Izolácia oceľových plynovodov: materiály na izoláciu a spôsoby ich aplikácie
Plánujete plynofikovať dom alebo modernizovať plynofikáciu? Plynovod je jednou z najcennejších a najnebezpečnejších komunikácií, preto je mimoriadne dôležitá jeho spoľahlivá ochrana.
Súhlasím, poškodenie plynového potrubia a únik tohto paliva môžu zostať bez povšimnutia po dlhú dobu a potom viesť k najničivejším následkom. Je lepšie si všetko vopred dôkladne preštudovať a pri zariaďovaní ochrany hrať na istotu, však?
Ak máte záujem o izoláciu oceľových plynovodov, v tomto článku získate odpovede na nasledujúce otázky: prečo je to potrebné, čo to je, v akých prípadoch a ako sa používa každý typ izolačného materiálu, ako skontrolovať kvalita náteru. Spomenieme všetky typy plynovodov: od hlavných potrubí po nízkotlakové potrubia, od nadzemných po podvodné a odpovieme na všetky otázky, ktoré sa objavia.
Obsah článku:
Funkcie izolácie plynovodov
Dnes je na plynovod napojená takmer každá budova v každej lokalite, život moderného človeka si bez modrého paliva len ťažko predstaviť. Len si predstavte, koľko potrubí je potrebných na realizáciu takejto zásobovacej siete!
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 havárii so zničením a niekedy aj obeťami.
Polyetylénové plynovody nepotrebujú dodatočnú ochranu, ale nemôžu byť použité všade a výmena je drahá, takže väčšina plynovodov je vyrobená z ocele.
Aby oceľ nehrdzavela a nekazila sa, je ošetrená špeciálnymi zlúčeninami a materiálmi, ktoré izolujú jej povrch od okolia. Hlavnými funkciami takýchto náterov sú ochrana pred vlhkosťou, chemickými vplyvmi, mechanickými vplyvmi, ako aj dielektrická ochrana.
Okrem povlaku sú pre spoľahlivú ochranu pred bludnými a jednosmernými prúdmi podzemné plynovody vybavené elektrochemickou katódovou ochranou, ktorá zabezpečuje odvod týchto nábojov cez špeciálny vodič do drenážnej rozvodne.
Pre nadzemné potrubie je ochrana menej pevná, pretože sa ľahšie aktualizuje a potrubia sú vystavené iba atmosférickej vlhkosti a pravidelne vysychajú. Naopak, pre pobrežné plynovody, okrem spoľahlivej ochrany pred agresívnym prostredím, je potrebná ďalšia vrstva závažia, aby potrubie ležalo nehybne na dne, pod vlnami.
Regulačné 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 už z názvu vyplýva, nevzťahuje sa na izoláciu plynovodov s priemerom väčším 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 pokyny vysvetľujú, ako a z čoho vyrobiť izoláciu, potom GOST uvádza, koľko z toho bude potrebné - od metrov materiálu a nástrojov po vybavenie a pracovný čas pracovníkov.
GOST R 51164-98 Hlavné oceľové potrubia. Všeobecné požiadavky na ochranu proti korózii. Táto norma vypĺňa medzeru v pokynoch týkajúcich sa hlavných potrubí. Ich ochrana musí byť obzvlášť spoľahlivá a má svoje špecifiká, preto sú pravidlá pre jej organizáciu zahrnuté v samostatnom dokumente.
Tieto dokumenty upravujú tieto otázky:
- aké druhy materiálov sa na to môžu použiť typ plynovodu za týchto podmienok;
- koľko zosilnenej izolácie je potrebné, je potrebná elektrochemická ochrana;
- kto a kedy je povinný poskytnúť plynovodu potrebnú ochranu;
- technológia na aplikáciu izolácie v továrni a v teréne, ako aj na opravu poškodení;
- normy pre spotrebu materiálov a náklady na iné zdroje na vykonávanie práce;
- postup kontroly kvality náteru a normy pre ukazovatele kvality pre všetky parametre pre každý typ izolácie.
Tieto dokumenty teda popisujú celý proces izolácie potrubia krok za krokom, od uvoľnenia v továrni až po kontrolu po inštalácii a počas prevádzky. Na kreativitu nezostáva priestor, pretože ide o bezpečnostné záležitosti.
Existujú aj samostatné zoznamy, v ktorých sú uvedené všetky odporúčané materiály a výrobcovia izolácie pre plynovody.
Vzhľadom na zložitosť práce a značné množstvo noriem, ktoré je potrebné dodržiavať, nečakajte, že si sami poradíte s izoláciou plynovodu a plynárenská služba nebude akceptovať prácu vykonávanú odborníkom tretej strany.
Druhy izolačných materiálov
Na základe prevádzkových podmienok a jednoduchosti použitia existuje veľa typov povlakov na izoláciu plynových potrubí. Nadzemné plynovody stačí chrániť 2 vrstvami základného náteru a 2 vrstvami farby alebo emailu.
Rúry, ktoré budú slúžiť na morskom dne, sú pre hmotnosť a dodatočnú ochranu pokryté vrstvou betónu na vrchu hlavnej izolácie.
Ďalej budeme hovoriť o prostriedkoch ochrany podzemných oceľových rúr.
Polymérne ochranné nátery
Extrudovaný polyetylén – najprogresívnejšia a univerzálna ochrana. Používa sa na potrubia s priemerom 57 – 2020 mm, pevne priľne, vytvára dokonale rovnomernú súvislú vrstvu, chráni pred teplotou a mechanickými vplyvmi a je tiež vhodný na použitie.
V takomto povlaku nie je oceľová rúra z hľadiska ochranných charakteristík prakticky horšia ako jej polymérne analógy. Táto ochrana pozostáva len z 2 vrstiev – tuhého lepidla a v skutočnosti polyetylénu.Napriek tomu môže takýto vysoko zosilnený povlak na rúrach s veľkým priemerom dosiahnuť 3,5 mm.
Extrudovaný polypropylén je špecifický svojou vysokou mechanickou pevnosťou: s ním môžete ťahať potrubia cez studne, pri uzavretých spôsoboch inštalácie a nemusíte sa obávať, že sa izolácia poškodí trením alebo zachytením o kamene a pôdu. Vonkajšie a štruktúrou sa tento typ izolácie nelíši od polyetylénu, len o 0,3 - 0,5 mm tenší.
Polymérové lepiace pásky Existujú polyetylén a polyvinylchlorid, pričom prvý z nich je výhodnejší, pretože lepia 4-krát pevnejšie a lepšie chránia rúry. Najčastejšie sa lepiace PET pásky používajú na opravu a izoláciu spojov rúr potiahnutých extrudovaným polyetylénom, existujú však aj rúry obalené vo výrobe po celej dĺžke.
Existuje aj kombinovaný PET povlak, pri ktorom je rúra natretá základným náterom najprv obalená lepiacou polymérovou páskou a na jej vrchu chránená vrstvou extrudovaného polyetylénu. Používa sa na rúry s priemerom do 53 cm a celková hrúbka nepresahuje 3 mm.
Izolácia na báze bitúmenových tmelov
Táto izolácia sa zásadne líši zložením a vlastnosťami, predovšetkým spôsobom aplikácie. Priľnavosť bitúmenu k rúre aj k vrstvám k sebe je zabezpečená ohrevom a roztavením samotného materiálu a nie priľnavým základným náterom, ako je to v prípade PET.
Tento náter sa nanáša na špeciálny bitúmenový základný náter a pozostáva z 2-3 vrstiev tmelu, z ktorých každá je vystužená, a vonkajšieho ochranného papierového obalu.V dôsledku toho sa vytvorí súvislý povlak, ktorý úplne kopíruje tvar potrubia, kde výstužné sklolaminát alebo sieťovina sú akoby prispájkované do hrúbky ochrany.
Samotný tmel okrem bitúmenu obsahuje rôzne inklúzie - polymér, minerál alebo gumu - poskytujúce rôzne vlastnosti materiálu. Pridávajú sa do nej aj modifikujúce prísady a zmäkčovadlá, ktoré prirodzenej hydrofóbnosti a priľnavosti dodávajú elasticitu, 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, z polymér-bitúmenovej pásky. To je potrebné najmä na ochranu spojov medzi rúrkami s rôznymi typmi izolácie.
Materiály na izoláciu malých prvkov
Ochranu potrebujú aj spodné koncovky, rohy, kolená, zberače kondenzátu a iné tvarové prvky plynovodov.
Na to existujú špeciálne nátery: PAP-M105 A Polur. Prvou sú dve vrstvy vytvrdenej polyesterovej živice vystuženej skleneným vláknom.
Semi-návnada sa skladá prevažne z polyuretánu, doplneného o technologické prísady a rozdeleného na hlavnú zložku a tužidlo.Pomocou týchto dvoch zmesí sa izolujú tvarové spoje vo výrobe, v dielňach a priamo na trase.
Ako sa aplikuje izolácia?
Hlavná časť izolácie sa aplikuje na plynové potrubia, a často na tvarových dieloch plynovodu, vo výrobnom závode, dokonca aj v štádiu ich výroby. Pri inštalácii potrubia je však potrebné izolovať spoje, čo sa vykonáva 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 príležitostne aj na úplné preizolovanie samostatnej oblasti. Nádrže sa izolujú aj ručne, priamo na trase.
Ak je to možné, zvary a tvarovky sa izolujú rovnakým náterom ako hlavné potrubie - alebo čo možno najviac podobným.
Práce na izolácii plynovodu sú možné pri teplotách nad -25 °C a pri polymérových lepiacich páskach - nad +10 °C. Ak prší alebo sneží, musí byť nad pracoviskom spoľahlivý prístrešok, ktorý znemožní padanie zrážok na izolovanú plochu.
Na nadzemných potrubiach plynovodu
Tento typ plynovodu sa nachádza v najmenej agresívnom prostredí, a preto sa výrazne znižuje riziko hrdze. Navyše, jeho poškodenie je oveľa jednoduchšie spozorovať a opraviť, takže nadzemné plynovody nevyžadujú izoláciu ako takú.
Na ochranu pred zrážkami a atmosférickou vlhkosťou stačí podľa noriem náter 2 vrstiev základného náteru a 2 vrstiev farby, emailu alebo laku.
V prípade sťažených prevádzkových podmienok sa však používa tepelná izolácia plynovodov - tuky, sklo-smaltované nátery, ako aj hliníkové alebo zinkové puzdrá, ktoré by sa nemali dotýkať samotného potrubia.
Izolácia podzemných plynovodov
V zemi sú potrubia neustále vystavené vlhkosti a často aj chemickým zlúčeninám a bludným prúdom. To všetko môže viesť ku korózii kovu a úniku plynu, preto sa snažia zabezpečiť izoláciu čo najspoľahlivejšie.
Každý podzemný oceľový plynovod je chránený dvojnásobne: pasívne - izolačným povlakom na potrubí a aktívne - drenážou alebo potlačením prúdu katódovou ochranou.
Väčšina materiálov, o ktorých sme hovorili skôr, sa dá použiť na základnú, továrenskú izoláciu aj na diaľnici. O hlavných etapách a jemnostiach takejto práce budeme hovoriť nižšie.
Polyetylénová a polypropylénová izolácia sa v závode vyrába v niekoľkých etapách:
- Sušiace potrubia.
- Čistenie brokov do kovového lesku.
- Vyhrievanie potrubí.
- Nanášanie lepiacej základne na rotujúce potrubie.
- Aplikácia extrúziou, skladovaním alebo navíjaním polyetylénovej vrstvy.
- Utesnenie špeciálnym valčekom s fluoroplastovým plášťom.
- Chladenie vodou na 70 – 80 °C.
- Kontrola kvality výsledného náteru.
Všetky procesy sú plne automatizované, pretože počítačová presnosť je kľúčom ku kvalite produktu.
V poľných podmienkach musia byť všetky stupne zachované, realizujú sa však pomocou prenosných zariadení - brúsky a pieskovačiek, plynové horáky a horáky.Okrem toho existujú špeciálne súpravy materiálov na izoláciu spojov a opravu poškodení - napríklad teplom zmrštiteľné PET puzdro alebo lepiaca polymérová páska.
Na nanášanie bitúmenovej izolácie sa rúry tiež čistia, ale pomocou kovových kief, pričom povrch zostáva čistý, ale nie hladký. Základný náter pozostávajúci z bitúmenu a benzínu sa naleje na vyčistené potrubia a rozotrie sa uterákmi av podmienkach na diaľnici - handrami alebo kefami.
Nie viac ako o deň neskôr je potrebné naniesť hlavný náter: 2-3 vrstvy tmelu, oddelené výstužným materiálom a chránené na vonkajšej strane vrstvou papiera.
Na vystuženie sa používa sklolaminát, netkaná polymérová tkanina alebo sieťovina. Sú navinuté špirálovito, rovnomerne, s miernym napätím a presahom.
Aplikácia izolácie v teréne
Ak je potrebné opraviť poškodenie izolácie podzemného plynovodu, prípadne prepojiť potrubia s rôznymi druhmi izolácie, je dôležité zvoliť správne materiály na použitie.
Nátery PALT a LITKOR sa používajú len v diaľničných podmienkach. Oba sa nanášajú na bitúmenový základný náter, ale pri prvom je potrebné najskôr naniesť vrstvu bitúmenu a vystužiť ju a potom pásku navinúť priamo na horúci tmel. V druhom prípade je bitúmen spodnou vrstvou samotnej pásky, takže sa navíja priamo na základný náter, ktorý sa predtým roztavil pomocou horáka.
Napriek vonkajšej podobnosti by sa pásky Litkor nemali zamieňať s lepiacimi PET páskami, pretože použitie nevhodného základného náteru beznádejne zničí kvalitu izolácie.
Opravte rúry s extrúznym PET povlakom pomocou špeciálnych teplom zmrštiteľných záplat alebo bitúmenovo-polymérových pások LITKOR. Pri továrenskom potiahnutí lepiacou PET páskou sa rovnaká páska používa na opravy, ako napr Polylén. To je možné len v teplom období, pretože páska sa v chlade nelepí a netoleruje tavenie.
Bitúmenový náter sa opravuje rovnakými bitúmenovými tmelmi s výstužou, bitúmenovo-polymérovými páskami LITKOR alebo podobným valcovaným materiálom Isoplast-P.
S páskami LITKOR môžete vždy spájať rôzne potrubia v absolútne ľubovoľnej kombinácii a ak v natívnom nátere oboch potrubí nie je bitúmen, potom je možné priame spoje izolovať aj lepiacimi páskami Polylen.
Izolácia potrubia pod vodou
Plynovody, ktoré budú slúžiť na morskom dne, sú izolované obzvlášť starostlivo, pretože toto prostredie je nebezpečné z dôvodu chemického aj mechanického poškodenia a prerušenia prevádzky potrubia spravidla naznačujú prerušenie medzinárodných dodávok plynu.
Hlavná časť ochrany potrubia je dodávaná v továrni. Po vyčistení a vysušení sa otvoria epoxidovou zmesou, potom sa nanesie lepidlo a na ňu sa nanesie polyetylénová vrstva. V tomto štádiu sú rúry podobné podobným pozemným rúram, s výnimkou prvej epoxidovej vrstvy, ktorá je na vnútornom povrchu zdvojená.
To však nie je všetko: katódová ochrana sa inštaluje na pripravené potrubia vo výrobe, potom sa skonštruuje výstužný rám a naleje sa vonkajšia betónová vrstva, často so železnou rudou ako výplňou.
V dôsledku takejto viacvrstvovej povrchovej úpravy je hmotnosť 1 m.p. potrubia môžu dosiahnuť 2 tony. Preprava takýchto rúr je veľmi problematická, preto sa nevyrábajú príliš dlhé a na každý kilometer pobrežného plynovodu pripadá niekoľko desiatok zvarov, z ktorých každý musí byť spoľahlivo izolovaný.
Spájanie a izolácia spojov prebieha na špeciálnej bárke vybavenej všetkým potrebným. Tu sa rúry zvárajú, šev sa dôkladne vyčistí pomocou tryskacieho stroja. Hlavné potrubia Majú obrovský priemer, takže sa ohrievajú skôr indukciou ako propánovými horákmi - ukáže sa to rýchlejšie, rovnomernejšie a bezpečnejšie.
Potom sa nanesie základný náter a nainštaluje sa zmršťovacia manžeta, zaistená uzamykacou doskou. Manžeta sa najskôr zahrieva v strede pozdĺž zvarového švu a potom sa pomocou plynových horákov postupne zmršťuje od stredu k okrajom. Po kontrole kvality tohto štádia je inštalovaný obkladový plášť na nalievanie polyuretánovej peny. Po zaschnutí sa potrubie spustí na dno a pokryje sa drveným kameňom.
Kontrola kvality nanášania izolácie
Ochrana oceľových plynovodov je zodpovedným podnikom, preto každá vykonaná operácia podlieha dôkladnej kontrole s vyhotovením protokolu o vykonaných skrytých prácach a ich zapísaním do pasportu potrubia. Bez ohľadu na to, aký kvalitný a správne vybraný je izolačný materiál, nezvládne funkcie, ktoré mu boli pridelené, ak bola porušená technológia vykonávania práce.
Hlavnými parametrami hotového náteru, ktorý sa má kontrolovať, sú hrúbka, kontinuita a priľnavosť k rúre.Meria sa špeciálnymi elektronickými zariadeniami: hrúbkomery, detektory iskier a merače lepidla. Nepoškodzujú povlak, takže vám umožňujú kontrolovať všetky sporné body bez dodatočných nákladov.
V továrenských podmienkach
V továrňach a výrobných základniach sa hrúbka povlaku kontroluje na 10% rúr z každej šarže, na 4 miestach na rôznych stranách v kruhu na každej rúre, ako aj v sporných oblastiach.
Priľnavosť, alebo sila priľnavosti ku kovu a medzi vrstvami, sa podľa noriem vyžaduje aj kontrola u 10 % výrobkov v dávke alebo každých 100 m.
Kontinuita povlaku, to znamená absencia prepichnutia, odierania a iných porušení, sa kontroluje na všetkých izolovaných výrobkoch po celej ploche.
Okrem toho je možné skontrolovať dielektrickú kontinuitu povlaku, rázovú pevnosť, oblasť odlupovania po katodickej polarizácii a iné testy. Pri izolácii bitúmenovými nátermi sa z každej šarže tmelu odoberá vzorka na zistenie fyzikálnych vlastností minimálne denne.
Na mieste inštalácie alebo opravy
V podmienkach trasy sa kontroluje aj kvalita izolácie, na spojitosť – vždy a úplne, a na hrúbku a priľnavosť – každý 10. izolovaný zvar.
Okrem toho sa kontroluje šírka prekrytia na továrenskom nátere, ako aj reliéf izolácie - na absenciu zvlnenia, vrások, vzduchových vankúšov a iných defektov.
Okrem toho sa pravidelne kontroluje súvislosť izolácie na existujúcich plynovodoch. Aby ste to dosiahli, nemusíte ich ani kopať a pri podozrení na poškodenie sa rúry odkryjú a skontroluje sa nielen hrúbka, kontinuita a priľnavosť, ale aj dielektrické vlastnosti izolácie.
Závery a užitočné video na túto tému
Teraz viete všetko - alebo takmer všetko - o účele a materiáloch na izoláciu rôznych oceľových plynovodov a tiež máte predstavu o vlastnostiach ich použitia a kontrole kvality ochrany.
A pre väčšiu prehľadnosť vám odporúčame pozrieť si video, ktoré podrobne popisuje, ako izolovať zvárané spoje bitúmenovo-polymérovou páskou:
Inštalácia teplom zmrštiteľnej manžety na zvarový šev:
Možno ste sa už s podobnou prácou stretli, sledovali jej realizáciu alebo sa priamo zúčastnili. Doplňte alebo vyhodnoťte poskytnuté informácie. Radi by sme si vypočuli váš názor v diskusii nižšie.
