Terasgaasitorustike isolatsioon: isolatsioonimaterjalid ja nende pealekandmisviisid

Te kavatsete maja gaasistada või gaasivarustust uuendada? Gaasitorustik on üks väärtuslikumaid ja ohtlikumaid kommunikatsioone, mistõttu on selle usaldusväärne kaitse äärmiselt oluline.

Nõustute, gaasitoru kahjustus ja selle põleva aine leke võivad jääda üsna pikaks ajaks märkamatuks ning seejärel põhjustada kõige kahetsusväärsemaid tagajärgi. Parem on kõik eelnevalt põhjalikult läbi mõelda ja kaitse korraldamisel kindel olla, kas pole nii?

Kui teid huvitab terasgaasitorustike isolatsioon, siis sellest artiklist saate vastused järgmistele küsimustele: miks seda vaja on, milline see on, millistel juhtudel ja kuidas kasutatakse iga isolatsioonimaterjali liiki, kuidas kontrollitakse katte kvaliteeti. Mainime kõiki gaasitorustike liike: magistraaltorustikest madala rõhuga torudeni, maapealsetest allveetorudeni, vastame kõigile tekkivatele küsimustele.

Gaasitorustiku isolatsiooni funktsioonid

Täna on peaaegu igas asulas iga hoone gaasitorustikuga ühendatud, ilma sinise kütuseta on raske ette kujutada tänapäeva inimese elu. Mõelge vaid, kui palju torusid on vaja sellise tarnevõrgu rajamiseks!

Need ulatuvad meie peade kohal, jalge all, sügaval maa sees ja isegi merepõhjas. Iga sentimeeter sellest gaasivõrgust peab olema usaldusväärselt kaitstud ja täiesti ohutu, sest leke võib põhjustada ulatuslikku õnnetust koos hävingu ja mõnikord ka ohvritega.

Kaasaegseid maa-aluseid gaasitorustikke paigaldatakse peamiselt polümeertorudesse – need ei karda ei korrosiooni ega rändvoolude mõju ning hoiavad temperatuuri paremini.

Polüetüleenist gaasitorustikud ei vaja täiendavat kaitset, kuid neid ei saa kasutada igal pool ning nende asendamine on kallis, mistõttu on enamik gaasitorudest terasest.

Et teras ei roostetaks ega laguneks, töödeldakse seda spetsiaalsete ühendite ja materjalidega, mis isoleerivad selle pinna keskkonnast. Selliste katete peamised funktsioonid on kaitse niiskuse, keemiliste mõjude ja mehaaniliste mõjutuste eest, samuti dielektriline kaitse.

Aktiivne elektrokeemiline kaitse moodustab toru pinnale katoodlaengu, tagades selle elektrilise stabiilsuse ja takistades kõrvaliste voolude mõju.

Peale katte korraldatakse maa-alustel gaasitorustikel usaldusväärseks kaitseks hulkuvate ja püsivoolude eest elektrokeemiline katoodkaitse, mis tagab nende laengute ärajuhtimise spetsiaalse juhi kaudu drenaažialajaama.

Maapealse torustiku kaitse on vähem tõsine, sest seda on lihtsam uuendada ja torud puutuvad kokku ainult atmosfääri niiskusega, kuivades regulaarselt. Meretorustike puhul on seevastu vaja peale usaldusväärse kaitse agressiivse keskkonna eest ka täiendavat raskuskihti, et toru liikumatult põhjal lainete all lebaks.

Normdokumendid ja nende nõuded

On olemas 3 peamist dokumenti, mis reguleerivad gaasitorustike kaitse korraldamist. RD 153-39.4-091-01 «Juhend linnade maa-aluste torustike kaitsmiseks korrosiooni eest». Nagu nimest selgub, ei kehti see gaasitorude isolatsioonile, mille läbimõõt on suurem kui 83 cm – linnadevahelised ja rahvusvahelised, samuti maapinnal või vee all paiknevatele torudele.

GOST 9.602-89 – seotud dokument, milles on toodud kõik normid ja arvutused maa-aluste gaasitorustike kaitse kohta. Kui juhend selgitab, kuidas ja millest isolatsioon korraldada, siis GOST näitab, kui palju millestki on vaja – alates materjalide meetritest ja tööriistadest kuni seadmete ja töötajate töötundideni.

GOST R 51164-98 Terasest magistraaltorustikud. Üldised nõuded korrosioonikaitsele. See standard täidab juhendis oleva lünga magistraaltorustike osas. Nende kaitse peab olema eriti usaldusväärne ja omab oma eripära, mistõttu on selle korralduse normid eraldatud eraldi dokumenti.

Reeglina on riikliku ja rahvusvahelise tähtsusega gaasitorustike läbimõõt üle 830 mm, nende paigaldamine ja hooldus on töömahukas ja kulukas.

Need dokumendid reguleerivad järgmisi küsimusi:

• milliseid materjaliliike on lubatud kasutada antud gaasitorustiku tüübil antud tingimustes;
• kui tugevdatud isolatsioon on vajalik, kas on vaja elektrokeemilist kaitset;
• kes ja millal on kohustatud tagama gaasitorustikule vajaliku kaitse;
• isolatsiooni pealekandmise tehnoloogia tehases ja välitingimustes, samuti kahjustuste parandamiseks;
• materjalide kulu ja muude ressursside kulutamise normid tööde tegemiseks;
• katte kvaliteedi kontrollimise kord ja kvaliteedinäitajate normid kõigi parameetrite lõikes iga isolatsioonitüübi jaoks.

Seega on nendes dokumentides samm-sammult kirjeldatud kogu torude isolatsiooniprotsess alates tehases väljalaskmisest kuni paigaldusjärgse ja ekspluatatsiooni käigus toimuva kontrollini. Loovuseks ruumi ei jää, sest tegemist on ohutusküsimustega.

Katte kahjustamise või ebakvaliteetse pealekandmise korral roostetab maapinnas olev teras üsna kiiresti, mis võib põhjustada gaasileket ja tulekahju.

Samuti on olemas eraldi nimekirjad, kus on loetletud kõik soovitatavad materjalid ja isolatsioonitootjad gaasitorustike jaoks.

Arvestades tööde keerukust ja mitte väikest hulka norme, mida tuleb järgida, ärge isegi lootke, et saate gaasitorustiku isolatsiooniga ise hakkama, ning gaasiteenistus ei võta vastu kolmanda osapoole meistri tehtud töid.

Isolatsioonimaterjalide liigid

Lähtudes kasutustingimustest ja mugavusest kasutamisel, on olemas mitmeid katteid gaasitorude isoleerimiseks. Maapealseid gaasitorustikke piisab kaitsta kahe krundikihi ja kahe värv- või emailikihiga.

Torud, mis teenivad merepõhjas, kaetakse põhiisolatsiooni peale betoonikihiga, raskendamiseks ja täiendavaks kaitseks.

Edaspidi räägime maa all olevate terastorude kaitsevahenditest.

Polümeersed kaitsekatted

Ekstrudeeritud polüetüleen on kõige progressiivsem ja universaalsem kaitse. Seda kasutatakse torudel läbimõõduga 57 – 2020 mm, see kleepub tihedalt, moodustab ideaalselt ühtlase pideva kihi, kaitseb temperatuuri- ja mehaaniliste mõjutuste eest ning on töös mugav.

Sellises kattes ei jää terastoru kaitseomadustelt polümeersetele analoogidele praktiliselt alla. See kaitse koosneb vaid 2 kihist – kõvast liimivast adhesiivist ja polüetüleenist. Sellest hoolimata võib selline väga tugevdatud tüüpi kate suure läbimõõduga torudel ulatuda 3,5 mm.

Ekstrudeeritud polüpropüleen on spetsiifiline oma kõrge mehaanilise tugevuse tõttu: sellega saab torusid läbi puuraukude tõmmata, suletud paigaldusviiside jaoks, ja mitte muretseda, et hõõrdumisest või kivide ja pinnase külge jäämisest isolatsioon kahjustub. Välimuselt ja struktuurilt ei erine see isolatsioonitüüp polüetüleenist, ainult 0,3 – 0,5 mm õhem.

Polümeersed kleeplindid on polüetüleenist ja polüvinüülkloriidist, kusjuures esimesed on eelistatumad, kuna need kleepuvad 4 korda tugevamini ja kaitsevad torusid paremini. Sagedamini kasutatakse kleepuvaid PET-linte torude remondiks ja ekstrudeeritud polüetüleenkattega torude vuukide isoleerimiseks, kuid on ka torusid, mis on nendega tehases terves pikkuses mähitud.

Vajaduse korral võimaldavad polümeersed kleeplindid toru kaitset välitingimustes täielikult asendada – kuid selleks on vaja spetsiaalset automatiseeritud seadet.

Samuti on olemas kombineeritud PET-kate, kus kruntitud toru mähitakse kõigepealt kleepuva polümeerlindiga ja selle peale kaitstakse ekstrudeeritud polüetüleeni kihiga. Seda kasutatakse torudel läbimõõduga kuni 53 cm ja kogupaksus ei ületa 3 mm.

Bituumenmastiksitel põhinev isolatsioon

Selline isolatsioon erineb põhimõtteliselt koostise ja omaduste poolest, eelkõige pealekandmisviisi poolest. Bituumeni nakkumine nii toru kui ka kihtide vahel tagatakse materjali enda kuumutamise ja sulatamisega, mitte liimipraimeriga, nagu PET-i puhul.

Selline kate kantakse peale spetsiaalsele bituumenpraimerile ning koosneb 2–3 kihist mastiksit, millest igaüks on tugevdatud, ja välisest paberkaitseümbrisest. Tulemuseks on ühtne kate, mis järgib täielikult toru kuju, kus tugevdav klaaskiud või võrk on justkui sisse sulatatud kaitse paksusesse.

Armatuurmaterjalina kasutatakse klaasvilti, klaasvõrku või mittekootud polümeerkangast. Klaaskiudlindid keritakse väikese ülekattega, et moodustada ühtne kiht.

Mastiks ise sisaldab peale bituumeni erinevaid lisandeid – polümeerseid, mineraalseid või kummi –, mis tagavad materjali erinevad omadused. Samuti lisatakse sellele modifitseerivaid lisandeid ja plastifikaatoreid, mis lisavad loomulikule hüdrofoobsusele ja nakkuvusvõimele elastsust, paindlikkust, vastupidavust kriitilistele temperatuuridele ja pikaealisust.

On olemas ka lindid, mis ühendavad bituumenit liimina, ja spetsiaalsed polümeerlindid. Peamised 2 tüüpi selliseid katteid on PALT, termokahaneva lindiga, ja LITKOR, polümeer-bituumenlindist. Viimane on eriti vajalik erineva isolatsioonitüübiga torude vaheliste ühenduste kaitsmiseks.

Materjalid väikeste elementide isoleerimiseks

Sokliväljundid, nurgad, põlved, kondensaadikogujad ja muud gaasitorustike kujulised elemendid vajavad samuti kaitset.

Väikeseid detaile on mugavam isoleerida paigalduskohas, kuid tehasekate on eelistatavam, kuna see on ühtlasem ja usaldusväärsem.

Selleks on olemas spetsiaalsed katted: PAP-M105 ja Polur. Esimene koosneb kahest kihist kõvastunud polüestervaigust, mis on tugevdatud klaaskiuga.

Polur koosneb peamiselt polüuretaanist, millele on lisatud tehnoloogilisi lisandeid ja mis on jagatud põhikomponendiks ja kõvendiks. Nende kahe kompositsiooni abil isoleeritakse kujulised ühendused nii tehases, töökodades kui ka otse trassil.

Kuidas isolatsiooni peale kantakse?

Põhiosa isolatsioonist kantakse gaasitorudele ja sageli ka gaasitorustiku kujulistele detailidele, tehases juba nende tootmise etapis. Torustiku paigaldamisel tekib siiski vajadus vuukide isoleerimiseks, mida tehakse trassitingimustes – see tähendab otse paigalduskohas.

Lisaks tehakse samade materjalidega välitingimustes kaitsekihi remonti, kui kahjustatud on mitte rohkem kui 10%, ja harva isegi eraldi lõigu täielikku ümberisoleerimist. Samuti isoleeritakse käsitsi, vahetult trassil, mahuteid.

Võimaluse korral isoleeritakse keevisõmblused ja kujulised elemendid sama kattega nagu põhitoru – või võimalikult sarnasega.

Gaasitorustiku isoleerimistöid on võimalik teostada temperatuuril üle -25 °C, polümeersete kleepribade puhul aga üle +10 °C. Kui sajab vihma või lund, peab töökoha kohal olema usaldusväärne varikatus, mis välistab sademete sattumise isoleeritavale pinnale.

Maapealse gaasitorustiku torudele

Seda tüüpi gaasitorustik paikneb kõige vähem agressiivses keskkonnas, mistõttu on rooste tekke risk oluliselt väiksem. Lisaks on sellel esinevaid kahjustusi palju lihtsam märgata ja taastada, mistõttu maapealsed gaasitorustikud isolatsiooni kui sellist ei vaja.

Sademete ja atmosfääri niiskuse eest kaitsmiseks piisab normide kohaselt kattest, mis koosneb kahest kihist kruntvärvi ja kahest kihist värvi, emaili või lakki.

Tsingitud kestaga kaitstakse reeglina gaasiärastustorusid, mis vajavad soojusisolatsiooni. Kesta alla pannakse ainult soojustus, täiendavat kaitset ei ole vaja.

Keerulistes töötingimustes kasutatakse aga gaasitorustike soojusisolatsiooni – konsistentsmäärdeid, klaasemailkatteid ning alumiinium- või tsingitud kestasid, mis ei tohi puutuda vastu toru ennast.

Maa-aluste gaasitorustike isolatsioon

Mullas puutuvad torud pidevalt kokku niiskusega, sageli ka keemiliste ühendite ja hulkvooludega. Kõik see võib põhjustada metalli korrosiooni ja gaasileket, mistõttu püütakse isolatsioon tagada võimalikult usaldusväärselt.

Iga maa-alune terasest gaasitorustik on kaitstud kahekordselt: passiivselt – toru isolatsioonikattega, ja aktiivselt – voolu ärajuhtimise või summutamise teel katoodkaitsega.

Enamikku materjalidest, mida me varem mainisime, saab kasutada nii põhi- ja tehaseisolatsiooniks kui ka trassil. Nende tööde põhietappidest ja nüanssidest räägime edaspidi.

Polüetüleen- ja polüpropüleenist isolatsiooni toodetakse tehases mitmes etapis:

1. Torude kuivatamine.
2. Puhastamine haaveliga metalliläikeni.
3. Torude kuumutamine.
4. Liimialuse kandmine pöörlevale torule.
5. Polüetüleenkihi kandmine ekstruusiooni, sukatise või lindi mähkimise meetodil.
6. Tihendamine spetsiaalse fluoroplastkestaga rulliga.
7. Jahutamine veega temperatuurini 70–80 °C.
8. Saadud katte kvaliteedikontroll.

Kõik protsessid on täielikult automatiseeritud, sest arvutitäpsus on tootekvaliteedi tagatis.

Enne liimi pealekandmist kaetakse toru sageli õhukese epoksükihiga parema kaitse ja nakkuvuse tagamiseks. Normatiivdokumentide järgi pole see kohustuslik.

Välitingimustes tuleb kõik etapid säilitada, kuid need viiakse ellu kaasaskantavate seadmetega – lihvimismasinad ja liivapritspuhastid, gaasipõletid ja jootelambid. Lisaks on saadaval spetsiaalsed materjalikomplektid vuukide isoleerimiseks ja kahjustuste parandamiseks – näiteks termokahanev PET-mansett või kleepuv polümeerlint.

Bituumenisolatsiooni pealekandmiseks puhastatakse torud samuti, kuid nüüd metallharjadega, mis jätavad puhta, kuid mitte sileda pinna. Bituumenist ja bensiinist koosnev praimer valatakse puhastatud torudele ja hõõrutakse rätikutega, marsruutidel aga lappide või pintslitega.

Bituumenpraimer valmistatakse bituumenist ja puhastatud bensiinist mahusuhtes 1:3. Selle õhukese ühtlase kihina pealekandmine on äärmiselt oluline katte nakkumiseks torule.

Hiljemalt ööpäeva jooksul tuleb kanda peale põhikate: 2–3 kihti mastiksit, mis on eraldatud tugevdusmaterjaliga ja kaitstud väljastpoolt paberikihiga.

Tugevdamiseks kasutatakse klaasriiet, mittekootud polümeerlõuendit või võrku. Need keritakse spiraalselt, ühtlaselt, väikese pingega ja ülekattega.

Isolatsiooni pealekandmine välitingimustes

Maagaasi maa-aluse torustiku isolatsioonikahjustuste parandamise või erinevat tüüpi isolatsiooniga torude ühendamise korral on oluline valida õiged kasutatavad materjalid.

PALT- ja LITKOR-katteid kasutatakse ainult marsruutimistingimustes. Mõlemad kantakse peale bituumenpraimerile, kuid esimese puhul tuleb kõigepealt kanda peale bituumenikiht ja tugevdada see, ning seejärel, otse kuuma mastiksi peale kerida lint. Teisel juhul on bituumen lindi alumine kiht, seega keritakse see kohe praimerile, olles eelnevalt põletiga sulatanud.

Vaatamata välisele sarnasusele ei tohi LITKOR-linte segi ajada kleepuvate PET-lintidega, sest sobimatu kruntvärvi kasutamine rikub lootusetult isolatsiooni kvaliteeti.

Ekstrusioon-PET-kattega torusid parandatakse spetsiaalsete termokahanevate plaastrite või LITKOR bituumen-polümeerlintidega. Tehases kleepuva PET-lindiga katmisel kasutatakse remondiks sama linti, tüüpi Polüleen. See on võimalik ainult soojal aastaajal, sest lint külmas ei kleepu ega talu sulatamist.

Ekstrudeeritud polüetüleenist kattega torude keevituskohtade isoleerimiseks kasutatakse spetsiaalseid mansette, mis kinnituvad termokahanemise abil.

Bituumenkatet parandatakse samade bituumenmastiksitega tugevdusega, LITKOR bituumen-polümeerlintidega või sarnase rullmaterjaliga Isoplast-P.

Ühendada erinevaid torusid absoluutselt igas kombinatsioonis saab alati LITKOR lintidega, ja kui mõlema toru omakattes puudub bituumen, siis saab otsühendusi isoleerida ka Polileni kleeplintidega.

Torude isolatsioon vee all

Gaasitorustikud, mis hakkavad teenima merepõhjas, isoleeritakse eriti hoolikalt, sest see keskkond on ohtlik nii keemiliste kui ka mehaaniliste kahjustuste tõttu, ja toru töö katkestused tähendavad reeglina katkestusi rahvusvahelistes gaasitarnetes.

Põhilise osa toru kaitsest saavad nad juba tehases. Pärast puhastamist ja kuivatamist avatakse need epoksükoostisega, seejärel kantakse peale liim ja sellele polüetüleenkiht. Selles etapis on torud sarnased maismaal kasutatavate torudega, välja arvatud esimene epoksükiht, mis dubleeritakse ka sisepinnal.

Siiski pole see veel kõik: ettevalmistatud torudele paigaldatakse juba tehases katoodkaitse, seejärel ehitatakse armeerimiskarkass ja valatakse välimine betoonikiht, sageli rauamaagiga täitematerjalina.

Betoneerimine põhiisolatsiooni peale kaitseb mitte ainult igasuguste kahjustuste eest, vaid kinnitab toru kindlalt põhja.

Sellise mitmekihilise viimistluse tulemusena võib 1 m toru kaal ulatuda 2 tonnini. Selliste torude transportimine on väga problemaatiline, seetõttu ei toodeta neid liiga pikkadena ja iga meregaasitorustiku kilomeetri kohta tuleb mitukümmend keevisõmblust, millest igaüks peab olema usaldusväärselt isoleeritud.

Ühendamine ja vuukide isoleerimine toimub spetsiaalsel praamil, mis on varustatud kõige vajalikuga. Siin keevitatakse torud, õmblus puhastatakse põhjalikult kuulipritsseadmega. Magistraaltorud on tohutu läbimõõduga, seetõttu kuumutatakse neid induktsioon-, mitte propaanipõletitega – see on kiirem, ühtlasem ja ohutum.

Seejärel kantakse peale praimer ja paigaldatakse termokahanev mansett, mis kinnitatakse lukustusplaadiga. Mansetti soojendatakse kõigepealt keskelt, piki keevisõmblust, ja seejärel kahaneb see järk-järgult gaasipõletite abil tervikuna, keskelt servadeni. Pärast selle etapi kvaliteedikontrolli paigaldatakse vooderkest PPU valamiseks. Pärast selle kuivamist lastakse toru põhja ja kaetakse killustikuga.

Isolatsiooni pealekandmise kvaliteedi kontroll

Terasest gaasitorustike kaitse on vastutusrikas üritus, seetõttu tuleb iga teostatud toiming hoolikalt kontrollida, koostades varjatud tööde akti ja kandes selle torustiku passi. Ükskõik kui kvaliteetne ja õigesti valitud isolatsioonimaterjal ka oleks, ei suuda ta talle pandud funktsioone täita, kui tööde teostamise tehnoloogiat on rikutud.

Valmiskatte kontrollitavad põhiparameetrid on paksus, terviklikkus ja nakkumine toruga. Neid mõõdetakse spetsiaalsete elektrooniliste seadmetega: vastavalt paksusemõõtjate, sädelefekti detektorite ja adhemeetritega. Need ei kahjusta katet, mistõttu võimaldavad kontrollida kõiki kahtlaseid punkte ilma tarbetute kuludeta.

Tehase tingimustes

Tehastes ja tootmisbaasides kontrollitakse katte paksust 10% torudest igas partiis, neljas kohas eri külgedelt ringi pealt igal torul ning samuti kahtlastel aladel.

Tehase poolt torudele kantud isolatsioon on alati ühtlasem, kvaliteetsem ja usaldusväärsem kui välitingimustes teostatud isolatsioon, isegi kui kasutatakse sarnaseid materjale.

Adhesiooni ehk kleepumistugevust metalli ja kihtide vahel tuleb normatiivide kohaselt kontrollida samuti 10% toodetest partiis või iga 100 meetri järel.

Katte terviklus ehk torkehaavade, rebendite ja muude läbivate vigade puudumine kontrollitakse kogu isoleeritaval tootel kogu pinna ulatuses.

Lisaks võidakse kontrollida katte dielektrilist terviklust, löögikindlust, katoodpolarisatsiooni järgset koorumisala ja muid katseid. Bituumenkattega isolatsiooni puhul võetakse igast mastiksipartiist füüsikaliste omaduste proov, vähemalt iga päev.

Paigalduse või remondi kohas

Trassitingimustes kontrollitakse samuti isolatsiooni kvaliteeti: terviklikkust alati ja täielikult, paksust ja adhesiooni aga iga kümnenda isoleeritud keevisõmbluse puhul.

Lisaks kontrollitakse tehasekatte ülekatte laiust ning isolatsiooni reljeefi – gofreerituse, kortsumise, õhupatjade ja muude defektide puudumist.

Nõrga isolatsioonilindi adhesiooni korral torule hakkab see aja jooksul irduma ning toru jääb keskkonna eest kaitseta.

Lisaks kontrollitakse juba olemasolevatel gaasitorustikel regulaarselt isolatsiooni terviklust. Selleks pole vaja neid isegi välja kaevata, kuid kahjustuste kahtluse korral paljastatakse torud ja kontrollitakse lisaks paksusele, terviklusele ja adhesioonile ka isolatsiooni dielektrilisi omadusi.

Järeldused ja kasulik video teemal

Nüüd teate Te kõike – või peaaegu kõike – erinevate terasest gaasitorustike isolatsiooni otstarbe ja materjalide kohta ning teil on ettekujutus nende paigaldamise ja kaitsmise kvaliteedi kontrollimise eripäradest.

Suurema selguse huvides soovitame vaadata videot, kus räägitakse üksikasjalikult keevisõmbluste isolatsioonist bituumen-polümeerlindiga:

Kuumkahaneva manseti paigaldamine keevisõmblusele:

Võib-olla olete Te juba kokku puutunud sarnaste töödega, jälginud nende teostamist või osalenud neis ise. Palun täiendage või hinnake esitatud teavet. Oleme rõõmsad, kui kuuleme Teie arvamust allpool olevas arutelus.