Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Антикоррозионная защита нефтегазового оборудования и сооружений. Учебное пособие
.pdf
тем, как стационарных, так и передвижных, обеспечивающих дробеметную обработку поверхности трубопровода.
Для работы в трассовых условиях созданы специальные самоходные установки с несколькими дробеметными головками, снабженные системами обеспыливания и регенерации дроби.
Оборудование состоит из энергетического блока, в который входят бункер, абразивоструйные аппараты, воздухоохладители, коммуникации, дизель-электростанция, система управления работой аппаратов и передвижной машины и самой передвижной машины с коммуникациями, а также компрессора с ресивером. Энергетический блок
выпущен в двух вариантах: песко- и дробеструйном. В дробеструйном
варианте в блоке кроме аппаратов и электростанции установлена
система вакуумного отсоса дроби, его воздушной транспортировки,
специальный бункер с системой клапанов.
Оба варианта позволяют установить машину в любом месте
трубопровода.
Машина состоит из рамы, на которой установлен привод и колеса продольного перемещения, и ротора с приводом и инструментами.
Инструмент это специальные сопла, которые разгоняют абразивный материал до сверхзвуковой скорости. Одной из отечественных
разработок является машина трассовая дробеструйная МТД 1220/1420
(Курганмашзавод).
Дробеметное оборудование, предназначенное для работы в трассовых условиях, представляет собой самоходную дробеочистную машину с несколькими, расположенными по периметру дробеметными
аппаратами специальной конструкции и уменьшенных габаритов.
Оборудование обеспечивает работу в траншее и на берме траншеи.
При перемещении в колонне оборудование поддерживается тяжелым
трубоукладчиком.
2.4.2. ГРУНТОВАНИЕ ОЧИЩЕННЫХ ОТ РЖАВЧИНЫ ТРУБ
В конструкциях большинства защитных покрытий трубопроводов, в соответствии с требованиями ГОСТ Р5116498, предусматривается нанесение грунтовки (праймера). Грунтовка предназначена
для создания требуемого значения адгезии между защитным покрытием и стальной поверхностью трубопровода. Она проникает в неровности металла трубы и создает основание для надежного сцепления
изоляции.
71
На магистральных трубопроводах применяют битумные, битумно-полимерные и полимерные грунтовки. Наиболее качественную
изоляцию можно получить в том случае, если грунтовка и покрытие
имеют одинаковую основу. Для битумного покрытия и грунтовки
основной материал битум. Для приготовления битумной грунтовки
битум растворяют в бензине в следующем соотношении смешиваемых частей: 1 : 3 по объему или 1 : 2,5 по массе. Битум, нагретый
до температуры 373 К, тонкой струей выливают в бензин при непрерывном помешивании до полного его растворения. Во избежание
воспламенения и ожогов бензин нельзя лить в горячий битум.
В летнее время для приготовления битумной грунтовки используют битум БНИ-V или БН-V, бензин неэтилированный авиационный Б-70
или автомобильный А-76, а в зимнее время битум БНИ-V или БН-V,
бензин Б-70. Следует отметить, что для приготовления грунтовки запрещается применять вредный для здоровья этилированный бензин.
Толщина битумной грунтовки, нанесенной на трубу после ее
сушки, не должна превышать 0,05 мм. Наносить покрытие на трубу
необходимо не позднее, чем через сутки после ее грунтования.
Срок службы битумно-бензиновой грунтовки после ее нанесения на изолируемую поверхность небольшой (1012 дней), затем она
высыхает, становится хрупкой и подлежит замене.
Вязкость грунтовки изменяется в соответствии с температурой наружного воздуха. С повышением температуры вязкость увеличивается.
При проведении изоляционно-укладочных работ в зимнее время
во избежание растрескивания нанесенной на трубопровод грунтовки,
а также для ее лучшей прилипаемости к поверхности трубопровода
используют битумно-полимерные грунтовки, содержащие 510 % от
общей массы полиизобутиленового клея (раствор полиизобутилена
в бензине Б-70). Полиизобутилен П-20 обладает большой липкостью,
поэтому при его добавлении к грунтовке существенно повышаются ее
липкость и морозостойкость, а также улучшаются другие характеристики, что позволяет применять такую грунтовку под полимерные ленты.
Полиизобутиленовый клей готовят в плотно закрывающихся
металлических емкостях (бочках или флягах) с герметичным затвором. Полиизобутилен измельчают на куски размером до 67 см
и сразу, во избежание слипания, опускают в емкость и заливают
бензином, который должен перекрывать полиизобутилен на 35 см.
Содержимое емкости необходимо постоянно перемешивать. Затем по
мере постепенного растворения полиизобутилена и поглощения им
72
бензина небольшими порциями добавляют полиизобутилен и бензин
до полной готовности раствора, который должен быть в виде однородной массы без сгустков и комков. Готовый полиизобутиленовый клей
заливают в бак для грунтовок, который приготовляют в смесителях.
Готовность грунтовки и ее качество определяют по плотности или
вязкости. Однородность грунтовки устанавливают визуально. В ней
не должно быть видимых примесей, нерастворенных материалов, посторонних предметов и других загрязнителей.
Приготовленную грунтовку хранят в емкостях и подвозят автомобилями к изоляционным машинам по мере необходимости.
В последние годы в целях улучшения адгезионных характеристик битумно-полимерных мастик к каждому их типу разработаны
соответствующие грунтовки. Они выпускаются в концентрированном
виде на заводах-производителях битумных мастик и поставляются
в комплекте с ними. Отказ от приготовления праймеров в трассовых
условиях и переход на применение праймеров заводского приготовления позволили существенно улучшить адгезионные параметры наносимых покрытий. Характеристики грунтовок заводского приготовления приведены в табл. 2.8. Для битумно-полимерных мастик "Асмол"
выпускается асмольная грунтовка по ТУ 2312-021-168020262000.
Таблица 2.8
Характеристики грунтовок заводского приготовления
Грунтовка для мастики
Показатель
1
"Транскор",
ТУ5775-0033298923100
2
"БиТЭП",
ÏË-Ì,
ÒÓ5775-0010129785801
354
"Áèîì-2",
ÒÓ23 13-002-
2099457501
Метод
испытаний
Öâåò Черный Черный Черный Визуально
Вязкость 25±5 20±5 25±10 ÃÎÑÒ 8420
ïî ÂÇ-4 ïðè
20 °Ñ, ñ
Сухой остаток, 20 22 25 По ТУ
не менее, %
Адгезия битум- 0,25 0,25 0,25 ГОСТ
ной мастики Ð5116498
ê огрунтован- (приложение Á)
73
Окончание табл. 2.8
1
ной стали при
20 °С, не менее,
МПа
Площадь ГОСТ
отслаивания Р5116498
при катодной (приложение В)
поляризации,
не более, см
при температуре, °С:
20 5,0 5,0 5,0
40 10,0 10,0 10,0
2
,
2
354
При использовании импортных полимерных лент применяют
только соответствующие грунтовки фирм-поставщиков (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Импортные грунтовки
Лента (страна)
Поликен 980-20 (США) Поликен 919 0,78 0,08
НИТТО-53 (Япония) НИТТО-В 0,77 0,08
Фурукава Рапко Н (Япония) Фурукава 0,75 0,07
Сексисуи (Япония) Нитто В или
Денсо Р-20 (ФРГ) Денсолен М 0,78 0,08
Òåê-Ðàï 240-25 (ÑØÀ) Òåê-Ðàï 0,85 0,104
Альтена 100-25 (Италия) Альтена Р19 0,78 0,08
Клеевая
грунтовка
Сексисуи 0,78 0,08
Плотность
грунтовки,
ã/ñì
3
Расход
грунтовки,
êã/ì
2
Технические характеристики машин грунтовочных ПТ-НН Г,
предназначенных для нанесения с последующей растиркой грунтовки
на поверхности газо- и нефтепродуктопровода, приведены в табл. 2.10.
Машина грунтовочная ручная МГР (рис. 2.16) предназначена
для нанесения грунтовки на газо- и нефтепродуктопроводы при капитальном и выборочном ремонте с заменой изоляционного покрытия
в условиях траншеи и при строительстве газо- и нефтепродуктопроводов. Технические характеристики машины приведены в табл. 2.11.
74
Машина грунтовочная ПТ-НН Г
Таблица 2.10
Марка
Диаметр грунтуемого 219; 377; 720;820 1020; 1220 1420
трубопровода, мм 325; 273 426; 530
Скорость хода, м/ч:
на I передаче 280 263 272 272 108
на II передаче 376 389 389 157
Максимальная 4,0 11,8 14,05 14,05 14,05
потребляемая мощность, кВт
Силовая цепь, В/Гц 380/50 380/50 380/50 380/50 380/50
Цепь управления, В 24 24 24 24 24
Габариты, мм:
длина 1750 2485 2565 2540 2620
ширина 1450 1475 1840 2280 2320
Масса сухая, кг 1000 1670 1980 2200 2800
Óãîë подъема, ïðå- 15 15 15 15 15
одолеваемый машиной
при движении по трубопроводу, град.
Климатическое Ó Ó Ó Ó У
исполнение
Эксплуатация при 25¸+40 25¸+40 25¸+40 25¸+40 25¸+40
температуре, °С
ÏÒ-ÍÍ
325Ã
ÏÒ-ÍÍ
530Ã
ÏÒ-ÍÍ
820Ã
ÏÒ-ÍÍ
1020Ã
ÏÒ-ÍÍ
1420Ã
Таблица 2.11
Машина грунтовочная ручная МГР
Марка
Диаметр изоли- 219 377 530 720 820 1020 1220 1420
руемого трубопровода, мм
Масса сухая, кг 50 44 65 100 98 125 138 166
Объем 28 19 20 38 38 57 61 65
праймера, л
ÌÃÐ
219
ÌÃÐ
377
ÌÃÐ
530
75
ÌÃÐ
720
ÌÃÐ
820
ÌÃÐ
1020
ÌÃÐ
1220
ÌÃÐ
1420
Рис. 2.16. Машина грунтовочная ручная МГР
2.4.3. ИЗОЛЯЦИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ СВАРНЫХ СТЫКОВ
После сварки труб с заводской изоляцией производится защита
сварного стыка. При этом необходимо обеспечить совместимость наносимого покрытия с основной изоляцией трубы без ущерба для качества изоляции самого стыка.
Для изоляции сварных стыков труб с заводской изоляцией используются:
термоусаживающиеся манжеты (изоляционные манжеты);
жидкие покрытия от покрытий на основе каменноугольного и модифицированного каменноугольного пека до полиуретановых
и эпоксидных;
ленты холодного нанесения (из поливинилхлорида или из
полиэтилена) обычно это те же ленты, которые применяются при
нанесении изоляции в полевых условиях; их разрезают и вручную
наматывают поверх стыка после предварительного подогрева стыка и нанесения на него праймера;
порошковое сплавляемое эпоксидное покрытие.
Однако для труб с нанесенным трехслойным полиэтиленовым
(ПЭ) или пропиленовым (ПП) покрытием применяются исключитель-
76
но термоусаживающиеся манжеты по причине совместимости
и продолженной надежности.
Использование двухкомпонентных покрытий для защиты стыка
в некоторых случаях является хорошим решением, особенно там,
где двухкомпонентные материалы или покрытия уже использованы
для изоляции самой трубы.
Следует, однако, отметить, что для успешного применения двухкомпонентных покрытий необходима очень тщательная подготовка
поверхности стыка, а также использование довольно дорогого оборудования.
Специальные комплексы для распыления этих зачастую многокомпонентных покрытий требуют высококвалифицированного обращения с ними в полевых условиях для того чтобы гарантировать
качественный и повторяемый результат. Сам процесс нанесения весьма трудоемок.
Еще одним фактором, ограничивающим применение материалов этого типа, является их плохая совместимость с изоляционными
покрытиями на основе полиэтилена или полипропилена и недостаточные эксплуатационные показатели при противостоянии нагрузкам
в грунте, проникновению влаги и надежности изоляционных свойств
в местах соединения основной изоляции трубы с изоляцией стыков.
Термоусаживающиеся манжеты Canusa (Кануса) (рис. 2.17) представляют собой трехслойную изоляционную систему защиты. Она
состоит из внешней полиолефиновой основы (радиационно-сшитой
и затем растянутой ленты, возвращающейся при нагреве в первона-
Рис. 2.17. CanusaTubeTM манжета трубчатой конструкции
77
чальное состояние) и покрывающего основу плавкого двухкомпонентного праймера.
Двухкомпонентный эпоксидный праймер играет особую роль
помимо выполнения функции праймирования (грунтования поверхности) он также является одним из важнейших компонентов антикоррозионной системы, предотвращающих проникновение влаги и воздуха
к поверхности трубы.
Большинство выпускаемых моделей термоусаживающихся
манжет наносятся на "жидкий" праймер.
При установке и усадке таких манжет нарушается однородность
и равномерность праймирования. Тем самым, выпуклые участки сварных швов, с которых жидкий праймер стекает или смазывается
при установке манжеты, оказываются практически не защищенными
праймером.
Только если манжета устанавливается на предварительно просушенный праймер, как это происходит в случае манжет Canusa, защитные свойства системы реализуются в полной мере.
Внешняя полиолефиновая основа защищает адгезив от механических воздействий. В свою очередь, адгезив удерживает основу на
трубе, создавая клейкий слой между трубой и основой.
При нагревании манжеты (рис. 2.18), обернутой вокруг трубы,
адгезив плавится, а основа начинает усаживаться. Радиальная сила
Рис. 2.18. Установка термоусаживающей манжеты Canusa с использова-
нием газовой горелки
78
усадки основы вжимает расплавленный адгезив во все неровности,
а основа полностью обжимает сварочный стык.
После охлаждения адгезив твердеет, обеспечивая прочное сцепление с металлом трубы и заводским покрытием.
Адгезивы термоусадочных манжет делятся на две основные группы: мастичные и термоплавкие.
Мастичные адгезивы достаточно мягкие и липкие, поэтому они
имеют хорошее прилипание к поверхностям при контакте. Подогрев
способствует растеканию адгезива и улучшению его прилипания.
Термоплавкие адгезивы имеют твердую структуру на основе
полукристаллических смол. Они имеют очень высокое сопротивление
сдвигу и отрыву.
Термоплавкие адгезивы были разработаны для работы при высоких температурах.
Мастичные адгезивы удобнее в работе, чем термоплавкие, поскольку при использовании первых требуется менее тщательная подготовка поверхности трубы и более низкая температура подогрева.
Для изоляции сварных стыков трубопроводов с заводской
изоляцией чаще всего применяются термоусаживающиеся манжеты
GTS-65, GTS-80, GTS-HT компании Canusa (Кануса), рассчитанные
на разную температуру эксплуатации.
При необходимости совместимости с полипропиленовыми покрытиями применяются манжеты GTS-PP и GTS-HTPP. Специальные
термоусаживающиеся манжеты разработаны для изоляции сварных
стыков трубопроводов горячего водоснабжения. Такие манжеты обеспечивают не только защиту стыка от коррозии, но и его термоизоляцию. ТИАЛ-М термоусаживающаяся манжета для антикоррозионной защиты сварного шва трубопроводов в полевых условиях,
с рабочей температурой эксплуатации до +60 °С.
Манжета термоусаживающаяся ТИАЛ-М имеет двухслойную
конструкцию (полиэтиленовая основа и термоплавкий адгезив), а при
применении с двухкомпонентным жидким эпоксидным праймером
образует трехслойную антикоррозионную защитную систему, аналогичную заводскому изоляционному покрытию трубопровода.
Верхний, полиэтиленовый радиационно-химически модифицированный слой манжеты ТИАЛ-М обладает свойством термоусадки
и имеет высокую стойкость к УФ-излучению, на него нанесен термоплавкий клеевой слой из композиции сопополимера этилена с винил-
79
ацетатом, который обладает высокой адгезией, стойкостью к сдвиговым деформациям и сопротивлению катодному отслаиванию.
Для замыкания манжеты ТИАЛ-М в кольцо непосредственно
на трубе применяются замковые пластины ТИАЛ-ЗП, представляющие собой безусадочную армированную стеклосеткой полиолефиновую ленту с нанесенным на нее клеевым слоем повышенной стойкости
к сдвиговым нагрузкам.
Комплект манжеты ТИАЛ-М включает в себя двухслойную,
замковую пластину ТИАЛ-ЗП и расфасованный непосредственно на
данный диаметр комплект эпоксидного праймера, для изоляции одного стыка. Праймер фасуется в полиэтиленовые или жестяные банки.
Для большей мобильности и гибкости в проведении работ предлагаются к поставке манжеты ТИАЛ-М в рулонах по 30 м погонной
длины, нарезка осуществляется изолировщиками непосредственно
на трассе.
Защита сварного стыка трубопровода от коррозии с использованием манжеты ТИАЛ-М осуществляется в последовательности, приведенной на рис. 2.19.
Манжеты Raychem HTLP-60 применяются для антикоррозионной защиты сварных стыков подземных трубопроводов с температурой эксплуатации до 60 °С. Представляют собой основу из радиационно-сшитого полиолефина, покрытую термоплавким адгезивом, обладающим высокой прочностью на сдвиг. Двухупаковочный праймер
для манжеты состоит из эпоксидной смолы и отвердителя.
Термоусаживающиеся манжеты типа HTLP 60 (рис. 2.20), шириной 20" (500 мм), толщиной в состоянии поставки 2,25 мм, поставляются нарезанными под требуемый диаметр (указан в миллидюймах).
Каждая манжета поставляется с предварительно прикрепленным
замком, служащим для замыкания манжеты в кольцо при монтаже.
Эпоксидный праймер поставляется в бочках-контейнерах.
Для правильной дозировки компонентов применяются съемные
дозирующие ручные насосы, по отдельному насосу для каждого компонента. Эти насосы можно использовать многократно.
Набор для нанесения праймера представляет собой комплект
вспомогательных материалов для удобства размешивания и нанесения праймера и включает в себя 100 шпателей для нанесения праймера, резиновые перчатки, емкости и приспособления для размешивания
праймера.
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]