Технология изоляции стыков труб в ппу изоляции – Сварка Профи

Выкладка двустенных труб в траншее и их соединение

Нормативные документы и их требования

Существует 3 основных документа, регламентирующих организацию защиты газопроводов. РД 153-39.4-091-01 «Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от коррозии». Как ясно из названия, она не распространяется на изоляцию газовых труб, диаметр которых больше 83 см – межгородские и международные, а также на трубы, проложенные над землёй или под водой.

ГОСТ 9.602-89 – смежный документ, в котором приведены все нормы и расчеты по защите подземных газопроводов. Если инструкция поясняет, как и из чего обустроить изоляцию, то ГОСТ указывает, сколько чего потребуется – от метров материала и инструментов до оборудования и трудовых часов работников.

ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. Этот стандарт восполняет пробел в Инструкции касательно магистральных трубопроводов. Их защита должна быть особенно надёжна и имеет свою специфику, поэтому нормы её организации вынесены в отдельный документ.

Как правило, газопроводы государственного и международного значения имеют диаметр более 830 мм, их установка и обслуживание – дело трудоёмкое и дорогостоящее

Этими документами регламентируются следующие вопросы:

• какие виды материалов разрешено использовать на данном типе газопровода в данных условиях;
• насколько усиленная изоляция необходима, нужна ли электрохимическая защита;
• кто и когда обязан обеспечить газопровод необходимой защитой;
• технология нанесения изоляции на заводе и в полевых условиях, а также для ремонта повреждений;
• нормы расхода материалов и затрат других ресурсов для проведения работ;
• порядок проверки качества покрытия и нормативы показателей качества по всем параметрам для каждого типа изоляции.

Таким образом, в этих документах пошагово расписан весь процесс изоляции труб, от выпуска на заводе до проверки после монтажа и в ходе эксплуатации. Никакого пространства для творчества не остаётся, ведь это вопросы безопасности.

В случае повреждения или некачественного нанесения изоляционного покрытия, сталь в грунте довольно быстро ржавеет, а это грозит утечкой газа и пожаром

Также существуют отдельные списки, в которых перечислены все рекомендуемые материалы и производители изоляции для газопроводов.

Учитывая сложность работ и немалое количество норм, которые необходимо соблюдать, даже не рассчитывайте справиться с изоляцией газопровода самостоятельно, да и газовая служба не примет работы, выполненные сторонним мастером.

Пластиковые трубы в ппу

Использование пластмассовых материалов для сооружения тепловых сетей и утепленных трубопроводов других предназначений на наших просторах началось сравнительно недавно. Их широкое распространение и многолетний опыт применения в европейских странах вызвали доверие.

Полимерные трубы изолированные ППУ приспособлены для устройства систем горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, пожаротушения, технологических, газо и нефтепроводов в условиях сурового климата и затопления территорий с укладкой выше уровня грунтового промерзания, что значительно сокращает сроки и стоимость сооружения коммуникаций.

В конструкцию теплоизолированного пластмассового изделия входит:

Характеристики трубы ПНД в ППУ изоляции:

Теплопроводность полиэтилена составляет 0,36 Вт/(м·К), стали 58 Вт/(м·К). Труба ПЭ по сути без дополнительной изоляции имеет теплосберегающие свойства.

Пластиковые трубопроводы так же могут оснащаться греющим кабелем с саморегулировкой. К рабочей ПНД трубе крепится канал, куда закладывается термокабель, подключаемый к электропитанию через выключатель. Полимерные составляющие кабеля создают эффект параллельного снижения сопротивления и температуры, при этом увеличивается движение тока (в полтора раза превышающего номинал) и соответственно выработка тепла.

С повышением температуры получается обратный эффект, затем следует стабилизация процесса и трубопровод обогревается постоянным теплом, выделяемым греющим кабелем. Данная система не перегревается и не перегорает. Длина кабеля не должна превышать 75 м от одного источника питания.

Важно! Период времени от момента остановки жидких веществ внутри полимерного трубопровода в ППУ изоляции, находящегося в промерзающем грунте, до момента образования льда, занимает несколько дней.

Полимерные трубы ППУ бесшовные, их конструкция монолитна, монтаж надежен, укладка, нарезка просты и удобны. Есть ограничение по температуре и диаметру (диаметр теплового несущего трубопровода свыше 160 мм должен быть стальным).

Сортамент утепленных пластиковых трубных изделий стремительно расширяется. Среди наиболее востребованных материалов одно или многотрубные ППУ изолированные трубопроводы из полиэтилена гибкие и жесткие. Длина составляет 5-6 м, гибкие трубы поставляются в бухтах от 10 м до 400 м длиной.

Размеры ПНД (полиэтилен низкого давления) труб, изолированных ППУ в оцинкованной оболочке (ОЦ), указаны в таблице №4.

Таблица 4

Последовательность действий при монтаже стыков

Приведем пример наиболее распространенного метода изоляции стыка – с помощью термоусадочной муфты. Монтаж происходит следующим способом:

На участке будущего соединения труб устанавливаются провода дистанционного контроля для проверки состояния теплоизоляционного слоя (СОДК). Отрезки проводов умеренно натягиваются, соединяются и припаиваются.

В торцевых участках труб вручную снимается слой пенополиуретановой изоляции на глубину от 20 до 50 мм.

На месте стыка устанавливаются держатели проводов СОДК, которые затем фиксируются бумажной малярной лентой.

Важно! Скотч на пластиковой основе для фиксации проводов использовать не рекомендуется.

• С помощью СОДК измеряется сопротивление изоляции.
• Соединяемые участки рабочей трубы зачищаются специальной щеткой, затем обезжириваются специальным раствором, обрабатываются наждачной бумагой и повторно обезжиривается растворителем.
• Муфта надевается на участок стыка и выравнивается относительно оси трубопровода.
• В верхней центральной части муфты просверливается заливочное отверстие диаметром 20-25 мм.
• Далее следует собственно термоусадка муфты. С помощью пропановой горелки поверхность трубы на месте стыка прогревается до 80°С, после чего на нее сразу же наклеивается заранее прогретая защитная лента – по одной с каждой стороны.
• Муфта осторожно сдвигается на место стыка ППУ труб и приводится в рабочее положение (заливочным отверстием вверх).
• Для усадки ее края прогреваются пламенем горелки.

Внимание! Очень важно не допустить как недостаточного прогрева, так и перегрева муфты в процессе обработки горелкой, т.к. изделие потеряет свои физико-механическое свойства. Греют муфту осторожно, выполняя круговые движения для равномерного прогрева материала.

По окончанию установки муфтовой изоляции проверяется герметичность соединения. Для этого на края муфты с помощью кисти наносится пена, а в заранее просверленное отверстие закачивается воздух под давлением до 0,5 бар. Отсутствие пузырьков по краям муфты свидетельствует о герметичности стыка.

После этого устанавливается дополнительные термоусаживаемые манжеты из специального липкой ПВХ ленты, которой обворачиваются оба края муфты. Для усадки ленты используется пламя горелки, которым необходимо равномерно прогреть материал, чтобы тот под воздействием тепла принял форму трубы.

Финальная часть изоляции стыка ППУ труб – заливка жидкого композитного полиуретана в просверленное отверстие через заливочную воронку. После заполнения полимером отверстие закрывается специальной пробкой для удаления воздуха, затем запаивается с помощью разогретой гильзы и зачищается с помощью углошлифовальной машиной со полировочным диском.

По окончанию всех манипуляций необходимо еще раз проверить наличие сопротивления изоляции с помощью СОДК: если предыдущие показатели не изменились, значит муфта установлена правильно.

Ппу и ппм изоляция

На основе жесткого пенополиуретана также производят пенополимерминеральную тепловую изоляцию (ППМ) несколько изменив состав добавлением мелкодисперсных минеральных наполнителей (песок, зола). В итоге получается прочное покрытие со свойствами полимербетона и ППУ, у которого значительно снижен расход входящих компонентов и стоимость при увеличении механических, тепловых характеристик.

Изготавливают ППМ изоляцию также в три слоя, однако все слои выполнены из однородного состава разной плотности. Первый наружный слой высокопрочный 10-15 мм плотностью 400-600 кг/м3 позволяет сохранять целостность всей изоляции, устойчив к механическим повреждениям, нагрузкам и водонепроницаем.

Изолированные трубы ППУ ППМ при эксплуатации в качестве тепловых сетей показали сравнительные характеристики, представленные в таблице.

Таблица 1

Трубы в ППУ изоляции обладают меньшей теплопроводностью, а для уменьшения этого показателя у изделий с ППМ увеличивается толщина среднего слоя на 15-25%. Водопоглощение обоих покрытий совершенно незначительное, таким образом, стальная труба полностью защищена от окислений.

Есть проблема увлажнения стыковочной зоны на границах ППМ изоляции, при заливке стыков не удается достичь абсолютной монолитности, а это приводит к просачиванию вод к металлической трубе. Такой фактор может быть самоустранен паропроницаемостью ППМ (способность к высыханию после намокания), но только в период движения теплоносителя при условии канальной укладки. При укладке в грунт, влажность которого изменчива, без дополнительного прогревания просушки не будет.

Наличие протечек в трубопроводе из-за дефектов стенок, шва трубы сильно снижает теплоизоляционные свойства ППМ, в то время как установленная в пенополиуретановой оболочке система контроля герметичности (электропроводность меняется за счет превышения уровня влажности изоляции) позволяет выявить малейшую утечку и провести ремонт, предотвратив тем самым дальнейшие аварийные ситуации.

Важно! Пористая структура ППМ (25% всей поверхности покрытия) в условиях влажного солесодержащего грунта снижает скорость коррозии стальной трубы вчетверо, в то время как антикоррозийные свойства в условиях водопроводной воды в 100 раз выше. При 45^оС солевая жидкость из грунта достигает стальной поверхности за период, не превышающий одних суток.

В сравнении с ППУ, ППМ изоляция обладает такими качествами как простота ремонтных и монтажных работ. Поврежденный участок трубы ремонтируется без применения фасонных частей, стыки заполняются изолирующими компонентами, которые можно приготовить прямо на месте ремонта. Все работы проводятся, не удаляя трубу целиком, что существенно сокращает затраты.

Главным преимуществом ППМ является его прочность. Корковый слой не содержит пустот и раковин, выдерживает нагрузки, повреждения, значительно увеличивая долговечность трубопровода. При воздушной укладке требуется защита от ультрафиолетового излучения путем нанесения светлой отражающей краски.

Проведение монтажа стыков ппу трубы

Нанесение термоусаживающейся муфты – главный этап при проведении качественной термозоляции. Изоляция стыков на уже установленных ППУ трубах производится в следующем порядке:

1. Торцы теплоизоляции зачищаются, а поверхность оцинкованной или полиэтиленовой оболочки очищаются щеткой от грязи, при необходимости – промываются, а затем просушиваются газовой горелкой. Этот этап необходим для того, чтобы перемещать термоусадочную муфту по совершенно чистой поверхности. Очищать поверхность стоит на расстояние, не меньшее, чем длина подготовленной муфты. Если на внутренней стальной трубе есть любые образования, в том числе ржавчина, их следует счищать металлической щеткой.
2. Слой изоляции под защитной оболочкой необходимо зачистить на глубину до 15-20 мм. Провода дистанционного контроля соединяются, проводятся контрольные измерения по соответствующей инструкции.
3. Поверхность полиэтиленовой оболочки обезжиривается с обеих сторон стыка. Обрабатывать растворителем следует поверхность на расстоянии 150-200 мм от края. После первичной обработки растворителем полиэтилен зачищается наждачной бумагой, затем обрабатывается повторно.
4. Далее производится разметка положения муфты по оси стыка. Перманентным маркером белого цвета на поверхность наносятся отметки, соответствующие краям муфты. Подготовленные, очищенные и обезжиренные поверхности должны на 20-50 мм выходить за предполагаемые края муфты. Мел использовать для нанесения разметки запрещается.
5. Термоусадочная муфта распаковывается так, чтобы наружная часть упаковочной пленки располагалась на поверхности оболочки ППУ трубы. На внутреннюю часть муфты не должны попадать никакие вещества. В случае попадания жидкости или грязи на муфту, ее внутренняя часть обезжиривается, зачищается и снова обезжиривается.
6. На расстоянии 150 мм от любого края муфты просверливается отверстие с диаметром 25 мм.
7. Поверхности оболочек у стыка, подготовленные для изоляции, прогреваются пропановой горелкой до температуры 30-50 градусов. Пока поверхность остается теплой, на нее наклеивается гибкая мастичная лента с отступом 10-15 мм от краев. Убедившись, что адгезивная лента закреплена плотно, с нее можно снять защитную пленку. Попадание частиц грязи и пыли на незащищенную ленту не допускается.
8. Муфта надевается на участок трубопровода в соответствии с поставленными отметками. Края усаживаются при подогреве горелкой: подогревать следует круговыми плавными движениями. Допускать перегрев муфты нельзя, о нем свидетельствует появление блеска на поверхности. При правильной усадке муфта будет повторять контур оболочки, поверхности будут прилегать плотно, без поднятий краев. Форма готовой муфты – бочкообразная.
9. После остывания муфты проводится опрессовка, обеспечивающая дополнительную герметичность.

Работа с термоусадочной муфтой требует разогрева полиэтилена до достаточной температуры, эта операция производится газовой горелкой

Важно! Если температура воздуха на момент проведения работ ниже, чем 0 градусов, на расстоянии 30 см от поверхности оболочки проходятся газовой горелкой, чтобы прогреть полиэтилен до температуры 30-50 градусов.

После проведения испытаний требуется просверлить второе отверстие на расстоянии 150 мм от другого торца муфты. В эти отверстия будет заливаться ППУ в жидком виде, предварительно разведенный из двух компонентов в чистой емкости. По завершению теплоизоляции пеной отверстия закупориваются дренажными пробками до момента затвердевания раствора.

Конечной фазой работ над изоляцией будет удаление дренажных пробок и очистка поверхности муфты от излишков ППУ. Отверстия обрабатываются конической фрезой. Отверстия завариваются полиэтиленовыми пробками при температуре 240 градусов.

Метод монтажа скорлуп применяется в том случае, если заливка по каким-либо причинам невозможна. Их фиксация достигается при помощи продольных или поперечных замков. После проведения любого типа изоляции стыков эксплуатация системы возможна только при успешно завершенной проверке целостности проводов.

Сортамент труб в ппу изоляции

Изолированные части магистрали ППУ и фасонные изделия сделали процесс строительства тепловых сетей более практичным, существенно сократили сроки и бюджет монтажа. Сам трубопровод, пропускающий теплоноситель, может быть выполнен из различных материалов с применением различных технологий производства.

Стальные трубы для тепловых сетей – самый испытанный и распространенный материал. Для подземных коммуникаций выпускают ППУ изолированные трубопроводы специальной конструкции, состоящей из:

С увеличением диаметра рабочей трубы, количество индикаторных проводов может возрастать от 1 до 3. Для надземных сетей та же конструкция покрывается оцинкованной сталью вместо полиэтилена, а кабель ОДК можно исключать ввиду открытого доступа для осмотра и ремонтных работ.

Длина стальной составляющей обычно составляет 8-12 м (наружный Ø 32-219 мм), 10-12 м (наружный Ø 219-1420 мм). Длина оголенных концов трубы составляет 150 мм (наружный Ø 32-315 мм), 250 мм (наружный Ø 400-1420 мм).

Размеры стальных труб (бесшовных, электросварных), изолированных ППУ в полиэтиленовой оболочке (ПЭ), представлены в таице №2.

Таблица 2

Размеры стальных труб (бесшовных, электросварных), изолированных ППУ в оцинкованной оболочке (ОЦ), указаны в таблице №3.

Таблица 3

Слой ППУ может производиться различной толщины по требованиям заказчика, исходя из показателей расчета тепловых потерь при определенных условиях укладки трубопровода. Согласно ГОСТ, для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов применимы не только бесшовные, но и трубы электросварные в ППУ изоляции: электросварные прямошовные и электросварные спиралешовные.

Не так давно стала применяться стальная гибкая труба в ППУ изоляции. Ее используют для бесканальной грунтовой укладки в качестве тепловых сетей, холодного и горячего водопроводов. Особенно удобно использовать такие экземпляры в непроходных каналах, местах плотной застройки, где нужно огибать препятствия, к тому же длина (от 55 м до 720 м в зависимости от диаметра) предполагает монтаж с минимальным количеством стыков без применения сварки, стационарных опор и устройств компенсирования тепловых перемещений.

Несмотря на свою податливость, стальные гибкие трубопроводы в ППУ зарекомендовали себя надежным, прочным материалом с устойчивыми характеристиками, абсолютно не подверженным коррозии.

В состав данной конструкции входят: напорная гофрированная гибкая труба из нержавеющей стали, слой пенополиуретана, корковая гофрированная полиэтиленовая оболочка. Возможно дополнение греющим кабелем и системой ОДК. Диаметр напорной трубы от 54 мм до 163 мм, толщина стенки от 0,5 мм до 1 мм.

Функции изоляции газопровода

Сегодня к газопроводу подключено практически каждое здание в каждом населённом пункте, без голубого топлива сложно представить себе жизнь современного человека. Только вообразите, какое количество труб необходимо для реализации такой сети поставок!

Они тянутся над нашими головами, под ногами, глубоко в земле, и даже по морскому дну. Каждый сантиметр этой газовой паутины должен быть надёжно защищен и абсолютно безопасен, ведь утечка может привести к масштабной аварии, с разрушениями, а иногда и жертвами.

Современные подземные газопроводы прокладывают, в основном, в полимерных трубах – им не страшна ни коррозия, ни воздействие блуждающих токов, и температуру они сохраняют лучше

Полиэтиленовые газопроводы не нуждаются в дополнительной защите, но использовать их можно не везде, а замена стоит дорого, поэтому большинство труб с газом – стальные.

Чтобы сталь не ржавела и не разрушалась, её обрабатывают специальными составами и материалами, изолирующими её поверхность от окружающей среды. Основные функции таких покрытий – защита от влаги, химических влияний, механических воздействий, а также диэлектрическая защита.

Активная электрохимическая защита формирует на поверхности трубы катодный заряд, обеспечивая её электрическую стабильность и предотвращая влияние сторонних токов

Кроме покрытия, для надёжной защиты от блуждающих и постоянных токов, на подземных газопроводах организуют электрохимическую катодную защиту, которая обеспечивает отвод этих зарядов через специальный проводник к дренажной подстанции.

Для надземного трубопровода защита менее солидная, ведь её легче обновлять, а трубы подвергаются воздействию только атмосферной влаги, регулярно просыхая. Для морских же газопроводов – напротив, кроме надежной защиты от агрессивной среды требуется дополнительный слой утяжеления, чтобы труба неподвижно лежала на дне, под волнами.