Acél gázvezetékek szigetelése: szigetelőanyagok és felhordási módjaik

Otthonát gázosítani készül, vagy a gázellátást korszerűsíti? A gázvezeték az egyik legértékesebb és legveszélyesebb közmű, ezért megbízható védelme rendkívül fontos.

Egyetért, hogy a gázcső sérülése és ennek az éghető anyagnak a szivárgása sokáig észrevétlen maradhat, majd a legszomorúbb következményekhez vezethet. Jobb előre mindent alaposan áttanulmányozni és biztosra menni a védelem kialakításánál, ugye?

Ha érdekli az acél gázvezetékek szigetelése, ebben a cikkben választ kap az alábbi kérdésekre: miért van rá szükség, milyen fajtái vannak, mikor és hogyan használják az egyes szigetelőanyag-típusokat, hogyan végzik a bevonat minőségellenőrzését. Megemlítünk minden gázvezeték-típust: a távvezetékektől az alacsony nyomású csövekig, a föld felettitől a víz alattiig, megválaszoljuk a felmerülő kérdéseket.

A gázvezeték-szigetelés funkciói

Ma már szinte minden épület csatlakoztatva van a gázvezetékhez minden településen, a kék tüzelőanyag nélkül nehéz elképzelni a modern ember életét. Csak képzelje el, hány cső szükséges egy ilyen ellátó hálózat megvalósításához!

Áthaladnak a fejünk felett, a lábunk alatt, mélyen a földben, sőt a tengerfenéken is. Ennek a gázhálónak minden centiméterét megbízhatóan védeni kell, és teljesen biztonságosnak kell lennie, hiszen egy szivárgás súlyos balesethez vezethet, pusztítással, néha áldozatokkal.

A modern föld alatti gázvezetékeket többnyire polimer csövekben fektetik le – ezeket nem fenyegeti sem a korrózió, sem a kóbor áramok hatása, és a hőmérsékletet is jobban megtartják

A polietilén gázvezetékek nem igényelnek további védelmet, de nem mindenhol használhatók, és a csere drága, ezért a legtöbb gázcső acélból készül.

Hogy az acél ne rozsdásodjon és ne pusztuljon, speciális összetételekkel és anyagokkal kezelik, amelyek elszigetelik a felületét a környezettől. Az ilyen bevonatok alapvető funkciói: védelem a nedvesség, vegyi hatások, mechanikai behatások ellen, valamint dielektromos védelem.

Az aktív elektrokémiai védelem katódos töltést hoz létre a cső felületén, biztosítva annak elektromos stabilitását és megakadályozva az idegen áramok hatását.

A bevonaton kívül a kóbor és állandó áramok elleni megbízható védelem érdekében a föld alatti gázvezetékeken elektrokémiai katódos védelmet szerveznek, amely ezen töltések elvezetését biztosítja egy speciális vezetőn keresztül a víztelenítő alállomásra.

A föld feletti csővezeték esetében a védelem kevésbé erőteljes, hiszen könnyebb megújítani, a csövek pedig csak a légköri nedvesség hatásának vannak kitéve, rendszeresen kiszáradva. A tengeri gázvezetékeknél ezzel szemben a korrozív környezet elleni megbízható védelem mellett szükség van egy további nehezítő rétegre is, hogy a cső mozdulatlanul feküdjön a tengerfenéken, a hullámok alatt.

Szabályozó dokumentumok és követelményeik

Létezik 3 alapvető dokumentum, amelyek szabályozzák a gázvezetékek védelmének megszervezését. RD 153-39.4-091-01 „Útmutató a városi föld alatti csővezetékek korrózió elleni védelméhez”. Ahogy a nevéből is kiderül, ez nem vonatkozik a 83 cm-nél nagyobb átmérőjű gázcsövek szigetelésére – azaz a városközi és nemzetközi vezetékekre –, valamint a föld felett vagy víz alatt elhelyezett csövekre.

GOSZT 9.602-89 – kapcsolódó dokumentum, amelyben a föld alatti gázvezetékek védelmére vonatkozó összes szabvány és számítás megtalálható. Míg az útmutató azt magyarázza, hogyan és miből kell a szigetelést kialakítani, addig a GOSZT azt adja meg, hogy mennyi mire lesz szükség – a méternyi anyagoktól és eszközöktől a berendezésekig és a munkások munkaóráiig.

GOSZT R 51164-98 Acél törzsvezetékek. Általános korrózióvédelmi követelmények. Ez a szabvány kitölti az Útmutatóban a törzsvezetékekre vonatkozó hiányosságot. Védelmüknek különösen megbízhatónak kell lennie, és sajátos jellemzőkkel bír, ezért a védelmük megszervezésére vonatkozó szabványokat külön dokumentumba foglalták.

Általában az állami és nemzetközi jelentőségű gázvezetékek átmérője meghaladja a 830 mm-t, telepítésük és karbantartásuk munkaigényes és költséges feladat.

Ezek a dokumentumok az alábbi kérdéseket szabályozzák:

• milyen anyagtípusok használhatók az adott gázvezeték-típuson az adott körülmények között;
• mennyire van szükség erősített szigetelésre, szükséges-e az elektrokémiai védelem;
• ki és mikor köteles biztosítani a gázvezeték szükséges védelmét;
• a szigetelés felvitelének technológiája gyárban és terepi körülmények között, valamint sérülések javításához;
• az anyagok felhasználási normái és egyéb erőforrások költségei a munkálatok elvégzéséhez;
• A bevonat minőségellenőrzésének rendje és a minőségi mutatók normái minden paraméterre, minden szigeteléstípus esetében.

Így ezek a dokumentumok lépésről lépésre leírják a csövek szigetelésének teljes folyamatát, a gyári kiadástól a beépítés utáni és az üzemeltetés során végzett ellenőrzésig. Nem marad tér a kreativitás számára, hiszen biztonsági kérdésekről van szó.

Ha a szigetelő bevonat megsérül vagy rossz minőségben kerül felhordásra, a talajban lévő acél meglehetősen gyorsan rozsdásodik, ami gázszivárgással és tűzzel fenyeget.

Továbbá léteznek külön listák, amelyek felsorolják a gázvezetékekhez ajánlott összes szigetelőanyagot és gyártót.

Figyelembe véve a munka bonyolultságát és a betartandó szabályok nagy számát, ne is számítson arra, hogy egyedül elvégzi a gázvezeték szigetelését, ráadásul a gázszolgáltató sem fogadja el a külsős szakember által végzett munkát.

A szigetelőanyagok típusai

Az üzemeltetési körülményektől és a felhasználás kényelmétől függően számos bevonattípus létezik a gázcsövek szigetelésére. A föld feletti gázvezetékeket elegendő 2 réteg alapozóval és 2 réteg festékkel vagy zománccal védeni.

A tengerfenéken szolgáló csöveket az alapszigetelés tetején betonréteggel vonják be a nehezítés és a további védelem érdekében.

A továbbiakban a föld alatti acélcsövek védőeszközeiről fogunk beszélni.

Polimer védőbevonatok

Extrudált polietilén – a legprogresszívebb és legsokoldalúbb védelem. 57–2020 mm átmérőjű csöveken alkalmazzák, szorosan hozzátapad, tökéletesen egyenletes összefüggő réteget képez, véd a hő- és mechanikai hatásoktól, és kényelmesen használható.

Ebben a bevonatban az acélcső védelmi tulajdonságai gyakorlatilag nem maradnak el a polimer társaitól. Ez a védelem mindössze 2 rétegből áll: merev ragasztóanyagból és magából a polietilénből. Ennek ellenére az ilyen, igen erősített típusú bevonat nagy átmérőjű csöveken akár 3,5 mm-t is elérhet.

Extrudált polipropilén – nagy mechanikai szilárdsága jellemzi: segítségével a csöveket át lehet húzni a fúrásokon, zárt fektetés esetén, anélkül hogy aggódni kellene, hogy a súrlódástól vagy a kövekbe és talajba akadástól a szigetelés megsérül. Külsőre és szerkezetre ez a szigeteléstípus nem különbözik a polietiléntől, csak 0,3–0,5 mm-rel vékonyabb.

Polimer ragasztószalagok lehetnek polietilén vagy polivinil-klorid alapúak, az előbbiek azonban előnyösebbek, mivel 4-szer erősebben tapadnak és jobban védik a csöveket. Leggyakrabban a ragasztós PET szalagokat a csövek extrudált polietilén bevonatú illesztéseinek javítására és szigetelésére használják, de vannak olyan csövek is, amelyeket a gyárban teljes hosszukban betekercselnek velük.

Szükség esetén a polimer ragasztószalagok lehetővé teszik a cső védelmének teljes cseréjét terepi körülmények között – ehhez azonban speciális automatizált berendezés szükséges.

Létezik kombinált PET-bevonat is, ahol az alapozott csövet először ragasztó polimer szalaggal tekerik, majd ezt a réteget extrudált polietilén réteggel védik. 53 cm átmérőjű csöveken használják, és a teljes vastagság nem haladja meg a 3 mm-t.

Bitumenes masztix alapú szigetelés

Ez a szigetelés alapvetően különbözik összetételében és tulajdonságaiban, elsősorban a felhordás módjában. A bitumen tapadását a csőhöz és a rétegek egymáshoz a maga anyagának melegítésével és megolvasztásával érik el, nem pedig ragasztó alapozóval, mint a PET esetében.

Ezt a bevonatot speciális bitumenes alapozóra hordják fel, és 2-3 réteg masztixból áll, amelyek mindegyike erősítve van, és külső papír védőburkolattal van ellátva. Ennek eredményeként egy folyamatos bevonat jön létre, amely teljesen követi a cső formáját, és az erősítő üvegszál vagy háló mintegy bele van olvadva a védőrétegbe.

Erősítőanyagként üvegszövetet, üveghálót vagy nem szőtt polimer lapot használnak. Az üvegszálas szalagokat kis átfedéssel tekerik fel, hogy folyamatos réteget képezzenek.

A masztix a bitumen mellett különböző adalékokat tartalmaz – polimer, ásványi vagy gumiszemcséket – amelyek az anyag különböző tulajdonságait biztosítják. Emellett módosító adalékokat és lágyítókat is adnak hozzá, amelyek a természetes hidrofóbiához és tapadóképességhez rugalmasságot, hajlékonyságot, kritikus hőmérsékletekkel szembeni ellenállást és tartósságot adnak.

Léteznek továbbá olyan szalagok is, amelyek a bitument ragasztóként használják, valamint speciális polimer szalagok. Az ilyen bevonatok két fő típusa a PALT, hőre zsugorodó szalaggal, és a LITKOR, polimer-bitumen szalagból. Ez utóbbi különösen szükséges a különböző szigetelésű csövek közötti illesztések védelméhez.

Kis elemek szigeteléséhez használt anyagok

Lábazati kivezetések, sarkok, könyökök, kondenzvízgyűjtők és a gázvezeték egyéb idomai is védelemre szorulnak.

A kis alkatrészeket kényelmesebb a helyszínen szigetelni, de a gyári bevonat előnyösebb, mivel egyenletesebb és megbízhatóbb.

Ehhez speciális bevonatok léteznek: PAP-M105 és Polur. Az első két réteg keményített poliészter gyantából áll, üvegszállal erősítve.

A Polur főként poliuretánból áll, technológiai adalékokkal kiegészítve, és egy alapkomponensre és egy keményítőre van osztva. Ezzel a két összetevővel az idomokat szigetelik a gyárban, a műhelyekben és közvetlenül a nyomvonalon is.

Hogyan hordják fel a szigetelést?

A szigetelés nagy részét gázcsövekre és gyakran a gázvezeték idomdarabjaira is gyárilag, még a gyártásuk szakaszában hordják fel. A csővezeték szerelésekor azonban szükségessé válik a hézagok szigetelése, amit a nyomvonalon – azaz közvetlenül a fektetés helyén – végeznek.

Ezenkívül szabadban ugyanezekkel az anyagokkal végzik a védőbevonat javítását, ha a sérülés nem haladja meg a 10%-ot, és ritkán akár egy különálló szakasz teljes újraszigetelését is. Szintén kézzel, közvetlenül a nyomvonalon szigetelik a tartályokat.

Lehetőség szerint a hegesztési varratokat és az idomelemeket ugyanazzal a bevonattal szigetelik, mint a főcsövet – vagy ahhoz a lehető leghasonlóbbal.

A gázvezeték szigetelési munkálatai -25 °C feletti hőmérsékleten végezhetők, polimer ragasztószalagok esetében pedig +10 °C felett. Ha esik az eső vagy havazik, a munkavégzés helye felett megbízható tetőzetnek kell lennie, amely lehetetlenné teszi, hogy csapadék kerüljön a szigetelendő felületre.

Föld feletti gázvezeték csöveire

Ez a típusú gázvezeték a legkevésbé agresszív környezetben található, ezért a rozsdásodás kockázata jelentősen csökken. Ezenkívül a rajta lévő sérüléseket sokkal könnyebb észrevenni és helyreállítani, ezért a föld feletti gázvezetékek mint olyanok nem igényelnek szigetelést.

A csapadék és a légköri nedvesség elleni védelemhez az előírások szerint elegendő 2 réteg alapozó és 2 réteg festék, zománc vagy lakk.

A horganyzott burkolattal általában a hőszigetelést igénylő gázelvezető csöveket védik. A burkolat alá csak szigetelőanyag kerül, további védelem nem szükséges.

Azonban bonyolult üzemeltetési körülmények esetén a gázvezetékek hőszigetelését konzisztens kenőanyagokkal, üvegzománc bevonatokkal, valamint alumínium- vagy cinkburkolatokkal alkalmazzák, amelyek nem érintkezhetnek magával a csővel.

Föld alatti gázvezetékek szigetelése

A földben a csövek folyamatosan nedvességnek, gyakran vegyi anyagoknak és kóbor áramoknak vannak kitéve. Mindez a fém korróziójához és gázszivárgáshoz vezethet, ezért a szigetelést a lehető legmegbízhatóbban igyekeznek biztosítani.

Minden föld alatti acél gázvezeték duplán védett: passzívan a cső szigetelő bevonatával, aktívan pedig katódos védelemmel (áramelvezetéssel vagy -elnyomással).

A korábban említett anyagok többsége használható mind az alapvető, gyári szigeteléshez, mind a nyomvonalon. Az ilyen munkálatok fő szakaszairól és finomságairól a továbbiakban számolunk be.

A polietilén és polipropilén szigetelést a gyárban több lépésben valósítják meg:

1. Csövek szárítása.
2. Tisztítás szemcseszórással fényesre.
3. Csövek felmelegítése.
4. Ragasztó alapozó felhordása a forgó csőre.
5. Polietilén réteg felhordása extrudálással, harisnyával vagy szalagtekerccsel.
6. Tömörítés speciális, fluoroplaszt burkolatú hengerrel.
7. Vízhűtés 70–80 °C-ra.
8. A kapott bevonat minőségellenőrzése.

Minden folyamat teljesen automatizált, hiszen a számítógépes pontosság a termékminőség záloga.

Gyakran az adhéziós anyag felvitele előtt a csövet vékony epoxiréteggel vonják be a jobb védelem és tapadás érdekében. A szabályozó dokumentumok szerint ez nem kötelező.

Terepi körülmények között minden lépést meg kell őrizni, de hordozható berendezésekkel valósítják meg – sarokcsiszolók és homokfúvó tisztítók, gázégők és forrasztólámpák. Ezenkívül speciális anyagkészletek léteznek a csatlakozások szigetelésére és a sérülések javítására – például zsugorítható PET-mandzsetta vagy öntapadó polimerszalag.

A bitumenes szigetelés felviteléhez a csöveket is megtisztítják, de fémkefékkel, amelyek tiszta, de nem sima felületet hagynak maguk után. A bitumenből és benzinből álló alapozót a megtisztított csövekre öntik és törölközőkkel dörzsölik el, csővezeték-építéskor pedig rongyokkal vagy ecsetekkel.

A bitumenes szigetelés alá való alapozót bitumenből és tisztított benzinből készítik, térfogataránya 1:3. Rendkívül fontos, hogy vékony, egyenletes rétegben vigyék fel a bevonat csőhöz való tapadása érdekében.

Legkésőbb egy napon belül fel kell vinni a fő bevonatot: 2–3 réteg masztixet, amelyeket erősítő anyag választ el, és kívül papírréteg véd.

Erősítéshez üvegszövetet, nem szőtt polimertextíliát vagy hálót használnak. Spirálisan, egyenletesen, kis feszültséggel és átfedéssel tekerik fel őket.

Szigetelés felhordása terepi körülmények között

Ha szükséges a föld alatti gázvezeték szigetelésének sérüléseit javítani, vagy ha különböző típusú szigetelésű csöveket kell összekötni, fontos a felhasználandó anyagok helyes kiválasztása.

A PALT- és LITKOR-bevonatokat csak csővezeték-építési körülmények között használják. Mindkettőt bitumenes alapozóra viszik fel, de az elsőhöz először egy bitumenréteget kell felvinni és erősíteni, majd közvetlenül a forró masztixre kell a szalagot feltekerni. A második esetben a bitumen magának a szalagnak az alsó rétege, ezért a szalagot közvetlenül az alapozóra tekerik, előzőleg a gázégővel megolvasztva.

A külső hasonlóság ellenére a LITKOR-szalagokat nem szabad összetéveszteni az öntapadó PET-szalagokkal, mert a nem megfelelő alapozó használata reménytelenül rontja a szigetelés minőségét.

Az extrudált PET-bevonatú csöveket speciális zsugorítható foltokkal vagy LITKOR bitumen-polimer szalagokkal javítják. Gyári öntapadó PET-szalag-bevonat esetén a javításhoz ugyanolyan típusú szalagot használnak, mint a Polilen. Ez csak a meleg évszakban lehetséges, mert a szalag fagyban nem ragad és nem tűri a megfolvasztást.

Az extrudált polietilén-bevonatú csövek hegesztési helyeinek szigeteléséhez speciális, zsugorítással rögzített mandzsettákat használnak.

A bitumenes bevonatot ugyanolyan bitumenes masztixekkel erősítéssel, LITKOR bitumen-polimer szalagokkal, illetve a hasonló tekercses Izoplaszt-P anyaggal javítják.

Különböző csövek összekötése tetszőleges kombinációban mindig lehetséges LITKOR szalagokkal, ha pedig mindkét cső eredeti bevonatából hiányzik a bitumen, akkor az egyenes kötések szigetelhetők Polilen ragasztószalagokkal is.

Csövek szigetelése víz alatt

Azokat a gázvezetékeket, amelyek a tengerfenéken fognak szolgálni, különösen gondosan szigetelik, mivel ez a környezet veszélyes mind kémiai, mind mechanikai sérülésekre, és a cső működésének megszakadásai általában a nemzetközi gázszállítások megszakadását jelentik.

A cső védelmének nagy részét már a gyárban kapja. Tisztítás és szárítás után epoxi anyaggal vonják be, majd ragasztóréteget visznek fel, és arra polietilén réteget. Ebben a szakaszban a csövek hasonlítanak a szárazföldi társaikhoz, kivéve az első epoxi réteget, amely a belső felületen is megismétlődik.

Azonban ez még nem minden: az előkészített csövekre már a gyárban katódvédelmet szerelnek, majd merevítő keretet építenek, és külső betonréteget öntenek, gyakran vasércet használva töltőanyagként.

A betonozás az alap szigetelés felett nemcsak mindenféle sérüléstől véd, hanem megbízhatóan rögzíti a csövet a tengerfenékhez.

Az ilyen többrétegű kidolgozás eredményeként egy folyóméter cső tömege elérheti a 2 tonnát. Az ilyen csövek szállítása meglehetősen problematikus, ezért nem gyártják őket túl hosszúra, és a tengeri gázvezeték minden kilométerére több tucat hegesztési varrat jut, amelyek mindegyikét megbízhatóan szigetelni kell.

A kötések összekötése és szigetelése egy speciális, minden szükséges felszereléssel ellátott uszályon történik. Itt a csöveket összehegesztik, a varratot alaposan megtisztítják egy szemcseszóró berendezéssel. Fővezeték csövek óriási átmérőjűek, ezért indukciós, nem pedig propán égőkkel hevítik őket – így gyorsabb, egyenletesebb és biztonságosabb.

Ezután alapozót visznek fel, és behelyezik a hőre zsugorodó mandzsettát, amelyet egy reteszelő lemez rögzít. A mandzsettát először középen, a hegesztési varratnál hevítik, majd fokozatosan az egészet, a közepétől a szélek felé, gázégőkkel zsugorítják. A minőség-ellenőrzés után bélésburkolatot helyeznek el a PUR hab kiöntéséhez. Miután az megszáradt, a csövet leeresztik a fenékre, és zúzottkővel borítják.

A szigetelés felhordásának minőségellenőrzése

Az acél gázvezetékek védelme felelősségteljes feladat, ezért minden elvégzett műveletet alaposan ellenőrizni kell, elrejtett munkákról szóló igazolást készítve, és azt bevezetve a csővezeték útlevelébe. Bármilyen jó minőségű és megfelelően kiválasztott is a szigetelőanyag, nem fogja ellátni a rá bízott funkciókat, ha a munkavégzés technológiáját megsértették.

A kész bevonat fő ellenőrzendő paraméterei a vastagság, a folytonosság és a csőhöz való tapadás. Ezeket speciális elektronikus műszerekkel mérik: vastagságmérőkkel, szikrapróbázó hibakeresőkkel és tapadásmérőkkel. Ezek nem károsítják a bevonatot, így lehetővé teszik az összes kérdéses pont ellenőrzését felesleges költségek nélkül.

Gyári körülmények között

A gyárakban és termelőbázisokon a bevonat vastagságát minden tétel csöveinek 10%-án ellenőrzik, 4 helyen, a cső körül különböző oldalakról, valamint a gyanús szakaszokon.

A gyártó által a csövekre felvitt szigetelés mindig egyenletesebb, jobb minőségű és megbízhatóbb, mint a helyszínen készített, még hasonló anyagok használata esetén is.

Az adhéziót, vagyis a fémhez és a rétegek közötti tapadási erőt az előírások szerint szintén a tétel 10%-án vagy minden 100 m-en ellenőrizni kell.

A bevonat folytonosságát, azaz a szúrások, felhasadások és egyéb átmenő sérülések hiányát a teljes szigetelt terméken, a teljes felületen ellenőrzik.

Ezenkívül ellenőrizhető a bevonat dielektromos folytonossága, ütésállósága, a katódos polarizáció utáni leválási terület és egyéb vizsgálatok. Bitumenes bevonatoknál a fizikai tulajdonságok mintáját minden masztix tételből veszik, legalább naponta.

Szerelés vagy javítás helyszínén

A nyomvonal mentén is ellenőrzik a szigetelés minőségét: a folytonosságot mindig és teljes mértékben, a vastagságot és az adhéziót pedig minden 10. szigetelt hegesztési varraton.

Ezenkívül ellenőrzik a gyári bevonatra való ráhagyás szélességét, valamint a szigetelés felületét – a hullámosodás, ráncok, légzsákok és egyéb hibák hiányát.

Ha a szigetelőszalag gyengén tapad a csőhöz, idővel leválik, és a cső védtelen marad a környezeti hatásokkal szemben.

Ezenkívül a meglévő gázvezetékeken rendszeresen ellenőrzik a szigetelés folytonosságát. Ehhez nem is kell kiásni őket, és ha sérülés gyanúja merül fel, a csöveket szabaddá teszik, és nemcsak a vastagságot, folytonosságot és adhéziót, hanem a szigetelés dielektromos tulajdonságait is ellenőrzik.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Most már mindent – vagy majdnem mindent – tud a különböző acél gázvezetékek szigetelésének céljáról és anyagairól, valamint képet kapott a felhordás és a védelmi minőség ellenőrzésének sajátosságairól.

A nagyobb szemléletesség kedvéért nézze meg a videót, amely részletesen bemutatja a hegesztési kötések szigetelését bitumen-polimer szalaggal:

Hőre zsugorodó mandzsetta felszerelése a hegesztési varratra:

Lehet, hogy Ön már találkozott hasonló munkákkal, figyelemmel kísérte azok végrehajtását, vagy közvetlenül részt vett bennük. Kérjük, egészítse ki vagy értékelje a bemutatott információkat. Örömmel fogadjuk véleményét az alábbi megbeszélésben.