Изоляция стальных труб для защиты от коррозии

Металлические трубы имеют самые высокие характеристики прочности, но они подвержены очень разрушительному явлению под названием коррозия. Чрезмерная влага способна разрушить даже самую прочную сталь. Как коррозия действует на трубы, и какие методы защиты от нее существуют, рассмотрим ниже.

Основные положения

Почвенная

Такая коррозия возникает, когда сталь вступает в контакт с грунтом. В свою очередь, она делится на следующие подвиды:

• химическая
  Появляется, когда на железо оказывают воздействие не электролиты жидкого типа и газы. Стоит отметить, что при ней материал разрушается равномерно и практически невозможно образование сквозных отверстий, что делает этот вид коррозионного процесса наименее опасным для трубопровода, который проложен под землей.
• электрохимическая
  Металл выступает в роли электрода, а подземные воды, которых в нашей климатической зоне невероятно много, — в роли электролита. Происходящий процесс очень похож на работу гальванической пары и вызывает разрушение точечных участков на поверхности труб, что в конечном итоге приводит к их повреждению.
• электрическая
  Возникает в результате воздействия на сталь блуждающих токов, которые могут «стекать» с рельсов, подстанций и других электрифицированных устройств, которыми заполнены современные города. Это самый опасный и разрушительный коррозионный процесс.

Внутренняя коррозия

• Повышается уровень шероховатости внутренней поверхности стенки, в результате чего понижается проходимость воды;
• Качество транспортируемой жидкости ухудшается, так как в нее проникает ржавчина;
• Со временем может появиться сквозное отверстие, способное стать причиной разрыва трубопровода.

Исходя из всего вышеописанного, становится понятно, почему так важно проводить изоляцию стальных труб для предотвращения коррозии.

Преимущества труб с изоляцией

Изоляция стальных труб способствует:

• Термической стабильности транспортируемой среды для того, чтобы процесс был безопасным;
• Увеличению энергоэффективности, понижению потери тепла и сокращению выбросов углекислого газа благодаря надежной теплоизоляции;
• Безопасности всей системы, защищенности работников от горячих поверхностей;
• Предотвращению коррозии благодаря конденсации и маленькой влажности;
• Снижению шума, который вызван турбулентностью в высокоскоростных средах;
• Защите установки от пожара.

Все эти преимущества можно достичь только при правильном выборе изоляторов и соблюдении технологии их монтажа.

Виды изоляции стальных труб

Различают четыре категории материалов для защиты трубопроводов:

• Мастики на резинобитумной основе;
• Пенополиуретановые;
• Пенополимерминеральные;
• Экструдированный полиэтилен.

Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, подходит для различных систем трубопроводов и условий эксплуатации.

Изоляция посредством резинобитумной мастики

Функция изоляционного слоя на основе резинобитумной мастики заключается в защите трубопроводов от влаги и повышении их антикоррозионных свойств. Материал не влияет на теплопроводность, предельное давление и другие параметры. Как правило, трубы изолируют мастикой на заводе, до строительства трубопроводов. Гидроизоляция осуществляется согласно государственному стандарту 51164-98:

• Сначала поверхность грунтуется для того, чтобы улучшить сцепление;
• Наносят слой мастики;
• Осуществляют армирование нетканым полотном;
• Проводят покрытие конструкции защитной оберткой.

Для усиления гидроизоляции мастика наносится в несколько слоев, между которыми прокладывается армирующее полотно.

Использование труб, покрытых слоем мастики, ограничено строительством газо- и водопроводов. Это связано с низким температурным диапазоном, при котором трубы могут эксплуатироваться: от минус десяти до сорока градусов. Если температура падает или поднимается выше этих пределов, изоляционное покрытие начинает разрушаться.

Утепление пенополиуретаном

ППУ наносится на поверхность труб с помощью напыления. Часто защиту усиливают покрытием из оцинкованного полиэтилена.

К недостаткам труб ППУ можно отнести горючесть, разрушение под воздействием ультрафиолета, необходимость полной замены поврежденных при обнаружении влаги – ремонт проводить нецелесообразно. Внутри слоя ППУ установлена СОДК – оперативная система дистанционного контроля, постоянно отслеживающая проблемы в работе изоляции. С его помощью смотрят за уровнем влажности и другими показателями системы.

Трубы с пенополиуретановой изоляцией производятся по государственному стандарту 30732-2006. В нем перечислены требования к продукции, указаны допустимые технические показатели слоя изоляции:

• Значение максимальной теплопроводности при пятидесяти градусах Цельсия – 0,033 Вт/м°С;
• Показатель минимальной прочности при деформации и сжатии - три десятых минимальная прочность при деформации/сжатии – 0,3 МПа;
• Минимальная плотность должна ровняться шестидесяти килограммам на метр кубический.

Утепленные трубы ППУ выдерживают значительные нагрузки (температуру до ста сорока градусов, давление до полутора МПа), поэтому их часто используют для прокладки подземных/поверхностных тепловых трасс.

Пенополимерминеральная изоляция

• Влагостойкий. Толщиной пять - десять миллиметров. Назначение: защита металла от коррозии.
• Теплоизоляционный. Толщина зависит от температуры окружающей среды (климатических условий региона). Функция: поддержание оптимальной температуры рабочей жидкости. Теплоизоляционные материалы имеют пористую структуру.
• Внешний. Имеющий толщину десять - пятнадцать миллиметров. Назначение: герметизация и механическая защита труб. Внешний слой определяет предельную прочность трубопровода.

Трубы с трехслойной изоляцией ППМ применяются для наземной и подземной прокладки трубопроводов с рабочей температурой до ста пятидесяти градусов, максимальным давлением два с половиной МПа.

Изоляция из экструдированного полиэтилена

Трубы с изоляцией из экструдированного полиэтилена изготавливаются на заводе. Усиление конструкций проводят после качественной подготовки, защита состоит из трех слоев:

• Эпоксидная смола. Прослойка заполняет сколы, трещины и прочие дефекты на поверхности металла, выравнивает ее.
• Адгезидный слой. Предназначен для склеивания экструдированного полиэтилена с трубой.
• Полиэтиленовый изоляционный слой.

Усиленные таким образом трубы могут прослужить более пятидесяти лет, не требуя ремонта. К другим преимуществам полиэтиленовой защиты можно отнести экологичность (отсутствие опасности для окружающей среды, в том числе для земли при прокладке труб под землей), устойчивость к коррозии, гидравлическим ударам, перепадам температур, химическим веществам и другим агрессивным средам.

Благодаря сочетанию этих характеристик изолированные трубы применяются при строительстве практически всех видов трубопроводов: газовых, водопроводных, подводных, нефтяных. Допустимая температура рабочей среды: от минус двадцати до шестидесяти градусов.

В строительстве чаще применяют трубы, футерованные экструдированным полиэтиленом либо ППУ. Первые в основном используются при прокладке магистральных трубопроводов, вторые – при разводке частных сетей.

Предыдущая статья:

Следующая статья: