Весьма усиленная изоляция стальных труб — надежный метод защиты от коррозии
Одна из ключевых проблем стальных трубопроводов – появление коррозии. Она возникает при воздействии влаги, агрессивного грунта, блуждающих токов. Эта проблема актуальна для подземных магистралей, проходящих через жидкие среды. Для ее решения применяется весьма усиленная изоляция стальных труб, технология и материалы которой зависят от условий эксплуатации.
Общее описание поверхностной обработки
Метод заключается в нанесении многослойного покрытия на поверхность стальных труб. Это исключает их контакт с внешней средой, и, как следствие, – развитие коррозийных процессов. Обработка может выполняться во время производства или перед монтажом готовых изделий. Основной нормативный документ для создания весьма усиленной изоляции (ВУС) стальных труб – ГОСТ 9.602 2005.
Информация о технологии весьма усиленной изоляции:
- изоляционные материалы – битум, полимерные покрытия;
- диаметр труб – от 57 до 830 мм, в зависимости от технологии обработки;
- назначение магистралей – транспортировка холодной воды, нефтепродуктов, газа, канализационных стоков;
- температура рабочей среды – от -15 С до +40 С;
- способы установки трубопроводов – подземный, поверхностный, под водой.
Суть метода заключается в формировании нескольких защитных слоев. Для лучшей адгезии на разных этапах нанесения происходит термическое воздействие на трубу. Предварительно ее поверхность обрабатывается – удаляются коррозийные зоны, покраска, старые защитные материалы. Также происходит очистка от пыли.
Важно – для обеспечения полной защиты трубопровода необходимо нанесение усиленной изоляции на стыки – муфты, раструбы.
Требования согласно ГОСТу 9.602 2005
В нормативном документе описаны условия формирования весьма усиленной изоляции, требования к материалам, характеристики изолирующего слоя. Технология применяется для всех типов трубопроводов, прокладываемых в земле. Для газовых магистралей действует ограничение по максимальному давлению – оно не должно превышать 1,2 МПа. Весьма усиленная изоляция применяется для протекции подземных резервуаров, стальных конструкций связи.
В таблице указаны эксплуатационные и технические требования к покрытиям этого типа.
| Показатель | Значение |
| Адгезия к стали, Н/см, при температуре до +20 °С до +40 °С |
— 35-70 10-35 |
| Адгезия в нахлесте, Н/см лента к ленте обертка к ленте |
— 5-35 5 |
| Прочность при ударе, Дж | 4,25-10 |
| Прочность при разрыве, МПа | 10-12 |
| Водонасыщаемость за 24 часа, % | Не более 0,1% |
Эти параметры контролируются в процессе изготовления изделий и их эксплуатации. Толщину проверяют с помощью толщиномеров или аналогичных приборов без повреждения внешней оболочки. Во время выполнения ремонтных мероприятий восстанавливают целостность защитного слоя. Важно, чтобы его характеристики соответствовали параметрам остального покрытия.
Совет – после ручной установки изоляции проверяется 10% поверхности. Это делается в 4 точках по окружности.
Подробности – обзор материалов весьма усиленной изоляции
Технические и эксплуатационные качества весьма усиленной изоляции зависят от выбранных материалов и технологии их использования. При выборе, помимо степени защиты от влаги, учитывают дополнительные факторы:
- сложность монтажа;
- требования к хранению;
- требования к транспортировке.
Каждый вид материалов весьма усиленной изоляции нужно рассмотреть отдельно.
Полимеры
Обработка происходит во время изготовления труб (в заводских условиях) или в специальных подготовительных цехах. Для формирования первого слоя применяют термореактивные смолы, обладающие высоким показателем адгезии к стали. Затем наносятся дополнительные покрытия. Используют материалы рулонного типа и мастики.
Виды полимерной весьма усиленной изоляции:
- двухслойная — после механической и термической обработки на трубу наносят слой грунтовки (термореактивная смола). Затем формируется защитная оболочка из экструдированного полиэтилена;
- трехслойная — поверх грунтовки устанавливают термоплавкий полимерный подслой. После него наносят защитную оболочку. Это увеличивает температурный диапазон применения изделия;
- комбинированная трехслойная — второй зоной защиты после грунтовки выбирают полиэтиленовую ленту на липкой основе. Устанавливается в 1 слой, толщина не менее 0,45 мм.
Преимущества применения полимерных материалов:
- механическая прочность;
- надежность герметизации стальных труб;
- возможность выполнения ремонта (восстановление защитного слоя) в «полевых» условиях.
Недостаток – относительно высокая стоимость обработки.
Важно – общая толщина изоляции на основе полимеров должна составлять не менее 1,8 мм.
Мастичное (битумное) покрытие
Относится к разряду базовых. Формируется в заводских условиях или в помещениях перед отправкой на место монтажа. Для обработки используется битумный состав с полимерными или резиновыми добавками. Он обладает повышенной термоустойчивостью, эластичностью, способностью растягиваться.
Однако из-за низкой механической прочности необходима установка защитных слоев – крафт-бумаги, армированного стеклохолста.
Классификация мастичной (битумной) весьма усиленной изоляции:
- ленточная. Основа – битумная или асмольная грунтовка. Поверх нее устанавливается битумная лента (2 мм). Внешний защитный слой — крафт-бумага или полимерная обертка;
- мастичная. На грунтовку из битума или на основе полимеров наносится изоляционная мастика. Для формирования защиты используется стеклохолст;
- термоусаживающаяся. Технология применяется для ремонта трубопроводов на месте их установки. Материал термоусаживающийся со слоем мастики. Внутренняя сторона с клеевой основой.
Мастичная (битумная) изоляция стальных труб наносится быстро, что дает возможность оперативного обустройства трубопроводов. Однако из-за слабой механической прочности защитного слоя предъявляются особые требования к хранению и транспортировке труб.
Важно – для магистралей с температурой рабочей среды до +130 С можно использовать битумно-резиновый состав. Но для таких случаев выбирают термостойкие защитные материалы.
Комбинированная ВУС
Для компенсации недостатков вышеописанных методов разработали комбинированную технологию с применением битумных и полимерных прослоек. Возможно нанесение весьма усиленной изоляции на этапе изготовления труб, в подготовительных цехах или на трассах. Это повышает механическую прочность, сохраняя влагозащитные характеристики.
Порядок расположения слоев в комбинированной весьма усиленной изоляции:
- Подготовительный слой. Используется битумный состав. В некоторых случаях возможно применение полимерно-асмольных компонентов.
- Основная защита. Формируется из полиэтиленовой полимерно-битумной ленты.
- Внешняя оболочка. Полимерная, минимальная толщина 0,6 мм.
При выборе материалов учитывают их совместимость. Важно, чтобы они имели одинаковое температурное расширение. Иначе возможно расслоение, нарушение герметичности. Внедрение новых технологий нанесения происходит только после проведения испытаний.
На выбор способа формирования весьма усиленной изоляции стальных труб влияют условия эксплуатации и технических требований проекта. В зависимости от места прохождения трубопровода можно применять различные технологии ВУС.
Сталкивались ли вы с подобными методами защиты труб на практике? Ваши комментарии – основа для дополнения материала, нам важно ваше экспертное мнение. Поделитесь ссылкой в социальных сетях и сохраните ее в закладках.
Видео дополнит нашу статью.
Нанесение изоляции на трубу. Битумные пленки.
Изоляция стальных труб
Магистральные трубы априори нуждаются в качественной защите, и это совершенно не зависит от типа установки — открытая она или закрытая. Объясняется такая необходимость прежде всего протяжённостью трубопроводов, которая провоцирует потерю тепла. Благодаря этому фактору, а также другим внешним воздействиям (присутствию влаги, перепаду температур) повышается вероятность различных повреждений. Изоляция устраняет возможные риски, благодаря чему преждевременный износ стальных труб становится невозможным. При этом, обеспечивая долговечность труб, такая защита понижает риск возгорания систем и предохраняет трубы от коррозии.
Изоляционные материалы подбирают тщательно, поскольку необходимо учитывать предъявленные к ним требования. Материал, характеристики которого соответствуют стандартам, способен обеспечить бесперебойную работу разных энергетических объектов или систем ЖКХ. Выбирают его, опираясь на основные параметры самого объекта:
- тип и место установки трубопровода;
- условия его эксплуатации (влажность, температура, уровень механического воздействия);
- тепловые характеристики стальных труб;
- тип вещества или жидкости, для транспортировки которых оборудована система (вода, нефть, газ и пр.).
Но это не единственные требования, которые выдвигают в отношении изоляционных материалов, поскольку они должны полностью соответствовать «внешним» требованиям, то есть не оказывать негативного воздействия на окружающую среду.
При выборе изоляционного продукта учитывают не только толщину материала, но и его основные эксплуатационные характеристики:
- эластичность;
- плотность;
- теплопроводность;
- сжимаемость;
- теплопроводность;
- устойчивость к вибрациям;
- коррозийную стойкость.
Благодаря этим свойствам изоляция способствует хорошей сохранности стальных труб и их эксплуатационным свойствам.
Преимущества изолированных труб
Грамотный монтаж, проведённый с соблюдением всех технологических норм, делает трубопровод практически неуязвимым. Это становится возможным благодаря свойствам, характерным для изоляционного материала:
- снижает теплопотери;
- обеспечивает безопасность транспортировки вещества по трубам и самой системы;
- сокращает выброс СО2;
- способствует понижению уровня влажности и препятствует появлению конденсата на трубах, что в совокупности позволяет противостоять коррозии;
- обладает противопожарными свойствами.
Виды изоляции стальных труб
Изоляционные материалы бывают четырёх видов:
- пенополимерминеральные;
- резино-битумные мастики;
- пенополиуретановые (Изолан, Воратек);
- на основе экструдированного полиэтилена.
У каждого вида есть свои преимущества и недостатки. Каждый же из них предназначен для определённого вида трубопроводной системы.
Пенополимерминеральная изоляция
При монтаже трубопроводных магистралей используют стальные трубы с ППМ (пенополимерминеральной изоляцией). Этот вид обкладки предназначен для труб из оцинкованной и чёрной стали. Изоляционное покрытие состоит из трёх слоёв:
- внешний, выполняющий защитную функцию, толщина его составляет 10-15 мм. Внешний слой обеспечивает механическую и гидроизоляционную защиту;
- теплоизоляционный, поддерживающий оптимальный температурный режим рабочей жидкости. Это пористый материал, толщина которого зависит от региона использования труб;
- влагозащитный, предотвращающий коррозию металла, толщина материала составляет 5-10 мм.
Изоляция резино-битумной мастикой
Этот вид предназначен для защиты труб от коррозии и влаги, на теплопроводность и показатели давления материал практически не влияет. Обкладку резино-битумной мастикой наносят обычно в заводских условиях. Она должна соответствовать ГОСТ 51164-98. В готовом виде трубы отправляют на строительную площадку.
Алгоритм проводимых работ, подчинённый требованиям ГОСТ:
- грунтование поверхности — процесс, улучшающий сцепление;
- нанесение слоя мастики;
- армирование нетканым полотном;
- покрытие конструкции защитным слоем (обёрткой).
Для усиления гидроизоляции второй и третий этапы повторяют многократно.
Трубы, покрытые резино-битумной мастикой, применяются ограниченно. Их используют при прокладке газовых и водопроводных магистралей. Причина вполне объяснима. В первую очередь это узкий диапазон температур — от -10°С до +40°С. Отклонение в большую или меньшую сторону влечёт за собой разрушение изоляционного покрытия.
Пенополиуретановая изоляция
Изоляцию этого вида наносят на трубы методом распыления. Изоляторы типа Изолан и Воратек предназначены для защиты оцинкованных или стальных трубопроводов стандартного типа. Материалы безопасны для внешней среды, поскольку их основу составляют экологически чистые элементы. Грамотное нанесение состава на поверхность труб продлевает срок службы конструкции до тридцати лет и более. Такую защиту можно усилить с помощью полиэтиленовой оцинковки.
Что относится к недостаткам покрытия:
- горючесть;
- защитный слой быстро разрушается после попадания влаги;
- покрытие разрушается под действием ультрафиолета.
Нарушение целостности покрытия при попадании влаги требует полной замены изоляции, ремонт в этом случае нецелесообразен. Поэтому внутри слоя ППУ устанавливают систему оперативного дистанционного контроля (СОДК), способную вовремя отследить уровень влажности и устранить проблему.
Трубы, изолированные ППУ, способны выдерживать высокие нагрузки: давление до 1,5 МПа и температуры до 140°С. Но такие показатели возможны при соблюдении норм и требований. Эти трубы подчиняются требованиям ГОСТ 30732-2006, где указаны нормативы технических показателей:
- max теплопроводность при 50°С — 0,033 Вт/м;
- min плотность — 60 кг/м³;
- min прочность при деформации/сжатии — 0,3 МПа.
Трубы с ППУ обычно используют для прокладывания наземных или подземных теплотрасс.
Изоляция при помощи экструдированного полиэтилена
Трубы с такой изоляцией изготавливаются строго на заводах. Конструкция нуждается в тщательной подготовке к нанесению изоляции, которая наносится в три слоя:
- адгезивный — слой, склеивающий трубу и изоляционный материал;
- выравнивающий — прослойка из эпоксидной смолы, заполняющая дефекты, сколы и трещины;
- изоляционный — слой из полиэтилена.
Трубы с такой изоляцией могут служить сроком до 50 лет, не нуждаясь в ремонте. Примером такой изоляции является полиэтиленовая композиция «НОВОПЛАСТ-ПЭ-БД» производства ООО КСИ (Самара). Преимущества полиэтиленовой изоляции очевидны:
- она не причиняет вреда окружающей среде, то есть экологична;
- хорошо предотвращает коррозию;
- активно противостоит агрессивной внешней среде — перепаду температур, химическому воздействию, гидравлическим ударам и пр.
Эти трубы широко используют при строительстве основных видов магистралей — водных, нефтяных, газовых, подводных. Температура рабочей среды может варьироваться в пределах от -20 до +60°С.
Не все виды изоляции востребованы в строительстве в равной степени. При строительстве трубопроводов обычно используют трубы с пенополиуретановой изоляцией (ППУ) или с покрытием из экструдированного полиэтилена. ППУ чаще используют при прокладке магистралей, при разводке частных сетей более оправдано использование покрытие из экструдированного полиэтилена.
Источник https://sovet-ingenera.com/vodosnab/vodoprovod/vesma-usilennaya-izolyaciya.html
Источник https://www.ksi-izol.ru/novosti/izolyatsiya-stalnykh-trub/