Isolamento de dutos de gás de aço: uma visão geral dos materiais de isolamento e tecnologias para sua aplicação

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

Concordo, danos ao tubo de gás e o vazamento desse combustível podem passar despercebidos por muito tempo e, então, levar às consequências mais terríveis. É melhor estudar tudo cuidadosamente com antecedência e jogar pelo seguro ao providenciar a proteção, certo?

Se você está interessado no isolamento de gasodutos de aço, neste artigo você obterá respostas a essas perguntas: por que é necessário, o que acontece, em que casos e como cada tipo de material isolante é usado, como é feita a verificação de qualidade cobrir. Mencionaremos todos os tipos de gasodutos: desde canalizações principais a canalizações de baixa pressão, desde a superfície até à submersa, responderemos a todas as suas perguntas.

Funções de isolamento de gasoduto

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

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

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 gás é de aço.

Para evitar que o aço enferruje e desmorone, ele é tratado com compostos e materiais especiais que isolam sua superfície do meio ambiente. As principais funções de tais revestimentos são proteção contra umidade, influências químicas, influências mecânicas, bem como proteção dielétrica.

Além do revestimento, para proteção confiável contra correntes parasitas e constantes, os gasodutos subterrâneos são organizados proteção catódica eletroquímica, que garante a retirada dessas cargas por meio de um condutor especial até o dreno subestações.

Para uma tubulação aérea, a proteção é menos sólida, pois é mais fácil renová-la, e as tubulações ficam expostas apenas à umidade atmosférica, secando regularmente. No caso dos gasodutos offshore, ao contrário, além de uma proteção confiável contra um ambiente agressivo, é necessária uma camada adicional de pesagem para que o duto fique imóvel no fundo, sob as ondas.

Documentos normativos e seus requisitos

Existem 3 documentos principais que regulamentam a organização da proteção dos gasodutos. RD 153-39.4-091-01 "Instruções para a proteção de dutos subterrâneos urbanos contra a corrosão." Como o nome indica, não se aplica ao isolamento de canos de gás com um diâmetro superior a 83 cm - intermunicipal e internacional, bem como a canos colocados acima do solo ou debaixo de água.

GOST 9.602-89 - um documento relacionado, que contém todas as normas e cálculos para a proteção de gasodutos subterrâneos. Se a instrução explica como e de que equipar o isolamento, então GOST indica quanto do que é necessário - de metros de material e ferramentas a equipamentos e horas de trabalho dos trabalhadores.

GOST R 51164-98 Dutos principais de aço. Requisitos gerais para proteção contra corrosão. Este padrão preenche uma lacuna nas Instruções para Tubulação Tronco. Sua proteção deve ser especialmente confiável e possuir especificidades próprias, portanto as normas de sua organização constam de documento à parte.

Esses documentos regem os seguintes problemas:

• que tipos de materiais podem ser usados ​​neste tipo de gasoduto nessas condições;
• quanto isolamento reforçado é necessário, se proteção eletroquímica é necessária;
• quem e quando é obrigado a dotar o gasoduto da proteção necessária;
• tecnologia para aplicação de isolamento na fábrica e no campo, bem como para reparação de avarias;
• taxas de consumo de materiais e custos de outros recursos para o trabalho;
• o procedimento de verificação da qualidade do revestimento e as normas dos indicadores de qualidade em todos os parâmetros de cada tipo de isolamento.

Assim, nestes documentos, todo o processo de isolamento de tubos é descrito passo a passo, desde a liberação na fábrica até a verificação após a instalação e durante a operação. Não sobra espaço para criatividade, porque essas são questões de segurança.

Existem também listas separadas que listam todos os materiais recomendados e fabricantes de isolamento para gasodutos.

Dada a complexidade do trabalho e o número considerável de normas que devem ser observadas, nem mesmo contam lidar com o isolamento do gasoduto de forma independente, e o serviço de gás não aceitará trabalhos realizados por terceiros mestre.

Tipos de materiais de isolamento

Com base nas condições de operação e facilidade de uso, existem muitos tipos de revestimentos para isolar tubos de gás. É suficiente para proteger os gasodutos superficiais com 2 demãos de primer e 2 demãos de tinta ou esmalte.

Os tubos que vão servir no fundo do mar são cobertos com uma camada de concreto sobre o isolamento principal para ponderação e proteção adicional.

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

Revestimentos de proteção de polímero

Polietileno extrudado - a proteção mais avançada e versátil. É utilizado em tubos com diâmetro de 57 a 2020 mm, possui aderência firme, forma uma camada contínua perfeitamente uniforme, protege contra a temperatura e influências mecânicas e também é fácil de usar.

Em tal revestimento, o tubo de aço praticamente não é inferior em termos de características de proteção aos análogos de polímero. Essa proteção consiste em apenas 2 camadas - um adesivo adesivo rígido e, na verdade, polietileno. Apesar disso, esse tipo de revestimento muito reforçado em tubos de grande diâmetro pode chegar a 3,5 mm.

Polipropileno extrudado é específico por sua alta resistência mecânica: com ele você pode puxar tubos através de poços, para formas fechadas de assentamento, e não se preocupe se houver isolamento contra atrito ou aderência a pedras e solo será danificado. Externamente e na estrutura, este tipo de isolamento não difere do polietileno, apenas 0,3 - 0,5 mm mais fino.

Fitas adesivas de polímero são polietileno e policloreto de vinila, sendo preferíveis os primeiros, por terem uma aderência 4 vezes mais forte e proteger melhor os tubos. Na maioria das vezes, as fitas PET adesivas são usadas para reparar e isolar juntas de tubos revestidos com polietileno extrudado, mas também há tubos que são enrolados em todo o seu comprimento na fábrica.

Há também um revestimento PET combinado, no qual o tubo com primer é primeiro envolvido por uma fita adesiva de polímero e, por cima, é protegido com uma camada de polietileno extrudido. É utilizado em tubos com diâmetro de até 53 cm e espessura total não superior a 3 mm.

Isolamento baseado em mastiques betuminosos

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

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

O próprio mastique, além do betume, contém várias inclusões - polímero, mineral ou borracha - que conferem diferentes propriedades ao material. Além disso, aditivos modificadores e plastificantes são adicionados a ele, que, para hidrofobia natural e propriedades de adesão adicionam elasticidade, flexibilidade, resistência a temperaturas críticas e durabilidade.

Existem também fitas que conectam o betume como adesivo e fitas especiais de polímero. Os 2 principais tipos de tais revestimentos são - PALT, com fita termorretrátil e LITKOR, feito de fita de polímero-betume. Este último, em particular, é necessário para proteger as conexões entre tubos com diferentes tipos de isolamento.

Materiais de isolamento para pequenos elementos

Saídas básicas, cantos, cotovelos, armadilhas de condensado e outros acessórios de gasodutos também precisam de proteção.

Existem revestimentos especiais para isso: PAP-M105 e Polur. A primeira são duas camadas de resina de poliéster curada reforçada com fibras de vidro.

Polur consiste principalmente em poliuretano, complementado com aditivos tecnológicos e dividido em um componente principal e um endurecedor. Com a ajuda desses 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 tubos de gás, e muitas vezes em peças moldadas de um gasoduto, na fábrica, mesmo na fase de sua produção. Porém, na hora de instalar a tubulação, torna-se necessário isolar as juntas, o que é feito em condições de traçado - ou seja, diretamente no local de instalação.

Além disso, no campo, os mesmos materiais são usados ​​para reparar o revestimento de proteção se não houver mais de 10% de danos e, ocasionalmente, até mesmo para o re-isolamento completo de uma área separada. Além disso, os reservatórios são isolados manualmente, diretamente na rota.

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

Os trabalhos de isolamento de gasodutos são possíveis em temperaturas acima de -25 ° С, e para fitas adesivas de polímero - acima de +10 ° С. Se estiver chovendo ou nevando, deve haver uma cobertura segura sobre o canteiro de obras, o que impossibilitará que a precipitação caia sobre a superfície isolada.

Nas tubulações do gasoduto acima do solo

Este tipo de gasoduto está localizado no ambiente menos agressivo e, portanto, o risco de ferrugem é significativamente reduzido. Além disso, os danos são muito mais fáceis de serem notados e reparados, portanto, os dutos de gás elevados não exigem isolamento.

Para proteção contra precipitação e umidade atmosférica, de acordo com as normas, basta uma demão de 2 camadas de primer e 2 camadas de tinta, esmalte ou verniz.

No entanto, em caso de condições operacionais difíceis, o isolamento térmico dos gasodutos é usado - consistente graxas, revestimentos de esmalte de vidro e invólucros de alumínio ou zinco, que não devem se tocar tubos.

Isolamento de gasodutos subterrâneos

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

Cada gasoduto de aço subterrâneo é duplamente protegido: passivamente - pelo revestimento do tubo isolante, e ativamente - por meio da drenagem ou supressão da corrente por proteção catódica.

A maioria dos materiais de que falamos anteriormente pode ser usada tanto para isolamento básico de fábrica quanto na pista. Contaremos a você mais sobre os estágios principais e as complexidades desse trabalho.

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

1. Tubos de secagem.
2. Tiro explodindo para um brilho metálico.
3. Tubos de aquecimento.
4. Aplicação de adesivo em tubo giratório.
5. Aplicação por extrusão, meia ou enrolamento de fita de uma camada de polietileno.
6. Selagem com rolo especial com bainha fluoroplástica.
7. Resfriamento de água até 70 - 80 ° С.
8. Controle de qualidade do revestimento resultante.

Todos os processos são totalmente automatizados, pois a precisão do computador é a garantia da qualidade do produto.

Em campo, todas as etapas devem ser preservadas, mas implementadas com equipamentos portáteis - retificadoras e limpadores de jato de areia, queimadores de gás e maçaricos. Além disso, existem kits especiais para vedar juntas e reparar danos - por exemplo, manguito de PET retrátil ou fita adesiva de plástico.

Para aplicar o isolamento betuminoso, os tubos também são polidos, mas com o auxílio de escovas de metal, deixando uma superfície limpa, mas não lisa. Um primer consistindo de betume e gasolina é despejado nos tubos limpos e esfregado com toalhas, e nas condições da pista - com trapos ou escovas.

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

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

Isolamento de Campo

Se for necessário reparar danos ao isolamento de um gasoduto subterrâneo ou conectar tubos com diferentes tipos de isolamento, é importante escolher os materiais adequados.

Os revestimentos PALT e LITKOR são usados ​​apenas em condições de rota. Ambos são aplicados a um primer de betume, mas para o primeiro, é necessário primeiro aplicar uma camada de betume e reforçá-la e, em seguida, enrolar a fita diretamente sobre a mástique quente. No segundo caso, o betume é a camada inferior da própria fita, por isso é enrolado diretamente no primer, tendo sido previamente fundido com um queimador.

Apesar da semelhança externa, as fitas Litcor não devem ser confundidas com fitas PET pegajosas, pois o uso de um primer inadequado prejudicará irremediavelmente a qualidade do isolamento.

Eles reparam tubos com revestimento PET de extrusão com remendos especiais termoencolhíveis ou fitas betume-polímero LITKOR. Quando revestido de fábrica com fita adesiva PET, é usado para reparos, como Polileno. Isso só é possível na estação quente, pois a fita adesiva não gruda no frio e não tolera flutuações.

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

É sempre possível conectar tubos diferentes em absolutamente quaisquer combinações com fitas LITKOR, e se em seu próprio ambos os tubos são isentos de betume, as conexões retas podem ser isoladas com fitas adesivas Polileno.

Isolamento de canos debaixo d'água

Os gasodutos que vão servir no fundo do mar são isolados com especial cuidado, pois esse ambiente é perigoso e químico, e danos mecânicos e interrupções na operação da tubulação, como regra, indicam interrupções no fornecimento internacional de gás.

A parte principal da proteção do tubo é obtida na fábrica. Após a limpeza e secagem, são abertos com um composto epóxi, em seguida, é aplicado um adesivo e uma camada de polietileno sobre ele. Nesse estágio, os tubos são semelhantes a tubos terrestres semelhantes, exceto pela primeira camada de epóxi, que é duplicada na superfície interna.

No entanto, isso não é tudo: a proteção catódica é instalada nos tubos preparados na fábrica e, em seguida, construir uma estrutura de reforço e despejar a camada externa de concreto, muitas vezes com minério de ferro como enchimento.

Como resultado desse acabamento multicamadas, o peso é de 1 lm. os tubos podem chegar a 2 toneladas. É muito problemático transportar tais tubos, pois eles não podem ser muito longos, e para cada quilômetro o gasoduto offshore tem várias dezenas de soldas, cada uma das quais deve ser confiável isolado.

A conexão e o isolamento das juntas são feitos em uma barcaça especial equipada com tudo o que você precisa. Aqui os tubos são soldados, a costura é cuidadosamente limpa com uma máquina de jateamento. Tubos principais têm um diâmetro enorme, por isso são aquecidos com indução em vez de queimadores de propano - torna-se mais rápido, mais uniforme e seguro.

Em seguida, um primer é aplicado e uma luva termorretrátil é instalada, fixada com uma placa de travamento. O manguito é aquecido primeiro no meio, ao longo da solda, e depois vai encolhendo gradativamente com o auxílio de queimadores a gás, do centro para as bordas. Após o controle de qualidade dessa etapa, é instalada uma caixa de revestimento para o vazamento do PPU. Depois de seco, o tubo é baixado até o fundo e coberto com entulho.

Verificação da qualidade do isolamento

A proteção dos gasodutos de aço é um evento responsável, portanto cada operação realizada está sujeita a uma verificação minuciosa, com a preparação de um ato de obras ocultas concluídas e sua entrada no passaporte pipeline. Não importa o quão de alta qualidade e corretamente selecionado o material de isolamento, ele não dará conta das funções atribuídas a ele se a tecnologia de trabalho for violada.

Os principais parâmetros do revestimento acabado a serem verificados são espessura, continuidade e aderência ao tubo. Eles são medidos com dispositivos eletrônicos especiais: medidores de espessura, detectores de falha de faísca e medidores de adesão, respectivamente. Eles não danificam o revestimento, portanto, permitem controlar todos os pontos questionáveis ​​sem nenhum custo extra.

Na fábrica

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

A aderência, ou força de adesão ao metal e entre as camadas, os padrões também exigem a verificação de 10% do produto em lote ou a cada 100 m.

A continuidade do revestimento, ou seja, a ausência de furos, arranhões e outras violações, é verificada em todos os isolantes em toda a área.

Além disso, a continuidade dielétrica do revestimento, a resistência ao impacto, a área de remoção após a polarização catódica e outros testes podem ser verificados. Ao isolar com revestimentos betuminosos, um teste de propriedades físicas é feito de cada lote de mastique, pelo menos diariamente.

Instalação ou reparo no local

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

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

Além disso, a continuidade do isolamento é verificada regularmente nos gasodutos existentes. Para isso, nem precisam ser escavados e, em caso de suspeita de danos, tubos são expostos e verificados não apenas quanto à espessura, continuidade e adesão, mas também quanto às propriedades dielétricas isolamento.

Conclusões e vídeo útil sobre o assunto

Agora você já sabe tudo - ou quase tudo - sobre a finalidade e os materiais de isolamento dos diversos gasodutos de aço, além de ter uma ideia das características de sua aplicação e verificação da qualidade da proteção.

E para maior clareza, sugerimos assistir a um vídeo, que conta em detalhes sobre o isolamento de juntas soldadas com fita betume-polímero:

Instalando uma luva termorretrátil em uma costura de solda:

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