Izolacija jeklenih plinovodov: materiali za izolacijo in metode njihove uporabe

Načrtujete plinifikacijo hiše ali posodobitev plinovoda? Plinovod je ena najbolj dragocenih in nevarnih komunikacij, zato je njegova zanesljiva zaščita izjemno pomembna.

Strinjam se, da lahko poškodba plinske cevi in ​​uhajanje tega goriva dolgo časa ostaneta neopažena, nato pa povzročita najbolj katastrofalne posledice. Bolje je, da vse vnaprej natančno preučite in pri urejanju zaščite igrate na varno, kajne?

Če vas zanima izolacija jeklenih plinovodov, boste v tem članku dobili odgovore na naslednja vprašanja: zakaj je potrebna, kaj je, v katerih primerih in kako se posamezna vrsta izolacijskega materiala uporablja, kako preveriti kakovost premaza. Omenili bomo vse vrste plinovodov: od magistralnih do nizkotlačnih cevi, od nadzemnih do podvodnih in odgovorili na vsa vprašanja, ki se vam porajajo.

Funkcije izolacije plinovoda

Danes je skoraj vsaka stavba v vsakem kraju priključena na plinovod, težko si je predstavljati življenje sodobnega človeka brez modrega goriva. Samo predstavljajte si, koliko cevi je potrebnih za izvedbo takšnega napajalnega omrežja!

Raztezajo se nad našimi glavami, pod našimi nogami, globoko v zemlji in celo po morskem dnu.Vsak centimeter tega plinskega spleta mora biti zanesljivo zaščiten in popolnoma varen, saj lahko uhajanje povzroči obsežno nesrečo z uničenjem in včasih s smrtnimi žrtvami.

Sodobni podzemni plinovodi so položeni predvsem v polimerne cevi - ne bojijo se niti korozije niti učinkov blodečih tokov in bolje ohranjajo temperaturo

Polietilenske plinovodne cevi ne potrebujejo dodatne zaščite, vendar jih ni mogoče uporabljati povsod, zamenjava pa je draga, zato je večina plinovodnih cevi jeklenih.

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

Aktivna elektrokemična zaščita tvori katodni naboj na površini cevi, ki zagotavlja njeno električno stabilnost in preprečuje vpliv zunanjih tokov.

Poleg prevleke so za zanesljivo zaščito pred blodečimi in enosmernimi tokovi podzemni plinovodi opremljeni z elektrokemično katodno zaščito, ki zagotavlja odstranitev teh nabojev skozi poseben vodnik do drenažne postaje.

Pri nadzemnem cevovodu je zaščita manj trdna, ker jo je lažje posodabljati, cevi pa so izpostavljene le atmosferski vlagi, ki se redno suši. Nasprotno pa je za plinovode na morju poleg zanesljive zaščite pred agresivnim okoljem potrebna dodatna plast uteži, tako da cev nepremično leži na dnu, pod valovi.

Regulativni dokumenti in njihove zahteve

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

GOST 9.602-89 – povezan dokument, ki vsebuje vse standarde in izračune za zaščito podzemnih plinovodov. Če navodila pojasnjujejo, kako in iz česa narediti izolacijo, potem GOST navaja, koliko tega bo potrebno - od metrov materiala in orodij do opreme in delovnih ur delavcev.

GOST R 51164-98 Glavni jekleni cevovodi. Splošne zahteve za zaščito pred korozijo. Ta standard zapolnjuje vrzel v Navodilih glede glavnih cevovodov. Njihova zaščita mora biti posebej zanesljiva in ima svoje posebnosti, zato so pravila za njeno organizacijo vključena v poseben dokument.

Plinovodi državnega in mednarodnega pomena imajo praviloma premer nad 830 mm, njihova namestitev in vzdrževanje sta delovno intenzivna in draga.

Ti dokumenti urejajo naslednja vprašanja:

• katere vrste materialov je dovoljeno uporabiti pri tem vrsta plinovoda pod temi pogoji;
• koliko je potrebna ojačana izolacija, ali je potrebna elektrokemična zaščita;
• kdo in kdaj je dolžan plinovodu zagotoviti potrebno zaščito;
• tehnologija za nanašanje izolacije v tovarni in na terenu ter za sanacijo poškodb;
• norme za porabo materiala in stroške drugih sredstev za opravljanje dela;
• postopek preverjanja kakovosti prevleke in standardi za kazalnike kakovosti za vse parametre za vsako vrsto izolacije.

Tako ti dokumenti korak za korakom opisujejo celoten postopek izolacije cevi, od sprostitve v tovarni do pregleda po namestitvi in ​​med delovanjem. Za ustvarjalnost ni več prostora, ker gre za varnostna vprašanja.

V primeru poškodbe ali nekvalitetnega nanosa izolacijskega premaza jeklo v tleh precej hitro rjavi, kar ogroža uhajanje plina in požar

Obstajajo tudi ločeni seznami, v katerih so navedeni vsi priporočeni materiali in proizvajalci izolacij za plinovode.

Glede na zapletenost dela in veliko število standardov, ki jih je treba upoštevati, niti ne pričakujte, da se boste sami spopadli z izolacijo plinovoda, plinska služba pa ne bo sprejela dela, ki ga izvaja strokovnjak tretje osebe.

Vrste izolacijskih materialov

Glede na pogoje delovanja in enostavnost uporabe obstaja veliko vrst premazov za izolacijo plinskih cevi. Dovolj je, da nadzemne plinovode zaščitite z 2 slojema temeljnega premaza in 2 slojema barve ali emajla.

Cevi, ki bodo služile na morskem dnu, so prekrite s plastjo betona na vrhu glavne izolacije za težo in dodatno zaščito.

Nato bomo govorili o načinih zaščite podzemnih jeklenih cevi.

Polimerni zaščitni premazi

Ekstrudirani polietilen – najbolj napredna in univerzalna zaščita. Uporablja se na ceveh s premerom 57 – 2020 mm, se tesno oprime, tvori popolnoma enakomeren neprekinjen sloj, ščiti pred temperaturnimi in mehanskimi vplivi, poleg tega je priročen za uporabo.

V takem premazu jeklena cev po zaščitnih lastnostih praktično ni slabša od svojih polimernih analogov. Ta zaščita je sestavljena iz samo dveh plasti - trdega lepila in pravzaprav polietilena.Kljub temu lahko tako zelo ojačan premaz na ceveh velikega premera doseže 3,5 mm.

Ekstrudirani polipropilen je specifičen po visoki mehanski trdnosti: z njim lahko vlečete cevi skozi vodnjake, za zaprte metode vgradnje, in ne skrbite, da se bo izolacija poškodovala zaradi trenja ali zatikanja ob kamenje in zemljo. Navzven in po strukturi se ta vrsta izolacije ne razlikuje od polietilena, le 0,3 - 0,5 mm tanjša.

Polimerni lepilni trakovi Obstajata polietilen in polivinilklorid, pri čemer je prednost prvi, ker se 4-krat močneje drži in bolje ščiti cevi. Najpogosteje se lepilni PET trakovi uporabljajo za popravilo in izolacijo spojev cevi, prevlečenih z ekstrudiranim polietilenom, obstajajo pa tudi cevi, ki so z njimi tovarniško ovite po celi dolžini.

Polimerni lepilni trakovi vam po potrebi omogočajo popolno zamenjavo cevne zaščite na terenu - vendar to zahteva posebno avtomatizirano namestitev

Obstaja tudi kombinirani PET premaz, pri katerem je grundirana cev najprej ovita z lepilnim polimernim trakom in na vrhu 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 kitov

Ta izolacija se bistveno razlikuje po sestavi in ​​lastnostih, predvsem po načinu uporabe. Oprijem bitumna tako na cev kot slojev med seboj zagotavljamo s segrevanjem in taljenjem samega materiala in ne z lepilnim premazom, kot je to pri PET.

Ta premaz se nanese na poseben bitumenski temeljni premaz in je sestavljen iz 2-3 plasti mastike, od katerih je vsaka ojačana, in zunanjega zaščitnega papirnatega ovoja.Posledično nastane kontinuirana prevleka, ki v celoti sledi obliki cevi, kjer je armaturna steklena vlakna ali mreža kot prispajkana v debelino zaščite.

Kot ojačitveni material se uporabljajo steklena vlakna, mreža iz steklenih vlaken ali netkana polimerna tkanina. Trakovi iz steklenih vlaken so naviti z rahlim prekrivanjem, da tvorijo neprekinjeno plast

Sama mastika poleg bitumna vsebuje različne vključke - polimer, mineral ali gumo - ki zagotavljajo različne lastnosti materiala. Dodani so ji tudi modifikatorji in mehčala, ki naravni hidrofobnosti in oprijemljivosti dodajajo elastičnost, prožnost, odpornost na kritične temperature in vzdržljivost.

Obstajajo tudi trakovi, ki povezujejo bitumen kot lepilo in posebni polimerni trakovi. Glavni dve vrsti takih premazov sta: PALT, s termoskrčljivim trakom in LITKOR, iz polimer-bitumenskega traku. Predvsem slednje je potrebno za zaščito povezav med cevmi z različnimi vrstami izolacije.

Materiali za izolacijo majhnih elementov

Zaščite potrebujejo tudi osnovne sponke, vogali, kolena, zbiralniki kondenzata in drugi oblikovani elementi plinovodov.

Manjše dele je primerneje izolirati na mestu namestitve, vendar je tovarniški premaz bolj primeren, ker je bolj enoten in zanesljiv

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

Polvaba je sestavljena predvsem iz poliuretana, dopolnjena s tehnološkimi dodatki in razdeljena na glavno komponento in trdilec.S pomočjo teh dveh spojin so oblikovani spoji izolirani tako v tovarni, v delavnicah kot neposredno na poti.

Kako se uporablja izolacija?

Glavni del izolacije se nanese na plinske cevi, in pogosto na oblikovanih delih plinovoda, v tovarni, celo v fazi njihove proizvodnje. Vendar pa je pri namestitvi cevovoda potrebna izolacija spojev, ki se izvaja v pogojih trase - to je neposredno na mestu namestitve.

Poleg tega se na terenu uporabljajo isti materiali za popravilo zaščitnega premaza, če ni poškodovanega več kot 10 %, občasno pa tudi za popolno ponovno izolacijo posameznega prostora. Cisterne se izolirajo tudi ročno, neposredno na trasi.

Če je mogoče, so zvari in fitingi izolirani z enakim premazom kot glavna cev – ali čim bolj podobnim.

Dela na izolaciji plinovoda so možna pri temperaturah nad -25 °C, za polimerne lepilne trakove - nad +10 °C. Če dežuje ali sneži, mora biti nad delovnim mestom zanesljiv nadstrešek, ki bo onemogočil, da bi padavine padle na izolirano površino.

Na nadzemnih plinovodnih ceveh

Ta vrsta plinovoda se nahaja v najmanj agresivnem okolju, zato je tveganje rje znatno zmanjšano. Poleg tega je poškodbe veliko lažje opaziti in popraviti, zato nadzemni plinovodi ne potrebujejo izolacije kot take.

Za zaščito pred padavinami in atmosfersko vlago po standardih zadostuje nanos 2 slojev temeljnega premaza in 2 slojev barve, emajla ali laka.

Pocinkano ohišje običajno ščiti odvodne cevi za plin, ki zahtevajo toplotno izolacijo. Pod ohišje je nameščena le izolacija, dodatna zaščita ni potrebna

Vendar pa se v primeru težkih delovnih pogojev uporablja toplotna izolacija plinovodov - masti, stekleno-emajlirani premazi, pa tudi aluminijaste ali cinkove obloge, ki se ne smejo dotikati same cevi.

Izolacija podzemnih plinovodov

V zemlji so cevi nenehno izpostavljene vlagi, pogosto tudi kemičnim spojinam in blodečim tokovom. Vse to lahko privede do korozije kovin in uhajanja plina, zato poskušajo zagotoviti čim bolj zanesljivo izolacijo.

Vsak podzemni jekleni plinovod je dvojno zaščiten: pasivno - z izolacijsko prevleko na cevi in ​​aktivno - z odvodnjavanjem ali dušenjem toka s katodno zaščito.

Večina materialov, o katerih smo govorili prej, se lahko uporablja tako za osnovno, tovarniško izolacijo kot na avtocesti. Spodaj bomo govorili o glavnih fazah in tankostih takšnega dela.

Izolacija iz polietilena in polipropilena se v tovarni proizvaja v več fazah:

1. Cevi za sušenje.
2. Čiščenje do kovinskega sijaja.
3. Ogrevanje cevi.
4. Nanos lepilne podlage na vrtljivo cev.
5. Nanos z ekstrudiranjem, navijanjem s trakom ali polietilenskim slojem.
6. Tesnjenje s posebnim valjem s fluoroplastično lupino.
7. Vodno hlajenje na 70 – 80 °C.
8. Kontrola kakovosti nastalega premaza.

Vsi procesi so popolnoma avtomatizirani, saj je računalniška natančnost ključ do kakovosti izdelkov.

Pogosto se pred nanosom lepila cev premaže s tanko plastjo epoksida za boljšo zaščito in oprijem. V skladu z regulativnimi dokumenti to ni potrebno

V terenskih razmerah morajo biti vse stopnje ohranjene, vendar se izvajajo s prenosno opremo - brusilniki in peskalniki, plinski gorilniki in pihalniki.Poleg tega obstajajo posebni kompleti materialov za izolacijo spojev in popravilo poškodb - na primer termoskrčljivi PET tulec ali lepilni polimerni trak.

Za nanos bitumenske izolacije se cevi tudi očistijo, vendar s kovinskimi ščetkami, pri čemer ostane čista, vendar ne gladka površina. Temeljni premaz, sestavljen iz bitumna in bencina, se vlije na očiščene cevi in ​​podrgne z brisačami, v razmerah na avtocesti pa s krpami ali ščetkami.

Temeljni premaz za bitumensko izolacijo je izdelan iz bitumna in prečiščenega bencina v prostorninskem razmerju 1:3. Nanos v tankem enakomernem sloju je izjemno pomemben za oprijem premaza na cev.

Največ kot en dan kasneje je potrebno nanesti glavni premaz: 2-3 plasti mastike, ločene z ojačitvenim materialom in zaščitene na zunanji strani s plastjo papirja.

Za ojačitev se uporabljajo steklena vlakna, netkana polimerna tkanina ali mreža. Navite so spiralno, enakomerno, z rahlo napetostjo in prekrivanjem.

Uporaba izolacije na terenu

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

Premazi PALT in LITKOR se uporabljajo samo v avtocestnih razmerah. Oba nanesemo na bitumenski temeljni premaz, pri prvem pa je treba najprej nanesti plast bitumna in jo armirati, nato pa trak naviti direktno na vročo mastiko. V drugem primeru je bitumen spodnja plast samega traku, zato ga navijemo neposredno na temeljni premaz, ki smo ga predhodno stopili z gorilnikom.

Kljub zunanji podobnosti trakov Litkor ne smemo zamenjevati z lepilnimi PET trakovi, saj bo uporaba neustreznega temeljnega premaza brezupno pokvarila kakovost izolacije.

Popravite cevi z ekstruzijsko PET prevleko s posebnimi termoskrčljivimi zaplatami ali bitumensko-polimernimi trakovi LITKOR. Pri tovarniškem premazu z lepilnim PET trakom se isti trak uporablja za popravila, kot npr Polilen. To je mogoče le v topli sezoni, ker se trak ne drži v mrazu in ne prenaša taljenja.

Za izolacijo varilnih mest cevi, prevlečenih z ekstrudiranim polietilenom, se uporabljajo posebne manšete, ki so pritrjene s toplotnim krčenjem.

Bitumensko prevleko saniramo z istimi bitumenskimi kiti z ojačitvijo, bitumensko-polimernimi trakovi LITKOR ali podobnim valjanim materialom. Isoplast-P.

S trakovi LITKOR lahko vedno povežete različne cevi v popolnoma poljubnih kombinacijah, če pa v naravni oblogi obeh cevi ni bitumna, lahko neposredne spoje izolirate tudi s polilen lepilnimi trakovi.

Podvodna izolacija cevi

Plinovodi, ki bodo služili na morskem dnu, so posebej skrbno izolirani, saj je to okolje nevarno tako zaradi kemičnih kot mehanskih poškodb, motnje v delovanju cevi pa praviloma kažejo na motnje v mednarodni dobavi plina.

Glavni del zaščite cevi prejmemo v tovarni. Po čiščenju in sušenju jih odpremo z epoksi maso, nato nanesemo lepilo, čez pa nanesemo polietilensko plast. V tej fazi so cevi podobne podobnim zemeljskim cevem, razen prvega epoksi sloja, ki je podvojen na notranji površini.

Vendar to še ni vse: na pripravljene cevi se v tovarni namesti katodna zaščita, nato se izdela armaturni okvir in zalije zunanja betonska plast, pogosto z železovo rudo kot polnilo.

Betoniranje nad glavno izolacijo ne bo samo zaščitilo pred morebitnimi poškodbami, ampak bo tudi zanesljivo pribilo cev na dno

Zaradi takšne večplastne končne obdelave je teža 1 m.p. cevi lahko dosežejo 2 toni. Prevoz takšnih cevi je zelo problematičen, zato niso predolge, za vsak kilometer plinovoda na morju pa je več deset zvarov, od katerih mora biti vsak zanesljivo izoliran.

Povezava in izolacija spojev poteka na posebni barki, opremljeni z vsem potrebnim. Tu so cevi varjene, šivi temeljito očiščeni s peskalnim strojem. Glavne cevi Imajo ogromen premer, zato se segrevajo z indukcijskimi in ne s propanskimi gorilniki - izkaže se hitreje, bolj enakomerno in varneje.

Nato se nanese temeljni premaz in namesti se skrčljiva tulka, pritrjena z zaklepno ploščo. Manšeta se najprej segreje na sredini, vzdolž zvara, nato pa se postopoma krči s pomočjo plinskih gorilnikov, od sredine do robov. Po kontroli kakovosti te stopnje se namesti obloga za vlivanje poliuretanske pene. Ko se posuši, se cev spusti na dno in prekrije z drobljenim kamnom.

Preverjanje kakovosti nanosa izolacije

Zaščita jeklenih plinovodov je odgovoren podvig, zato je vsaka izvedena operacija podvržena temeljitemu pregledu, s sestavo poročila o opravljenih skritih delih in vpisom v potni list plinovoda. Ne glede na to, kako kakovosten in pravilno izbran je izolacijski material, se ne bo spopadel s funkcijami, ki so mu dodeljene, če je bila kršena tehnologija za izvajanje del.

Glavni parametri končne prevleke, ki jih je treba preveriti, so debelina, kontinuiteta in oprijem na cev.Merijo se s posebnimi elektronskimi napravami: debelinomeri, iskričastimi detektorji in merilniki lepila. Ne poškodujejo premaza, zato vam omogočajo nadzor nad vsemi spornimi točkami brez dodatnih stroškov.

V tovarniških pogojih

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

Izolacija, ki jo na cevi nanese proizvajalec, je vedno enotnejša, kakovostnejša in zanesljivejša od tiste, organizirane na terenu, tudi pri uporabi podobnih materialov.

Adhezijo oziroma silo oprijema na kovino in med plastmi standardi prav tako zahtevajo pri 10 % izdelkov v seriji ali na vsakih 100 m.

Neprekinjenost prevleke, to je odsotnost lukenj, prask in drugih poškodb, se preverja na vseh izoliranih izdelkih po celotnem območju.

Poleg tega je mogoče preveriti dielektrično kontinuiteto prevleke, udarno trdnost, površino luščenja po katodni polarizaciji in druge teste. Pri izolaciji z bitumenskimi prevlekami jemljemo vzorec za fizikalne lastnosti iz vsake serije mastike najmanj dnevno.

Na mestu namestitve ali popravila

V pogojih trase se preverja tudi kakovost izolacije, neprekinjenost vedno in v celoti, debelina in oprijemljivost pa vsak 10. izolirani zvar.

Poleg tega se preveri širina prekrivanja na tovarniškem premazu, pa tudi izolacijski relief - za odsotnost valov, gub, zračnih blazin in drugih napak.

Če je oprijem izolirnega traku na cev šibak, se bo sčasoma odlepil in cev bo nezaščitena pred okoljem

Poleg tega se redno preverja neprekinjenost izolacije na obstoječih plinovodih. Da bi to naredili, vam jih sploh ni treba izkopati, in če sumite na poškodbe, se cevi izpostavijo in preverijo se ne le debelina, neprekinjenost in oprijem, temveč tudi dielektrične lastnosti izolacije.

Zaključki in uporaben video na to temo

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

Za večjo jasnost predlagamo ogled videoposnetka, ki podrobno opisuje, kako izolirati varjene spoje z bitumensko-polimernim trakom:

Namestitev termoskrčljivega tulca na zvarni šiv:

Morda ste se že srečali s podobnim delom, opazovali njegovo izvedbo ali neposredno sodelovali. Prosimo, dodajte ali ocenite navedene informacije. Radi bi slišali vaše misli v spodnji razpravi.