Izolarea conductelor de gaz din oțel: materiale pentru izolare și metode de aplicare a acestora

Intenționați să vă gazeificați casa sau să vă modernizați alimentarea cu gaz? O conductă de gaz este una dintre cele mai valoroase și periculoase comunicații, așa că protecția sa fiabilă este extrem de importantă.

De acord, deteriorarea unei conducte de gaz și scurgerea acestui combustibil pot trece neobservate destul de mult timp și apoi pot duce la cele mai dezastruoase consecințe. Este mai bine să studiezi totul cu atenție în avans și să joci în siguranță atunci când aranjezi protecția, nu?

Dacă sunteți interesat de izolarea conductelor de gaz din oțel, în acest articol veți obține răspunsuri la următoarele întrebări: de ce este nevoie, ce este, în ce cazuri și cum este utilizat fiecare tip de material izolator, cum să verificați calitatea acoperirii. Vom aminti toate tipurile de conducte de gaze: de la conducte principale la conducte de joasă presiune, de la supraterane la subacvatice, și vom răspunde la toate întrebările care apar.

Funcții de izolare a conductelor de gaz

Astăzi, aproape fiecare clădire din fiecare localitate este conectată la conducta de gaz; este greu de imaginat viața unei persoane moderne fără combustibil albastru. Imaginează-ți doar câte conducte sunt necesare pentru a implementa o astfel de rețea de alimentare!

Ele se întind deasupra capetelor noastre, sub picioarele noastre, adânc în pământ și chiar de-a lungul fundului mării.Fiecare centimetru din această rețea de gaz trebuie protejat în mod fiabil și absolut sigur, deoarece o scurgere poate duce la un accident de mare amploare, cu distrugeri și uneori victime.

Conductele moderne de gaze subterane sunt așezate în principal în conducte de polimer - nu se tem nici de coroziune, nici de efectele curenților vagabonzi și păstrează mai bine temperatura.

Conductele de gaz din polietilenă nu au nevoie de protecție suplimentară, dar nu pot fi folosite peste tot, iar înlocuirea este costisitoare, așa că majoritatea conductelor de gaz sunt fabricate din oțel.

Pentru a preveni ruginirea si deteriorarea otelului, acesta este tratat cu compusi si materiale speciale care izoleaza suprafata de mediu. Principalele funcții ale unor astfel de acoperiri sunt protecția împotriva umidității, influențelor chimice, influențelor mecanice, precum și protectie dielectrica.

Protecția electrochimică activă formează o sarcină catodică pe suprafața țevii, asigurând stabilitatea electrică a acesteia și împiedicând influența curenților externi

Pe lângă acoperire, pentru o protecție fiabilă împotriva curenților vagabonzi și continui, conductele subterane de gaze sunt echipate cu protecție catodică electrochimică, care asigură îndepărtarea acestor sarcini printr-un conductor special către stația de drenaj.

Pentru o conductă supraterană, protecția este mai puțin solidă, deoarece este mai ușor de actualizat, iar conductele sunt expuse numai la umiditatea atmosferică, uscându-se în mod regulat. Pentru conductele de gaz offshore, dimpotrivă, pe lângă protecția fiabilă împotriva unui mediu agresiv, este necesar un strat suplimentar de greutate, astfel încât conducta să se afle nemișcată pe fund, sub valuri.

Documentele de reglementare și cerințele acestora

Există 3 documente principale care reglementează organizarea protecției conductelor de gaze. RD 153-39.4-091-01 „Instrucțiuni pentru protejarea conductelor subterane urbane de coroziune.” După cum sugerează și numele, nu se aplică izolației conductelor de gaz cu un diametru mai mare de 83 cm - interurbane și internaționale, precum și conductelor așezate deasupra solului sau sub apă.

GOST 9.602-89 – un document aferent care conține toate standardele și calculele pentru protecția conductelor de gaze subterane. Dacă instrucțiunile explică cum și din ce se face izolația, atunci GOST indică cât de mult din ceea ce va fi necesar - de la metri de material și unelte la echipamente și orele de muncă ale lucrătorilor.

GOST R 51164-98 Principalele conducte din oțel. Cerințe generale pentru protecția împotriva coroziunii. Acest standard umple un gol din Instrucțiunile privind conductele principale. Protecția lor trebuie să fie deosebit de fiabilă și să aibă propriile sale specificități, prin urmare regulile de organizare a acesteia sunt incluse într-un document separat.

De regulă, conductele de gaz de importanță națională și internațională au un diametru mai mare de 830 mm, instalarea și întreținerea lor necesită forță de muncă și costisitoare.

Aceste documente reglementează următoarele aspecte:

• ce tipuri de materiale pot fi utilizate pe aceasta tipul conductei de gaz în aceste condiții;
• cât de multă izolație este necesară, este necesară protecția electrochimică;
• cine și când este obligat să asigure gazoductului protecția necesară;
• tehnologie pentru aplicarea izolației în fabrică și în teren, precum și pentru repararea avariilor;
• norme privind consumul de materiale și costurile altor resurse pentru efectuarea lucrărilor;
• procedura de verificare a calității acoperirii și standardele pentru indicatorii de calitate pentru toți parametrii pentru fiecare tip de izolație.

Astfel, aceste documente descriu pas cu pas întregul proces de izolare a conductelor, de la lansarea în fabrică până la inspecție după instalare și în timpul funcționării. Nu mai este loc pentru creativitate, pentru că acestea sunt probleme de securitate.

În caz de deteriorare sau aplicare de proastă calitate a stratului izolator, oțelul din pământ ruginește destul de repede, ceea ce amenință o scurgere de gaz și un incendiu.

Există, de asemenea, liste separate care listează toate materialele recomandate și producătorii de izolații pentru conductele de gaz.

Având în vedere complexitatea lucrării și numărul considerabil de standarde care trebuie respectate, nici măcar nu vă așteptați să vă faceți singur cu izolarea conductei de gaz, iar serviciul de gaze nu va accepta lucrări efectuate de un specialist terță parte.

Tipuri de materiale de izolare

Pe baza condițiilor de funcționare și a ușurinței de utilizare, există multe tipuri de acoperiri pentru izolarea conductelor de gaz. Este suficient să protejați conductele de gaz supraterane cu 2 straturi de grund și 2 straturi de vopsea sau email.

Conductele care vor servi pe fundul mării sunt acoperite cu un strat de beton deasupra izolației principale pentru greutate și protecție suplimentară.

În continuare vom vorbi despre mijloacele de protecție a țevilor subterane de oțel.

Acoperiri de protecție polimerice

Polietilenă extrudată – cea mai progresivă și universală protecție. Se folosește pe țevi cu diametrul de 57 – 2020 mm, se lipește strâns, formează un strat continuu perfect uniform, protejează împotriva temperaturii și influențelor mecanice și este, de asemenea, convenabil de utilizat.

Într-o astfel de acoperire, o țeavă de oțel nu este practic inferioară în ceea ce privește caracteristicile de protecție față de analogii săi polimeri. Această protecție constă din doar 2 straturi - un adeziv rigid și, de fapt, polietilenă.În ciuda acestui fapt, o astfel de acoperire puternic armată pe țevi cu diametru mare poate ajunge la 3,5 mm.

Polipropilenă extrudată este specific pentru rezistența sa mecanică ridicată: cu el puteți trage conducte prin puțuri, pentru metode de instalare închise, și nu vă faceți griji că izolația va fi deteriorată din cauza frecării sau a prinderii de pietre și sol. La exterior și ca structură, acest tip de izolație nu diferă de polietilenă, doar cu 0,3 - 0,5 mm mai subțire.

Benzi adezive polimerice Există polietilenă și clorură de polivinil, primele fiind de preferat pentru că se lipesc de 4 ori mai puternic și protejează mai bine țevile. Cel mai adesea, benzile PET adezive sunt folosite pentru a repara și izola îmbinările țevilor acoperite cu polietilenă extrudată, dar există și țevi învelite cu ele în fabrică pe toată lungimea.

Dacă este necesar, benzile adezive polimerice vă permit să înlocuiți complet protecția țevilor pe teren - dar aceasta necesită o instalare automată specială

Există, de asemenea, un strat de PET combinat, în care țeava amorsată este mai întâi înfășurată cu bandă polimerică adezivă și protejată deasupra cu un strat de polietilenă extrudată. Se folosește la țevi cu diametrul de până la 53 cm, iar grosimea totală nu depășește 3 mm.

Izolație pe bază de mastice de bitum

Această izolație diferă fundamental în compoziție și proprietăți, în primul rând prin metoda de aplicare. Aderența bitumului atât la țeavă, cât și a straturilor între ele este asigurată prin încălzirea și topirea materialului în sine, și nu printr-un grund adeziv, cum este cazul PET-ului.

Această acoperire este aplicată pe un grund special de bitum și constă din 2-3 straturi de mastic, fiecare dintre ele armat, și un înveliș exterior de hârtie de protecție.Ca rezultat, se formează o acoperire continuă care urmează complet forma țevii, unde fibra de sticlă de armare sau plasa este ca și cum ar fi lipită în grosimea protecției.

Fibră de sticlă, plasă din fibră de sticlă sau material polimeric nețesut sunt utilizate ca material de întărire. Benzile din fibră de sticlă sunt înfășurate cu ușoară suprapunere pentru a forma un strat continuu

Masticul în sine, pe lângă bitum, conține diverse incluziuni - polimer, mineral sau cauciuc - oferind diferite proprietăți ale materialului. La acesta se adaugă, de asemenea, aditivi modificatori și plastifianți, care adaugă elasticitate, flexibilitate, rezistență la temperaturi critice și durabilitate hidrofobicității naturale și capacității de aderență.

Există, de asemenea, benzi care conectează bitumul ca adeziv și benzi polimerice speciale. Principalele 2 tipuri de astfel de acoperiri sunt: PALT, cu bandă termocontractabilă și LITKOR, din bandă polimer-bitum. Acesta din urmă, în special, este necesar pentru a proteja conexiunile dintre țevile cu diferite tipuri de izolație.

Materiale pentru izolarea elementelor mici

Terminalele de bază, colțurile, coturile, colectoarele de condens și alte elemente de formă ale conductelor de gaz au, de asemenea, nevoie de protecție.

Este mai convenabil să izolați piesele mici la locul de instalare, dar acoperirea din fabrică este de preferat, deoarece este mai uniformă și mai fiabilă

Există acoperiri speciale pentru aceasta: PAP-M105 Și Polur. Primul este format din două straturi de rășină poliesterică întărită, întărită cu fibră de sticlă.

Semi-naluca constă în principal din poliuretan, completat cu aditivi tehnologici și împărțit într-o componentă principală și un întăritor.Cu ajutorul acestor două compuși se izolează îmbinările profilate atât în ​​fabrică, în ateliere, cât și direct pe traseu.

Cum se aplică izolația?

Partea principală a izolației este aplicată conducte de gaz, și adesea pe părțile modelate ale unei conducte de gaz, în fabrică, chiar și în stadiul producției lor. Cu toate acestea, la instalarea unei conducte, devine necesară izolarea îmbinărilor, care se realizează în condiții de rută - adică direct la locul de instalare.

În plus, în teren, aceleași materiale sunt folosite pentru a repara stratul de protecție dacă nu este deteriorat mai mult de 10% și, ocazional, chiar și pentru a reizola complet o zonă separată. Rezervoarele sunt izolate și manual, direct pe traseu.

Dacă este posibil, sudurile și fitingurile sunt izolate cu același strat ca și conducta principală - sau cât mai asemănătoare.

Lucrările la izolarea conductelor de gaz sunt posibile la temperaturi de peste -25 °C, iar pentru benzi adezive polimerice - peste +10 °C. Dacă plouă sau ninge, trebuie să existe un baldachin de încredere deasupra șantierului de lucru, care va face imposibilă căderea precipitațiilor pe suprafața izolată.

Pe conductele aeriene de gaze

Acest tip de gazoduct este situat în mediul cel mai puțin agresiv și, prin urmare, riscul de rugină este redus semnificativ. În plus, deteriorarea acestuia este mult mai ușor de observat și reparat, astfel încât conductele aeriene de gaz nu necesită izolație ca atare.

Pentru a proteja împotriva precipitațiilor și a umezelii atmosferice, conform standardelor, este suficient un strat de 2 straturi de grund și 2 straturi de vopsea, email sau lac.

O carcasă galvanizată protejează de obicei conductele de evacuare a gazelor care necesită izolație termică. Doar izolația este plasată sub carcasă, nu este necesară protecție suplimentară

Cu toate acestea, în cazul condițiilor dificile de funcționare, se utilizează izolarea termică a conductelor de gaz - grăsimi, acoperiri de sticlă-smalț, precum și carcase din aluminiu sau zinc, care nu trebuie să atingă conducta în sine.

Izolarea conductelor subterane de gaze

În pământ, țevile sunt expuse în mod constant la umiditate și adesea la compuși chimici și curenți vagabonzi. Toate acestea pot duce la coroziunea metalelor și scurgerile de gaze, așa că încearcă să asigure izolarea cât mai fiabilă posibil.

Fiecare conductă de gaz subterană din oțel este dublu protejată: pasiv - printr-un strat izolator pe conductă și activ - prin drenaj sau suprimarea curentului prin protecție catodică.

Majoritatea materialelor despre care am vorbit mai devreme pot fi folosite atât pentru izolarea de bază, din fabrică, cât și pe autostradă. Despre principalele etape și subtilități ale unei astfel de lucrări vom vorbi mai jos.

Izolația din polietilenă și polipropilenă este produsă în fabrică în mai multe etape:

1. Tevi de uscare.
2. Curățarea împușcăturii până la o strălucire metalică.
3. Încălzirea țevilor.
4. Aplicarea unei baze adezive pe o țeavă rotativă.
5. Aplicarea prin extrudare, stocare sau înfăşurare cu bandă a unui strat de polietilenă.
6. Etanșare cu o rolă specială cu o carcasă fluoroplastică.
7. Răcire cu apă la 70 – 80 °C.
8. Controlul calității stratului rezultat.

Toate procesele sunt complet automatizate, deoarece acuratețea computerului este cheia pentru calitatea produsului.

Adesea, înainte de aplicarea adezivului, țeava este acoperită cu un strat subțire de epoxid pentru o mai bună protecție și aderență. Conform documentelor de reglementare, acest lucru nu este necesar

În condiții de câmp, toate etapele trebuie păstrate, dar sunt implementate folosind echipamente portabile - polizoare și dispozitive de curățare cu nisip, arzătoare pe gaz și flăcării.În plus, există seturi speciale de materiale pentru izolarea îmbinărilor și repararea daunelor - de exemplu, manșon PET termocontractabil sau bandă polimerică adezivă.

Pentru aplicarea izolației cu bitum se curăță și țevile, dar cu ajutorul unor perii metalice, lăsând o suprafață curată, dar nu netedă. Un grund format din bitum și benzină este turnat pe țevile curățate și frecat cu prosoape, iar în condiții de autostradă - cu cârpe sau perii.

Grundul pentru izolarea cu bitum este realizat din bitum și benzină purificată într-un raport de 1:3 în volum. Aplicarea într-un strat subțire și uniform este extrem de importantă pentru aderența stratului de țeavă.

Nu mai mult de o zi mai tarziu, este necesara aplicarea stratului principal: 2-3 straturi de mastic, separate prin material de armare si protejate la exterior de un strat de hartie.

Pentru armare se folosesc fibra de sticla, material polimeric netesut sau plasa. Sunt înfășurate în spirală, uniform, cu ușoară tensiune și suprapunere.

Aplicarea izolației în teren

Dacă este necesar să reparați deteriorarea izolației unei conducte de gaz subterane sau să conectați țevi cu diferite tipuri de izolație, este important să alegeți materialele potrivite de utilizat.

Straturile PALT și LITKOR sunt utilizate numai în condiții de autostradă. Ambele sunt aplicate pe un grund de bitum, dar pentru primul este necesar să aplicați mai întâi un strat de bitum și să-l întăriți, apoi să înfășurați banda direct pe masticul fierbinte. În al doilea caz, bitumul este stratul inferior al benzii în sine, deci este înfășurat direct pe grund, topit anterior cu un arzător.

În ciuda similitudinii externe, benzile Litkor nu trebuie confundate cu benzile PET adezive, deoarece utilizarea unui grund neadecvat va distruge fără speranță calitatea izolației.

Reparați țevile cu acoperire PET prin extrudare folosind plasturi speciale termocontractabile sau benzi LITKOR bitum-polimer. Când este acoperită din fabrică cu bandă adezivă PET, aceeași bandă este utilizată pentru reparații, cum ar fi Polilenă. Acest lucru este posibil doar în sezonul cald, deoarece banda nu se lipește la frig și nu tolerează topirea.

Pentru a izola punctele de sudură ale țevilor acoperite cu polietilenă extrudată, se folosesc manșete speciale care sunt fixate prin contracție termică.

Invelisul de bitum se repara cu aceleasi mastice de bitum cu armare, benzi de bitum-polimer LITKOR sau material laminat similar Isoplast-P.

Puteți conecta oricând diferite țevi în absolut orice combinație cu benzi LITKOR, iar dacă nu există bitum în stratul nativ al ambelor țevi, atunci conexiunile directe pot fi izolate și cu benzi adezive Polylen.

Izolarea conductelor subacvatice

Conductele de gaze care vor servi pe fundul mării sunt izolate cu deosebită atenție, deoarece acest mediu este periculos atât din cauza deteriorării chimice, cât și mecanice, iar întreruperile în funcționarea conductei, de regulă, indică întreruperi în aprovizionarea internațională cu gaz.

Partea principală a protecției țevii este primită din fabrică. După curățare și uscare, se deschid cu un compus epoxidic, apoi se aplică un adeziv, iar peste acesta se aplică un strat de polietilenă. În această etapă, țevile sunt asemănătoare țevilor de pământ similare, cu excepția primului strat epoxidic, care este duplicat pe suprafața interioară.

Cu toate acestea, asta nu este tot: protecția catodică este instalată pe țevile pregătite din fabrică, apoi se construiește un cadru de armare și se toarnă un strat exterior de beton, adesea cu minereu de fier ca umplutură.

Betonarea peste izolația principală nu numai că va proteja împotriva oricăror deteriorări, dar va fixa în mod fiabil țeava în fund.

Ca urmare a unei astfel de finisări multistrat, greutatea este de 1 m.p. țevile pot ajunge la 2 tone. Transportul unor astfel de tuburi este foarte problematic, astfel încât acestea nu sunt făcute prea lungi, iar pentru fiecare kilometru al unei conducte de gaz offshore există câteva zeci de suduri, fiecare dintre acestea trebuie izolată în mod fiabil.

Racordarea si izolarea rosturilor se realizeaza pe o barja speciala dotata cu tot ce este necesar. Aici țevile sunt sudate, cusătura este curățată temeinic folosind o mașină de sablare. Conducte principale Au un diametru uriaș, așa că sunt încălzite cu inducție mai degrabă decât cu arzătoare cu propan - se dovedește mai rapid, mai uniform și mai sigur.

Apoi se aplică grundul și se instalează un manșon termocontractabil, fixat cu o placă de blocare. Manșeta este mai întâi încălzită în mijloc, de-a lungul cusăturii de sudură, apoi se micșorează treptat cu ajutorul arzătoarelor cu gaz, de la centru spre margini. După controlul calității acestei etape, se instalează o carcasă de căptușeală pentru turnarea spumei poliuretanice. După ce se usucă, țeava este coborâtă în jos și acoperită cu piatră zdrobită.

Verificarea calitatii aplicarii izolatiei

Protecția conductelor de gaze din oțel este o asumare responsabilă, prin urmare, fiecare operațiune efectuată este supusă unei inspecții amănunțite, cu întocmirea unui proces-verbal de lucrări ascunse efectuate și înscrierea acestora în pașaportul conductei. Indiferent de cât de de înaltă calitate și selectat corect este materialul de izolație, acesta nu va face față funcțiilor care îi sunt atribuite dacă tehnologia de realizare a lucrării a fost încălcată.

Parametrii principali ai stratului finit de verificat sunt grosimea, continuitatea si aderenta la teava.Acestea sunt măsurate cu dispozitive electronice speciale: calibre de grosime, detectoare de defecte de scânteie și, respectiv, contoare de adeziv. Nu deteriorează stratul, astfel încât vă permit să controlați toate punctele discutabile fără costuri suplimentare.

În condiții de fabrică

La fabrici și baze de producție, grosimea acoperirii este verificată pe 10% din țevile fiecărui lot, în 4 locuri pe laturi diferite într-un cerc pe fiecare țeavă, precum și în zonele discutabile.

Izolația aplicată țevilor de către producător este întotdeauna mai uniformă, de mai bună calitate și mai fiabilă decât cea organizată în teren, chiar și atunci când se folosesc materiale similare

Aderența, sau forța de aderență pe metal și între straturi, este, de asemenea, cerută de standarde care trebuie verificate pentru 10% din produse dintr-un lot sau la fiecare 100 m.

Continuitatea acoperirii, adică absența perforațiilor, zgârieturilor și a altor încălcări, este verificată pe toate produsele izolate pe întreaga zonă.

În plus, pot fi verificate continuitatea dielectrică a acoperirii, rezistența la impact, zona de exfoliere după polarizarea catodică și alte teste. La izolarea cu acoperiri de bitum, se prelevează o probă pentru proprietățile fizice din fiecare lot de mastic, cel puțin zilnic.

La locul de instalare sau reparare

În condiții de traseu se verifică și calitatea izolației, pentru continuitate - întotdeauna și complet, și pentru grosime și aderență - la fiecare a 10-a sudură izolată.

În plus, se verifică lățimea suprapunerii pe stratul din fabrică, precum și relieful izolației - pentru absența ondulațiilor, ridurilor, pernelor de aer și a altor defecte.

Dacă aderența benzii izolatoare la țeavă este slabă, în timp se va desprinde și conducta va fi neprotejată de mediu

În plus, continuitatea izolației pe conductele de gaz existente este verificată periodic. Pentru a face acest lucru, nici nu trebuie să le dezgropați, iar dacă se suspectează deteriorarea, conductele sunt expuse și nu se verifică doar grosimea, continuitatea și aderența, ci și proprietățile dielectrice ale izolației.

Concluzii și video util pe această temă

Acum știți totul - sau aproape totul - despre scopul și materialele pentru izolarea diferitelor conducte de gaz din oțel și aveți, de asemenea, o idee despre caracteristicile aplicării lor și despre verificarea calității protecției.

Și pentru o mai mare claritate, vă sugerăm să vizionați un videoclip care descrie în detaliu cum să izolați îmbinările sudate cu bandă de bitum-polimer:

Instalarea unui manșon termocontractabil pe o cusătură de sudură:

Poate că ați întâlnit deja lucrări similare, ați observat implementarea acesteia sau ați participat direct. Vă rugăm să adăugați sau să evaluați informațiile furnizate. Ne-ar plăcea să auzim părerile dvs. în discuția de mai jos.