Изоляция трубопроводов защитным покрытием на битумной основе

При сооружении трубопроводов диаметром до 800мм и температуре транспортируемого продукта не выше 40 ºC чаще всего применяют битумные покрытия из-за несложности нанесения и недефицитности исходного материала. Однако в чистом виде нефтяной битум непригоден вследствие малой вязкости в расплавленном состоянии, невысокой температуры размягчения и низкой механической прочности, поэтому в качестве защитного покрытия используют битумные мастики (битум с наполнителем и пластификатором). Наполнители вводятся для повышения структурной и механической прочности покрытия. Для битумно-резиновой изоляционной мастики наполнителем является резиновая крошка, получаемая путём дробления негодных автомобильных покрышек и отходов резиновой промышленности. Порошок резины не должен содержать более 5% текстиля, 1,5% влаги, 0,1% металлической пыли и посторонних включений. При добавлении в битум резиновой крошки повышаются температура размягчения и эластичность мастики, вязкость мастики, снижается хрупкость, что позволяет получать более толстый слой изоляции (до 6-9мм), чем при добавлении других наполнителей.

Таблица 9.1 Состав изоляционных мастик на битумной основе, масс.%

При производстве работ в зимнее время обычная битумная мастика теряет свои пластические свойства и становится хрупкой при низких температурах. При этом снижаются также прочность сцепления покрытия с металлом трубопровода и прочность сцепления усиливающей обёртки с битумной мастикой, в результате чего могут быть трещины в мастике. Для предотвращения этого при производстве работ в зимнее время применяют изоляционные мастики с пластифицирующими добавками. При введении пластификаторов в битум мастика приобретает упругопластические свойства, а её вязкость и температура размягчения мало снижаются, поэтому основным назначением пластификаторов является повышение пластичности изоляционных мастик для нанесения их при температуре до – 25 ºC и ниже. Работы ведут при температуре окружающего воздуха до – 30 ºC. В зависимости от температуры окружающего воздуха изоляционные мастики должны нагреваться до рабочих температур.

Таблица 9.2. Температура подогрева мастики

Изоляционную мастику нагретую до температуры 185 – 190 ºC можно испоьзовать в течение одного часа, до температуры 175 – 185 ºC в течение двух часов. При нанесении битумно-резиновой мастики необходимо поддерживать температурный режим в пределах рабочих температур.

Выбор типа изоляционного покрытия и подбор его состава осуществляется в соответствии с условиями прокладки и эксплуатации трубопровода. Битумно-резиновую мастику выбирают с учётом того, чтобы температура её размягчения была на 30 – 40 ºC выше температуры транспортируемого продукта. Мастика марки МБР-100 рекомендуется для участков трубопроводов с высокой температурой газа на выходе из КС и для ремонтных работ в южных районах летом.

Для улучшения прилипаемости изоляционной мастики к трубопроводу вначале наносится грунтовка (праймер). Праймер готовится путём растворения одной части подогретого битума в двух – трёх частях бензина (по объёму), причём используется битум той же марки, что и для мастики. Наносится при температуре + 30 ºC.

Таблица 9.3. Свойства изоляционных мастик на битумной основе

Изоляционное покрытие наносится на очищенные трубы по просохшей грунтовке, но не позже, чем через 36 часов после нанесения её на трубы. Грунтовка считается просохшей, если при проведении по нижней части трубы рукой, на руке не останется следов от грунтовки. На поверхности трубы, покрытой грунтовкой, перед нанесением покрытия не должно быть пыли, грязи, влаги, наледи, снега. Толщина наносимого битумного слоя, его прилипаемость (адгезия) и сплошность, степень погружения стеклохолста или другого армирующего материала в слой мастики в основном зависят от её вязкости, которая при данном составе регулируется изменением температуры в ванне котла или изоляционной машины в зависимости от температуры окружающего воздуха.

В качестве армирующей и защитной обмотки трубопроводов применяют различные материалы, которые служат для армирования изоляции, увеличения толщины её, фиксации наносимого слоя мастики, не позволяя ей стекать с трубы. В качестве обёрточных материалов для защиты изоляционных покрытий от механических повреждений применяют полимерные плёнки толщиной не менее 0,5мм (полимерно-дёгте-битумные – ПДБ и полимерно-резино-дёгте-битумными – ПРДБ) или бикарул, бризол марки БРП, стеклорубероид (обертки ОП) с прочностью на разрыв не менее 2,5кгс на 1см ширины полотнища. Бризол (битумно-резиновый рулонный материал) изготавливается в основном из битума с добавлением рабракса, асбеста, резиновой крошки по ТУ. Поставляется в виде рулонов, намотанных на картонный сердечник диаметром 70мм.

При производстве мастик в полевых условиях используют битумоплавильные установки, состоящие из битумоплавильного котла, котла смесителя с передвижной электростанцией. Приготовление мастики может осуществляться непосредственно на месте производства работ или доставляться к месту битумовозом, представляющий собой автомобильную цистерну, оборудованную манометром, сливным пробковым краном со шлангом, утеплённую стекловолокном. Застывшая мастика разогревается переносной горелкой. Чаще всего приготовление мастики осуществляется непосредственно на месте производства работ. Кроме того, процесс можно механизировать, используя изоляционные машины. Это самоходные машины, применяемые при строительстве трубопроводов, наносящие покрытие и обёртывающие газопровод обёрточным материалом. Изоляцию нормального типа следует наносить изоляционной машиной, используя вторую скорость передвижения, а усиленного – первую скорость.

Таблица 9.4. Состав изоляционных покрытий

Изоляционная машина состоит из следующих основных узлов, смонтированных на металлической раме: двигателя внутреннего сгорания с коробкой перемены передач и цилиндрическим редуктором для передачи вращения от двигателя к фрикционам ходового механизма и битумных насосов, ходового механизма, конического редуктора для передачи вращения от двигателя на ходовой механизм и цевочной обод со шпулями, бензинового бака, обечайки, при помощи которой осуществляется нанесение мастики на трубы, обертывающего механизма, резервуара с битумными насосами, напорными трубопроводами для перекачки мастики из котла в резервуар и подачи её резервуара в обечайку. Машина снабжена керосиновым баком и переносной горелкой для разогрева застывшей мастики в трубопроводах машины.