Tērauda gāzes cauruļvadu izolācija: izolācijas materiāli un to uzklāšanas veidi
Vai plānojat gazificēt māju vai modernizēt gāzes padevi? Gāzesvads ir viens no vērtīgākajiem un bīstamākajiem komunikāciju veidiem, tāpēc tā droša aizsardzība ir ārkārtīgi svarīga.
Piekrītiet, gāzes caurules bojājums un šīs degvielas noplūde var diezgan ilgi palikt nepamanīta, un pēc tam izraisīt visbēdīgākās sekas. Labāk jau laikus visu rūpīgi izpētīt un apdrošināties, iekārtojot aizsardzību, vai ne?
Ja jūs interesē tērauda gāzesvadu izolācija, šajā rakstā jūs saņemsiet atbildes uz šādiem jautājumiem: kāpēc tā ir vajadzīga, kāda tā ir, kādos gadījumos un kā tiek izmantots katrs izolācijas materiāla veids, kā tiek veikta pārklājuma kvalitātes pārbaude. Mēs pieminēsim visus gāzesvadu veidus: no maģistrālajiem līdz zemspiediena caurulēm, no virszemes līdz zemūdens, atbildēsim uz visiem radušajiem jautājumiem.
Raksta saturs:
Gāzesvada izolācijas funkcijas
Mūsdienās gāzesvadam ir pieslēgta praktiski katra ēka katrā apdzīvotā vietā, bez zilās degvielas ir grūti iedomāties mūsdienu cilvēka dzīvi. Iedomājieties, cik daudz cauruļu ir nepieciešams, lai īstenotu šādu piegādes tīklu!
Tās stiepjas pār mūsu galvām, zem kājām, dziļi zemē un pat pa jūras dibenu. Katram šī gāzes tīkla centimetram jābūt droši aizsargātam un absolūti drošam, jo noplūde var izraisīt plaša mēroga avāriju, ar postījumiem un dažkārt pat upuriem.

Polietilēna gāzesvadiem nav nepieciešama papildu aizsardzība, bet tos nevar izmantot visur, un nomaiņa ir dārga, tāpēc lielākā daļa gāzes cauruļu ir tērauda.
Lai tērauds nerūsētu un nesabojātos, to apstrādā ar īpašiem sastāviem un materiāliem, kas izolē tā virsmu no apkārtējās vides. Šādu pārklājumu galvenās funkcijas ir aizsardzība pret mitrumu, ķīmisku ietekmi, mehānisku iedarbību, kā arī dielektriskā aizsardzība.

Papildus pārklājumam, lai nodrošinātu drošu aizsardzību pret klaiņojošām un pastāvīgām strāvām, pazemes gāzes vados tiek organizēta elektroķīmiskā katoda aizsardzība, kas nodrošina šo lādiņu novadīšanu caur īpašu vadītāju uz drenāžas apakšstaciju.
Zemes virsmas cauruļvadam aizsardzība ir mazāk solīda, jo to ir vieglāk atjaunināt, un caurules tiek pakļautas tikai atmosfēras mitruma iedarbībai, regulāri izžūstot. Savukārt jūras gāzes vadiem – gluži pretēji, papildus drošai aizsardzībai pret agresīvu vidi ir nepieciešams papildu atsvara slānis, lai caurule nekustīgi gulētu uz grunts, zem viļņiem.
Normatīvie dokumenti un to prasības
Pastāv 3 pamatdokumenti, kas reglamentē gāzes vadu aizsardzības organizēšanu. RD 153-39.4-091-01 «Instrukcija pilsētas pazemes cauruļvadu aizsardzībai pret koroziju». Kā skaidrs no nosaukuma, tā neattiecas uz gāzes cauruļu izolāciju, kuru diametrs ir lielāks par 83 cm – starppilsētu un starptautiskajiem, kā arī uz caurulēm, kas novietotas virs zemes vai zem ūdens.
GOST 9.602-89 – saistīts dokuments, kurā ir dotas visas normas un aprēķini pazemes gāzes vadu aizsardzībai. Ja instrukcija paskaidro, kā un no kā iekārtot izolāciju, tad GOST norāda, cik daudz kā būs nepieciešams – no materiālu metriem un instrumentiem līdz iekārtām un darbinieku darba stundām.
GOST R 51164-98 Tērauda maģistrālie cauruļvadi. Vispārīgās prasības aizsardzībai pret koroziju. Šis standarts aizpilda trūkumu Instrukcijā attiecībā uz maģistrālajiem cauruļvadiem. To aizsardzībai jābūt īpaši uzticamai, un tai ir sava specifika, tāpēc tās organizēšanas normas ir izdalītas atsevišķā dokumentā.

Šie dokumenti reglamentē šādus jautājumus:
- kādus materiālu veidus ir atļauts izmantot uz šāda gāzes vada veida šajos apstākļos;
- cik lielā mērā ir nepieciešama pastiprināta izolācija, vai ir vajadzīga elektroķīmiskā aizsardzība;
- kuram un kad ir jānodrošina gāzes vads ar nepieciešamo aizsardzību;
- izolācijas uzklāšanas tehnoloģija rūpnīcā un lauka apstākļos, kā arī bojājumu remontam;
- materiālu patēriņa normas un citu resursu izmaksu normas darbu veikšanai;
- pārklājuma kvalitātes pārbaudes kārtība un kvalitātes rādītāju normatīvi visiem parametriem katram izolācijas veidam.
Tādējādi šajos dokumentos soli pa solim ir aprakstīts viss cauruļu izolācijas process, no izlaides rūpnīcā līdz pārbaudei pēc uzstādīšanas un ekspluatācijas laikā. Nekādas radošās brīvības neatliek, jo tie ir drošības jautājumi.

Pastāv arī atsevišķi saraksti, kuros uzskaitīti visi ieteicamie materiāli un izolācijas ražotāji gāzes vadiem.
Ņemot vērā darbu sarežģītību un ievērojamo normu skaitu, kas jāievēro, pat neceriet tikt galā ar gāzes vada izolāciju patstāvīgi, un gāzes dienests nepieņems trešās puses meistara veiktos darbus.
Izolācijas materiālu veidi
Pamatojoties uz ekspluatācijas apstākļiem un lietošanas ērtumu, pastāv daudzi pārklājumu veidi gāzes cauruļu izolācijai. Virszemes gāzes vadus pietiek aizsargāt ar 2 gruntskrāsas slāņiem un 2 krāsas vai emaljas slāņiem.
Caurules, kas kalpos jūras dibenā, virs pamata izolācijas tiek pārklātas ar betona slāni, lai palielinātu svaru un nodrošinātu papildu aizsardzību.
Tālāk mēs runāsim par tērauda cauruļu aizsardzības līdzekļiem zem zemes.
Polimēru aizsargpārklājumi
Ekstrudēts polietilēns – visprogresīvākā un universālākā aizsardzība. To izmanto caurulēm ar diametru 57 – 2020 mm, tas cieši pielīp, veido ideāli vienmērīgu nepārtrauktu slāni, aizsargā pret temperatūras un mehāniskām ietekmēm, kā arī ir ērts darbā.
Šādā pārklājumā tērauda caurule praktiski neatpaliek aizsardzības raksturlielumu ziņā no polimēru analogiem. Šī aizsardzība sastāv tikai no 2 slāņiem – cieta līmējoša adhēzīva un, pats polietilēns. Neskatoties uz to, šāds pastiprināta tipa pārklājums uz liela diametra caurulēm var sasniegt 3,5 mm.
Ekstrudēts polipropilēns ir specifisks ar savu augsto mehānisko izturību: ar to var vilkt caurules caur aku, slēgtiem ieguldīšanas veidiem, un neuztraukties, ka no berzes vai aizķeršanās pie akmeņiem un grunts izolācija tiks bojāta. Ārēji un pēc uzbūves šis izolācijas veids neatšķiras no polietilēna, tikai par 0,3 – 0,5 mm plānāks.
Polimēru lipīgās lentes ir polietilēna un polivinilhlorīda, un pirmās ir vēlamākas, jo tās pielīp 4 reizes stiprāk un labāk aizsargā caurules. Biežāk lipīgās PET lentes izmanto cauruļu savienojumu remontam un izolācijai ar ekstrudēta polietilēna pārklājumu, bet ir arī caurules, kas rūpnīcā ar tām aptītas visā garumā.

Ir arī kombinēts PET pārklājums, kurā gruntētā caurule vispirms tiek aptīta ar lipīgu polimēra lenti, un virs tās aizsargāta ar ekstrudētā polietilēna slāni. To izmanto caurulēm ar diametru līdz 53 cm, un kopējais biezums nepārsniedz 3 mm.
Izolācija uz bitumena mastiku bāzes
Šāda izolācija būtiski atšķiras pēc sastāva un īpašībām, pirmkārt – pēc uzklāšanas veida. Bitumena adhēzija gan pie caurules, gan slāņu savā starpā tiek nodrošināta ar materiāla sildīšanu un kausēšanu, nevis ar līmes grunti, kā PET gadījumā.
Šāds pārklājums tiek uzklāts uz īpaša bitumena gruntējuma, un tas sastāv no 2–3 mastikas slāņiem, no kuriem katrs ir armēts, un ārējā papīra aizsargapvalka. Rezultātā veidojas nepārtraukts pārklājums, kas pilnībā atkārto caurules formu, kur armējošais stikla šķiedra vai siets ir it kā ietapināts aizsardzības biezumā.

Pati mastika papildus bitumenam satur dažādus ieslēgumus – polimērus, minerālus vai gumijas –, kas nodrošina dažādas materiāla īpašības. Tajā tiek pievienotas arī modificējošas piedevas un plastifikatori, kas dabiskajai hidrofobitātei un adhēzijas spējai piešķir elastību, lokanību, izturību pret kritiskām temperatūrām un ilgmūžību.
Pastāv arī lentes, kas apvieno bitumenu kā līmi un īpašas polimēra lentes. Divi galvenie šādu pārklājumu veidi ir PALT ar termiski sarūkošu lenti un LITKOR no polimēra-bitumena lentes. Pēdējais īpaši nepieciešams, lai aizsargātu savienojumus starp caurulēm ar dažādu izolācijas veidu.
Materiāli mazu elementu izolācijai
Cokola atzarojumi, leņķi, līkumi, kondensāta savācēji un citi gāzes vadu veidgabali arī ir jāaizsargā.

Šim nolūkam ir īpaši pārklājumi: PAP-M105 un Polur. Pirmais ir divi slāņi sacietējušas poliestera sveķu, armēti ar stikla šķiedru.
Polur savukārt galvenokārt sastāv no poliuretāna, papildināta ar tehnoloģiskām piedevām un sadalīta pamatkomponentā un cietinātājā. Ar šiem diviem sastāviem veidgabali tiek izolēti gan rūpnīcā, gan darbnīcās, gan tieši trasē.
Kā tiek uzklāta izolācija?
Lielākā daļa izolācijas tiek uzklāta uz gāzes caurulēm, un bieži vien arī uz gāzes vada veidgabaliem, rūpnīcas apstākļos, jau to ražošanas posmā. Tomēr, montējot cauruļvadu, rodas nepieciešamība izolēt savienojumus, ko veic trasē – tas ir, tieši ieklāšanas vietā.
Turklāt lauka apstākļos ar šiem pašiem materiāliem veic aizsargpārklājuma remontu, ja bojāts ne vairāk kā 10%, un retumis – pat pilnīgu atsevišķa posma pārizolāciju. Arī manuāli, tieši trasē, izolē rezervuārus.
Ja iespējams, metinātās šuves un veidgabalus izolē ar tādu pašu pārklājumu kā pamata cauruli – vai pēc iespējas līdzīgāku.
Gāzes vada izolācijas darbus var veikt temperatūrā virs -25 °C, bet polimēru lipīgajām lentēm – virs +10 °C. Ja līst lietus vai snieg, virs darba vietas jābūt uzticamai nojumei, kas nepieļaus nokrišņu nokļūšanu uz izolējamo virsmu.
Virszemes gāzesvada cauruļu izolācija
Šis gāzes vadu tips atrodas vismazāk agresīvā vidē, tāpēc rūsas rašanās risks ir ievērojami samazināts. Turklāt bojājumus uz tā ir daudz vieglāk pamanīt un novērst, tādēļ virszemes gāzes vadiem izolācija kā tāda nav nepieciešama.
Lai aizsargātu pret nokrišņiem un atmosfēras mitrumu, saskaņā ar normatīviem pietiek ar 2 gruntskrāsas kārtām un 2 krāsas, emaljas vai lakas kārtām.

Tomēr sarežģītos ekspluatācijas apstākļos tiek izmantota gāzes vadu siltumizolācija – konsistentās smērvielas, stikla emaljas pārklājumi, kā arī alumīnija vai cinka apvalki, kas nedrīkst saskarties ar pašu cauruli.
Pazemes gāzesvadu izolācija
Zemē caurules pastāvīgi tiek pakļautas mitruma iedarbībai, un bieži vien arī ķīmisko savienojumu un klaiņojošo strāvu iedarbībai. Tas viss var izraisīt metāla koroziju un gāzes noplūdi, tāpēc izolāciju cenšas nodrošināt pēc iespējas uzticamāk.
Katrs pazemes tērauda gāzes vads ir aizsargāts dubulti: pasīvi – ar caurules izolācijas pārklājumu, un aktīvi – ar strāvas novadīšanu vai slāpēšanu, izmantojot katoda aizsardzību.
Lielāko daļu materiālu, par kuriem mēs stāstījām iepriekš, var izmantot gan pamata, rūpnīcas izolācijai, gan trasē. Par galvenajiem šādu darbu veikšanas posmiem un niansēm pastāstīsim tālāk.
Polietilēna un polipropilēna izolāciju rūpnīcā realizē vairākos posmos:
- Cauruļu žāvēšana.
- Tīrīšana ar šāvienu līdz metāliska spīdumam.
- Cauruļu uzkarsēšana.
- Līmes bāzes uzklāšana uz rotējošās caurules.
- Polietilēna slāņa uzklāšana ar ekstrūzijas, uzvelkamās uzmavas vai lentes tinuma metodi.
- Sablietēšana ar speciālu veltni ar fluoroplasta apvalku.
- Ūdens dzesēšana līdz 70 – 80 °C.
- Iegūtā pārklājuma kvalitātes kontrole.
Visi procesi ir pilnībā automatizēti, jo datora precizitāte ir produktu kvalitātes garantija.

Lauka apstākļos visi posmi ir jāsaglabā, bet tie tiek īstenoti, izmantojot portatīvo aprīkojumu – slīpmašīnas un smilšu strūklas tīrītājus, gāzes degļus un lodēšanas lampas. Turklāt ir īpaši materiālu komplekti savienojumu izolācijai un bojājumu remontam – piemēram, termosarūkoša PET aproce vai lipīga polimēra lente.
Lai uzklātu bitumena izolāciju, caurules arī notīra, bet jau ar metāla sukām, atstājot tīru, bet ne gludu virsmu. Primeru, kas sastāv no bitumena un benzīna, lej uz notīrītajām caurulēm un berž ar dvieļiem, bet trases apstākļos – ar lupatām vai otām.

Ne vēlāk kā pēc diennakts ir jāuzklāj pamatpārklājums: 2-3 slāņi mastikas, atdalīti ar armējošu materiālu un no ārpuses aizsargāti ar papīra slāni.
Armēšanai izmanto stikla audumu, neaustu polimēra drānu vai sietu. Tos uztin spirālveidā, vienmērīgi, ar nelielu spriegojumu un pārlaidumu.
Izolācijas uzklāšana lauka apstākļos
Ja nepieciešams remontēt pazemes gāzesvada izolācijas bojājumus vai savienot caurules ar dažāda veida izolāciju, ir svarīgi pareizi izvēlēties izmantojamos materiālus.
Pārklājumi PALT un LITKOR tiek izmantoti tikai trases apstākļos. Abi tiek uzklāti uz bitumena gruntējuma, bet pirmajam vispirms jāuzklāj bitumena slānis un jāarmē tas, un pēc tam tieši uz karstās mastikas uztīt lenti. Otrajā gadījumā bitumens ir pašas lentes apakšējais slānis, tāpēc to uztīt uzreiz uz gruntējuma, iepriekš izkausējot ar degli.
Neskatoties uz ārējo līdzību, nedrīkst sajaukt LITKOR lentes ar lipīgām PET lentēm, jo neatbilstoša gruntējuma izmantošana bezcerīgi sabojās izolācijas kvalitāti.
Caurules ar ekstrudētu PET pārklājumu remontē, izmantojot īpašus termosarūkošus plāksterus vai LITKOR bitumena-polimēra lentes. Ja rūpnīcas pārklājums ir lipīga PET lente, remontam izmanto to pašu, piemēram, Polilēns. Tas ir iespējams tikai siltajā gadalaikā, jo lente salā nelīp un nepanes izkausēšanu.

Bitumena pārklājumu remontē ar tādām pašām bitumena mastikām ar armēšanu, LITKOR bitumena-polimēra lentēm vai līdzīgu ruļļmateriālu Izoplasts-P.
Savienot dažādas caurules absolūti jebkādās kombinācijās vienmēr var ar LITKOR lentēm, bet, ja abu cauruļu oriģinālajā pārklājumā trūkst bituma, tad tiešos savienojumus var izolēt arī ar Polilen līmlentēm.
Cauruļu izolācija zem ūdens
Gāzes vadi, kas kalpos jūras dzelmē, tiek izolēti īpaši rūpīgi, jo šī vide ir bīstama gan ķīmiskiem, gan mehāniskiem bojājumiem, un darbības pārtraukumi caurulē parasti nozīmē pārtraukumus starptautiskajās gāzes piegādēs.
Lielāko daļu caurules aizsardzības tā saņem jau rūpnīcā. Pēc tīrīšanas un žāvēšanas tās pārklāj ar epoksīda sastāvu, pēc tam uzklāj adhezīvu, un tam virsū – polietilēna slāni. Šajā posmā caurules ir līdzīgas analogām sauszemes caurulēm, izņemot pirmo epoksīda slāni, kas tiek dublēts arī uz iekšējās virsmas.
Tomēr tas vēl nav viss: uz sagatavotajām caurulēm jau rūpnīcā uzstāda katodaizsardzību, pēc tam izbūvē armēšanas karkasu un aizpilda ārējo betona slāni, bieži vien – ar dzelzs rūdu kā pildvielu.

Šādas daudzslāņu apdares rezultātā 1 metra caurules svars var sasniegt 2 tonnas. Transportēt šādas caurules ir diezgan problemātiski, tāpēc tās netiek ražotas pārāk garas, un uz katru jūras gāzes vada kilometru ir vairāki desmiti metināto šuvju, no kurām katrai jābūt droši izolētai.
Savienošana un šuvju izolācija notiek uz speciālas baržas, kas aprīkota ar visu nepieciešamo. Šeit caurules metina, šuve rūpīgi tiek tīrīta ar smilšu strūklas iekārtu. Maģistrālās caurules ir milzīga diametra, tāpēc tās silda ar indukcijas, nevis propāna degļiem – tas ir ātrāk, vienmērīgāk un drošāk.
Pēc tam tiek uzklāts gruntējums un uzstādīta termiski sarūkoša aproce, fiksēta ar slēdzenes plāksni. Aproce tiek sasildīta vispirms pa vidu, gar metinājuma šuvi, un pēc tam pakāpeniski saraujama ar gāzes degļiem visa, no centra uz malām. Pēc šī posma kvalitātes kontroles uzstāda oderes apvalku PPU ieliešanai. Pēc tā izžūšanas cauruli nolaiž dibenā un aizber ar šķembām.
Izolācijas uzklāšanas kvalitātes pārbaude
Tērauda gāzes vadu aizsardzība ir atbildīgs pasākums, tāpēc katra veiktā darbība tiek rūpīgi pārbaudīta, sastādot slēgto darbu aktu un ierakstot tos cauruļvada pasē. Lai cik kvalitatīvs un pareizi izvēlēts būtu izolācijas materiāls, tas nespēs pildīt tai uzliktās funkcijas, ja tika pārkāpta darba veikšanas tehnoloģija.
Galvenie gatavā pārklājuma parametri, kas jāpārbauda, ir biezums, nepārtrauktība un adhēzija pret cauruli. Tos mēra ar speciālām elektroniskām ierīcēm: biezuma mērītājiem, dzirksteles defektoskopiem un adhēzijas mērītājiem attiecīgi. Tās nebojā pārklājumu, tāpēc ļauj kontrolēt visus aizdomīgos punktus bez liekām izmaksām.
Rūpnīcas apstākļos
Rūpnīcās un ražošanas bāzēs pārklājuma biezumu pārbauda uz 10% cauruļu katrā partijā, 4 vietās no dažādām pusēm pa apli uz katras caurules, kā arī uz apšaubāmām vietām.

Adhēziju jeb saķeres spēku ar metālu un starp slāņiem, normatīvi pieprasa pārbaudīt arī uz 10% produkcijas partijā vai ik pēc 100 m.
Pārklājuma nepārtrauktība, tas ir, caurdurumu, noplēsumu un citu cauri ejošu bojājumu neesamība tiek pārbaudīta uz visiem izolētajiem izstrādājumiem visā platībā.
Turklāt var pārbaudīt pārklājuma dielektrisko nepārtrauktību, triecienizturību, atslāņošanās laukumu pēc katodpolarizācijas un citus testus. Izolējot ar bitumena pārklājumiem, fizikālo īpašību paraugu ņem no katras mastikas partijas, vismaz – katru dienu.
Montāžas vai remonta vietā
Trases apstākļos arī pārbauda izolācijas kvalitāti: uz nepārtrauktību – vienmēr un pilnībā, bet uz biezumu un adhēziju – katru 10. izolēto metinājuma šuvi.
Turklāt pārbauda pārklājuma pārklāšanās platumu uz rūpnīcas pārklājuma, kā arī izolācijas reljefu – uz gofrējumu, grumbu, gaisa spilvenu un citu defektu neesamību.

Turklāt uz jau esošajiem gāzes vadiem regulāri pārbauda izolācijas nepārtrauktību. Šim nolūkam tos pat nav nepieciešams izrakt, bet aizdomu gadījumā par bojājumiem caurules atsedz un pārbauda ne tikai biezumu, nepārtrauktību un adhēziju, bet arī izolācijas dielektriskās īpašības.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Tagad Jūs zināt visu – vai gandrīz visu – par dažādu tērauda gāzes vadu izolācijas mērķi un materiāliem, kā arī esat ieguvuši priekšstatu par to uzklāšanas un aizsardzības kvalitātes pārbaudes īpatnībām.
Un lielākai skaidrībai piedāvājam noskatīties video, kurā detalizēti stāsta par metināto savienojumu izolāciju ar bitumena-polimēra lenti:
Termosarūkošās aproces uzstādīšana uz metinājuma šuves:
Iespējams, Jūs jau esat saskārušies ar līdzīgiem darbiem, novērojuši to veikšanu vai piedalījušies tieši. Lūdzu, papildiniet vai novērtējiet sniegto informāciju. Būsim priecīgi uzzināt Jūsu viedokli diskusijā zemāk.
