Izolace plynovodů: materiály a způsoby izolace ocelových potrubí: podzemní a nadzemní

Aby hlavní potrubí fungovalo efektivně, vyžadují spolehlivou izolaci. Ať už se jedná o potrubí na zemní plyn, horkou nebo studenou vodu nebo palivo, teplotní stabilita je nesmírně důležitá. Izolace plynovodu zajišťuje lepší kontrolu procesu a udržování optimální teploty uvnitř. To přispívá ke zlepšení provozní účinnosti a snížení energetických ztrát, což následně snižuje provozní náklady.

Jak se zemní plyn pohybuje plynovodem, mění se jeho tlak a teplota v důsledku Joule-Thompsonova jevu, tření, změn nadmořské výšky, zrychlení a přenosu tepla do nebo z prostředí. Vlivem změn tlaku a teploty může v potrubí vznikat také kapalina a pevná látka (hydrát), což následně ovlivňuje tlakový profil. To může zabránit provozu potrubí při zamýšleném nebo maximálním tlaku, což může vést k nehodám nebo poruchám.

Izolační nátěr zabraňuje tepelným ztrátám a teplotním rázům. Zabraňuje tvorbě kapaliny uvnitř potrubí: tím udržuje optimální profil tlaku.

Co je to?

Při izolaci ocelového plynovodu se na vnější povrch trubek nanáší vrstva tmelu nebo speciálních pásek, které chrání kov před vlivy. Proces probíhá v továrně, ve fázi výroby konstrukcí nebo za provozu – například v rámci plánovaných oprav.

Proč je to nutné?

• Řízení kondenzace. Při neudržování teploty se v potrubí tvoří kondenzát a časem se hromadí voda. Správná izolace pomocí vhodného obkladu minimalizuje pravděpodobnost kondenzace.
• Ochrana proti korozi. Postupem času kov koroduje, ale speciální nátěry tento proces zpomalují.
• Kontrola hluku.
  Během provozu mohou trubky vytvářet vibrace a dokonce klepat. Pokud jsou správně izolovány, jsou nadměrné provozní zvuky omezeny na minimum.
• Bezpečnost. Se zvyšující se teplotou existuje riziko nehod a ochranná vrstva minimalizuje rizika tím, že udržuje teplotu v přijatelném rozsahu.
• Snížení nákladů spojených se ztrátami paliva. Při kvalitní izolaci nedochází prakticky k žádným energetickým ztrátám.

Jak se to provádí?

Izolace potrubí se provádí v továrně při výrobě nových konstrukcí, ale v případě potřeby po instalaci: k odstranění poškození nebo v rámci generální opravy. Typ, tloušťka a další vlastnosti materiálu se volí na základě podmínek prostředí a typu komunikační instalace (podzemní, nadzemní). Častěji se k ochraně plynovodů používají bitumenové tmely a polymery.

Při izolaci v terénu může být omezen přístup k některým úsekům potrubí (například při izolaci podzemního plynovodu), proto se práce provádějí pomocí speciálních automatizovaných zařízení. Ve vzácných případech se používá ruční metoda: například pro práci s malými plochami a spoji.

Příprava potrubí pro izolaci zahrnuje:

1. Čištění povrchu od koroze a znečištění. K tomuto účelu se používají zařízení na čištění potrubí a speciální nástroje.
2. Základní nátěr na plynovod. Na trubky se nanese tenká vrstva základního nátěru (asi 0,1 mm), poté se počká, až úplně vytvrdne.
3. Nanesení izolační vrstvy. Pro účinnou izolaci se používá horký bitumenový tmel, který se nanáší v několika vrstvách: jejich počet závisí na požadavcích systému.
4. Balení fólií. Trubka pokrytá izolačním materiálem je pevně obalena fólií a pečlivě zajišťuje, že na povrchu nejsou žádné vrásky.
5. Měření indikátorů povlaku: hustota, tloušťka a další. K tomuto účelu se používají měřicí přístroje: defektoskopy, tloušťkoměry.

Použité materiály

Výběr materiálu pro izolaci potrubí je dán provozními podmínkami a způsobem instalace plynovodu. Například pro ochranu nadzemních systémů je povrch dvakrát natřen základním nátěrem a poté natřen v několika vrstvách smaltem nebo barvou. Při položení do mořské vody poskytují zvýšenou ochranu: hlavní izolační vrstva je pokryta betonem.

K ochraně podzemních potrubí se používají dva typy povlaků: polymery a bitumenové tmely. Nejspolehlivějším a nejuniverzálnějším typem polymeru pro izolaci plynovodů je extrudovaný polyethylen. Zvláštnosti:

• snadnost aplikace;
• vhodné pro trubky o průměru 5,7 až 14,20 cm, délka do 12,4 m;
• vytváří odolný, rovnoměrný povlak, pevně přilne ke kovu;
• poskytuje spolehlivou ochranu proti nízkým/vysokým teplotám a mechanickému zatížení.

Existují také polyvinylchloridové lepicí pásky, ale polyetylen poskytuje lepší ochranu a těsnější přilnavost. Často se používají při opravách stávajících plynovodů méně často, trubky jsou v továrně obaleny polyetylenovými páskami;

Bitumen-tmelové nátěry se liší od PET způsobem nanášení a vlastnostmi. Základní nátěr se před izolací nenanáší: přilnavost není zajištěna složením lepidla, ale zahříváním tmelu, dokud se neroztaví. Na bitumenový základní nátěr se nanese několik vrstev tmelu (obvykle 2-3). Každá vrstva je vyztužena a vnější strana materiálu je pokryta papírovým obalem. V důsledku toho se vytvoří souvislý, rovnoměrný povlak s výztužnou síťovinou, shodný s tvarem trubek.

Bitumenový tmel pro plynovody obsahuje nejen bitumen, ale také přísady na bázi pryže, minerálů nebo polymerů. Dávají složení různé vlastnosti. Aby byl povlak elastický, zlepšila se ochrana proti extrémním teplotám a lepicí schopnost, přidávají se do tmelů modifikátory a změkčovadla.
Další skupina nátěrů kombinuje bitumenové a polymerové pásky: jedná se o pásky PALT a LITKOR.