Вельми посилена ізоляція сталевих труб - надійний метод захисту від корозії

Одна з ключових проблем сталевих трубопроводів - поява корозії. Вона виникає при впливі вологи, агресивного ґрунту, блукаючих струмів. Ця проблема актуальна для підземних магістралей, що проходять через рідкі середовища. Для її вирішення застосовується вельми посилена ізоляція сталевих труб, технологія і матеріали якої залежать від умов експлуатації.

Зміст статті:

• Загальний опис поверхневої обробки
• Вимоги згідно з ГОСТом 9.602 2005
• Подробиці - огляд матеріалів вельми посиленої ізоляції
  Полімери
  Мастичне (бітумне) покриття
  Комбінована ВПІ

Загальний опис поверхневої обробки

Метод полягає в нанесенні багатошарового покриття на поверхню сталевих труб. Це унеможливлює їхній контакт із зовнішнім середовищем, і, як наслідок, - розвиток корозійних процесів. Обробка може виконуватися під час виробництва або перед монтажем готових виробів. Основний нормативний документ для створення вельми посиленої ізоляції (ВПІ) сталевих труб - ГОСТ 9.602 2005.

Інформація про технологію вельми посиленої ізоляції:

• ізоляційні матеріали - бітум, полімерні покриття;
• діаметр труб - від 57 до 830 мм, залежно від технології обробки;
• призначення магістралей - транспортування холодної води, нафтопродуктів, газу, каналізаційних стоків;
• температура робочого середовища - від -15 С до +40 С;
• способи встановлення трубопроводів - підземний, поверхневий, під водою.

Суть методу полягає у формуванні кількох захисних шарів. Для кращої адгезії на різних етапах нанесення відбувається термічний вплив на трубу. Попередньо її поверхня обробляється - видаляються корозійні зони, фарбування, старі захисні матеріали. Також відбувається очищення від пилу.

Важливо - для забезпечення повного захисту трубопроводу необхідне нанесення посиленої ізоляції на стики - муфти, розтруби.

Вимоги згідно з ГОСТом 9.602 2005

У нормативному документі описано умови формування вельми посиленої ізоляції, вимоги до матеріалів, характеристики ізолюючого шару. Технологія застосовується для всіх типів трубопроводів, що прокладаються в землі. Для газових магістралей діє обмеження щодо максимального тиску - він не повинен перевищувати 1,2 МПа. Вельми посилена ізоляція застосовується для протекції підземних резервуарів, сталевих конструкцій зв'язку.

У таблиці вказані експлуатаційні та технічні вимоги до покриттів цього типу.

Показник / Значення

• Адгезія до сталі, Н/см, за температури
  до +20 °С / 35-70
  до +40 °С / 10-35
• Адгезія в нахлесті, Н/см
  стрічка до стрічки / 5-35
  обгортка до стрічки / 5
• Міцність під час удару, Дж / 4,25-10
• Міцність під час розриву, МПа / 10-12
• Водонасичуваність за 24 години, % / Не більше 0,1%.

Ці параметри контролюються в процесі виготовлення виробів і їх експлуатації. Товщину перевіряють за допомогою товщиномірів або аналогічних приладів без пошкодження зовнішньої оболонки. Під час виконання ремонтних заходів відновлюють цілісність захисного шару. Важливо, щоб його характеристики відповідали параметрам решти покриття.

Порада - після ручного встановлення ізоляції перевіряється 10% поверхні. Це робиться в 4 точках по колу.

Подробиці - огляд матеріалів вельми посиленої ізоляції

Технічні та експлуатаційні якості вельми посиленої ізоляції залежать від обраних матеріалів і технології їх використання. При виборі, крім ступеня захисту від вологи, враховують додаткові чинники:

• складність монтажу;
• вимоги до зберігання;
• вимоги до транспортування.

Кожен вид матеріалів вельми посиленої ізоляції потрібно розглянути окремо.

Полімери

Обробка відбувається під час виготовлення труб (у заводських умовах) або в спеціальних підготовчих цехах. Для формування першого шару застосовують термореактивні смоли, що мають високий показник адгезії до сталі. Потім наносяться додаткові покриття. Використовують матеріали рулонного типу і мастики.

Види полімерної вельми посиленої ізоляції:

• двошарова - після механічної та термічної обробки на трубу наносять шар ґрунтовки (термореактивна смола). Потім формується захисна оболонка з екструдованого поліетилену;
• тришарова - поверх ґрунтовки встановлюють термоплавкий полімерний підшар. Після нього наносять захисну оболонку. Це збільшує температурний діапазон застосування виробу;
• комбінована тришарова - другою зоною захисту після ґрунтовки вибирають поліетиленову стрічку на липкій основі. Встановлюється в 1 шар, товщина не менше 0,45 мм.

Переваги застосування полімерних матеріалів:

• механічна міцність;
• надійність герметизації сталевих труб;
• можливість виконання ремонту (відновлення захисного шару) в "польових" умовах.

Недолік - відносно висока вартість обробки.

Важливо - загальна товщина ізоляції на основі полімерів має становити не менше 1,8 мм.

Мастичне (бітумне) покриття

Належить до розряду базових. Формується в заводських умовах або в приміщеннях перед відправкою на місце монтажу. Для обробки використовується бітумний склад з полімерними або гумовими добавками. Він має підвищену термостійкість, еластичність, здатність розтягуватися.

Однак через низьку механічну міцність необхідна установка захисних шарів - крафт-паперу, армованого скловолокна.

Класифікація мастичної (бітумної) вельми посиленої ізоляції:

• стрічкова. Основа - бітумна або асмольна ґрунтовка. Поверх неї встановлюється бітумна стрічка (2 мм). Зовнішній захисний шар - крафт-папір або полімерна обгортка;
• мастична. На ґрунтовку з бітуму або на основі полімерів наноситься ізоляційна мастика. Для формування захисту використовується склополотно;
• термоусаджувальна. Технологія застосовується для ремонту трубопроводів на місці їх встановлення. Матеріал термоусаджувальний з шаром мастики. Внутрішня сторона з клейовою основою.

Мастична (бітумна) ізоляція сталевих труб наноситься швидко, що дає можливість оперативного облаштування трубопроводів. Однак через слабку механічну міцність захисного шару висуваються особливі вимоги до зберігання і транспортування труб.

Важливо - для магістралей з температурою робочого середовища до +130 С можна використовувати бітумно-гумовий склад. Але для таких випадків вибирають термостійкі захисні матеріали.

Комбінована ВПІ

Для компенсації недоліків вищеописаних методів розробили комбіновану технологію із застосуванням бітумних і полімерних прошарків. Можливе нанесення вельми посиленої ізоляції на етапі виготовлення труб, у підготовчих цехах або на трасах. Це підвищує механічну міцність, зберігаючи вологозахисні характеристики.

Порядок розташування шарів у комбінованій вельми посиленій ізоляції:

1. Підготовчий шар. Використовується бітумний склад. У деяких випадках можливе застосування полімерно-асмольних компонентів.
2. Основний захист. Формується з поліетиленової полімерно-бітумної стрічки.
3. Зовнішня оболонка. Полімерна, мінімальна товщина 0,6 мм.

Під час вибору матеріалів враховують їхню сумісність. Важливо, щоб вони мали однакове температурне розширення. Інакше можливе розшарування, порушення герметичності. Впровадження нових технологій нанесення відбувається тільки після проведення випробувань.

На вибір способу формування вельми посиленої ізоляції сталевих труб впливають умови експлуатації та технічні вимоги проєкту. Залежно від місця проходження трубопроводу можна застосовувати різні технології ВУС.