Izolacija čeličnih plinovoda: materijali za izolaciju i metode njihove primjene

Planirate li plinofikaciju kuće ili modernizaciju plinovoda? Plinovod je jedna od najvrjednijih i najopasnijih komunikacija, stoga je njegova pouzdana zaštita iznimno važna.

Slažem se, oštećenje plinske cijevi i istjecanje ovog goriva može dugo ostati nezapaženo, a zatim dovesti do najkatastrofalnijih posljedica. Bolje je unaprijed sve pažljivo proučiti i igrati na sigurno pri dogovaranju zaštite, zar ne?

Ako vas zanima izolacija čeličnih plinovoda, u ovom ćete članku dobiti odgovore na sljedeća pitanja: zašto je potrebna, što je, u kojim slučajevima i kako se koja vrsta izolacijskog materijala koristi, kako provjeriti kvaliteta premaza. Navest ćemo sve vrste plinovoda: od magistralnih do niskotlačnih cijevi, od nadzemnih do podvodnih i odgovoriti na sva pitanja koja se postavljaju.

Funkcije izolacije plinovoda

Danas je gotovo svaka zgrada u svakom naselju spojena na plinovod, teško je zamisliti život moderne osobe bez plavog goriva. Zamislite samo koliko je cijevi potrebno za implementaciju takve opskrbne mreže!

Protežu se iznad naših glava, ispod naših nogu, duboko u zemlji, pa čak i duž morskog dna.Svaki centimetar ove plinske mreže mora biti pouzdano zaštićen i apsolutno siguran, jer curenje može dovesti do nesreće velikih razmjera, s uništenjem, a ponekad i žrtvama.

Suvremeni podzemni plinovodi polažu se uglavnom u polimerne cijevi - ne boje se korozije niti učinaka lutajućih struja i bolje održavaju temperaturu

Polietilenski plinovodi ne trebaju dodatnu zaštitu, ali se ne mogu svugdje koristiti, a zamjena je skupa, pa se većina plinskih cijevi izrađuje od čelika.

Kako bi se spriječilo hrđanje i propadanje čelika, tretira se posebnim spojevima i materijalima koji izoliraju njegovu površinu od okoline. Glavne funkcije takvih premaza su zaštita od vlage, kemijskih utjecaja, mehaničkih utjecaja, kao i dielektrična zaštita.

Aktivna elektrokemijska zaštita stvara katodni naboj na površini cijevi, osiguravajući njenu električnu stabilnost i sprječavajući utjecaj vanjskih struja

Osim premaza, za pouzdanu zaštitu od lutajućih i istosmjernih struja, podzemni plinovodi opremljeni su elektrokemijskom katodnom zaštitom, koja osigurava uklanjanje ovih naboja kroz poseban vodič do odvodne trafostanice.

Za nadzemni cjevovod zaštita je manje čvrsta, jer je lakše ažurirati, a cijevi su izložene samo atmosferskoj vlazi, redovito se sušeći. Za offshore plinovode, naprotiv, osim pouzdane zaštite od agresivnog okruženja, potreban je dodatni sloj utega kako bi cijev ležala nepomično na dnu, pod valovima.

Regulatorni dokumenti i njihovi zahtjevi

Postoje 3 glavna dokumenta koja reguliraju organizaciju zaštite plinovoda. RD 153-39.4-091-01 “Upute za zaštitu gradskih podzemnih cjevovoda od korozije.” Kao što naziv govori, ne odnosi se na izolaciju plinskih cijevi promjera većeg od 83 cm - međugradskih i međunarodnih, kao ni za cijevi položene nad zemljom ili pod vodom.

GOST 9.602-89 – prateći dokument koji sadrži sve standarde i proračune za zaštitu podzemnih plinovoda. Ako je u uputama objašnjeno kako i od čega napraviti izolaciju, onda GOST pokazuje koliko će biti potrebno - od metara materijala i alata do opreme i radnih sati radnika.

GOST R 51164-98 Glavni čelični cjevovodi. Opći zahtjevi za zaštitu od korozije. Ova norma popunjava prazninu u Uputama u vezi s glavnim cjevovodima. Njihova zaštita mora biti posebno pouzdana i ima svoje specifičnosti, stoga su pravila za njezinu organizaciju uključena u poseban dokument.

Plinovodi nacionalnog i međunarodnog značaja u pravilu imaju promjer veći od 830 mm, njihova ugradnja i održavanje je radno intenzivna i skupa.

Ovi dokumenti reguliraju sljedeća pitanja:

• koje vrste materijala je dopušteno koristiti na ovome vrsta plinovoda pod ovim uvjetima;
• koliko je potrebna pojačana izolacija, je li potrebna elektrokemijska zaštita;
• tko je i kada dužan plinovodu osigurati potrebnu zaštitu;
• tehnologija za nanošenje izolacije u tvornici i na terenu, kao i za sanaciju oštećenja;
• normativi utroška materijala i troškova ostalih sredstava za izvođenje radova;
• postupak provjere kvalitete premaza i norme za pokazatelje kvalitete za sve parametre za svaku vrstu izolacije.

Dakle, ovi dokumenti opisuju cijeli proces izolacije cijevi korak po korak, od puštanja u tvornicu do pregleda nakon instalacije i tijekom rada. Nema mjesta za kreativnost jer su to sigurnosni problemi.

U slučaju oštećenja ili nekvalitetnog nanošenja izolacijskog premaza, čelik u tlu vrlo brzo hrđa, a to prijeti curenjem plina i požarom

Postoje i posebni popisi u kojima su navedeni svi preporučeni materijali i proizvođači izolacije za plinovode.

Uzimajući u obzir složenost posla i znatan broj standarda koji se moraju poštivati, nemojte ni očekivati ​​da ćete se sami nositi s izolacijom plinovoda, a plinska služba neće prihvatiti radove koje izvodi stručnjak treće strane.

Vrste izolacijskih materijala

Na temelju radnih uvjeta i jednostavnosti upotrebe, postoje mnoge vrste premaza za izolaciju plinskih cijevi. Nadzemne plinovode dovoljno je zaštititi s 2 sloja temeljne boje i 2 sloja boje ili emajla.

Cijevi koje će služiti na morskom dnu prekrivaju se slojem betona povrh glavne izolacije radi težine i dodatne zaštite.

Zatim ćemo govoriti o načinima zaštite podzemnih čeličnih cijevi.

Polimerni zaštitni premazi

Ekstrudirani polietilen – najprogresivnija i univerzalna zaštita. Koristi se na cijevima promjera 57 – 2020 mm, čvrsto lijepi, stvara savršeno jednoličan kontinuirani sloj, štiti od temperaturnih i mehaničkih utjecaja, a također je praktičan za korištenje.

U takvom premazu, čelična cijev praktički nije inferiorna u pogledu zaštitnih karakteristika svojim polimernim analozima. Ova zaštita se sastoji od samo 2 sloja - krutog ljepila i, zapravo, polietilena.Unatoč tome, takav visoko ojačani premaz na cijevima velikog promjera može doseći 3,5 mm.

Ekstrudirani polipropilen specifičan je po visokoj mehaničkoj čvrstoći: s njim možete provlačiti cijevi kroz bunare, za zatvorene načine postavljanja, a ne brinuti se da će se izolacija oštetiti zbog trenja ili zapinjanja o kamenje i tlo. Izvana i po strukturi, ova vrsta izolacije ne razlikuje se od polietilena, samo je 0,3 - 0,5 mm tanja.

Polimerne ljepljive trake Postoje polietilen i polivinil klorid, s tim da su prvi poželjniji jer 4 puta jače prianjaju i bolje štite cijevi. Najčešće se ljepljive PET trake koriste za popravak i izolaciju spojeva cijevi obloženih ekstrudiranim polietilenom, ali postoje i cijevi tvornički omotane njima po cijeloj dužini.

Ako je potrebno, polimerne ljepljive trake omogućuju potpunu zamjenu zaštite cijevi na terenu - ali to zahtijeva posebnu automatiziranu instalaciju

Postoji i kombinirani PET premaz, kod kojeg se grundirana cijev prvo omota ljepljivom polimernom trakom, a preko nje zaštiti slojem ekstrudiranog polietilena. Koristi se na cijevima promjera do 53 cm, a ukupna debljina ne prelazi 3 mm.

Izolacija na bazi bitumenskih kitova

Ova se izolacija bitno razlikuje po sastavu i svojstvima, prvenstveno po načinu primjene. Prianjanje bitumena kako na cijev, tako i slojeva međusobno osigurava se zagrijavanjem i topljenjem samog materijala, a ne ljepljivim temeljnim premazom, kao što je slučaj s PET-om.

Ovaj premaz se nanosi na poseban bitumenski temeljni premaz i sastoji se od 2-3 sloja mastiksa, od kojih je svaki ojačan, i vanjskog zaštitnog papirnog omota.Kao rezultat toga nastaje kontinuirani premaz koji u potpunosti prati oblik cijevi, pri čemu je armaturno staklo ili mreža kao zalemljena u debljinu zaštite.

Stakloplastika, mreža od stakloplastike ili netkana polimerna tkanina koriste se kao materijal za ojačanje. Trake od stakloplastike namotane su s blagim preklapanjem kako bi se formirao kontinuirani sloj

Sama mastika, osim bitumena, sadrži različite inkluzije - polimer, mineral ili gumu - pružajući različita svojstva materijala. Dodani su mu i modificirajući aditivi i plastifikatori koji prirodnoj hidrofobnosti i sposobnosti prianjanja dodaju elastičnost, fleksibilnost, otpornost na kritične temperature i trajnost.

Postoje i trake koje spajaju bitumen kao ljepilo i specijalne polimerne trake. Glavne 2 vrste takvih premaza su: PALT, s termoskupljajućom trakom, i LITKOR, od polimer-bitumenske trake. Potonji je posebno potreban za zaštitu spojeva između cijevi s različitim vrstama izolacije.

Materijali za izolaciju malih elemenata

Bazni terminali, uglovi, koljena, kolektori kondenzata i drugi oblikovani elementi plinovoda također trebaju zaštitu.

Pogodnije je izolirati male dijelove na mjestu ugradnje, ali tvornički premaz je poželjniji jer je ujednačeniji i pouzdaniji

Za to postoje posebni premazi: PAP-M105 I Polur. Prvi su dva sloja stvrdnute poliesterske smole ojačane staklenim vlaknima.

Polu-varalica sastoji se uglavnom od poliuretana, dopunjenog tehnološkim dodacima i podijeljena na glavnu komponentu i učvršćivač.Uz pomoć ova dva spoja, oblikovani spojevi su izolirani iu tvornici, u radionicama i izravno na trasi.

Kako se postavlja izolacija?

Glavni dio izolacije nanosi se na plinske cijevi, a često i na oblikovanim dijelovima plinovoda, u tvornici, čak iu fazi njihove proizvodnje. Međutim, prilikom ugradnje cjevovoda postaje potrebno izolirati spojeve, što se provodi u uvjetima rute - to jest, izravno na mjestu ugradnje.

Osim toga, na terenu se istim materijalima popravlja zaštitna prevlaka ako nije oštećena više od 10%, a povremeno se čak i potpuno ponovno izolira zasebno područje. Spremnici se također izoliraju ručno, neposredno na trasi.

Ako je moguće, zavareni spojevi i priključci izolirani su istim premazom kao i glavna cijev - ili što je moguće sličnijim.

Radovi na izolaciji plinovoda mogući su pri temperaturama iznad -25 °C, a za polimerne ljepljive trake - iznad +10 °C. Ako pada kiša ili snijeg, iznad mjesta rada mora postojati pouzdana nadstrešnica, koja će onemogućiti padanje padalina na izoliranu površinu.

Na nadzemnim cijevima plinovoda

Ova vrsta plinovoda nalazi se u najmanje agresivnom okruženju, pa je rizik od hrđe značajno smanjen. Osim toga, oštećenje je mnogo lakše uočiti i popraviti, pa nadzemni plinovodi ne zahtijevaju izolaciju kao takvu.

Za zaštitu od padalina i atmosferske vlage, prema standardima, dovoljan je premaz od 2 sloja temeljne boje i 2 sloja boje, emajla ili laka.

Pocinčano kućište obično štiti izlazne cijevi plina koje zahtijevaju toplinsku izolaciju. Ispod kućišta se postavlja samo izolacija, dodatna zaštita nije potrebna

Međutim, u slučaju teških radnih uvjeta koristi se toplinska izolacija plinovoda - masti, stakleno-emajlirani premazi, kao i aluminijske ili cinčane obloge, koje ne bi trebale dodirivati ​​samu cijev.

Izolacija podzemnih plinovoda

U zemlji su cijevi stalno izložene vlazi, a često i kemijskim spojevima i lutajućim strujama. Sve to može dovesti do korozije metala i curenja plina, pa pokušavaju osigurati što pouzdaniju izolaciju.

Svaki podzemni čelični plinovod dvostruko je zaštićen: pasivno - izolacijskim premazom na cijevi i aktivno - odvodnjom ili potiskivanjem struje katodnom zaštitom.

Većina materijala o kojima smo ranije govorili može se koristiti i za osnovnu, tvorničku izolaciju i na autocesti. U nastavku ćemo govoriti o glavnim fazama i suptilnostima takvog rada.

Polietilenska i polipropilenska izolacija proizvodi se u tvornici u nekoliko faza:

1. Cijevi za sušenje.
2. Čišćenje metkom do metalnog sjaja.
3. Zagrijavanje cijevi.
4. Nanošenje ljepljive podloge na rotirajuću cijev.
5. Nanošenje polietilenskog sloja ekstruzijom, čarapom ili vrpcom.
6. Brtvljenje posebnim valjkom s fluoroplastičnom ljuskom.
7. Vodeno hlađenje na 70 – 80 °C.
8. Kontrola kvalitete dobivenog premaza.

Svi procesi su potpuno automatizirani, jer je računalna točnost ključ kvalitete proizvoda.

Često se prije nanošenja ljepila cijev premaže tankim slojem epoksida radi bolje zaštite i prianjanja. Prema regulatornim dokumentima, to nije potrebno

U terenskim uvjetima sve faze moraju biti očuvane, ali se provode prijenosnom opremom - brusilicom i pjeskarenjem, plinski plamenici i puhaljke.Osim toga, postoje posebni setovi materijala za izolaciju spojeva i popravak oštećenja - na primjer, termoskupljajući PET omotač ili ljepljiva polimerna traka.

Za nanošenje bitumenske izolacije, cijevi se također čiste, ali uz pomoć metalnih četkica, ostavljajući čistu, ali ne glatku površinu. Temeljni premaz koji se sastoji od bitumena i benzina izlijeva se na očišćene cijevi i trlja se ručnicima, au uvjetima autoceste - krpama ili četkama.

Temeljni premaz za bitumensku izolaciju izrađuje se od bitumena i pročišćenog benzina u volumnom omjeru 1:3. Nanošenje u tankom ravnomjernom sloju iznimno je važno za prianjanje premaza na cijev.

Ne više od jednog dana kasnije, potrebno je nanijeti glavni premaz: 2-3 sloja mastiksa, odvojenih armirajućim materijalom i zaštićenih izvana slojem papira.

Za ojačanje koriste se staklena vlakna, netkana polimerna tkanina ili mreža. Namotane su spiralno, ravnomjerno, uz laganu napetost i preklapanje.

Primjena izolacije na terenu

Ako je potrebno popraviti oštećenje izolacije podzemnog plinovoda ili spojiti cijevi s različitim vrstama izolacije, važno je odabrati prave materijale za korištenje.

Premazi PALT i LITKOR koriste se samo u uvjetima autoceste. Oba se nanose na bitumenski temeljni premaz, ali za prvi je potrebno prvo nanijeti sloj bitumena i armirati ga, a zatim namotati traku direktno na vrući mastiks. U drugom slučaju, bitumen je donji sloj same trake, pa se namotava izravno na temeljni premaz, nakon što je prethodno otopljen plamenikom.

Unatoč vanjskoj sličnosti, Litkor trake ne treba brkati s ljepljivim PET trakama, jer će uporaba neprikladnog temeljnog premaza beznadno uništiti kvalitetu izolacije.

Popravite cijevi s ekstruzijskom PET oblogom pomoću posebnih termoskupljajućih zakrpa ili LITKOR bitumensko-polimernih traka. Kada se tvornički presvuče ljepljivom PET trakom, ista se traka koristi za popravke, kao npr Polilen. To je moguće samo u toploj sezoni, jer se traka ne lijepi na hladnoći i ne podnosi spajanje.

Za izolaciju točaka zavarivanja cijevi obloženih ekstrudiranim polietilenom koriste se posebne manšete koje se učvršćuju toplinskim skupljanjem.

Bitumenski premaz popravlja se istim bitumenskim kitovima s armaturom, bitumensko-polimernim trakama LITKOR ili sličnim valjanim materijalom Isoplast-P.

LITKOR trakama uvijek možete spojiti različite cijevi u apsolutno bilo kojoj kombinaciji, a ako nema bitumena u nativnom premazu obje cijevi, onda se direktni spojevi mogu izolirati i Polylen ljepljivim trakama.

Podvodna izolacija cijevi

Plinovodi koji će služiti na morskom dnu izolirani su posebno pažljivo, jer je ovo okruženje opasno zbog kemijskih i mehaničkih oštećenja, a prekidi u radu cijevi u pravilu ukazuju na prekid međunarodne opskrbe plinom.

Glavni dio zaštite cijevi dobiva se u tvornici. Nakon čišćenja i sušenja otvaraju se epoksidnom masom, zatim se nanosi ljepilo, a preko njega polietilenski sloj. U ovoj fazi cijevi su slične sličnim kopnenim cijevima, osim prvog epoksidnog sloja koji je dupliciran na unutarnjoj površini.

No, to nije sve: na pripremljene cijevi u tvornici se ugrađuje katodna zaštita, zatim se izrađuje armaturni okvir i izlijeva vanjski betonski sloj, često sa željeznom rudom kao punilom.

Betoniranje preko glavne izolacije ne samo da će zaštititi od oštećenja, već će i pouzdano pričvrstiti cijev na dno

Kao rezultat takve višeslojne završne obrade, težina je 1 m.p. cijevi mogu doseći 2 tone. Transport takvih cijevi vrlo je problematičan, pa se ne izrađuju predugo, a za svaki kilometar odobalnog plinovoda postoji nekoliko desetaka zavara, od kojih svaki mora biti pouzdano izoliran.

Spajanje i izolacija spojeva odvija se na posebnoj teglenici opremljenoj svim potrebnim. Ovdje se cijevi zavaruju, šav se temeljito čisti pomoću stroja za pjeskarenje. Glavne cijevi Imaju ogroman promjer, pa se zagrijavaju indukcijskim, a ne propanskim plamenicima - ispada brže, ravnomjernije i sigurnije.

Zatim se nanosi temeljni premaz i postavlja se stezna čahura, pričvršćena pločom za zaključavanje. Manžeta se najprije zagrijava u sredini, duž zavara, a zatim se postupno skuplja uz pomoć plinskih plamenika, od sredine prema rubovima. Nakon kontrole kvalitete ove faze postavlja se obloga za izlijevanje poliuretanske pjene. Nakon što se osuši, cijev se spušta na dno i prekriva drobljenim kamenom.

Provjera kvalitete primjene izolacije

Zaštita čeličnih plinovoda je odgovoran poduhvat, stoga je svaka izvedena operacija podložna temeljitom pregledu, uz sastavljanje zapisnika o izvedenim skrivenim radovima i njihovo upisivanje u putovnicu plinovoda. Bez obzira na to koliko je kvalitetan i pravilno odabran izolacijski materijal, neće se nositi s funkcijama koje su mu dodijeljene ako je prekršena tehnologija izvođenja radova.

Glavni parametri gotovog premaza koji se provjeravaju su debljina, kontinuitet i prianjanje na cijev.Mjere se posebnim elektroničkim uređajima: mjeračima debljine, detektorima nedostataka iskri i mjeračima ljepila. Oni ne oštećuju premaz, tako da vam omogućuju kontrolu svih upitnih točaka bez dodatnih troškova.

U tvorničkim uvjetima

U tvornicama i proizvodnim bazama, debljina premaza se provjerava na 10% cijevi svake serije, na 4 mjesta na različitim stranama u krugu na svakoj cijevi, kao i na sumnjivim područjima.

Izolacija koju proizvođač primjenjuje na cijevi uvijek je jednoličnija, kvalitetnija i pouzdanija od one organizirane na terenu, čak i kada se koriste slični materijali

Adhezija, odnosno sila prianjanja na metal i između slojeva, standardi također zahtijevaju provjeru za 10% proizvoda u seriji ili svakih 100 m.

Kontinuitet premaza, odnosno odsutnost uboda, ogrebotina i drugih povreda, provjerava se na svim izoliranim proizvodima po cijelom području.

Osim toga, mogu se provjeriti dielektrični kontinuitet premaza, udarna čvrstoća, područje ljuštenja nakon katodne polarizacije i drugi testovi. Kod izolacije bitumenskim oblogama uzima se uzorak fizikalnih svojstava iz svake šarže mastiksa najmanje dnevno.

Na mjestu ugradnje ili popravka

U trasnim uvjetima također se provjerava kvaliteta izolacije, neprekinutost - uvijek i potpuna, a debljina i prionjivost - svaki 10. izolirani var.

Osim toga, provjerava se širina preklapanja na tvorničkom premazu, kao i izolacijski reljef - na odsutnost valova, bora, zračnih jastuka i drugih nedostataka.

Ako je prianjanje izolir trake na cijev slabo, s vremenom će se odlijepiti i cijev će biti nezaštićena od okoline

Osim toga, redovito se provjerava kontinuitet izolacije na postojećim plinovodima. Da biste to učinili, ne morate ih ni iskopati, a ako se sumnja na oštećenje, cijevi se izlažu i provjerava se ne samo debljina, kontinuitet i prianjanje, već i dielektrična svojstva izolacije.

Zaključci i koristan video na tu temu

Sada znate sve - ili gotovo sve - o namjeni i materijalima za izolaciju raznih čeličnih plinovoda, a također imate ideju o značajkama njihove primjene i provjeri kvalitete zaštite.

A za veću jasnoću predlažemo da pogledate video koji detaljno opisuje kako izolirati zavarene spojeve bitumensko-polimernom trakom:

Ugradnja termoskupljajućeg rukavca na zavareni šav:

Možda ste se već susreli sa sličnim radom, promatrali njegovu provedbu ili izravno sudjelovali. Molimo dodajte ili procijenite navedene informacije. Voljeli bismo čuti vaše mišljenje u raspravi u nastavku.