Izolacija jeklenih plinovodov: pregled izolacijskih materialov in tehnologij za njihovo uporabo

Ali boste svojo hišo uplinjali ali posodobili oskrbo s plinom? Plinovod je ena najdragocenejših in najnevarnejših komunikacij, zato je njegova zanesljiva zaščita izredno pomembna.

Strinjam se, poškodbe na plinski cevi in ​​uhajanje tega goriva lahko dolgo časa ostanejo neopažene, nato pa vodijo do najbolj hudih posledic. Bolje je, da vse vnaprej natančno preučite in se varno držite pri urejanju zaščite, kajne?

Če vas zanima izolacija jeklenih plinovodov, boste v tem članku dobili odgovore na takšna vprašanja: zakaj je to potrebno, kaj se zgodi, v kakšnih primerih in kako se uporablja vsaka vrsta izolacijskega materiala, kako se izvaja preverjanje kakovosti ovitek. Omenili bomo vse vrste plinovodov: od vodovoda do nizkotlačnih cevi, od nadzemnih do podvodnih, bomo odgovorili na vsa vaša vprašanja.

Funkcije izolacije plinovoda

Danes je skoraj vsaka stavba v vsakem naselju priključena na plinovod; težko si je predstavljati življenje sodobnega človeka brez modrega goriva. Predstavljajte si, koliko cevi je potrebno za izvajanje takšne dobavne verige!

Raztezajo se nad našimi glavami, pod nogami, globoko v zemlji in celo vzdolž morskega dna. Vsak centimeter te plinske mreže mora biti zanesljivo zaščiten in popolnoma varen, saj lahko puščanje povzroči veliko nesrečo z uničenjem in včasih celo žrtvami.

Polietilenski plinovodi ne potrebujejo dodatne zaščite, vendar jih ni mogoče uporabiti povsod, zamenjava pa je draga, zato je večina plinskih cevi jeklenih.

Da bi preprečili rjavenje in zrušitev jekla, ga obdelamo s posebnimi spojinami in materiali, ki njegovo površino izolirajo od okolja. Glavne funkcije takšnih premazov so zaščita pred vlago, kemičnimi vplivi, mehanskimi vplivi, pa tudi dielektrična zaščita.

Poleg premaza so za zanesljivo zaščito pred potepušči in enosmernimi tokovi organizirani podzemni plinovodi elektrokemična katodna zaščita, ki zagotavlja odstranjevanje teh nabojev skozi poseben prevodnik v odtok postaja.

Za nadzemni cevovod je zaščita manj trdna, ker ga je lažje obnoviti, cevi pa so izpostavljene le atmosferski vlagi, ki se redno suši. Nasprotno, za plinovodne plovne objekte je poleg zanesljive zaščite pred agresivnim okoljem potrebna dodatna plast tehtanja, tako da cev nepremično leži na dnu, pod valovi.

Normativni dokumenti in njihove zahteve

Obstajajo 3 glavni dokumenti, ki urejajo organizacijo zaščite plinovodov. RD 153-39.4-091-01 "Navodila za zaščito mestnih podzemnih cevovodov pred korozijo." Kot pove že ime, ne velja za izolacijo plinskih cevi s premerom več kot 83 cm - medkrajevne in mednarodne, pa tudi za cevi, položene nad tlemi ali pod vodo.

GOST 9.602-89 - soroden dokument, ki vsebuje vse norme in izračune za zaščito podzemnih plinovodov. Če navodilo pojasnjuje, kako in od česa opremiti izolacijo, potem GOST označuje, koliko od tega je potrebno - od metrov materiala in orodja do opreme in delovnega časa delavcev.

GOST R 51164-98 Jekleni glavni cevovodi. Splošne zahteve za zaščito pred korozijo. Ta standard zapolnjuje vrzel v navodilih za cevovode. Njihova zaščita bi morala biti še posebej zanesljiva in ima svoje posebnosti, zato so norme njene organizacije izvzete v ločenem dokumentu.

Ti dokumenti urejajo naslednja vprašanja:

• katere vrste materialov je pri tem dovoljeno uporabljati vrsta plinovoda v teh razmerah;
• koliko ojačane izolacije je potrebno, ali je potrebna elektrokemična zaščita;
• kdo in kdaj je dolžan plinovodu zagotoviti potrebno zaščito;
• tehnologijo za nanašanje izolacije v tovarni in na terenu ter za popravljanje poškodb;
• stopnje porabe materiala in stroški drugih virov za delo;
• postopek preverjanja kakovosti premaza in standardov za kazalnike kakovosti v vseh parametrih za vsako vrsto izolacije.

Tako je v teh dokumentih korak za korakom opisan celoten postopek izolacije cevi, od sprostitve v tovarni do preverjanja po namestitvi in ​​med delovanjem. Za ustvarjalnost ni več prostora, ker gre za varnostna vprašanja.

Obstajajo tudi ločeni seznami, ki navajajo vse priporočene materiale in proizvajalce izolacije za plinovode.

Glede na zapletenost dela in precejšnje število norm, ki jih je treba upoštevati, niti ne štejte neodvisno spopadati z izolacijo plinovoda, storitev plina pa ne bo sprejela dela tretjih oseb mojster.

Vrste izolacijskih materialov

Glede na pogoje delovanja in enostavnost uporabe obstaja veliko vrst premazov za izolacijo plinskih cevi. Zadostuje zaščita nadzemnih plinovodov z 2 slojema temeljnega premaza in 2 slojema barve ali emajla.

Cevi, ki bodo služile na morskem dnu, so prekrite s plastjo betona nad glavno izolacijo za tehtanje in dodatno zaščito.

Nato bomo govorili o sredstvih zaščite jeklenih cevi pod zemljo.

Polimerni zaščitni premazi

Ekstrudirani polietilen - najnaprednejša in vsestranska zaščita. Uporablja se na ceveh s premerom 57 - 2020 mm, se tesno oprijema, tvori popolnoma enakomerno neprekinjeno plast, ščiti pred temperaturo in mehanskimi vplivi ter je tudi enostaven za uporabo.

V takšnem premazu jeklena cev glede zaščitnih lastnosti praktično ni slabša od polimernih analogov. Ta zaščita je sestavljena iz samo dveh slojev - trdega lepila in v resnici polietilena. Kljub temu lahko tako zelo ojačana vrsta premaza na ceveh velikega premera doseže 3,5 mm.

Ekstrudirani polipropilen je specifičen po visoki mehanski trdnosti: z njim lahko vlečete cevi skozi vrtine, za zaprte načine polaganja in ne skrbite, da obstaja izolacija pred trenjem ali oprijemom na kamenje in zemljo bo poškodovan. Zunaj in po strukturi se ta vrsta izolacije ne razlikuje od polietilena, le za 0,3 - 0,5 mm tanjše.

Polimerni lepilni trakovi so polietilen in polivinilklorid, medtem ko so prve prednostne, saj so 4 -krat močneje prilepljene in bolje ščitijo cevi. Najpogosteje se lepilni PET trakovi uporabljajo za popravilo in izolacijo spojev cevi z ekstrudiranim polietilenskim premazom, obstajajo pa tudi cevi, ki so tovarniško navite z njimi po celotni dolžini.

Obstaja tudi kombinirani premaz PET, pri katerem je premazana cev najprej ovita z lepilnim polimernim trakom, na vrhu pa zaščitena s plastjo ekstrudiranega polietilena. Uporablja se na ceveh s premerom do 53 cm, skupna debelina pa ne presega 3 mm.

Izolacija na osnovi bitumenskih mas

Taka izolacija se bistveno razlikuje po sestavi in ​​lastnostih, predvsem po načinu nanašanja. Adhezija bitumna na cev in plasti med seboj je zagotovljena s segrevanjem in taljenjem samega materiala, ne pa z lepilnim temeljnim premazom, kot je to pri PET.

Tak premaz se nanese na poseben bitumenski temeljni premaz in je sestavljen iz 2-3 plasti mastike, od katerih je vsaka ojačana, in zunanjega zaščitnega papirnega ovoja. Posledično nastane neprekinjen premaz, ki popolnoma ponovi obliko cevi, kjer je ojačitvena steklena vlakna ali mreža tako rekoč spajkana v debelino zaščite.

Sam mastik poleg bitumena vsebuje različne vključke - polimerne, mineralne ali gumene - ki zagotavljajo različne lastnosti materiala. Dodani so mu tudi modifikacijski dodatki in mehčalci, ki zaradi naravne hidrofobnosti in adhezijske lastnosti dodajo elastičnost, prožnost, odpornost na kritične temperature in vzdržljivost.

Obstajajo tudi trakovi, ki povezujejo bitumen kot lepilo, in posebni polimerni trakovi. Glavni dve vrsti takšnih premazov sta - PALTA, s toplotno skrčljivim trakom in LITKOR, narejen iz polimer-bitumenskega traku. Slednje je zlasti potrebno za zaščito povezav med cevmi z različnimi vrstami izolacije.

Izolacijski materiali za majhne elemente

Zaščito potrebujejo tudi odprtine, vogali, kolena, lovilci kondenzata in druga oprema plinovoda.

Za to obstajajo posebni premazi: PAP-M105 in Polur. Prvi sta dve plasti utrjene poliestrske smole, ojačane s steklenimi vlakni.

Polur je sestavljen predvsem iz poliuretana, dopolnjenega s tehnološkimi dodatki in razdeljen na glavno komponento in trdilec. S pomočjo teh dveh spojin so oblikovani spoji izolirani tovarniško, v delavnicah in neposredno na progi.

Kako se uporablja izolacija?

Glavni del izolacije se nanaša na plinske cevi, in pogosto na oblikovanih delih plinovoda, v tovarni, celo v fazi njihove proizvodnje. Pri nameščanju cevovoda pa je treba izolirati spoje, kar se izvede v pogojih poti - torej neposredno na mestu namestitve.

Poleg tega se na terenu isti materiali uporabljajo za popravilo zaščitnega premaza, če je poškodovanih največ 10%, občasno pa celo popolno izolacijo ločenega območja. Tudi rezervoarji so ročno izolirani, neposredno na poti.

Če je mogoče, so varilni šivi in ​​fitingi izolirani z enakim premazom kot glavna cev - ali čim bolj podobni.

Izolacijska dela plinovoda so možna pri temperaturah nad -25 ° C, za polimerne lepilne trakove pa nad +10 ° S. Če dežuje ali sneži, mora biti nad delovnim mestom varen nadstrešek, ki bo onemogočal padanje padavin na izolirano površino.

Na ceveh nadzemnega plinovoda

Ta vrsta plinovoda se nahaja v najmanj agresivnem okolju, zato se nevarnost rje močno zmanjša. Poleg tega je poškodbe na njej veliko lažje opaziti in popraviti, zato dvignjeni plinovodi ne potrebujejo izolacije kot take.

Za zaščito pred padavinami in atmosfersko vlago v skladu s standardi zadostuje premaz iz 2 slojev temeljnega premaza in 2 sloja barve, emajla ali laka.

Vendar se v primeru težkih obratovalnih pogojev dosledno uporablja toplotna izolacija plinovodov masti, premazi iz steklenega emajla in ohišja iz aluminija ali cinka, ki se ne smejo dotikati cevi.

Izolacija podzemnih plinovodov

V tleh so cevi nenehno izpostavljene vlagi, pogosto pa tudi kemičnim spojinam in potepušnim tokom. Vse to lahko privede do korozije kovin in puščanja plina, zato poskušajo čim bolj zanesljivo zagotoviti izolacijo.

Vsak podzemni jekleni plinovod je dvojno zaščiten: pasivno - z izolacijskim premazom cevi in ​​aktivno - z odvajanjem ali zatiranjem toka s katodno zaščito.

Večino materialov, o katerih smo govorili prej, je mogoče uporabiti tako za osnovno, tovarniško izolacijo kot na progi. O glavnih fazah in zapletenosti takšnega dela vam bomo povedali še naprej.

Polietilenska in polipropilenska izolacija v obratu se izvaja v več fazah:

1. Sušenje cevi.
2. Razstreljevanje do kovinskega sijaja.
3. Ogrevalne cevi.
4. Nanos lepilne podlage na vrtljivo cev.
5. Nanos polietilenske plasti z ekstrudiranjem, nogavicami ali navijanjem traku.
6. Tesnjenje s posebnim valjčkom s fluoroplastičnim plaščem.
7. Vodno hlajenje do 70 - 80 ° S.
8. Kontrola kakovosti nastale prevleke.

Vsi procesi so popolnoma avtomatizirani, saj je računalniška natančnost zagotovilo za kakovost izdelka.

Na terenu je treba ohraniti vse stopnje, vendar se izvajajo s prenosno opremo - brusilniki in čistili za peskanje, plinski gorilniki in gorilniki. Poleg tega obstajajo posebni kompleti za tesnjenje spojev in popravilo poškodb - na primer skrčljiva PET manšeta ali lepilni plastični trak.

Za nanos bituminozne izolacije se cevi tudi polirajo, vendar s pomočjo kovinskih ščetk, pri čemer ostane čista, vendar ne gladka površina. Na očiščene cevi se vlije temeljni premaz, sestavljen iz bitumna in bencina, ki ga podrgnemo z brisačami, v razmerah proge pa s krpami ali ščetkami.

Največ kot v enem dnevu je potrebno nanesti glavni premaz: 2-3 plasti mastike, ločene z ojačevalnim materialom in zaščitene od zunaj s plastjo papirja.

Za ojačitev se uporablja steklena vlakna, netkana polimerna tkanina ali mreža. Navijajo se spiralno, enakomerno, z rahlo napetostjo in prekrivanjem.

Izolacija polja

Če je treba popraviti poškodbe izolacije podzemnega plinovoda ali povezati cevi z različnimi vrstami izolacije, je pomembno izbrati prave materiale.

Premazi PALT in LITKOR se uporabljajo samo v pogojih poti. Oboje se nanaša na bitumenski temeljni premaz, za prvo pa je potrebno najprej nanesti plast bitumena in jo okrepiti, nato pa trak namotati neposredno na vroč mastik. V drugem primeru je bitumen spodnja plast samega traku, zato se navije neposredno na temeljni premaz, ki se je predhodno stopil z gorilnikom.

Kljub zunanji podobnosti Litkor trakov ne smemo zamenjati z lepljivimi PET trakovi, ker bo uporaba neprimernega temeljnega premaza brezupno pokvarila kakovost izolacije.

Popravljajo cevi z ekstruzijskim PET premazom s posebnimi toplotno skrčljivimi obliži ali bitumensko-polimernimi trakovi LITKOR. Ko je tovarniško prevlečen z lepilnim PET trakom, se uporablja za popravila, npr Polilen. To je mogoče le v topli sezoni, ker se trak ne zlepi v mrazu in ne prenaša taljenja.

Bitumenski premaz popravimo z istimi bituminoznimi maskami z ojačitvijo, bitumensko-polimernimi trakovi LITKOR ali podobnim materialom v zvitku Izoplast-P.

Vedno je mogoče povezati različne cevi v vseh poljubnih kombinacijah s trakovi LITKOR in če sami obe cevi sta brez bitumna, ravne povezave je mogoče izolirati z lepilnimi trakovi Polilen.

Izolacija cevi pod vodo

Plinovodi, ki bodo služili na morskem dnu, so še posebej skrbno izolirani, ker je to okolje nevarno in kemično, in mehanske poškodbe ter prekinitve pri delovanju cevi praviloma kažejo na prekinitve pri mednarodnih dobavah plina.

Glavni del zaščite cevi se pridobi tovarniško. Po čiščenju in sušenju jih odpremo z epoksi spojino, nato nanesemo lepilo in nad njim polietilenski sloj. Na tej stopnji so cevi podobne podobnim kopenskim cevem, razen prve epoksidne plasti, ki se podvoji na notranji površini.

Vendar to še ni vse: katodna zaščita je nameščena na pripravljene cevi v tovarni, nato pa zgradite armaturni okvir in nalijte zunanjo plast betona, pogosto z železovo rudo kot polnilo.

Teža večplastnega premaza je 1 lm. cevi lahko dosežejo 2 tone. Prevoz takšnih cevi je zelo problematičen, zato ne smejo biti predolge in za vsak kilometer plinovod na morju ima več deset zvarov, od katerih mora biti vsak zanesljiv izolirano.

Priključitev in izolacija spojev poteka na posebni barži, opremljeni z vsem, kar potrebujete. Tu so cevi varjene, šiv je skrbno očiščen s strojem za peskanje. Glavne cevi imajo velik premer, zato se ogrevajo z indukcijskimi, ne pa s propan gorilniki - izkaže se hitreje, enakomerneje in varneje.

Nato se nanese temeljni premaz in namesti toplotno skrčljiva obloga, pritrjena z zaklepno ploščo. Manšeta se najprej segreje na sredini, vzdolž zvara, nato pa se s pomočjo plinskih gorilnikov postopoma skrči, od sredine do robov. Po nadzoru kakovosti te stopnje je nameščeno ohišje obloge za vlivanje PPU. Po sušenju se cev spusti na dno in prekrije z ruševinami.

Preverjanje kakovosti izolacije

Zaščita jeklenih plinovodov je odgovoren dogodek, zato je vsaka izvedena operacija predmet temeljit pregled, s pripravo akta o zaključenih skritih delih in njihovim vpisom v potni list cevovod. Ne glede na to, kako kakovosten in pravilno izbran izolacijski material, se ne bo spopadel s funkcijami, ki so mu dodeljene, če je bila kršena tehnologija dela.

Glavni parametri končnega premaza, ki ga je treba preveriti, so debelina, kontinuiteta in oprijem na cev. Merijo se s posebnimi elektronskimi napravami: merilniki debeline, detektorji pomanjkljivosti isker in merilniki adhezije. Ne poškodujejo premaza, zato vam omogočajo nadzor nad vsemi vprašljivimi točkami brez dodatnih stroškov.

V tovarni

V tovarnah in proizvodnih bazah se debelina prevleke preveri na 10% cevi vsake serije, na 4 mestih z različnih strani v krogu na vsaki cevi, pa tudi na vprašljivih območjih.

Adhezijo ali trdnost oprijema na kovino in med plastmi morajo standardi preveriti tudi za 10% proizvoda v šarži ali na vsakih 100 m.

Na vseh izoliranih izdelkih po celotnem območju se preverja neprekinjenost premaza, torej odsotnost vbodov, odrgnin in drugega zaradi kršitev.

Poleg tega je mogoče preveriti dielektrično kontinuiteto premaza, udarno trdnost, površino luščenja po katodni polarizaciji in druge preskuse. Pri izolaciji z bituminoznimi premazi se vsaj enkrat dnevno opravi preskus fizikalnih lastnosti iz vsake serije mastiksa.

Namestitev ali popravilo na kraju samem

V razmerah trase se preverja tudi kakovost izolacije, za kontinuiteto - vedno in v celoti ter za debelino in oprijem - vsak 10. izolirani zvar.

Poleg tega se preveri širina prekrivanja na tovarniškem premazu in relief izolacije - zaradi odsotnosti valov, gub, zračnih blazin in drugih napak.

Poleg tega se na obstoječih plinovodih redno preverja neprekinjenost izolacije. Če želite to narediti, jih sploh ni treba izkopati, v primeru suma poškodb pa cevi so izpostavljene in preverjene ne le glede debeline, kontinuitete in oprijema, temveč tudi zaradi dielektričnih lastnosti izolacija.

Zaključki in uporaben video na to temo

Zdaj veste vse - ali skoraj vse - o namenu in materialih za izolacijo različnih jeklenih plinovodov, imate pa tudi predstavo o značilnostih njihove uporabe in preverjanju kakovosti zaščite.

Za večjo jasnost predlagamo ogled videoposnetka, ki podrobno govori o izolaciji varjenih spojev z bitumensko-polimernim trakom:

Namestitev toplotno skrčljive puše na varjen šiv:

Morda ste že naleteli na takšna dela, opazovali njihovo izvedbo ali bili neposredno vključeni. Prosimo, da dodate ali ocenite posredovane podatke. Veseli bomo vašega mnenja v spodnji razpravi.