2.5 Эксплуатация и ремонт газопроводов.

2.5.1 Защита газопроводов с использованием изоляциии

Изоляционные покрытия и их характеристика. Подземные газопроводы защищают от коррозии двумя способами: пассивным и активным. Пассивный заключается в изоляции газопроводов, при активном методе, помимо изоляции, применяют также электрические методы защиты.

В качестве противокоррозионной изоляции используют битумные, битумно-резиновые и полимерные материалы.

Противокоррозионные покрытия не должны проводить электрический ток, должны иметь необходимую механическую прочность и хорошую прилипаемость (адгезию), не подвергаться разрушению от биологических воздействий, быть эластичными и водонепроницаемыми и т. д.

В зависимости от степени коррозионности грунтов применяются три типа изоляции: нормальная, усиленная и весьма усиленная. Выбор типа изоляции производится по табл. 2.3.

Таблица 2.3

Применяемые типы изоляции

Минимальная годовая величина удельного сопротивления в Ом/м	Степень коррозионной активности грунта	Рекомендуемые защиты
Более 100 От 20 до 100 От 10 до 20 От 5 до 10 Менее 5	Низкая Средняя Повышенная Высокая Весьма высокая	Нормальная изоляция для газопроводов низкого давления из труб с толщиной стенки не менее 5 мм и усиленная для стальных газопроводов Усиленная изоляция Весьма усиленная изоляция Весьма усиленная изоляция и активная защита То же

Из табл. 2.3 видно, что защита газопроводов зависит от коррозионной активности грунта. Однако газопроводы, прокладываемые через различные преграды (водные, железнодорожные, автострады и т. д.) и в районах с опасностью повреждений блуждающими токами, независимо от коррозионности грунтов, должны иметь весьма усиленную изоляцию. Поэтому в городах и населенных пунктах в основном применяются усиленная и весьма усиленная изоляции, даже при низкой коррозионности грунтов.

Таблица 2.4

Толщина различных типов изоляции

Толщина изоляции	Толщина в мм
	нормальная	усиленная	весьма усиленная
Битумная с минеральным заполнителем и усиливающей оберткой ………………	3	6	9
Битумно-резиновая с бризолом и гидроизолом ……………………………..	-	5,5	8,5
Пластмассовая лента с учетом толщины слоя клея …………………………………	0,12-0,3	0,4-0,6	0,4-0,8

В табл. 2.4 приведены толщины различных типов изоляции. Изоляция из пластмассовых лент имеет различные пределы толщины, они зависят от технологии производства и свойств применяемых материалов.

Таблица 2.5

Характеристика и состав битумных типов изоляции

Типы изоляции	Последовательность слоев	Минимальная толщина в мм
Типы битумной изоляции
Нормальная	Грунтовка Битумное покрытие Крафт-бумага	3
Усиленная	Грунтовка Битумное покрытие Гидроизол Битумное покрытие Крафт-бумага	6
Весьма усиленная	Грунтовка Битумное покрытие Гидроизол Битумное покрытие Гидроизол Битумное покрытие Крафт-бумага	9
Типы битумно-резиновой изоляции
Нормальная	Грунтовка Битумно-резиновая мастика (3 мм) Крафт-бумага	3
Усиленная	Грунтовка Битумно-резиновая мастика Бризол (1,5 мм)	5,5-6
Весьма усиленная	Грунтовка Битумно-резиновая мастика (3 мм) Бризол (1,5 мм) Битумно-резиновая мастика (2,5 мм) Бризол (1,5 мм)	8,5-9

Характеристика и состав битумной и битумно-резиновой изоляции приведены в табл. 2.5. Первым слоем изоляции является грунтовка, ее применяют для улучшения прилипаемости битумной изоляции к телу газопровода. Грунтовка представляет собой раствор битума в бензине в соотношении 1 : 3 по объему. Для приготовления грунтовки необходимо куски битума марки IV или смеси битумов марок III и V загрузить в котел и разогреть до температуры 200 °С, после чего расплавленный битум охлаждается до 80 °С, вливается тонкой струей в бензин и перемешивается.

Вливать бензин в битум категорически запрещается, так как это может привести к несчастным случаям!

Для повышения прочности изолирующего покрытия в битум добавляют различные наполнители: каолин 12—20% по весу, цемент, мелкий асбест и т. д. Такая смесь называется битумной мастикой.

При температурах наружного воздуха +5°С и ниже добавляют пластификаторы (соевое масло, зеленое масло) до 3% по весу, что придает битумной мастике пластические свойства.

Указания по выбору типа изоляции в зависимости от коррозионности грунта и характеристики газопровода приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Указания по выбору типа изоляции

Коррозионная активность грунтов и характеристика участков газопроводов

Тип изоляции

Газопроводы в грунтах с низкой и средней коррозионной активностью Газопроводы в грунте с повышенной и высокой коррозионной активностью Участки газопроводов в грунтах с низкой и средней коррозионной активностью на вводах во дворы и здания Газопроводы в грунте с весьма высокой коррозионной активностью Участки газопроводов в грунте с повышенной и высокой коррозионной активностью на вводах во дворы и здания, а также на пересечениях с железнодорожными и трамвайными путями, автомагистралями Участки газопроводов на подводных переходах через реки и каналы, на затапливаемых поймах рек, в болотах. Участки явно выраженной опасностью повреждения блуждающими токами

Нормальная Усиленная То же Весьма усиленная То же То же

Для увеличения прочности изолирующего покрытия применяют усиливающие обертки бризол, гидроизол и различные стеклоткани. Бризол готовят из битума с дроблением вулканизованной резины, гидроизол представляет собой толстый слой бумаги из асбеста с добавлением до 20% целлюлозы, пропитанной нефтяным битумом.

Для защиты изоляции от солнечных лучей и стекания применяют защищающую обертку, обычно из крафт-бумаги. Хранят ее в сухом помещении и в случае увлажнения до накладки на битумное покрытие просушивают.

Выполнение изоляционных работ. Изоляция газопроводов производится в следующей последовательности. Газопровод очищается до металлического блеска от загрязнений и ржавчины. Для очистки применяют трубоочистные машины или специальные щетки. Затем на газопровод наносится грунтовка толщиной 0,1—0,2 мм и после ее высыхания битумная эмаль. Эмалью покрывают в несколько слоев толщиной по 1,5 мм, после чего на горячую мастику накладывают усиливающую обертку. Оберткой из крафт-бумаги обертывают трубу по спиральной ленте так, чтобы она прилетала плотно без морщин и складок.

В последнее время получили широкое распространение различные пластмассовые изоляционные покрытия (полихлорвиниловые, полиэтиленовые и др.), которые выпускаются в виде липкой ленты шириной 450 мм и толщиной до 0,5 мм.

Работы по изоляции газопроводов полностью механизированы, ручной способ применяется только при изоляции отдельных стыков и участков газопровода.

Контроль за качеством изоляции. При проверке качества изоляции труб необходимо произвести:

- наружный осмотр изоляции путем проверки гладкости и равномерности покрытия и отыскания поврежденных участков;

- проверку толщины изоляционного покрытия не реже, чем через каждые 100 м и не менее четырех точек по окружности трубы;

- проверку прилипаемости изоляционного покрытия к трубе и слипаемости усиливающих оберток с битумной мастикой. Эту проверку надо проводить в сомнительных местах путем надреза изоляции двумя сходящимися под углом 60° линиями и отдиранием изоляции от трубы. Если изоляция хорошая, то очень трудно отодрать изоляцию от тела трубы и усиливающий материал от битума;

- сплошную проверку качества изоляции специальными приборами. Так, например, если проверяемый газопровод не уложен в траншею и не засыпан, то пользуются дефектоскопом, а если газопровод уже уложен в траншею и присыпан, то испытывается на проскок искры через изоляцию.

На рис. 2.11 приведена схема искрового дефектоскопа для контроля изоляции газопроводов. Работы по отысканию мест повреждения изоляции проводятся в следующем порядке: к зачищенному концу газопровода 8 прикрепляется провод высокого напряжения 7. Электрическая цепь дефектоскопа замыкается выключателем 2. Искатель 9 дефектоскопа устанавливается над трубой 8 и перемещается вдоль нее. В местах с плохой изоляцией произойдет искровой пробой и в результате вспыхнет сигнальная неоновая лампа 14, вмонтированная в рукоятку 12. Таким образом, отыскиваются поврежденные места изоляции, которые после исправления снова проверяются

Рис. 2.11. Схема дефектоскопа: 1 – аккумулятор, 2 – выключатель, 3 – катушка, 4 – прерыватель, 5 – конденсатор, 6 – предохранительный зазор, 7, 13 – провода высокого напряжения, 8 – газопровод, 9 – искатель, 10 – изоляция газопровода, 11 – воздушный зазор, 12 – рукоятка дефектоскопа, 14 – неоновая лампочка

Рис. 2.12. Схема искателя повреждений ИПИТ: 1, 6 – электроды, 2 – выключатель, 3 – реле прерывателя, 4 – батарея, 5 – наушники, 7 - газопровод

Принципиальная схема искателя повреждения показана на рис 2.12. Принцип работы прибора заключается в том, что па газопровод 7 подается пульсирующий ток, который стекает с газопровода в грунт в тех местах, где повреждена изоляция. Этот ток возвращается на прибор через заземляющий электрод. В тех местах вокруг газопровода, где ток стекает в грунт, образуется электрическое поле, которое отыскивается с помощью наушников 5 и подключенных к ним двух индикаторных электродов 6, погружаемых по обе стороны газопровода 7. Надежной работе прибора мешают различные помехи (шумы). Поэтому при работе с искателем нельзя становиться на газопровод; газопровод должен быть присыпан на высоту до 30 см, за исключением его концов и явно оголенных участков; присыпку газопровода грунтом необходимо производить за 5—б ч до начала проверки.