СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЛЕНТЫ Российский патент 2003 года по МПК F16L58/10 

Изобретение относится к области изоляции металлических конструкций и может быть применено для защиты стальных трубопроводов от коррозии.

Известен способ изоляции трубопроводов, заключающийся в очистке, нанесении грунтовки и пленочного изоляционного покрытия на трубопровод [1].

Недостатком известного технического решения является недостаточно сильное прилипание изоляционного покрытия к трубопроводу из-за попадания влаги или масел под пленку.

Прототипом является способ изоляции трубопроводов, заключающийся в очистке, нанесении грунтовки и пленочного изоляционного покрытия на трубопровод, причем при температуре воздуха ниже плюс 10^oС поверхность трубопровода перед очисткой нагревают до температуры не ниже плюс 15^oС (но не выше плюс 50^oС) [2].

Недостатком прототипа является недостаточная адгезия изоляционной ленты к наружной поверхности трубопровода из-за наличия на ней, даже после очитки, слоя с низкой поверхностной энергией и размягчения адгезива при повышенных температурах эксплуатации.

Задачей изобретения является повышение надежности коррозионной защиты трубопровода.

Техническим результатом является увеличение адгезии изоляционного покрытия.

Это достигается тем, что выполняют очистку внешней поверхности трубопровода от грязи, пыли, ржавчины, окалины, нагревают до температуры гарантированного смачивания радиационным способом, наносят грунтовку, верхние слои которой снимают эластичными скребками, наносят изоляционное покрытие, наружную поверхность которого нагревают радиационным способом, наносят оберточный слой из липкой полимерной пленки. При этом может быть осуществлен нагрев внешней поверхности стального трубопровода, индукционным способом, до температур, обеспечивающих максимальную адгезию пленочного покрытия к трубопроводу.

Ленту на трубопровод наносят следующим образом. Трубопровод очищают от грязи, пыли, ржавчины, окалины (старой изоляции) гидроклинерами или механическим способом, например скребками, металлическими щетками или иглофрезами. Для удаления наледи могут быть применены радиационные нагревательные установки или установки типа СТ, размещенные впереди изоляционно укладочной колонны по ходу движения потока. По мере очищения внешнюю поверхность трубопровода нагревают радиационным способом до температуры гарантированного смачивания.

Температурой гарантированного смачивания для внешней поверхности трубопровода является температура, позволяющая практически исключить негативное влияние влаги, масел и жиров на смачивание изолируемой поверхности праймером.

Как известно, в создании высокой адгезии существенную роль играет состояние покрываемой поверхности и ее структурная характеристика. Любое загрязнение, адсорбция паров или жидкостей изменяют величину поверхностного натяжения, придавая поверхности с высокой энергией свойства поверхности с низкой энергией. В результате загрязнения нарушается основное условие прилипаемости изоляционных лент к стальному трубопроводу. При отсутствии на внешней поверхности трубопровода следов влаги или масел, а также при превышении минимальной температуры поверхности трубопровода температуры окружающего воздуха на 15^oС, достаточно нагрев поверхности трубопровода радиационным способом осуществить до температур нанесения изоляционных лент 50-60^oС. Если для изоляции трубопровода используются ленты ПВХ-БК, ПВХ-Л, ПВХ-ПИЛ или импортные, то температура нагрева составляет 50^oС, если ленты ЛДП, Лэтсар-ЛПТ марки Б, то до температуры 60^oС. При наличии на внешней поверхности следов влаги или при значении минимальной температуры поверхности трубопровода ниже температуры окружающего воздуха плюс 15^oС, но отсутствии следов масел нагрев поверхности трубопровода радиационным способом осуществляют до 100^oС. При наличии на внешней поверхности трубопровода следов масел нагрев поверхности трубопровода радиационным способом осуществляют до температуры коксования масел. Например, при наличии на внешней поверхности трубопровода мазута температура нагрева составляет 176-200^oС. При этом происходит выпаривание влаги и коксование пленки масла, имеющегося на поверхности трубопровода, повышение энергетического уровня изолируемой поверхности. Нагрев тонкого слоя со следами влаги и масел на поверхности трубопровода нагревателями сопротивления осуществляют только в процессе движения изоляционного комбайна. При остановках изоляционного комбайна нагреватели удаляют от поверхности трубопровода, одновременно отключив питание нагревателей сопротивления. Температура тончайшего слоя поверхности трубопровода благодаря теплопроводности металла передается внутренним слоям, поэтому температура внешней поверхности за считанные секунды падает до значений температур нанесения изоляционных пленочных материалов. Осуществляют грунтовку осушенной и обезжиренной термическим способом поверхности трубопровода, используя, например, вязкую смесь из синтетического каучука, нефтяного битума, термореактивной смолы, ингибитора (замедлителя процесса коррозии) и растворителя на основе бензина. Растирание грунтовки по всей поверхности трубопровода с помощью только полотенца не обеспечивает равномерность и калиброванную толщину слоя грунтовки. Оно не гарантирует также заполнение околошовных складок плети праймером, следовательно, эффективную защиту от грунтовой коррозии упомянутых зон, поэтому дополнительно верхние слои грунтовки снимают эластичными скребками. При этом происходит заполнение околошовных складок плети праймером и существенное уменьшение толщины слоя грунтовки. На огрунтованную поверхность трубопровода геликоидально наносят пленочное изоляционное покрытие, наружную поверхность которого для повышения величины ее поверхностного натяжения в процессе движения изоляционного комбайна нагревают радиационным способом до 50^oС. Практически одновременно на изолирующий слой наносят оберточный слой из липкой полимерной пленки.

Как известно, нагрев поверхности трубопровода может осуществляться газопламенным, радиационным или индукционным способами. Недостатками газопламенного способа нагрева являются трудность контроля температуры и автоматизации процесса, поступление с пламенем на поверхность трубопровода копоти и дополнительной влаги и низкий коэффициент полезного действия. Любое загрязнение, адсорбция паров или жидкостей изменяют величину поверхностного натяжения, придавая поверхности с высокой энергией свойства поверхности с низкой энергией. Следы влаги, масел и копоти нарушают основное условие прилипаемости изоляционных лент к стальному трубопроводу.

Радиационный способ нагрева и нагрев токами, индуктированными магнитным полем индуктора в теле трубы, позволяет достичь наибольших скоростей нагрева. Эффективным является радиационный способ нагрева с использованием нагревателей сопротивления: реактивная мощность при этом близка к нулю, а термический коэффициент полезного действия достаточно высок (около 0,7).

Благодаря предлагаемому изобретению внешней поверхности стального трубопровода придаются свойства поверхности с высокой энергией и обеспечивается максимальное значение адгезии изоляционного покрытия к трубе.

При снятии верхних слоев адгезива при помощи эластичных скребков происходит заполнение околошовных складок трубопровода праймером, что повышает эффективность защиты зон термического влияния сварного шва от грунтовой коррозии. Утонение грунтовочного слоя и более интенсивное испарение легких фракций праймера при увеличении температуры внешней поверхности трубопровода уменьшают ползучесть адгезива и смещение пленки относительно поверхности трубопровода при ее нагреве и приложении касательных нагрузок.

Все это придает защитные свойства изоляции, выполненной изоляционной лентой в трассовых условиях, практически не уступающие защитным свойствам заводской изоляции. Это особенно важно для участков трубопроводов, относящихся к зонам риска с точки зрения стресс-коррозии.

Изобретение позволяет при использовании навесов вести изоляционно-укладочные работы практически круглогодично и всепогодно.

Источники информации
1. Правила производства работ при капитальном ремонте магистральных газопроводов. ВСН 51-1-97. - М.: РАО "Газпром", (ИРЦ ГАЗПРОМ), 1997, 19 с.

2. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция. ВСН 008-88. - М.: Миннефтегазстрой, 1990, с. 10 (прототип).

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте трубопроводов. Трубопровод очищают от грязи, пыли, ржавчины, окалины, предварительно подогревают до температуры гарантированного смачивания, наносят грунтовку и пленочное изоляционное покрытие. Нагрев трубопровода осуществляют радиационным способом. Повышает надежность противокоррозионной изоляции трубопровода.

Способ нанесения изоляционной ленты, заключающийся в очистке, предварительном нагреве поверхности трубопровода, нанесении грунтовки и пленочного изоляционного покрытия на трубопровод, отличающийся тем, что нагрев поверхности трубопровода осуществляют до температуры гарантированного смачивания радиационным способом.