Основные способы изоляции газопроводов

Для эффективной работы магистральные трубы нуждаются в надежной изоляции. Будь то трубопровод для природного газа, горячей или холодной воды, топлива, стабильность температуры крайне важна. Изоляция газопровода обеспечивает лучший контроль процесса, поддерживая оптимальную температуру внутри. Это способствует повышению эффективности работы, снижению потерь энергии, что, в свою очередь, снижает эксплуатационные расходы.

Когда природный газ движется по газовой магистрали, его давление и температура изменяются из-за эффекта Джоуля-Томпсона, трения, изменения высоты, ускорения и передачи тепла в окружающую среду или из нее. Из-за изменения давления и температуры в линии также могут образовываться жидкость и твердое вещество (гидрат), что, в свою очередь, влияет на профиль давления. Это может помешать работе трубопровода при предполагаемом или максимальном давлении, что может привести к авариям или поломкам.

Изоляционное покрытие предотвращает потери тепла и скачки температуры. Оно не дает жидкости образовываться внутри трубопровода: таким образом, поддерживается оптимальный профиль давления.

Что это такое?

При изоляции стального газопровода на внешнюю поверхность труб наносят слой мастики или специальные ленты, защищающие металл от воздействий. Процесс проходит в заводских условиях, на этапе производства конструкций, или при эксплуатации – например, в рамках планового ремонта.

Почему это необходимо?

• Контроль конденсации.
  Когда температура не поддерживается, в трубах образуется конденсат, со временем вода накапливается. Правильная изоляция с применением соответствующей облицовки минимизирует вероятность образования конденсата.
• Защита от коррозии.
  Со временем металл поддается коррозии, но специальные покрытия замедляют этот процесс.
• Управление шумом.
  Во время работы трубы могут создавать вибрации и даже стучать. Если их правильно изолировать, чрезмерные эксплуатационные звуки сводятся к минимуму.
• Безопасность.
  При повышении температуры возникает риск аварий, а защитный слой минимизирует риски, поддерживая температуру в пределах допустимого диапазона.
• Снижение расходов, связанных с потерями топлива.
  При качественной изоляции энергопотери практически отсутствуют.

Как проводится?

Изоляцию трубы проводят на заводе, при выпуске новых конструкций, но при необходимости уже после монтажа: для устранения повреждений или в рамках капитального ремонта. Тип, толщина и другие характеристики материала подбирают, исходя из окружающих условий, типа установки коммуникаций (подземная, наземная). Чаще для защиты газопроводов используют битумные мастики и полимеры.

При изоляции в полевых условиях доступ к некоторым участкам труб (например, при изоляции подземного газопровода) может быть ограничен, поэтому работу осуществляют с помощью специальных автоматизированных устройств. В редких случаях применяют ручной метод: например, для работы с небольшими участками и стыками.

Подготовка трубы к изоляции включает:

1. Очистку поверхности от коррозии и загрязнений. Для этого используют трубоочистное оборудование и специальные инструменты.
2. Грунтовка газопровода. На трубы наносят тонкий слой грунтовки (около 0,1 мм), затем ждут его полного застывания.
3. Нанесение изолирующего слоя. Для эффективной изоляции используют горячую битумную мастику, которую наносят в несколько слоев: их количество зависит от требований системы.
4. Оборачивание пленкой. Трубу, покрытую изоляционным материалом, плотно обматывают пленкой, внимательно следя за тем, чтобы на поверхности не было морщин.
5. Измерение показателей покрытия: плотности, толщины и других. Для этого используют измерительные приборы: дефектоскопы, толщинометры.

Используемые материалы

Выбор материала для изоляции трубы определяют условия эксплуатации и способ установки газопровода. Например, для защиты надземных систем поверхность дважды грунтуют, а после в несколько слоёв окрашивают эмалью или краской. При прокладке в морской воде обеспечивают усиленную защиту: основной изолирующий слой покрывают бетоном.

Для защиты подземных трубопроводов используют два типа покрытий: полимеры и битумные мастики. Самым надежным и универсальным видом полимеров для изоляции газовых магистралей является экструдированный полиэтилен. Особенности:

• удобство нанесения;
• подходит для труб диаметром от 5,7 до 14,20 см, длиной до 12,4 м;
• образует прочное, равномерное покрытие, плотно приклеивается к металлу;
• обеспечивает надежную защиту от низких/высоких температур, механических нагрузок.

Существуют также поливинилхлоридные липкие ленты, но лучшую защиту и более плотное сцепление создают полиэтиленовые. Часто их применяют при ремонте действующих газопроводов, реже полиэтиленовыми лентами трубы обматывают в заводских условиях.

Битумно-мастичные покрытия отличаются от ПЭТ по способу нанесения и свойствам. Перед изоляцией грунтовку не наносят: адгезия обеспечивается не клеевым составом, а нагреванием мастики до состояния плавления. Несколько слоев мастики (как правило, 2-3) наносят на битумный праймер. Каждый слой армируют, снаружи материал покрывают бумажной оберткой. В результате образуется сплошное ровное покрытие с армирующей сеткой, идентичное форме труб.

Битумная мастика для газопроводов содержит не только битум, но и добавки на резиновой, минеральной или полимерной основе. Они придают составу разные свойства. Чтобы сделать покрытие эластичным, усилить защиту от температурных скачков и адгезивную способность, в мастики добавляют модификаторы и пластификаторы.
Еще одна группа покрытий соединяет битум и полимерные ленты: это ленты ПАЛТ и ЛИТКОР.