鋼製燃氣管道的絕緣：絕緣材料及其應用方法

非常增強的保護

非常加強型的絕緣有效地解決了管道上出現腐蝕地層的問題。而且這個問題一直很尖銳。

無論採用何種鋪設方式，管道始終受到水和氧氣的影響。這些是導致金屬腐蝕形成的主要因素。如果管道通過地下，那麼它也會受到地下水的影響，並且它們通常具有化學腐蝕性。

如果我們考慮以下使用 VUS 的方法：

1. 加強鋼管系統的傳統選擇是使用瀝青和瀝青橡膠膠粘劑進行處理。對這種處理施加保護或增強塗層。這種處理的正常水平是存在一對膠粘劑層，其厚度為 0.3 厘米和一層牛皮紙保護層。
2. 使用 VUS，膠粘劑分四層塗抹。第二層和第三層將捲起的增強材料分開。牛皮紙作為主要塗層，可防止機械影響。
3. 下一種方法是更加增強的處理，由六層和一對增強層組成。本實施例中保護層的厚度為0.9cm。

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監管文件及其要求

規範輸氣管道保護組織的主要文件有3個。 RD 153-39.4-091-01《城市地下管道防腐蝕指南》。顧名思義，它不適用於直徑超過 83 厘米（城際和國際）的燃氣管道的絕緣，以及鋪設在地面或水下的管道。

GOST 9.602-89 是一個相關文件，其中包含保護地下天然氣管道的所有規範和計算。如果說明解釋瞭如何以及從什麼裝備絕緣材料，那麼 GOST 會指出需要多少——從材料和工具的米數到設備和工人的勞動時間。

GOST R 51164-98 主要鋼管。防腐蝕的一般要求。該標準填補了指令中有關主要管道的空白。它們的保護必須特別可靠並且有自己的細節，因此其組織規則放在單獨的文件中。

通常，具有國家和國際重要性的天然氣管道的直徑超過 830 毫米，其安裝和維護既費時又昂貴。

這些文件規定了以下問題：

• 在這些條件下，允許在該類型的輸氣管道上使用哪些類型的材料；
• 需要多少加強絕緣，是否需要電化學保護；
• 誰和何時有義務為天然氣管道提供必要的保護；
• 在工廠和現場應用絕緣以及修復損壞的技術；
• 材料消耗率和其他工作資源成本；
• 檢查塗層質量的程序和每種絕緣類型的所有參數的質量指標標準。

因此，在這些文件中，對管道保溫的整個過程進行了逐步描述，從出廠放行到安裝後和運行中的驗證。沒有創造力的空間，因為這些都是安全問題。

一旦發生損壞或絕緣塗層質量差的情況，地面上的鋼材會很快生鏽，這可能會導致氣體洩漏和火災

還有單獨的列表列出了所有推薦的氣體管道絕緣材料和製造商。

鑑於工作的複雜性和必須遵守的大量標準，更不要指望自己處理燃氣管道的絕緣，燃氣服務也不會接受第三方師傅的工作。

PPU絕緣

PPU是材料“聚氨酯泡沫”的名稱。它完全覆蓋了管道，形成了一層厚厚的保護層。從上面它用聚乙烯或鍍鋅護套裝飾。

此類管道必須配備 ODK 系統（操作遠程控制），以防止發生事故並警告操作員管道表面出現問題區域。

與其他類型相比，PPU 管道更容易安裝在地下。它們更耐磨耐用（製造商保證運行 30 年）。它們具有低導熱性和高機械保護。

PPU管道用於加熱幹線。它們成功地運輸不同溫度的液體物質、氣體（用於加熱）、化學品和石油產品。採購和鋪設PPU管道的成本遠低於其他類型的成本。

檢查絕緣應用的質量

鋼製輸氣管道的保護是一件負責任的事情，因此，每一項操作都經過徹底檢查，制定隱蔽工作行為，並將其輸入管道通行證。無論絕緣材料質量如何，選擇得當，如果違反了工作技術，它就無法應對分配給它的功能。

要檢查的成品塗層的主要參數是厚度、連續性和對管道的附著力。它們分別使用特殊的電子設備進行測量：測厚儀、火花探傷儀和粘合劑測量儀。它們不會損壞塗層，因此它們可以讓您控制所有可疑點，無需額外費用。

在工廠

在工廠和生產基地，對每批管材的10%的塗層厚度進行檢查，在每根管材上從不同側面繞一圈的4個地方檢查塗層厚度，以及在可疑區域檢查塗層厚度。

製造商對管道施加的絕緣總是比現場組織的更均勻、更好和更可靠，即使使用類似的材料也是如此

法規還要求每批或每 100 米檢查 10% 的產品的附著力或對金屬和層間的粘合強度。

在整個區域的所有絕緣產品上檢查塗層的連續性，即沒有刺穿、撕裂和其他貫穿違規行為。

此外，還可以測試塗層介電連續性、衝擊強度、陰極極化後的剝離面積等測試。當使用瀝青塗料進行絕緣時，至少每天從每批膠泥中抽取物理特性樣本。

在安裝或維修現場

在高速公路條件下，每隔 10 個絕緣焊縫檢查絕緣質量，檢查連續性 - 始終完整，檢查厚度和附著力。

此外，檢查工廠塗層的重疊寬度，以及絕緣的浮雕 - 是否沒有波紋、褶皺、氣墊和其他缺陷。

絕緣膠帶對管道的附著力較弱，時間長了會剝落，管道不受環境保護

此外，定期檢查現有天然氣管道的絕緣完整性。要做到這一點，它們甚至不需要被挖出來，如果懷疑有損壞，管道會被暴露出來，不僅要檢查厚度、連續性和附著力，還要檢查絕緣的介電性能。

保護殼

管道外保溫解決了很多問題：

只有不銹鋼產品不受腐蝕。不過後者的成本是非常可觀的，所以大部分通訊都是從普通的黑管中招來的。這樣的合金更容易被腐蝕，保護殼可以大大減少損壞，延長產品的使用壽命；

絕緣防腐蝕

• 金屬傳導熱量，將熱量傳遞給空氣和大地。為了保持冷卻液的溫度，鋼管用聚氨酯泡沫、擠壓聚乙烯、膠泥進行絕緣；
• 鋼管中液體的凍結會對後者造成損害：水在凍結時會膨脹並破壞任何強度的金屬。保溫會避免這種現象；
• 絕緣護套保護鋼管免受機械損傷，尤其是開放式安裝方法；
• 價格取決於絕緣的複雜性和有效性。

可靠的隔離

只有最簡單的選項可以手動執行，例如，應用一層膠泥。

高強度鋼管保溫

GOST 9.602-2005 鋼管的加強絕緣如下。

• 傳統的選擇包括用瀝青和瀝青-橡膠膠泥進行表面處理。正常水平被認為是2層厚度為0.3厘米的膠泥和一張牛皮紙墊。保護層施加在塗層的頂部。方法和材料的價格是最實惠的。
• 非常增強的保護涉及至少 4 層膠粘劑。同時，在第 2 層和第 3 層之間放置增強卷材。牛皮紙製成的頂殼可防止機械損壞。
• 加強鋼管的絕緣還提出了另一種更可靠的選擇：6 層膠泥和 2 層鋼筋。同時，它們的厚度至少為 0.9 cm。在照片中 - 符合 GOST 的保護殼。

沒有一種保護方法涉及​​手動安裝方法。

所描述的方法由 GOST 9.602-2005 提供。這是真正可靠和持久的保護。然而，在困難的條件下 - 地下水位高，無渠道鋪設鋼管，這還不夠。

管道保溫

根據 GOST 9.602-2016 加強絕緣

使用其他類型的材料，雖然瀝青或瀝青橡膠膠泥仍然作為基礎。

大學包括以下內容：

• 鋼管表面塗底漆；
• 增強玻璃纖維固定在產品上 - 第一層；
• 然後塗上一層瀝青膠泥，提供防水保護；
• 3 層 - 另一個玻璃纖維墊圈；
• 膠泥和 1 或 2 層牛皮紙保護層。

此選項提供最小的氧氣和水滲透性、機械強度和對最強溫度變化的抵抗力。當然，這種絕緣的價格更高。

GOST 提出了另一種方法——同樣，不是手動方法，使用聚乙烯膠帶材料。該技術幾乎相同，即聚乙烯墊圈和膠泥層的交替。增強型鋼管的絕緣 - 在照片中。

聚合材料的使用保證了對任何形式的濕氣完全不敏感，並能抵抗機械損傷。該處理還提供出色的溫度保持性：GOST 建議在傳輸物質的溫度範圍為 -40 至 +60 C 的管道上使用保護。

絕緣材料的種類

根據操作條件和使用方便，燃氣管道絕緣塗層有多種類型。用 2 層底漆和 2 層油漆或瓷漆保護地上天然氣管道就足夠了。

用於海底的管道在主絕緣層的頂部覆蓋有一層混凝土，用於重量和額外保護。

接下來，我們將談談保護地下鋼管的手段。

聚合物保護塗層

擠出聚乙烯是最先進和通用的保護。它用於直徑為 57 - 2020 毫米的管道，它粘附緊密，形成理想均勻的連續層，防止熱和機械影響，並且使用方便。

在這種塗層中，鋼管在保護特性方面實際上並不遜於聚合物類似物。這種保護僅由兩層組成 - 一種硬膠粘劑，實際上是聚乙烯。儘管如此，在大直徑管道上這種非常增強型的塗層可以達到 3.5 毫米。

擠出聚丙烯具有很高的機械強度：它可用於將管道拖過井，用於封閉鋪設方法，並且不用擔心絕緣材料會因摩擦或粘在石頭和土壤上而損壞。在外部和結構上，這種類型的絕緣材料與聚乙烯沒有區別，僅薄了 0.3 - 0.5 毫米。

聚合物膠帶是聚乙烯和 PVC，而前者更可取，因為它們的粘合力是 4 倍，更好地保護管道。粘性 PET 膠帶更常用於修復和絕緣塗有擠出聚乙烯的管道接頭，但也有在工廠沿整個長度包裹管道的情況。

如有必要，聚合物膠帶可讓您在現場完全取代管道保護 - 但這需要特殊的自動化安裝

還有一種組合的 PET 塗層，其中塗底漆的管道首先用粘性聚合物膠帶包裹，然後在其頂部用一層擠出聚乙烯保護。它用於直徑最大為53厘米的管道，總厚度不超過3毫米。

基於瀝青膠粘劑的絕緣

這種絕緣在成分和性能上有著根本的不同，主要是在應用方法上。瀝青與管道和各層之間的粘合是通過加熱和熔化材料本身來確保的，而不是像 PET 那樣通過粘合劑底漆來確保。

這種塗層應用於特殊的瀝青底漆，由 2-3 層膠粘劑組成，每層都經過加固，外層保護紙包裝。結果，形成了連續的塗層，完全重複了管道的形狀，其中增強的玻璃纖維或網格被焊接到保護層的厚度中。

玻璃纖維、玻璃纖維或無紡聚合物織物用作增強材料。玻璃纖維帶略微重疊纏繞形成連續層

除瀝青外，膠泥本身還含有各種內含物——聚合物、礦物或橡膠——提供了不同的材料特性。還添加了改性添加劑和增塑劑，除了天然疏水性和粘附能力外，還增加了彈性、柔韌性、耐臨界溫度和耐用性。

還有將瀝青作為粘合劑連接的膠帶和特殊的聚合物膠帶。此類塗層的主要 2 種類型是帶有熱收縮膠帶的 PALT 和由聚合物瀝青膠帶製成的 LITKOR。特別是後者對於保護具有不同絕緣類型的管道之間的連接是必要的。

用於絕緣小元件的材料

綜上所述，燃氣管道的角部、膝部、冷凝水收集器和其他形狀元件也需要保護。

在安裝現場隔離小零件更方便，但工廠塗層更可取，因為它更均勻可靠。

為此，有特殊的塗層：PAP-M105 和 Polur。第一個是兩層用玻璃纖維增強的固化聚酯樹脂。

Polur主要由聚氨酯組成，輔以工藝添加劑，分為主成分和固化劑。在這兩種組合物的幫助下，成型接頭在工廠、車間以及直接在軌道上都被絕緣。

地下天然氣管道的絕緣是必要的，以防止出現局部腐蝕點，其主要原因是土壤濕度增加，以及雜散電流。

如果工程網絡鋪設在靠近電力電纜、高速公路、鐵路的地方，就會在地下形成這種電流。進入燃氣管道的感應電流導致其耐用性下降。鋼管損壞得如此之快，以至於最早在運行的第一年就可能發生氣體洩漏。由於天然氣管道氣密性的喪失導致緊急情況，因此有必要提前考慮保護地下管道免受環境的不利影響。聚氨酯泡沫管道是一種有前途的現代地下天然氣管道絕緣方法，烏拉爾管道絕緣廠提供多種選擇。

聚氨酯泡沫地下輸氣管道保溫的特點

燃氣管道的絕緣有兩種方法：在工廠預塗絕緣層，或在安裝後保護燃氣管道。

預塗層絕緣管被認為是最耐用的。為了提高地下舖設時的防水等級，保護殼的頂層由聚乙烯製成。這在不建造通道和隧道的情況下舖設在地下時提供了最佳保護。沒有通道和通訊井可以顯著降低天然氣管道保溫的成本，因為 PPU 管道可以直接鋪設到溝槽中。

PPU絕緣的另一個優點是可以對氣體管道的狀態進行電子監控。在這種情況下，故障的發生立即為維護人員所知。

帶有工廠應用聚氨酯泡沫保溫材料的管道已經在各個領域得到廣泛應用，因為它們不僅可以完美地保護工程網絡免受熱損失，而且還可以防止高和不穩定的濕度、外部腐蝕和過早失效。使用這種預絕緣管的另一個優點是它們的成本相對較低。

PPU鋼管的經營和消費特點

由於泡沫聚氨酯的獨特性能，具有很高的耐腐蝕性和過早失效損失。它的主要質量是低導熱性，因此，這種材料的一小層足以顯著減少熱損失。泡沫聚合物的使用壽命超過 30 年，同時保持其所有技術特性，即 PPU 保護的使用壽命可與地下管道本身的使用壽命相媲美。

此類產品對大氣和地面濕氣具有很強的抵抗力——其吸水率小於2%，此外，它們可以在很寬的溫度範圍內工作，其工作壓力不應超過1.6 MPa。

PPU 對鋼具有高附著力，因此絕緣是無縫的，呈單片單片形式。聚氨酯泡沫絕緣材料非常耐用，可抵抗機械損壞和衝擊，並且還可以承受與腐蝕性環境的接觸。所有這些品質使PPU鋼管不僅成為保護熱網和熱源的有效手段，而且成為保護高、中、低功率燃氣管道的有效手段。

這種管道的安裝並不困難，而且它們的設計簡單可靠——水氣管或主鋼管、聚氨酯泡沫絕緣材料和保護套。

UZTI，天然氣工程網絡產品

烏拉爾管道保溫廠提供各種直徑的管道以及鋪設天然氣管道所需的所有部件。該工廠還為所需尺寸的管道提供塗層服務。該廠生產的絕緣子澆註生產線3條，日產各種規格管材2000米，產品9000餘種。本廠生產的所有產品均嚴格按照工藝規程生產，保證了產品的高品質和使用壽命長，無需更換和維修。

冷水管什麼時候需要保溫？

對冷水管進行絕緣以保護它們免受外部突破和凍結，防止腐蝕和冷凝。

什麼導致冷凝，它在哪裡形成？管道起霧是指其上發生的水分，通常出現：

1. 在表面的寒冷部分。
2. 由於接觸暖空氣，濕度較大。蒸汽是暖空氣的一部分，在冷卻時會在冷管道上以降水的形式轉化為水分。

由於以下原因形成冷凝：

1. 太冷的管道與溫暖的環境空氣接觸。
2. 外部環境濕度增加。
3. 房間通風不足。
4. 供水故障。

冷凝的後果：

1. 霧化管道的不美觀外觀。
2. 在他們下面堆積水坑。
3. 高濕度。
4. 黴菌的外觀與濃重的氣味相結合。
5. 金屬管道腐蝕。

如果管道直徑較小，則最適合使用由隔熱多孔泡沫製成的特殊設計的管殼。這種類型的絕緣可以用您自己的雙手安裝，事先選擇了所需的尺寸 - 外殼的內徑必須與管道的外徑相對應。

外殼沿整個長度切割，放在預先乾燥的管子上，用膠帶或膠水密封所得接縫。結果是美觀的外觀與管道的可靠保護相結合。

要安裝大直徑管道的絕緣層，必須使用不同厚度的平板、捲筒，並添加粘合劑層和鋁箔。

接縫和接頭是連接的：

• 膠水;
• 自粘橡膠和鋁帶；
• 剪輯。

在他們的幫助下，實現了絕緣的密封性和可靠性。

使用什麼材料

這種類型的絕緣材料由薄板鍍鋅鋼製成，形狀為不同直徑的圓柱體或殼體，您可以從中為任何外部管道選擇正確的選項。

鍍鋅保護殼的安裝是在先前固定的隔熱材料上進行的：

• 聚氨酯泡沫。該絕緣體導熱係數低，吸濕性好，經久耐用，對鋼和護套材料有良好的附著力，採用噴塗方式。根據與客戶的協議，聚氨酯泡沫絕緣 (PPU) 管道配備了 ODK（操作遠程控制）系統。它可以實時了解鋼管和套管的損壞情況、隔熱層中是否出現濕氣、信號線是否損壞；
• PPU外殼是由泡沫聚氨酯製成的產品，以分體圓柱體、半圓柱體、預製元件的形式製成。都固定在一個管子上的一個耦合器上；
• 泡沫聚合物礦物。該材料具有低吸水係數，可以很好地保持線路中的熱量。泡沫聚合物-礦物絕緣材料 (PPM) 的成本低於其他隔熱材料的選擇；
• 擠壓聚乙烯。使用擠壓聚乙烯的管道絕緣被認為是增強型 (RH)。它在工廠應用，形成完全防水層，可抵抗極端溫度和各種化學化合物和腐蝕性環境的影響；
• 橡膠瀝青膠泥。在不影響其導熱性降低的情況下執行防水金屬管道的功能。橡膠瀝青膠泥的絕緣技術涉及多個層的應用：增加金屬表面附著力的底漆、聚合物瀝青膠泥和用於加固的無紡布。為了包裹管道的絕緣表面，使用聚合物薄膜或鍍鋅。

燃氣管道保溫

為了對輸送氣體的管道進行絕緣，使用了各種類型的絕緣體。例如，可以使用特殊油漆或清漆對天然氣管道進行絕緣，但在大多數情況下使用現代保護材料。

燃氣管道的絕緣子應滿足哪些要求：

首先，燃氣管道的絕緣子必須能夠均勻、整體地安裝在管道上；
管道絕緣材料的吸水係數低，防水性能一般也很重要。

絕緣氣體管道的材料必須具有高防潮性

• 此外，高質量的保護材料必須對腐蝕作用和任何其他腐蝕性化合物的作用具有高度的抵抗力；
• 絕緣子必須足夠堅固，以保護氣體管道免受機械應力；
• 塗層不得有任何損壞（裂紋、碎屑等）。

考慮燃氣管道的主要絕緣類型和類型：

瀝青膠粘劑。這種隔熱材料是用各種添加劑生產的，這些添加劑與基礎材料 - 瀝青混合。添加劑可以是三種類型：

1. 聚合物。
2. 礦物。
3. 橡膠。

此類添加劑可防止出現裂紋，此外還可提高對燃氣管表面的附著力。還值得注意的是，瀝青膠泥已經證明自己在低溫下表現良好。

膠帶材料。絕緣膠帶通常由聚乙烯或聚氯乙烯 (PVC) 製成。在生產階段，將粘合劑材料施加到這種膠帶的一側，通過膠帶將膠帶安裝在氣體管道上。

根據管道的設計特點和鋪設的區域，使用以下類型的絕緣膠帶：

1. 普通的。
2. 加強型（美國）。
3. 高度強化 (VUS)。

今天，為了保護天然氣管道，經常使用膠帶絕緣，使用特殊裝置將其纏繞在管道周圍。

最後一種絕緣是最可靠和最有效的，最常用於保護人口稠密地區的管道。 VUS 可抵抗侵蝕性腐蝕影響和活性化學品。

VUS 是使用擠壓法生產的。用擠出聚乙烯進行管道絕緣，以增加管道的保護功能。使用擠壓聚乙烯製成的管道絕緣是一種非常可靠的保護選擇。擠出膠帶具有出色的防水性能，即使在惡劣的氣候條件下也可以安裝在鋪設的管道上。

這是怎麼發生的？

施工技術僅在工廠內提供管道保溫。只有在燃氣管道的大修和當前維修期間，才允許在這些位置應用保護。在現場，這些工作是完全機械化的。應用絕緣塗層的過程由清潔和絕緣機器（組合）提供。手動隔離方法僅在保護單個接頭或燃氣管道的小部分時使用。

為管道做好絕緣準備是很重要的。在管道清潔機和特殊刷子的幫助下，氣體管道被清潔成金屬光澤的污染物和產品。

然後在燃氣管道上塗上一層十分之一毫米厚的底漆，待它乾燥後，再塗上熱瀝青膠泥。它被應用在幾層 - 取決於絕緣的要求。接下來 - 電影的轉折點。她將管道纏繞成螺旋狀，使其盡可能緊密地貼合 - 沒有皺紋和褶皺（波紋）。之後，通過使用測厚儀、火花探傷儀等測量儀器的方法檢查保護塗層的厚度和連續性。