Izolácia oceľových plynovodov: prehľad izolačných materiálov a technológií pre ich aplikáciu

Chystáte sa plynofikovať svoj dom alebo modernizovať dodávku plynu? Plynovod je jednou z najcennejších a najnebezpečnejších komunikácií, preto je jeho spoľahlivá ochrana mimoriadne dôležitá.

Súhlaste s tým, poškodenie plynového potrubia a únik tohto paliva môže zostať dlho bez povšimnutia a potom viesť k najstrašnejším následkom. Je lepšie si všetko vopred dôkladne preštudovať a pri zariaďovaní ochrany hrať na istotu, nie?

Ak vás zaujíma izolácia oceľových plynovodov, v tomto článku získate odpovede na tieto otázky: prečo je to potrebné, čo sa stane, v akých prípadoch a ako sa používajú jednotlivé druhy izolačných materiálov, ako sa vykonáva kontrola kvality kryt. Uvedieme všetky typy plynovodov: od sieťových po nízkotlakové potrubia, od nadzemných po podvodné, zodpovieme všetky vaše otázky.

Funkcie izolácie plynovodu

Dnes je takmer každá budova v každej osade napojená na plynovod; je ťažké si predstaviť život moderného človeka bez modrého paliva. Len si predstavte, koľko potrubí je potrebných na implementáciu takého dodávateľského reťazca!

Rozprestierajú sa nad našimi hlavami, pod nohami, hlboko v zemi a dokonca aj pozdĺž morského dna. Každý centimeter tejto plynovej siete musí byť spoľahlivo chránený a absolútne bezpečný, pretože únik môže viesť k rozsiahlej nehode, zničeniu a niekedy dokonca k stratám na životoch.

Polyetylénové plynovody nepotrebujú dodatočnú ochranu, ale nedajú sa použiť všade a ich výmena je drahá, takže väčšina plynových potrubí je oceľových.

Aby oceľ nehrdzavela a nezrútila sa, je ošetrená špeciálnymi zmesami a materiálmi, ktoré izolujú jej povrch od prostredia. Hlavnými funkciami týchto povlakov je ochrana pred vlhkosťou, chemickými vplyvmi, mechanickými vplyvmi a podobne dielektrická ochrana.

Okrem povlakovania sú pre spoľahlivú ochranu pred bludnými a jednosmernými prúdmi organizované aj podzemné plynovody elektrochemická katodická ochrana, ktorá zaisťuje odstránenie týchto nábojov špeciálnym vodičom do odtoku rozvodňa.

V prípade nadzemného potrubia je ochrana menej pevná, pretože je jednoduchšie ho obnoviť a potrubia sú vystavené iba atmosférickej vlhkosti, ktorá pravidelne schne. Naopak pre plynovody na otvorenom mori je okrem spoľahlivej ochrany pred agresívnymi médiami potrebná ďalšia vrstva váženia, aby potrubie nehybne ležalo na dne, pod vlnami.

Normatívne dokumenty a ich požiadavky

Existujú 3 hlavné dokumenty upravujúce organizáciu ochrany plynovodov. RD 153-39.4-091-01 "Pokyny na ochranu mestských podzemných potrubí pred koróziou." Ako naznačuje názov, nevzťahuje sa na izoláciu plynových potrubí s priemerom viac ako 83 cm - medzimestské a medzinárodné, ako aj na potrubia uložené nad zemou alebo pod vodou.

GOST 9,602-89 - súvisiaci dokument, ktorý obsahuje všetky normy a výpočty na ochranu podzemných plynovodov. Ak inštrukcia vysvetľuje, ako a z čoho vybaviť izoláciu, potom GOST uvádza, koľko z toho je potrebné - od metrov materiálu a nástrojov po vybavenie a pracovný čas pracovníkov.

GOST R 51164-98 Oceľové hlavné potrubia. Všeobecné požiadavky na ochranu proti korózii. Tento štandard vypĺňa medzeru v pokynoch k potrubnému vedeniu. Ich ochrana by mala byť obzvlášť spoľahlivá a má svoje vlastné špecifiká, preto sú normy jej organizácie uvedené v samostatnom dokumente.

Tieto dokumenty upravujú nasledujúce problémy:

• aké druhy materiálov na to môžu byť použité typ plynovodu v týchto podmienkach;
• koľko je potrebná vystužená izolácia, či je potrebná elektrochemická ochrana;
• kto a kedy je povinný poskytnúť plynovodu potrebnú ochranu;
• technológia na nanášanie izolácie v továrni a na poli, ako aj na opravu škôd;
• miery spotreby materiálu a nákladov na ostatné zdroje pre prácu;
• postup kontroly kvality povlaku a normy pre ukazovatele kvality vo všetkých parametroch pre každý typ izolácie.

V týchto dokumentoch je teda krok za krokom popísaný celý proces izolácie potrubí, od uvoľnenia v továrni až po overenie po inštalácii a počas prevádzky. Na kreativitu už neostáva priestor, pretože ide o bezpečnostné problémy.

Existujú tiež samostatné zoznamy, ktoré uvádzajú všetky odporúčané materiály a výrobcov izolácií pre plynovody.

Vzhľadom na náročnosť práce a značný počet noriem, ktoré je potrebné dodržiavať, ani nepočítajte zvládnuť izoláciu plynovodu nezávisle a plynárenská služba nebude akceptovať práce vykonávané tretími stranami majster.

Druhy izolačných materiálov

Na základe prevádzkových podmienok a jednoduchosti použitia existuje mnoho typov povlakov na izoláciu plynových potrubí. Postačuje chrániť nadzemné plynovody 2 vrstvami základného náteru a 2 vrstvami farby alebo smaltu.

Rúry, ktoré budú slúžiť na morskom dne, sú kvôli váženiu a dodatočnej ochrane pokryté vrstvou betónu cez hlavnú izoláciu.

Ďalej budeme hovoriť o spôsoboch ochrany oceľových rúr pod zemou.

Polymérne ochranné nátery

Extrudovaný polyetylén - najpokročilejšia a najuniverzálnejšia ochrana. Používa sa na rúrky s priemerom 57 - 2020 mm, pevne priľne, vytvára dokonale rovnomernú súvislú vrstvu, chráni pred teplotnými a mechanickými vplyvmi a navyše sa ľahko používa.

Pri takom povlaku nie je oceľová rúrka z hľadiska ochranných charakteristík voči polymérovým analógom nižšia. Táto ochrana pozostáva iba z 2 vrstiev - tvrdého lepidla a v skutočnosti z polyetylénu. Napriek tomu môže taký veľmi zosilnený typ povlaku na rúrkach veľkého priemeru dosiahnuť 3,5 mm.

Extrudovaný polypropylén je špecifický svojou vysokou mechanickou pevnosťou: môžete s ním ťahať rúry cez studne, pretože uzavreté spôsoby kladenia a nebojte sa, že dôjde k izolácii trením alebo priľnutím k kameňom a pôde bude poškodený. Vonkajšie a štruktúrou sa tento typ izolácie nelíši od polyetylénu, je iba tenší o 0,3 - 0,5 mm.

Polymérne lepiace pásky sú polyetylén a polyvinylchlorid, pričom prvé z nich sú výhodné, pretože sú 4 -krát silnejšie priľnavé a lepšie chránia rúry. Lepiace PET pásky sa najčastejšie používajú na opravu a izoláciu spojov rúrok extrudovaným polyetylénovým povlakom, ale existujú aj rúry, ktoré sú s nimi v továrni navinuté po celej dĺžke.

Existuje aj kombinovaný PET povlak, v ktorom je rúrka natretá základným náterom najskôr obalená lepiacou polymérovou páskou a na vrchu je chránená vrstvou extrudovaného polyetylénu. Používa sa na rúrky s priemerom až 53 cm a celková hrúbka nepresahuje 3 mm.

Izolácia na báze bitúmenových tmelov

Takáto izolácia sa zásadne líši v zložení a vlastnostiach, predovšetkým v spôsobe aplikácie. Priľnavosť bitúmenu k rúrke aj k vrstvám navzájom je zaistená zahrievaním a tavením samotného materiálu, a nie adhezívnym základným náterom, ako je to v prípade PET.

Takýto povlak sa nanáša na špeciálny bitúmenový základný náter a pozostáva z 2 až 3 vrstiev tmelu, z ktorých každá je vystužená, a vonkajšieho ochranného papierového obalu. V dôsledku toho sa vytvorí súvislý povlak, ktorý úplne opakuje tvar potrubia, kde je výstužné sklolaminát alebo pletivo akoby spájkované do hrúbky ochrany.

Samotný tmel okrem bitúmenu obsahuje rôzne inklúzie - polymérové, minerálne alebo gumové -, ktoré poskytujú rôzne vlastnosti materiálu. K tomu sa tiež pridávajú modifikujúce aditíva a zmäkčovadlá, ktoré k prirodzenej hydrofóbnosti a adhézne vlastnosti dodávajú pružnosť, pružnosť, odolnosť voči kritickým teplotám a trvanlivosť.

Existujú aj pásky, ktoré spájajú bitúmen ako lepidlo a špeciálne polymérové ​​pásky. Hlavné 2 typy takýchto povlakov sú - PALT, s teplom zmrštiteľnou páskou, a LITKOR, vyrobené z polymér-bitúmenovej pásky. Najmä ten posledný je potrebný na ochranu spojov medzi rúrkami rôznymi druhmi izolácie.

Izolačné materiály pre malé prvky

Ochranu vyžadujú aj základné vývody, rohy, kolená, sifóny kondenzátu a ďalšie armatúry plynovodov.

Na tento účel existujú špeciálne nátery: PAP-M105 a Polur. Prvou sú dve vrstvy vytvrdenej polyesterovej živice vystuženej sklenenými vláknami.

Polur pozostáva hlavne z polyuretánu, doplneného technologickými prísadami a rozdelený na hlavnú zložku a tužidlo. Pomocou týchto dvoch zlúčenín sú tvarované spoje izolované v továrni, v dielňach a priamo na trati.

Ako sa aplikuje izolácia?

Hlavná časť izolácie je nanesená na plynové potrubia, a často na tvarovaných častiach plynovodu, v továrni, dokonca aj vo fáze ich výroby. Pri inštalácii potrubia je však potrebné izolovať spoje, ktoré sa vykonávajú v podmienkach trasy - to znamená priamo na mieste inštalácie.

Okrem toho sa v teréne používajú rovnaké materiály na opravu ochranného náteru, ak nie je poškodených viac ako 10%, a niekedy dokonca na úplnú izoláciu oddelenej oblasti. Nádrže sú tiež izolované ručne, priamo na trase.

Pokiaľ je to možné, zvary a tvarovky sú izolované rovnakým povlakom ako hlavné potrubie - alebo pokiaľ možno podobnými.

Izolačné práce na plynovodoch sú možné pri teplotách nad -25 ° С a pre polymérne lepiace pásky - nad +10 ° С. Ak prší alebo sneží, nad pracoviskom musí byť zaistená ochranná strieška, ktorá znemožní padanie zrážok na izolovaný povrch.

Na potrubiach nadzemného plynovodu

Tento typ plynovodu sa nachádza v najmenej agresívnom prostredí, a preto je riziko hrdze výrazne znížené. Navyše, poškodenie je oveľa jednoduchšie všimnúť si a opraviť, takže zvýšené plynovody nevyžadujú izoláciu ako takú.

Na ochranu pred zrážkami a atmosférickou vlhkosťou podľa noriem stačí povlak z 2 vrstiev základného náteru a 2 vrstiev farby, smaltu alebo laku.

V prípade ťažkých prevádzkových podmienok sa však používa tepelná izolácia plynovodov - dôsledná tuky, povlaky zo sklovinového smaltu a hliníkové alebo zinkové plášte, ktoré by sa nemali dotýkať potrubia.

Izolácia podzemných plynovodov

V zemi sú potrubia neustále vystavené vlhkosti a často chemickým zlúčeninám a túlavým prúdom. To všetko môže viesť k korózii kovov a úniku plynu, preto sa pokúšajú zabezpečiť izoláciu čo najspoľahlivejšie.

Každé podzemné oceľové plynové potrubie je chránené dvojnásobne: pasívne - povlakom izolačného potrubia a aktívne - drenážou alebo potlačením prúdu katodickou ochranou.

Väčšinu materiálov, o ktorých sme hovorili predtým, je možné použiť na základnú izoláciu z výrobného závodu aj na trať. O hlavných fázach a zložitosti takejto práce budeme hovoriť ďalej.

Polyetylénová a polypropylénová izolácia v závode sa realizuje v niekoľkých fázach:

1. Sušiace rúrky.
2. Výbuch do kovového lesku.
3. Vykurovacie potrubia.
4. Nanesenie lepiacej podložky na rotujúcu rúrku.
5. Aplikácia vytláčaním, skladovaním alebo navíjaním pásky polyetylénovej vrstvy.
6. Utesnenie špeciálnym valčekom s fluoroplastovým plášťom.
7. Vodné chladenie na 70 - 80 ° С.
8. Kontrola kvality výsledného povlaku.

Všetky procesy sú plne automatizované, pretože presnosť počítača je zárukou kvality produktu.

V teréne musia byť zachované všetky stupne, ale sú implementované pomocou prenosného zariadenia - brúsky a čistiace prostriedky na pieskovanie, plynové horáky a dúchadlá. Okrem toho existujú špeciálne súpravy na tesnenie spojov a opravu škôd - napríklad zmršťovacia PET manžeta alebo lepiaca plastová páska.

Na nanesenie bitúmenovej izolácie sú rúry tiež leštené, ale pomocou kovových kefiek a zanechávajú čistý, ale nie hladký povrch. Na vyčistené rúry sa naleje základný náter pozostávajúci z bitúmenu a benzínu a trení sa uterákmi a v podmienkach trate - handrami alebo kefami.

Nie viac ako za deň je potrebné použiť hlavný povlak: 2-3 vrstvy tmelu, oddelené výstužným materiálom a chránené zvonku vrstvou papiera.

Na vystuženie sa používa sklolaminát, netkaná polymérna tkanina alebo sieťovina. Navinuté sú špirálovito, rovnomerne, s miernym napätím a prekrývaním.

Izolácia poľa

Ak je potrebné opraviť poškodenie izolácie podzemného plynovodu alebo pripojiť potrubia s rôznymi druhmi izolácie, je dôležité vybrať správne materiály.

Nátery PALT a LITKOR sa používajú iba v podmienkach trasy. Oba sa nanášajú na bitúmenový základný náter, ale pri prvom je potrebné najskôr naniesť vrstvu bitúmenu a spevniť ho a potom pásku navinúť priamo na horúci tmel. V druhom prípade je bitúmen spodnou vrstvou samotnej pásky, takže je navinutý priamo na základný náter, ktorý bol predtým roztavený horákom.

Napriek vonkajšej podobnosti by si pásky Litcor nemali zamieňať s lepivými PET páskami, pretože použitie nevhodného základného náteru beznádejne pokazí kvalitu izolácie.

Opravujú rúrky vytláčaním PET povlakom špeciálnymi teplom zmrštiteľnými náplasťami alebo bitúmenovo-polymérnymi páskami LITKOR. Keď je z výroby potiahnutý lepiacou PET páskou, používa sa na opravy, ako napr Polylén. To je možné iba v teplom období, pretože páska sa nelepí na chlad a netoleruje plaváky.

Asfaltový náter sa opravuje rovnakými bitúmenovými tmelmi s výstužou, bitúmenovo-polymérovými páskami LITKOR alebo podobným valcovým materiálom Isoplast-P.

S páskami LITKOR je vždy možné pripojiť rôzne potrubia v absolútne ľubovoľných kombináciách, a ak sú k dispozícii aj vaše vlastné obe rúry sú bez bitúmenu, priame spoje je možné izolovať lepiacimi páskami Polylén.

Izolácia potrubí pod vodou

Plynovody, ktoré budú slúžiť na morskom dne, sú izolované obzvlášť opatrne, pretože toto prostredie je nebezpečné a chemické, a mechanické poškodenie a prerušenia prevádzky potrubia spravidla znamenajú prerušenia medzinárodných dodávok plynu.

Hlavná časť ochrany potrubia je získaná v továrni. Po vyčistení a vysušení sa otvoria epoxidovou zlúčeninou, potom sa nanesie lepidlo a na ňu sa nanesie polyetylénová vrstva. V tomto štádiu sú rúrky podobné podobným pozemným rúrkam, s výnimkou prvej epoxidovej vrstvy, ktorá je duplikovaná na vnútornom povrchu.

To však nie je všetko: katódová ochrana je nainštalovaná na pripravené potrubia v továrni a potom zostrojte výstužný rám a zalejte vonkajšou betónovou vrstvou, často železnou rudou ako plnivo.

V dôsledku takejto viacvrstvovej povrchovej úpravy je hmotnosť 1 lm. potrubia môžu dosiahnuť 2 tony. Preprava takýchto rúrok je veľmi problematická, preto nesmú byť príliš dlhé a na každý kilometer pobrežný plynovod má niekoľko desiatok zvarov, z ktorých každý musí byť spoľahlivý izolovaný.

Pripojenie a izolácia spojov prebieha na špeciálnej bárke vybavenej všetkým, čo potrebujete. Tu sú rúry zvárané, šev je starostlivo vyčistený pomocou tryskacieho stroja. Hlavné potrubia majú obrovský priemer, takže sa ohrievajú skôr indukčnými než propánovými horákmi - ukazuje sa to rýchlejšie, rovnomernejšie a bezpečnejšie.

Potom sa nanesie základný náter a nainštaluje sa teplom zmrštiteľná manžeta zaistená zaisťovacou doskou. Manžeta sa zahreje najskôr v strede, pozdĺž zvaru, a potom sa postupne zmenšuje pomocou plynových horákov, od stredu k okrajom. Po kontrole kvality v tejto fáze je nainštalovaný obkladový plášť na nalievanie PPU. Po vysušení sa potrubie spustí na dno a pokryje sutinou.

Kontrola kvality izolácie

Ochrana oceľových plynovodov je zodpovednou udalosťou, preto každá vykonaná operácia podlieha dôkladná kontrola s prípravou aktu dokončených skrytých prác a ich zadaním do pasu potrubie. Bez ohľadu na to, ako kvalitný a správne zvolený izolačný materiál bude, neporadí si s funkciami, ktoré mu boli priradené, ak bola porušená pracovná technológia.

Hlavnými parametrami kontrolovaného hotového povlaku sú hrúbka, kontinuita a priľnavosť k potrubiu. Merajú sa špeciálnymi elektronickými zariadeniami: meračmi hrúbky, detektormi iskrivých vád a meračmi adhézie. Nepoškodzujú povlak, takže vám umožňujú ovládať všetky diskutabilné body bez ďalších nákladov.

V továrni

V továrňach a na výrobných základniach sa hrúbka povlaku kontroluje na 10% rúrok každej dávky, na 4 miestach z rôznych strán v kruhu na každej rúre, ako aj na diskutabilných oblastiach.

Priľnavosť alebo pevnosť priľnavosti k kovu a medzi vrstvami normy tiež vyžadujú, aby sa kontrolovalo 10% výrobku v dávke alebo každých 100 m.

Kontinuita povlaku, to znamená absencia prepichnutí, odierania a iných porušení, sa kontroluje na všetkých izolovaných výrobkoch v celej oblasti.

Okrem toho je možné kontrolovať dielektrickú kontinuitu povlaku, rázovú pevnosť, oblasť odlupovania po katodickej polarizácii a ďalšie testy. Pri izolácii bitúmenovými nátermi sa skúša fyzikálne vlastnosti z každej dávky tmelu, najmenej denne.

Inštalácia alebo oprava na mieste

V podmienkach trasy sa tiež kontroluje kvalita izolácie, či ide o kontinuitu - vždy a úplne, a o hrúbku a priľnavosť - každých 10. izolovaných zvarov.

Okrem toho sa kontroluje šírka prekrytia na továrenskom nátere, ako aj reliéf izolácie - na absenciu zvlnení, vrások, vzduchových vankúšov a iných defektov.

Okrem toho sa na existujúcich plynovodoch pravidelne kontroluje kontinuita izolácie. Na to nemusia byť ani vykopané a v prípade podozrenia na poškodenie, rúry sú vystavené a kontrolované nielen z hľadiska hrúbky, spojitosti a priľnavosti, ale aj z hľadiska dielektrických vlastností izolácia.

Závery a užitočné video na túto tému

Teraz viete všetko - alebo takmer všetko - o účele a materiáloch na izoláciu rôznych oceľových plynovodov a máte tiež predstavu o funkciách ich aplikácie a kontrole kvality ochrany.

A kvôli väčšej prehľadnosti odporúčame sledovať video, ktoré podrobne hovorí o izolácii zváraných spojov bitúmenovo-polymérovou páskou:

Inštalácia teplom zmrštiteľnej manžety na zvarový šev:

Možno ste sa už s takýmito prácami stretli, sledovali ste ich realizáciu alebo ste sa ich priamo zúčastnili. Pridajte alebo vyhodnoťte poskytnuté informácie. Budeme radi, keď si v diskusii nižšie prečítate svoj názor.