Izolace ocelových plynovodů: materiály pro izolaci a způsoby jejich aplikace

Plánujete plynofikovat svůj dům nebo modernizovat plynofikaci? Plynovod je jednou z nejcennějších a nejnebezpečnějších komunikací, proto je jeho spolehlivá ochrana nesmírně důležitá.

Souhlasíte, poškození plynového potrubí a únik tohoto paliva mohou zůstat bez povšimnutí po dlouhou dobu a pak vést k nejničivějším následkům. Je lepší si vše předem pečlivě prostudovat a při zařizování ochrany hrát na jistotu, ne?

Pokud vás zajímá izolace ocelových plynovodů, v tomto článku získáte odpovědi na následující otázky: proč je to potřeba, co to je, v jakých případech a jak se jednotlivé typy izolačních materiálů používají, jak zkontrolovat kvalitu nátěru. Zmíníme se o všech typech plynovodů: od hlavních potrubí po nízkotlaké potrubí, od nadzemních po podvodní a zodpovíme všechny otázky, které vyvstanou.

Funkce izolace plynovodu

Na plynovod je dnes napojena téměř každá budova v každé lokalitě, život moderního člověka si bez modrého paliva lze jen těžko představit. Jen si představte, kolik potrubí je potřeba k realizaci takové napájecí sítě!

Táhnou se nad našimi hlavami, pod nohama, hluboko v zemi a dokonce i podél mořského dna.Každý centimetr této plynové sítě musí být spolehlivě chráněn a absolutně bezpečný, protože únik může vést k rozsáhlé havárii se zničením a někdy i obětmi.

Moderní podzemní plynovody jsou položeny převážně v polymerových trubkách - nebojí se koroze ani účinků bludných proudů a lépe udržují teplotu

Polyetylenové plynovody nepotřebují dodatečnou ochranu, ale nelze je použít všude a výměna je drahá, takže většina plynovodů je ocelová.

Aby ocel nerezivěla a nekazila se, je ošetřena speciálními sloučeninami a materiály, které izolují její povrch od okolního prostředí. Hlavními funkcemi takových povlaků jsou ochrana před vlhkostí, chemickými vlivy, mechanickými vlivy a také dielektrická ochrana.

Aktivní elektrochemická ochrana vytváří katodový náboj na povrchu trubky, zajišťuje její elektrickou stabilitu a zabraňuje vlivu vnějších proudů

Kromě nátěru jsou pro spolehlivou ochranu před bludnými a stejnosměrnými proudy podzemní plynovody vybaveny elektrochemickou katodickou ochranou, která zajišťuje odvod těchto nábojů speciálním vodičem do drenážní rozvodny.

U nadzemního potrubí je ochrana méně pevná, protože se snadněji aktualizuje a potrubí je vystaveno pouze atmosférické vlhkosti a pravidelně vysychá. U pobřežních plynovodů je naopak kromě spolehlivé ochrany před agresivním prostředím vyžadována další vrstva závaží, aby potrubí leželo nehybně na dně pod vlnami.

Regulační dokumenty a jejich náležitosti

Existují 3 hlavní dokumenty upravující organizaci ochrany plynovodů. RD 153-39,4-091-01 "Pokyny pro ochranu městských podzemních potrubí před korozí." Jak již z názvu vyplývá, nevztahuje se na izolace plynovodů o průměru větším než 83 cm - meziměstské a mezinárodní, jakož i na potrubí pokládané nad zemí nebo pod vodou.

GOST 9.602-89 – související dokument, který obsahuje všechny normy a výpočty pro ochranu podzemních plynovodů. Pokud pokyny vysvětlují, jak a z čeho vyrobit izolaci, pak GOST uvádí, kolik z toho bude vyžadováno - od metrů materiálu a nástrojů po vybavení a pracovní hodiny pracovníků.

GOST R 51164-98 Hlavní ocelové potrubí. Všeobecné požadavky na ochranu proti korozi. Tato norma vyplňuje mezeru v Pokynech týkajících se hlavních potrubí. Jejich ochrana musí být zvláště spolehlivá a má svá specifika, proto jsou pravidla pro její organizaci obsažena v samostatném dokumentu.

Plynovody národního i mezinárodního významu mají zpravidla průměr větší než 830 mm, jejich instalace a údržba je pracná a nákladná.

Tyto dokumenty upravují následující otázky:

• jaké typy materiálů se na to mohou používat typ plynovodu za těchto podmínek;
• kolik zesílené izolace je potřeba, je potřeba elektrochemická ochrana;
• kdo a kdy je povinen poskytnout plynovodu potřebnou ochranu;
• technologie pro nanášení izolace v továrně a v terénu, stejně jako pro opravu poškození;
• normy pro spotřebu materiálů a náklady na jiné zdroje pro provádění prací;
• postup kontroly kvality nátěru a normy pro ukazatele kvality pro všechny parametry pro každý typ izolace.

Tyto dokumenty tedy popisují celý proces izolace potrubí krok za krokem, od uvolnění v továrně až po kontrolu po instalaci a během provozu. Na kreativitu nezbývá prostor, protože jde o bezpečnostní záležitosti.

V případě poškození nebo nekvalitního nanesení izolačního nátěru ocel v zemi poměrně rychle reziví a hrozí únik plynu a požár

Existují také samostatné seznamy, které uvádějí všechny doporučené materiály a výrobce izolací pro plynovody.

Vzhledem ke složitosti práce a značnému množství norem, které je třeba dodržovat, ani neočekávejte, že si s izolací plynovodu poradíte sami, a plynárenská služba nebude přijímat práce prováděné odborníkem třetí strany.

Druhy izolačních materiálů

Na základě provozních podmínek a snadného použití existuje mnoho typů povlaků pro izolační plynové potrubí. Nadzemní plynovody stačí chránit 2 vrstvami základního nátěru a 2 vrstvami barvy nebo emailu.

Trubky, které budou sloužit na mořském dně, jsou pokryty vrstvou betonu na horní části hlavní izolace pro hmotnost a dodatečnou ochranu.

Dále budeme hovořit o prostředcích ochrany podzemních ocelových trubek.

Polymerní ochranné nátěry

Extrudovaný polyethylen – nejprogresivnější a nejuniverzálnější ochrana. Používá se na trubky o průměru 57 – 2020 mm, pevně přilne, tvoří dokonale stejnoměrnou souvislou vrstvu, chrání před teplotou a mechanickými vlivy a navíc je vhodný pro použití.

V takovém povlaku není ocelová trubka z hlediska ochranných charakteristik prakticky horší než její polymerní analogy. Tato ochrana se skládá pouze ze 2 vrstev - tuhého lepidla a ve skutečnosti polyethylenu.Navzdory tomu může takový vysoce zesílený povlak na trubkách s velkým průměrem dosáhnout 3,5 mm.

Extrudovaný polypropylen je specifická svou vysokou mechanickou pevností: s ní můžete protáhnout potrubí studnami, pro uzavřené způsoby instalace a nemusíte se bát, že se izolace poškodí třením nebo zachycením o kameny a půdu. Zvenčí a strukturou se tento typ izolace neliší od polyethylenu, pouze o 0,3 - 0,5 mm tenčí.

Polymerové lepicí pásky Existují polyethylen a polyvinylchlorid, přičemž první z nich je výhodnější, protože drží 4krát pevnější a lépe chrání trubky. Nejčastěji se lepicí PET pásky používají k opravám a izolaci spojů trubek potažených extrudovaným polyethylenem, ale existují i ​​trubky jimi obalené z výroby po celé délce.

V případě potřeby vám polymerové lepicí pásky umožňují zcela nahradit ochranu potrubí v terénu – to však vyžaduje speciální automatizovanou instalaci

Existuje také kombinovaný PET povlak, kdy je trubka opatřená základním nátěrem nejprve obalena lepicí polymerovou páskou a na její vrchní straně chráněna vrstvou extrudovaného polyetylenu. Používá se na trubky o průměru do 53 cm a celková tloušťka nepřesahuje 3 mm.

Izolace na bázi bitumenových tmelů

Tato izolace se zásadně liší složením a vlastnostmi, především způsobem aplikace. Přilnavost bitumenu k trubce i vrstev k sobě je zajištěna ohřevem a tavením samotného materiálu, nikoli adhezivním základním nátěrem, jako je tomu u PET.

Tento nátěr se nanáší na speciální bitumenový základní nátěr a skládá se ze 2-3 vrstev tmelu, z nichž každá je vyztužena, a vnějšího ochranného papírového obalu.Výsledkem je vytvoření souvislého povlaku, který zcela kopíruje tvar trubky, kde je výztužné sklolaminát nebo síťovina jakoby připájena do tloušťky ochrany.

Jako výztužný materiál se používá sklolaminát, síťovina ze skleněných vláken nebo netkaná polymerová textilie. Sklolaminátové pásy jsou navinuty s mírným přesahem, aby vytvořily souvislou vrstvu

Samotný tmel kromě bitumenu obsahuje různé inkluze - polymerní, minerální nebo pryžové - poskytující různé vlastnosti materiálu. Dále se do něj přidávají modifikující přísady a změkčovadla, které přirozené hydrofobnosti a adhezní schopnosti dodávají pružnost, pružnost, odolnost vůči kritickým teplotám a trvanlivost.

Existují také pásky, které spojují bitumen jako lepidlo a speciální polymerové pásky. Hlavní 2 typy takových povlaků jsou: PALT, s teplem smrštitelným páskem a LITKOR, z polymer-bitumenové pásky. To je zvláště nutné pro ochranu spojů mezi potrubími s různými typy izolace.

Materiály pro izolaci malých prvků

Ochranu potřebují i ​​patní koncovky, rohy, kolena, sběrače kondenzátu a další tvarové prvky plynovodů.

Je výhodnější izolovat malé díly na místě instalace, ale preferuje se tovární nátěr, protože je jednotnější a spolehlivější

K tomu existují speciální nátěry: PAP-M105 A Polur. První jsou dvě vrstvy vytvrzené polyesterové pryskyřice vyztužené skelným vláknem.

Polonávnada se skládá převážně z polyuretanu, doplněného technologickými přísadami a rozděleného na hlavní složku a tužidlo.Pomocí těchto dvou hmot jsou tvarové spoje izolovány jak ve výrobě, v dílnách, tak přímo na trase.

Jak se izolace aplikuje?

Hlavní část izolace se aplikuje na plynové potrubía často na tvarových dílech plynovodů, v továrně, dokonce i ve fázi jejich výroby. Při instalaci potrubí je však nutné izolovat spoje, což se provádí za podmínek trasy - to znamená přímo na místě instalace.

Kromě toho se v terénu používají stejné materiály k opravě ochranného nátěru, pokud není poškozeno více než 10 %, a příležitostně i k úplnému přeizolování samostatného prostoru. Nádrže se izolují i ​​ručně, přímo na trase.

Pokud je to možné, jsou svary a tvarovky izolovány stejným nátěrem jako hlavní potrubí - nebo pokud možno podobným.

Práce na izolaci plynovodu jsou možné při teplotách nad -25 °C, u polymerových lepicích pásek - nad +10 °C. Pokud prší nebo sněží, musí být nad pracovištěm spolehlivý přístřešek, který znemožní padat srážky na izolovanou plochu.

Na horním potrubí plynovodu

Tento typ plynovodu se nachází v nejméně agresivním prostředí, a proto se výrazně snižuje riziko rzi. Navíc je jeho poškození mnohem snáze rozpoznatelné a opravitelné, takže nadzemní plynovody nevyžadují izolaci jako takovou.

K ochraně před srážkami a atmosférickou vlhkostí stačí podle norem nátěr 2 vrstev základního nátěru a 2 vrstev barvy, emailu nebo laku.

Pozinkovaný plášť obvykle chrání výstupní potrubí plynu, které vyžaduje tepelnou izolaci. Pod plášť je umístěna pouze izolace, není nutná žádná další ochrana

V případě ztížených provozních podmínek se však používá tepelná izolace plynovodů - tuky, sklo-smaltované povlaky, ale i hliníkové nebo zinkové pláště, které by se neměly dotýkat samotného potrubí.

Izolace podzemních plynovodů

V zemi jsou trubky neustále vystaveny vlhkosti a často i chemickým sloučeninám a bludným proudům. To vše může vést ke korozi kovů a úniku plynu, proto se snaží zajistit izolaci co nejspolehlivější.

Každý podzemní ocelový plynovod je chráněn dvojnásobně: pasivně - izolačním povlakem na potrubí a aktivně - drenáží nebo potlačením proudu katodickou ochranou.

Většinu materiálů, o kterých jsme hovořili dříve, lze použít jak pro základní, tovární izolaci, tak na dálnici. O hlavních fázích a jemnostech takové práce budeme hovořit níže.

Polyetylenová a polypropylenová izolace se v závodě vyrábí v několika fázích:

1. Sušící trubky.
2. Čištění broků do kovového lesku.
3. Ohřev potrubí.
4. Nanášení lepicí základny na rotující trubku.
5. Aplikace extruzí, punčoškou nebo navíjením pásky polyetylenové vrstvy.
6. Utěsnění speciálním válečkem s fluoroplastovým pláštěm.
7. Chlazení vodou na 70 – 80 °C.
8. Kontrola kvality výsledného nátěru.

Všechny procesy jsou plně automatizované, protože počítačová přesnost je klíčem ke kvalitě produktu.

Často je trubka před nanesením lepidla potažena tenkou vrstvou epoxidu pro lepší ochranu a přilnavost. Podle regulačních dokumentů to není nutné

V polních podmínkách musí být všechny stupně zachovány, ale realizují se pomocí přenosných zařízení - brusek a pískovacích čističů, plynové hořáky a svítilny.Kromě toho existují speciální sady materiálů pro izolaci spojů a opravu poškození – například teplem smrštitelný PET rukáv nebo lepicí polymerová páska.

Pro nanášení bitumenové izolace se trubky také čistí, ale pomocí kovových kartáčů, takže povrch zůstává čistý, ale ne hladký. Základní nátěr sestávající z bitumenu a benzínu se nalije na vyčištěné trubky a otírá se ručníky a v podmínkách na dálnici - hadry nebo kartáči.

Základní nátěr pro bitumenovou izolaci je vyroben z bitumenu a čištěného benzínu v poměru 1:3 objemově. Nanášení v tenké, rovnoměrné vrstvě je nesmírně důležité pro přilnavost nátěru k trubce.

Ne více než o den později je nutné nanést hlavní nátěr: 2-3 vrstvy tmelu, oddělené výztužným materiálem a chráněné na vnější straně vrstvou papíru.

Pro vyztužení se používá sklolaminát, netkaná polymerová textilie nebo síťovina. Jsou navinuty spirálovitě, rovnoměrně, s mírným napětím a přesahem.

Aplikace izolací v terénu

Pokud je nutné opravit poškození izolace podzemního plynovodu, nebo napojit potrubí s různými typy izolací, je důležité zvolit správné materiály pro použití.

Nátěry PALT a LITKOR se používají pouze v silničních podmínkách. Oba se nanášejí na bitumenový základní nátěr, ale pro první je nutné nejprve nanést vrstvu bitumenu a zpevnit ji a poté pásku navinout přímo na horký tmel. Ve druhém případě je bitumen spodní vrstvou samotné pásky, takže se navíjí přímo na základní nátěr, který byl předtím roztaven hořákem.

Přes vnější podobnost by se pásky Litkor neměly zaměňovat s lepicími PET páskami, protože použití nevhodného základního nátěru beznadějně zničí kvalitu izolace.

Opravte potrubí s vytlačovaným PET povlakem pomocí speciálních teplem smrštitelných záplat nebo bitumen-polymerových pásek LITKOR. Při továrním potažení lepicí PET páskou se stejná páska používá pro opravy, jako např Polylen. To je možné pouze v teplé sezóně, protože páska se v chladu nelepí a nesnáší tavení.

K izolaci svařovacích bodů trubek potažených extrudovaným polyethylenem se používají speciální manžety, které jsou fixovány pomocí tepelného smrštění.

Bitumenový nátěr se opravuje stejnými bitumenovými tmely s výztuží, bitumen-polymerovými páskami LITKOR nebo podobným válcovaným materiálem Isoplast-P.

S páskami LITKOR můžete vždy spojovat různé trubky v naprosto libovolné kombinaci a pokud v nativním nátěru obou trubek není bitumen, pak lze přímé spoje izolovat i lepicími páskami Polylen.

Izolace potrubí pod vodou

Plynovody, které budou sloužit na mořském dně, jsou izolovány obzvláště pečlivě, protože toto prostředí je nebezpečné chemickým i mechanickým poškozením a přerušení provozu potrubí zpravidla naznačuje přerušení mezinárodních dodávek plynu.

Hlavní část ochrany potrubí je dodávána ve výrobě. Po očištění a vysušení se otevřou epoxidovou směsí, poté se nanese lepidlo a na něj se nanese polyetylenová vrstva. V této fázi jsou trubky podobné podobným pozemním trubkám, s výjimkou první epoxidové vrstvy, která je na vnitřním povrchu zdvojená.

To však není vše: na připravené trubky se v továrně nainstaluje katodická ochrana, poté se zkonstruuje výztužný rám a nalije se vnější betonová vrstva, často s železnou rudou jako výplní.

Betonování přes hlavní izolaci nejen ochrání před poškozením, ale také spolehlivě přibije trubku ke dnu

V důsledku takové vícevrstvé povrchové úpravy je hmotnost 1 m.p. trubky mohou dosáhnout 2 tuny. Přeprava takových trubek je velmi problematická, proto nejsou příliš dlouhé a na každý kilometr pobřežního plynovodu připadá několik desítek svarů, z nichž každý musí být spolehlivě izolován.

Spojování a izolace spojů probíhá na speciální bárce vybavené vším potřebným. Zde jsou trubky svařeny, šev je důkladně očištěn pomocí tryskacího stroje. Hlavní potrubí Mají obrovský průměr, takže se ohřívají spíše indukčními než propanovými hořáky - ukazuje se to rychleji, rovnoměrněji a bezpečněji.

Poté se nanese základní nátěr a nainstaluje se smršťovací manžeta, zajištěná zajišťovací deskou. Manžeta se nejprve zahřeje uprostřed, podél svarového švu, a poté se pomocí plynových hořáků postupně smršťuje od středu k okrajům. Po kontrole kvality této fáze je instalováno obložení pro nalévání polyuretanové pěny. Po zaschnutí je potrubí spuštěno na dno a pokryto drceným kamenem.

Kontrola kvality aplikace izolace

Ochrana ocelových plynovodů je zodpovědným počinem, proto každá prováděná operace podléhá důkladné kontrole se sepsáním protokolu o provedených skrytých pracích a jejich zanesením do pasportu potrubí. Bez ohledu na to, jak kvalitní a správně vybraný je izolační materiál, nebude se vyrovnávat s funkcemi, které mu byly přiděleny, pokud byla porušena technologie provádění práce.

Hlavní parametry hotového povlaku, který je třeba zkontrolovat, jsou tloušťka, kontinuita a přilnavost k trubce.Měří se speciálními elektronickými zařízeními: tloušťkoměry, defektoskopy a lepicími měřidly. Nepoškozují povlak, takže vám umožňují ovládat všechny sporné body bez dodatečných nákladů.

V továrních podmínkách

V továrnách a výrobních základnách se tloušťka povlaku kontroluje na 10% trubek každé šarže, na 4 místech na různých stranách v kruhu na každé trubce, stejně jako v pochybných oblastech.

Izolace aplikovaná na potrubí výrobcem je vždy jednotnější, kvalitnější a spolehlivější než izolace organizovaná v terénu, a to i při použití podobných materiálů

Adhezi, neboli sílu přilnavosti ke kovu a mezi vrstvami, vyžadují normy také kontrolu u 10 % výrobků v dávce nebo každých 100 m.

Kontinuita povlaku, to znamená nepřítomnost propíchnutí, odření a jiných porušení, je kontrolována u všech izolovaných výrobků po celé ploše.

Kromě toho lze kontrolovat dielektrickou kontinuitu povlaku, rázovou houževnatost, odlupovací plochu po katodové polarizaci a další testy. Při izolaci bitumenovými nátěry se z každé šarže tmelu odebírá vzorek pro zjištění fyzikálních vlastností, a to minimálně denně.

Na místě instalace nebo opravy

V podmínkách trasy je také kontrolována kvalita izolace, na spojitost - vždy a úplně, a na tloušťku a přilnavost - každý 10. izolovaný svar.

Kromě toho se kontroluje šířka překrytí na továrním nátěru a také izolační reliéf - pro nepřítomnost zvlnění, vrásek, vzduchových polštářů a jiných vad.

Pokud je přilnavost izolační pásky k potrubí slabá, časem se odlepí a potrubí nebude chráněno před okolním prostředím

Kromě toho je pravidelně kontrolována návaznost izolace na stávajících plynovodech. K tomu je nemusíte ani vykopávat a při podezření na poškození se trubky odkryjí a zkontroluje se nejen tloušťka, kontinuita a adheze, ale také dielektrické vlastnosti izolace.

Závěry a užitečné video k tématu

Nyní víte vše - nebo téměř vše - o účelu a materiálech pro izolaci různých ocelových plynovodů a také máte představu o vlastnostech jejich použití a kontrole kvality ochrany.

A pro větší přehlednost doporučujeme sledovat video, které podrobně popisuje, jak izolovat svařované spoje pomocí bitumen-polymerové pásky:

Instalace teplem smrštitelné manžety na svar:

Možná jste se již s podobnou prací setkali, sledovali její realizaci nebo se přímo účastnili. Doplňte nebo vyhodnoťte poskytnuté informace. Rádi bychom slyšeli vaše názory v diskuzi níže.