temperatura e dagli influssi meccanici ed è anche facile da usare.

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

Polipropilene estruso è specifico per la sua elevata resistenza meccanica: con esso si possono tirare tubi attraverso pozzi, per modi chiusi di posa e non preoccuparti che ci sia isolamento dall'attrito o aggrapparsi a pietre e terreno sarà danneggiato. Esternamente e nella struttura, questo tipo di isolamento non differisce dal polietilene, solo 0,3 - 0,5 mm più sottile.

Nastri adesivi polimerici sono polietilene e cloruro di polivinile, mentre i primi sono da preferire, in quanto hanno un'adesione 4 volte più forte e proteggono meglio le tubazioni. Molto spesso, i nastri adesivi in ​​PET vengono utilizzati per riparare e isolare i giunti dei tubi rivestiti con polietilene estruso, ma ci sono anche tubi che vengono avvolti per tutta la loro lunghezza in fabbrica.

C'è anche un rivestimento in PET combinato, in cui il tubo innescato viene prima avvolto con un nastro adesivo polimerico e sopra 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 a base di mastici bituminosi

Tale isolamento è fondamentalmente diverso per composizione e proprietà, principalmente nel metodo di applicazione. L'adesione del bitume sia al tubo che 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 a uno speciale primer bituminoso e consiste in 2-3 strati di mastice, ciascuno dei quali è rinforzato, e un involucro protettivo esterno in carta. Di conseguenza, si forma un rivestimento continuo che ripete completamente la forma del tubo, dove la fibra di vetro o la rete di rinforzo è, per così dire, saldata nello spessore della protezione.

Il mastice stesso, oltre al bitume, contiene varie inclusioni - polimero, minerale o gomma - che forniscono diverse proprietà del materiale. Inoltre, vengono aggiunti additivi modificanti e plastificanti, che, all'idrofobicità naturale e proprietà di adesione aggiungono elasticità, flessibilità, resistenza alle temperature critiche e durata.

Esistono anche nastri che collegano il bitume come adesivo e nastri polimerici speciali. I 2 principali tipi di tali rivestimenti sono: PALT, con nastro termoretraibile, e LITKOR, realizzato in nastro bitume polimero. Quest'ultimo, in particolare, è necessario per proteggere i collegamenti tra tubi con diversi tipi di isolamento.

Materiali isolanti per piccoli elementi

Anche le uscite di base, gli angoli, i gomiti, le trappole per la condensa e altri raccordi dei gasdotti necessitano di protezione.

Ci sono rivestimenti speciali per questo: PAP-M105 e Polur. Il primo è costituito da due strati di resina poliestere polimerizzata rinforzata con fibre di vetro.

Polur è costituito principalmente da poliuretano, integrato con additivi tecnologici e suddiviso in un componente principale e un indurente. Con l'ausilio di queste due mescole i giunti sagomati vengono coibentati in fabbrica, nelle officine e direttamente in pista.

Come si applica l'isolamento?

La parte principale dell'isolamento è applicata a tubi del gas, e spesso su parti sagomate di un gasdotto, in fabbrica, anche nella fase della loro produzione. Tuttavia, quando si installa la tubazione, diventa necessario isolare i giunti, che viene eseguito in condizioni di percorso, ovvero direttamente nel sito di installazione.

Inoltre, sul campo, gli stessi materiali vengono utilizzati per riparare il rivestimento protettivo se non più del 10% è danneggiato e, occasionalmente, anche per il completo re-isolamento di un'area separata. Inoltre, i serbatoi vengono isolati manualmente, direttamente sul percorso.

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

I lavori di isolamento del gasdotto sono possibili a temperature superiori a -25 ° С e per nastri adesivi polimerici - superiori a +10 °. Se piove o nevica, deve esserci una tettoia sicura sul luogo di lavoro, che renderà impossibile la caduta delle precipitazioni sulla superficie isolata.

Sui tubi del gasdotto fuori terra

Questo tipo di gasdotto si trova nell'ambiente meno aggressivo e quindi il rischio di ruggine è significativamente ridotto. Inoltre, i danni ad esso sono molto più facili da notare e riparare, quindi i gasdotti elevati non richiedono l'isolamento in quanto tale.

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.

Tuttavia, in caso di condizioni operative difficili, viene utilizzato l'isolamento termico dei gasdotti - coerente grassi, rivestimenti in smalto di vetro e involucri in alluminio o zinco, che non devono toccarsi tubi.

Isolamento di gasdotti sotterranei

Nel terreno, i tubi sono costantemente esposti all'umidità e spesso a composti chimici e correnti vaganti. Tutto ciò può portare a corrosione dei metalli e perdite di gas, quindi cercano di fornire un isolamento il più affidabile possibile.

Ogni gasdotto sotterraneo in acciaio è doppiamente protetto: passivamente - dal rivestimento isolante del tubo, e attivamente - attraverso il drenaggio 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, in fabbrica, sia in pista. Parleremo ulteriormente delle fasi principali e delle complessità di tale lavoro.

L'isolamento in polietilene e polipropilene nell'impianto viene implementato in più fasi:

1. Tubi di essiccazione.
2. Granigliatura a una lucentezza metallica.
3. Tubi di riscaldamento.
4. Applicazione di un supporto adesivo su un tubo rotante.
5. Applicazione per estrusione, stoccaggio o avvolgimento a nastro di uno strato di polietilene.
6. Sigillatura con rullo speciale con guaina in fluoroplastico.
7. Raffreddamento ad acqua fino a 70 - 80 ° .
8. Controllo di qualità del rivestimento risultante.

Tutti i processi sono completamente automatizzati, perché la precisione del computer è garanzia di qualità del prodotto.

Sul campo, tutte le fasi devono essere preservate, ma sono implementate utilizzando attrezzature portatili: smerigliatrici e pulitori di sabbiatura, bruciatori a gas e fiamma ossidrica. Inoltre, esistono kit speciali di materiali per sigillare i giunti e riparare i danni, ad esempio un bracciale in PET termoretraibile o un nastro adesivo in plastica.

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

Non più di un giorno, 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, viene utilizzata fibra di vetro, tessuto polimerico non tessuto o rete. Sono avvolti a spirale, in modo uniforme, con leggera tensione e sovrapposizione.

Isolamento del campo

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

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

Nonostante la somiglianza esterna, i nastri Litkor non devono essere confusi con i nastri adesivi in ​​PET, perché l'uso di un primer inappropriato rovinerà irrimediabilmente la qualità dell'isolamento.

Riparano tubi con rivestimento in PET estruso con speciali toppe termoretraibili o nastri bitume-polimero LITKOR. Quando viene coperto in fabbrica con nastro adesivo in PET, viene utilizzato per riparazioni, come ad esempio Polilene. Questo è possibile solo nella stagione calda, perché il nastro non si attacca al freddo e non tollera il galleggiamento.

Il rivestimento bituminoso viene riparato con gli stessi mastici bituminosi con rinforzo, nastri bitume-polimero LITKOR o un materiale simile in rotolo Isoplast-P.

È sempre possibile collegare tubi diversi in qualsiasi combinazione con i nastri LITKOR e, se nel proprio entrambi i tubi sono privi di bitume, i collegamenti diritti possono essere isolati con nastri adesivi Polilene.

Isolamento di tubi sott'acqua

I gasdotti che serviranno sul fondo del mare sono isolati con particolare attenzione, perché questo ambiente è pericoloso e chimico, e danni meccanici e interruzioni nel funzionamento delle tubazioni, 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 uno strato di polietilene su di esso. In questa fase, i tubi sono simili a tubi di terra simili, ad eccezione del primo strato epossidico, che viene duplicato sulla superficie interna.

Tuttavia, non è tutto: la protezione catodica è installata in fabbrica sui tubi preparati, quindi costruire un telaio di rinforzo e versare lo strato di cemento esterno, spesso con minerale di ferro come riempitivo.

Come risultato di una tale finitura multistrato, il peso è di 1 ml. i tubi possono raggiungere le 2 tonnellate. È molto problematico trasportare tali tubi, quindi non possono essere troppo lunghi e per ogni chilometro il gasdotto offshore rappresenta diverse dozzine di saldature, ognuna delle quali deve essere affidabile isolato.

Il collegamento e l'isolamento dei giunti avviene su un'apposita chiatta dotata di tutto il necessario. Qui i tubi vengono saldati, la cucitura viene accuratamente pulita utilizzando una granigliatrice. Tubi principali hanno un diametro enorme, quindi vengono riscaldati con l'induzione anziché con i bruciatori a propano: risulta più veloce, più uniforme e più sicuro.

Quindi viene applicato un primer e viene installato un manicotto termoretraibile, fissato con una piastra di bloccaggio. Il bracciale si riscalda prima al centro, lungo la saldatura, e poi 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 involucro di rivestimento per versare PPU. Dopo che si asciuga, il tubo viene abbassato sul fondo e coperto di macerie.

Controllo della qualità dell'isolamento

La protezione dei gasdotti in acciaio è una misura responsabile, pertanto ogni operazione eseguita deve essere un controllo approfondito, con la preparazione di un atto di lavori nascosti completati e il loro ingresso nel passaporto tubatura. Non importa quanto sia di alta qualità e correttamente selezionato il materiale isolante, non farà fronte alle funzioni ad esso assegnate se la tecnologia di lavoro è stata violata.

I parametri principali del rivestimento finito da controllare sono lo spessore, la continuità e l'adesione al tubo. Vengono misurati con speciali dispositivi elettronici: spessimetri, rilevatori di scintille e misuratori di adesione, rispettivamente. Non danneggiano il rivestimento, quindi ti permettono di controllare tutti i punti discutibili senza costi aggiuntivi.

In fabbrica

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

L'adesione, ovvero la forza di adesione al metallo e tra gli strati, le norme richiedono di essere verificati anche per il 10% del prodotto in un lotto o ogni 100 m.

La continuità del rivestimento, ovvero l'assenza di forature, rigature e altre violazioni, viene verificata su tutti i prodotti isolati nell'intera area.

Inoltre, è possibile controllare la continuità dielettrica del rivestimento, la resistenza agli urti, l'area di spellatura dopo la polarizzazione catodica e altri test. Quando si isola con rivestimenti bituminosi, viene effettuato un test delle proprietà fisiche di ciascun lotto di mastice, almeno giornalmente.

Installazione o riparazione in loco

In condizioni di percorso, viene verificata anche la qualità dell'isolamento, per continuità - sempre e completamente, e per spessore e adesione - ogni 10 saldature isolate.

Inoltre, viene controllata la larghezza della sovrapposizione sul rivestimento di fabbrica, nonché il rilievo dell'isolamento, per l'assenza di ondulazioni, rughe, cuscini d'aria e altri difetti.

Inoltre, viene regolarmente verificata la continuità dell'isolamento sui gasdotti esistenti. Per fare ciò, non hanno nemmeno bisogno di essere scavati e, in caso di sospetto di danni, i tubi sono esposti e controllati non solo per spessore, continuità e adesione, ma anche per proprietà dielettriche isolamento.

Conclusioni e video utili sull'argomento

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

E per maggiore chiarezza, suggeriamo di guardare un video, che racconta in dettaglio l'isolamento dei giunti saldati con nastro bitume-polimero:

Installazione di un manicotto termoretraibile su un cordone di saldatura:

Forse ti sei già imbattuto in tali lavori, hai visto la loro realizzazione o sei stato direttamente coinvolto. Si prega di aggiungere o valutare le informazioni fornite. Saremo lieti di sentire la tua opinione nella discussione qui sotto.