Isolatie van stalen gasleidingen: materialen voor isolatie en methoden voor hun toepassing

Heeft u plannen om uw huis te vergassen of uw gasvoorziening te moderniseren? Een gaspijpleiding is een van de meest waardevolle en gevaarlijke communicatieverbindingen, dus een betrouwbare bescherming ervan is uiterst belangrijk.

Mee eens, schade aan de gasleiding en het lekken van deze brandstof kunnen geruime tijd onopgemerkt blijven en dan tot de meest desastreuze gevolgen leiden. Je kunt beter alles vooraf goed bestuderen en op safe spelen bij het regelen van bescherming, toch?

Als u geïnteresseerd bent in de isolatie van stalen gasleidingen, krijgt u in dit artikel antwoord op de volgende vragen: waarom is het nodig, wat is het, in welke gevallen en hoe elk type isolatiemateriaal wordt gebruikt, hoe u de kwaliteit van de coating. We noemen alle soorten gasleidingen: van hoofdleidingen tot lagedrukleidingen, van bovengronds tot onderwater, en we beantwoorden alle vragen die daarbij rijzen.

Isolatiefuncties voor gasleidingen

Tegenwoordig is bijna elk gebouw op elke plaats aangesloten op de gasleiding; het leven van een modern mens zonder blauwe brandstof is moeilijk voor te stellen. Stel je eens voor hoeveel leidingen er nodig zijn om zo’n voedingsnetwerk te realiseren!

Ze strekken zich uit boven ons hoofd, onder onze voeten, diep in de aarde en zelfs langs de zeebodem.Elke centimeter van dit gasweb moet betrouwbaar worden beschermd en absoluut veilig zijn, want een lek kan leiden tot een grootschalig ongeval, met vernieling en soms slachtoffers.

Moderne ondergrondse gaspijpleidingen worden voornamelijk in polymeerbuizen gelegd - ze zijn niet bang voor corrosie of de effecten van zwerfstromen en houden de temperatuur beter vast

Gasleidingen van polyethyleen hebben geen extra bescherming nodig, maar kunnen niet overal worden gebruikt en vervanging is duur, daarom zijn de meeste gasleidingen van staal.

Om te voorkomen dat staal gaat roesten en verslechteren, wordt het behandeld met speciale verbindingen en materialen die het oppervlak isoleren van de omgeving. De belangrijkste functies van dergelijke coatings zijn bescherming tegen vocht, chemische invloeden, mechanische invloeden, enz diëlektrische bescherming.

Actieve elektrochemische bescherming vormt een kathodische lading op het oppervlak van de buis, waardoor de elektrische stabiliteit ervan wordt gewaarborgd en de invloed van externe stromen wordt voorkomen

Naast de coating zijn ondergrondse gasleidingen voor betrouwbare bescherming tegen zwerf- en gelijkstromen uitgerust met elektrochemische kathodische bescherming, die ervoor zorgt dat deze ladingen via een speciale geleider naar het afvoerstation worden verwijderd.

Bij een bovengrondse leiding is de bescherming minder solide, omdat deze makkelijker te updaten is en de leidingen alleen worden blootgesteld aan luchtvochtigheid en regelmatig uitdrogen. Voor offshore gaspijpleidingen is daarentegen naast een betrouwbare bescherming tegen een agressieve omgeving een extra verzwaringslaag nodig zodat de pijp bewegingsloos op de bodem, onder de golven, ligt.

Regelgevende documenten en hun vereisten

Er zijn drie hoofddocumenten die de organisatie van de bescherming van gaspijpleidingen regelen. KB 153-39.4-091-01 “Instructies voor het beschermen van stedelijke ondergrondse pijpleidingen tegen corrosie.” Zoals de naam al aangeeft, is deze niet van toepassing op de isolatie van gasleidingen met een diameter groter dan 83 cm - intercity en internationaal, evenals op leidingen die bovengronds of onder water zijn gelegd.

GOST 9.602-89 – een gerelateerd document waarin alle normen en berekeningen voor de bescherming van ondergrondse gasleidingen zijn opgenomen. Als de instructies uitleggen hoe en waarvan isolatie moet worden gemaakt, geeft GOST aan hoeveel van wat nodig zal zijn - van meters materiaal en gereedschap tot uitrusting en arbeidsuren van werknemers.

GOST R 51164-98 Belangrijkste stalen pijpleidingen. Algemene eisen voor corrosiebescherming. Deze norm vult een leemte op in de Voorschriften met betrekking tot hoofdleidingen. Hun bescherming moet bijzonder betrouwbaar zijn en heeft zijn eigen specifieke kenmerken, daarom zijn de regels voor de organisatie ervan opgenomen in een apart document.

Gasleidingen van nationaal en internationaal belang hebben in de regel een diameter van meer dan 830 mm, de installatie en het onderhoud ervan zijn arbeidsintensief en duur.

Deze documenten regelen de volgende zaken:

• welke soorten materialen mogen hierbij worden gebruikt soort gasleiding onder deze voorwaarden;
• hoeveel versterkte isolatie is nodig, is elektrochemische bescherming nodig;
• wie en wanneer verplicht is de gasleiding van de nodige bescherming te voorzien;
• technologie voor het aanbrengen van isolatie in de fabriek en in het veld, evenals voor het herstellen van schade;
• normen voor het verbruik van materialen en kosten van andere middelen voor het uitvoeren van werkzaamheden;
• de procedure voor het controleren van de kwaliteit van de coating en normen voor kwaliteitsindicatoren voor alle parameters voor elk type isolatie.

Zo beschrijven deze documenten stap voor stap het hele proces van leidingisolatie, van vrijgave in de fabriek tot inspectie na installatie en tijdens bedrijf. Er is geen ruimte meer voor creativiteit, omdat dit veiligheidskwesties zijn.

Bij beschadiging of slechte toepassing van de isolerende coating roest het staal in de grond vrij snel en ontstaat er gevaar voor een gaslek en brand

Er zijn ook aparte lijsten met alle aanbevolen materialen en fabrikanten van isolatie voor gasleidingen.

Gezien de complexiteit van het werk en het aanzienlijke aantal normen dat moet worden nageleefd, verwacht u niet eens dat u zelf de isolatie van de gasleiding aankunt, en de gasdienst accepteert geen werk dat wordt uitgevoerd door een externe specialist.

Soorten isolatiematerialen

Op basis van bedrijfsomstandigheden en gebruiksgemak zijn er veel soorten coatings voor het isoleren van gasleidingen. Het is voldoende om bovengrondse gasleidingen te beschermen met 2 lagen primer en 2 lagen verf of email.

Leidingen die op de zeebodem dienen, zijn bedekt met een laag beton bovenop de hoofdisolatie voor gewicht en extra bescherming.

Vervolgens zullen we het hebben over manieren om ondergrondse stalen buizen te beschermen.

Polymeer beschermende coatings

Geëxtrudeerd polyethyleen – de meest vooruitstrevende en universele bescherming. Het wordt gebruikt op buizen met een diameter van 57 – 2020 mm, het hecht stevig, vormt een perfect uniforme doorlopende laag, beschermt tegen temperatuur en mechanische invloeden en is bovendien handig in gebruik.

Bij een dergelijke coating is een stalen buis qua beschermingseigenschappen praktisch niet onderdoen voor zijn polymeeranalogen. Deze bescherming bestaat uit slechts 2 lagen: een stijve lijm en in feite polyethyleen.Desondanks kan een dergelijke sterk versterkte coating op buizen met een grote diameter 3,5 mm bereiken.

Geëxtrudeerd polypropyleen is specifiek vanwege zijn hoge mechanische sterkte: hiermee kunt u buizen door putten trekken, voor gesloten installatiemethoden, en hoeft u zich geen zorgen te maken dat de isolatie wordt beschadigd door wrijving of blijven haken aan stenen en grond. Uiterlijk en qua structuur verschilt dit type isolatie niet van polyethyleen, slechts 0,3 - 0,5 mm dunner.

Polymeer plakband Er zijn polyethyleen en polyvinylchloride, waarbij de eerste de voorkeur heeft omdat deze vier keer sterker hechten en de leidingen beter beschermen. Meestal worden zelfklevende PET-tapes gebruikt voor het repareren en isoleren van verbindingen van buizen die zijn bekleed met geëxtrudeerd polyethyleen, maar er zijn ook buizen die er in de fabriek over de gehele lengte mee zijn omwikkeld.

Indien nodig kunt u met polymeerkleefbanden de leidingbescherming ter plaatse volledig vervangen, maar hiervoor is een speciale geautomatiseerde installatie vereist

Er is ook een gecombineerde PET-coating, waarbij de gegronde buis eerst wordt omwikkeld met zelfklevende polymeertape en daar bovenop wordt beschermd met een laag geëxtrudeerd polyethyleen. Het wordt gebruikt op buizen met een diameter tot 53 cm en de totale dikte is niet groter dan 3 mm.

Isolatie op basis van bitumenmastiek

Deze isolatie verschilt fundamenteel in samenstelling en eigenschappen, vooral in de wijze van aanbrengen. De hechting van bitumen aan zowel de buis als de lagen aan elkaar wordt verzekerd door verhitting en smelten van het materiaal zelf, en niet door een hechtende primer, zoals bij PET het geval is.

Deze coating wordt aangebracht op een speciale bitumenprimer en bestaat uit 2-3 lagen mastiek, elk versterkt, en een buitenste beschermende papieren wikkel.Als gevolg hiervan wordt een doorlopende coating gevormd die de vorm van de buis volledig volgt, waarbij het versterkende glasvezel of gaas als het ware in de dikte van de bescherming is gesoldeerd.

Als versterkingsmateriaal worden glasvezel, glasvezelgaas of niet-geweven polymeerweefsel gebruikt. Glasvezelstrips worden met een lichte overlap gewikkeld om een ​​doorlopende laag te vormen

De mastiek zelf bevat, naast bitumen, verschillende insluitsels - polymeer, mineraal of rubber - die verschillende eigenschappen van het materiaal bieden. Er worden ook modificerende additieven en weekmakers aan toegevoegd, die elasticiteit, flexibiliteit, weerstand tegen kritische temperaturen en duurzaamheid toevoegen aan de natuurlijke hydrofobiciteit en het hechtingsvermogen.

Er zijn ook tapes die bitumen als lijm verbinden en speciale polymeertapes. De twee belangrijkste soorten van dergelijke coatings zijn: PALT, met warmtekrimpbare tape, en LITKOR, van polymeer-bitumentape. Met name dit laatste is nodig om verbindingen tussen leidingen met verschillende soorten isolatie te beschermen.

Materialen voor het isoleren van kleine elementen

Ook basisterminals, hoeken, ellebogen, condensaatcollectoren en andere vormelementen van gasleidingen hebben bescherming nodig.

Het is handiger om kleine onderdelen op de installatielocatie te isoleren, maar de fabriekscoating verdient de voorkeur omdat deze uniformer en betrouwbaarder is

Hiervoor zijn speciale coatings: PAP-M105 En Polur. De eerste bestaat uit twee lagen uitgeharde polyesterhars versterkt met glasvezel.

Semi-lure bestaat voornamelijk uit polyurethaan, aangevuld met technologische additieven en onderverdeeld in een hoofdcomponent en een verharder.Met behulp van deze twee verbindingen worden gevormde verbindingen zowel in de fabriek, in werkplaatsen als direct op de route geïsoleerd.

Hoe wordt isolatie aangebracht?

Het grootste deel van de isolatie wordt erop aangebracht gasleidingen, en vaak op vormdelen van een gasleiding, in de fabriek, zelfs in het stadium van de productie ervan. Bij het installeren van een pijpleiding wordt het echter noodzakelijk om de verbindingen te isoleren, wat wordt uitgevoerd onder routeomstandigheden, dat wil zeggen direct op de installatieplaats.

Bovendien worden in het veld dezelfde materialen gebruikt om de beschermende coating te repareren als er niet meer dan 10% beschadigd is, en soms zelfs om een ​​apart gebied volledig opnieuw te isoleren. Ook worden de tanks direct op het traject handmatig geïsoleerd.

Indien mogelijk worden lasnaden en fittingen geïsoleerd met dezelfde coating als de hoofdleiding - of zoveel mogelijk vergelijkbaar.

Werkzaamheden aan de isolatie van gasleidingen zijn mogelijk bij temperaturen boven -25 °C, en voor polymeerkleefbanden - boven +10 °C. Als het regent of sneeuwt, moet er een betrouwbare overkapping boven de werkplek aanwezig zijn, waardoor het onmogelijk is dat neerslag op het geïsoleerde oppervlak valt.

Op bovengrondse gaspijpleidingen

Dit type gasleiding bevindt zich in de minst agressieve omgeving en daardoor wordt de kans op roest aanzienlijk verminderd. Bovendien is schade eraan veel gemakkelijker op te merken en te repareren, dus bovengrondse gasleidingen hebben als zodanig geen isolatie nodig.

Ter bescherming tegen neerslag en luchtvochtigheid is volgens de normen een coating van 2 lagen primer en 2 lagen verf, emaille of lak voldoende.

Een gegalvaniseerde behuizing beschermt meestal gasuitlaatleidingen die thermische isolatie vereisen. Onder de behuizing wordt alleen isolatie geplaatst, er is geen extra bescherming nodig

In het geval van moeilijke bedrijfsomstandigheden wordt echter thermische isolatie van gasleidingen gebruikt - vetten, glasemailcoatings en aluminium- of zinkbehuizingen, die de buis zelf niet mogen raken.

Isolatie van ondergrondse gasleidingen

In de grond worden leidingen voortdurend blootgesteld aan vocht, en vaak aan chemische verbindingen en zwerfstromen. Dit alles kan leiden tot metaalcorrosie en gaslekkage, daarom proberen ze de isolatie zo betrouwbaar mogelijk te garanderen.

Elke ondergrondse stalen gasleiding wordt dubbel beschermd: passief – door een isolerende coating op de buis, en actief – door drainage of stroomonderdrukking door kathodische bescherming.

De meeste materialen waar we het eerder over hadden, kunnen zowel voor basisisolatie, fabrieksisolatie als op de snelweg worden gebruikt. We zullen het hieronder hebben over de belangrijkste fasen en subtiliteiten van dergelijk werk.

Polyethyleen- en polypropyleenisolatie wordt in de fabriek in verschillende fasen geproduceerd:

1. Pijpen drogen.
2. Shotreiniging tot een metaalachtige glans.
3. Verwarming van leidingen.
4. Aanbrengen van een lijmbasis op een roterende buis.
5. Aanbrengen door extrusie, kous of tapewikkeling van een polyethyleenlaag.
6. Afdichten met een speciale rol met een fluorkunststof omhulsel.
7. Waterkoeling tot 70 – 80 °C.
8. Kwaliteitscontrole van de resulterende coating.

Alle processen zijn volledig geautomatiseerd, omdat computernauwkeurigheid de sleutel is tot productkwaliteit.

Vaak wordt de buis vóór het aanbrengen van de lijm bedekt met een dunne laag epoxy voor een betere bescherming en hechting. Volgens regelgevingsdocumenten is dit niet nodig

In veldomstandigheden moeten alle fasen behouden blijven, maar ze worden geïmplementeerd met behulp van draagbare apparatuur - slijpmachines en zandstraalreinigers, gasbranders en branders.Daarnaast zijn er speciale materiaalpakketten voor het isoleren van verbindingen en het repareren van schade, bijvoorbeeld een door warmte krimpbare PET-hoes of zelfklevende polymeertape.

Voor het aanbrengen van bitumenisolatie worden de leidingen ook gereinigd, maar met behulp van metalen borstels, waardoor een schoon, maar niet glad oppervlak overblijft. Een primer bestaande uit bitumen en benzine wordt op gereinigde leidingen gegoten en ingewreven met handdoeken, en in snelwegomstandigheden - met vodden of borstels.

De primer voor bitumenisolatie is gemaakt van bitumen en gezuiverde benzine in een volumeverhouding van 1:3. Het aanbrengen in een dunne, egale laag is van groot belang voor de hechting van de coating op de buis.

Maximaal een dag later is het nodig om de hoofdcoating aan te brengen: 2-3 lagen mastiek, gescheiden door versterkingsmateriaal en aan de buitenkant beschermd door een laag papier.

Voor versterking worden glasvezel, niet-geweven polymeerweefsel of gaas gebruikt. Ze worden spiraalvormig, gelijkmatig, met lichte spanning en overlap gewikkeld.

Toepassing van isolatie in het veld

Als het nodig is om schade aan de isolatie van een ondergrondse gasleiding te repareren, of om leidingen met verschillende soorten isolatie aan te sluiten, is het belangrijk om de juiste materialen te kiezen.

PALT- en LITKOR-coatings worden alleen gebruikt in snelwegomstandigheden. Beide worden aangebracht op een bitumenprimer, maar voor de eerste keer is het noodzakelijk om eerst een laag bitumen aan te brengen en deze te versterken, en vervolgens de tape rechtstreeks op de hete mastiek te wikkelen. In het tweede geval is bitumen de onderste laag van de tape zelf, dus deze wordt rechtstreeks op de primer gewikkeld, nadat hij eerder met een brander is gesmolten.

Ondanks de uiterlijke gelijkenis mogen Litkor-tapes niet worden verward met zelfklevende PET-tapes, omdat het gebruik van een ongeschikte primer de kwaliteit van de isolatie hopeloos zal verpesten.

Repareer buizen met extrusie-PET-coating met behulp van speciale warmtekrimpbare pleisters of LITKOR bitumen-polymeertapes. Indien in de fabriek voorzien van zelfklevende PET-tape, wordt dezelfde tape gebruikt voor reparaties, zoals Polyleen. Dit is alleen mogelijk in het warme seizoen, omdat de tape niet blijft plakken in de kou en geen versmelting verdraagt.

Om de laspunten van buizen bekleed met geëxtrudeerd polyethyleen te isoleren, worden speciale manchetten gebruikt die worden bevestigd met behulp van warmtekrimp.

De bitumencoating wordt gerepareerd met dezelfde bitumenmastiek met versterking, bitumen-polymeertapes LITKOR of soortgelijk opgerold materiaal Isoplast-P.

Met LITKOR-tapes kunt u altijd verschillende leidingen in vrijwel elke combinatie verbinden, en als er geen bitumen in de oorspronkelijke coating van beide leidingen zit, kunnen directe verbindingen ook worden geïsoleerd met Polylen-kleefbanden.

Isolatie van onderwaterleidingen

Gaspijpleidingen die op de zeebodem zullen dienen, zijn bijzonder zorgvuldig geïsoleerd, omdat deze omgeving gevaarlijk is vanwege zowel chemische als mechanische schade, en onderbrekingen in de werking van de pijpleiding in de regel duiden op onderbrekingen in de internationale gastoevoer.

Het grootste deel van de leidingbescherming wordt in de fabriek ontvangen. Na het reinigen en drogen worden ze geopend met een epoxyverbinding, vervolgens wordt er een lijm op aangebracht en wordt er een polyethyleenlaag overheen aangebracht. In dit stadium zijn de pijpen vergelijkbaar met soortgelijke landpijpen, met uitzondering van de eerste epoxylaag, die op het binnenoppervlak is gedupliceerd.

Maar dat is nog niet alles: op de voorbereide buizen wordt in de fabriek kathodische bescherming aangebracht, waarna een verstevigingsframe wordt geconstrueerd en een buitenste betonlaag wordt gestort, vaak met ijzererts als vulmiddel.

Betonneren over de hoofdisolatie beschermt niet alleen tegen eventuele schade, maar spijkert de buis ook betrouwbaar op de bodem

Als gevolg van een dergelijke meerlaagse afwerking bedraagt ​​het gewicht 1 m.p. pijpen kunnen 2 ton bereiken. Het transporteren van dergelijke buizen is zeer problematisch, dus ze zijn niet te lang gemaakt, en voor elke kilometer van een offshore-gaspijpleiding zijn er enkele tientallen lassen, die elk op betrouwbare wijze moeten worden geïsoleerd.

Het aansluiten en isoleren van verbindingen gebeurt op een speciaal schip uitgerust met al het nodige. Hier worden de buizen gelast en wordt de naad grondig gereinigd met een straalmachine. Hoofdleidingen Ze hebben een enorme diameter, dus ze worden verwarmd met inductie in plaats van propaanbranders - het blijkt sneller, gelijkmatiger en veiliger.

Vervolgens wordt de primer aangebracht en wordt er een krimpkous aangebracht, vastgezet met een borgplaat. De manchet wordt eerst in het midden, langs de lasnaad, verwarmd en krimpt vervolgens met behulp van gasbranders geleidelijk van het midden naar de randen. Na de kwaliteitscontrole van deze fase wordt een bekledingsmantel geïnstalleerd voor het gieten van polyurethaanschuim. Nadat het is opgedroogd, wordt de buis naar de bodem neergelaten en bedekt met steenslag.

Controle van de kwaliteit van de isolatietoepassing

De bescherming van stalen gaspijpleidingen is een verantwoordelijke onderneming. Daarom wordt elke uitgevoerde operatie onderworpen aan een grondige inspectie, waarbij een rapport wordt opgesteld van de uitgevoerde verborgen werkzaamheden en deze in het pijpleidingpaspoort worden ingevoerd. Hoe hoogwaardig en correct geselecteerd het isolatiemateriaal ook is, het zal de functies die eraan zijn toegewezen niet aankunnen als de technologie voor het uitvoeren van het werk wordt geschonden.

De belangrijkste parameters van de afgewerkte coating die moeten worden gecontroleerd, zijn dikte, continuïteit en hechting aan de buis.Ze worden gemeten met speciale elektronische apparaten: respectievelijk diktemeters, vonkfoutdetectoren en lijmmeters. Ze beschadigen de coating niet, waardoor u alle twijfelachtige punten zonder extra kosten kunt controleren.

In fabrieksomstandigheden

In fabrieken en productiebases wordt de dikte van de coating gecontroleerd op 10% van de buizen van elke batch, op 4 plaatsen aan verschillende zijden in een cirkel op elke buis, evenals op twijfelachtige plaatsen.

De door de fabrikant op de leidingen aangebrachte isolatie is altijd uniformer, kwalitatief beter en betrouwbaarder dan de isolatie die in het veld wordt georganiseerd, zelfs bij gebruik van vergelijkbare materialen

Ook de hechting, of de kracht van hechting aan metaal en tussen lagen, moet volgens de normen worden gecontroleerd voor 10% van de producten in een batch of elke 100 m.

De continuïteit van de coating, dat wil zeggen de afwezigheid van lekke banden, slijtage en andere door overtredingen, wordt gecontroleerd op alle geïsoleerde producten over het hele gebied.

Bovendien kunnen de diëlektrische continuïteit van de coating, de slagsterkte, het afpelgebied na kathodische polarisatie en andere tests worden gecontroleerd. Bij isoleren met bitumencoatings wordt van iedere partij mastiek minimaal dagelijks een monster op fysische eigenschappen genomen.

Op de installatie- of reparatielocatie

Onder routeomstandigheden wordt ook de kwaliteit van de isolatie gecontroleerd, op continuïteit - altijd en volledig, en op dikte en hechting - elke 10e geïsoleerde las.

Bovendien wordt de breedte van de overlap op de fabriekscoating gecontroleerd, evenals het isolatiereliëf - op de afwezigheid van golvingen, rimpels, luchtkussens en andere defecten.

Als de hechting van de isolatietape aan de buis zwak is, zal deze na verloop van tijd loslaten en zal de buis onbeschermd zijn tegen de omgeving

Daarnaast wordt regelmatig de continuïteit van de isolatie van bestaande gasleidingen gecontroleerd. Om dit te doen, hoeft u ze niet eens uit te graven, en als er schade wordt vermoed, worden de leidingen blootgelegd en worden niet alleen de dikte, continuïteit en hechting gecontroleerd, maar ook de diëlektrische eigenschappen van de isolatie.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Nu weet je alles - of bijna alles - over het doel en de materialen voor het isoleren van verschillende stalen gasleidingen, en heb je ook een idee over de kenmerken van hun toepassing en het controleren van de kwaliteit van de bescherming.

En voor meer duidelijkheid raden we u aan een video te bekijken waarin in detail wordt beschreven hoe u lasverbindingen isoleert met bitumen-polymeertape:

Installeren van een krimpkous op een lasnaad:

Misschien bent u al soortgelijk werk tegengekomen, hebt u de implementatie ervan gezien of er direct aan deelgenomen. Voeg de verstrekte informatie toe of evalueer deze. We horen graag uw mening in de onderstaande discussie.