Полиуретановые покрытия

Преимущества: высокая адгезия, сплошность, прочность при ударе, высокое удельное сопротивление, малое катодное отслаивание и водопоглощение, монолитность. Наносятся на поверхность трубы путем напыления. Поэтому нет проблемы изоляции стыков, фасонных деталей, арматуры и т. д. Как правило, они применяются для особых условий эксплуатации, так как являются достаточно дорогими. Эти покрытия рекомендуются для высоких температур перекачиваемого продукта (до 80 ⁰С), фасонных деталей и др. Одним из представителей полиуретановых покрытий является покрытие "Биурс", рекомендованное для применения в системе ОАО "Газпром".

Комбинированные полимерно-битумные защитные покрытия

Применение современных битумных, полимерно-битумных, асмольных мастик в сочетании с полимерными оберточными лентами позволяет получать комбинированные полимерно-битумные покрытия, которые являются более надежными, по сравнению с мастичными покрытиями.

Комбинированные полимерно-битумные покрытия можно разделить по технологии их нанесения на трубопровод на покрытия горячего и холодного нанесения.

Покрытия горячего нанесения предполагают формирование покрытия из расплава мастики, защищенного полимерной лентой. Покрытия холодного нанесения изготовляют в заводских условиях и поставляются на трассу в рулонах.

Покрытия на основе каменноугольных пеков

Каменноугольные пекu являются тяжелыми остатками перегонки каменноугольного дегтя, который получают нагреванием без доступа воздуха твердых видов топлива (каменный и бурый уголь, горючий сланец, торф, древесина). Он представляет собой густую вязкую массу черно-коричневого цвета. По своим физико-химическим характеристикам пеки похожи на нефтяные битумы. Покрытия из мастик на основе каменноугольных пеков характеризуются высокой стабильностью эксплуатационных показателей в течение длительного времени. Токсичны.

Парафиновые и петролатумные мастики.

Парафиновые и петролатумные мастики являются покрытиями холодного нанесения для изоляции трубопроводов и фасонных деталей, эксплуатирующихся при повышенных температурах и в грунтах с высокой влажностью и на подводных переходах. Они применяются с дополнительной оберткой из полимерных или тканевых лент и в таком виде характеризуются высоки­ми значениями электросопротивления. Наносят их на чистую и сухую поверхность в один или два слоя. Часто поверх первого слоя после его высыхания на трубу наматывают стеклоткань, затем покрывают ее еще одним слоем смазки и только после этого наружной оберткой.

Основные физико-химические свойства нефтяного и природного газов.

Газы нефтяных и газовых месторождений по химической природе сходны с нефтью. Газы нефтяных месторождений, добы­ваемые вместе с нефтью, называют нефтяными газами, а газы га­зовых месторождений называются природными газами. Природ­ные и нефтяные газы состоят из предельных углеводородов: ме­тана СН₄, пропана С₃Н₈, бутана С₄Н₁₀, пентана C₅Hi₂ и так далее. Часто углеводородные газы в своем составе содержат сероводо­род H₂S, азот N, двуокись углерода СО₂, гелий Не, аргон Аг, пары ртути Hg. В нормальных условиях при атмосферном давлении и тем­пературе 0° С углеводороды от метана (СН₄) до бутана (С₄Н₁₀) всегда находятся в газообразном состоянии. Если при постоянной температуре повышать давление газа, то при достижении определенного давления этот газ перейдет в жидкую фазу. Максимальная температура, при которой данный газ может перейти в жидкое состояние при повышении давления, на­зывается критической температурой. Давление, соответствующее критической температуре, называет­ся критическим давлением. Температура, при которой вещество с повышением давления до определенной величины из газооб­разной фазы переходит в жидкую, называется точкой росы или точкой начала конденсации. Эта же температура при снижении давления является точкой испарения, так как при этом вещество из жидкой фазы начинает переходить в газообразную.

Сухой газ - это естественный газ, в котором не содержатся тяжелые углеводороды или содержатся в небольших количествах. Жирный газ - это газ, в котором тяжелые углеводороды со­держатся в таких количествах, когда можно получать сжиженные газы или газовые бензины. Сухим принято считать газ, в 1 м³ ко­торого содержится меньше 60 г газового бензина, а жирным - ес­ли в 1 м³ содержится более 60 г газового бензина.

Плотностью называется отношение массы вещества к зани­маемому объему. Плотность газа находится в пределах 0,73-1 кг/м³.

Вязкость газа - это свойство газа сопротивляться перемеще­нию одних частиц относительно других. Силы трения, возникающие между двумя смежными слоями газа при его движении, пропорциональны изменению скоростей на единицу длины. Коэффициент пропорциональности называет­ся коэффициентом динамической вязкости.

Кинематическая вязкость - это отношение динами­ческой вязкости газа к его плотности р при той же температуре. При высоких давлениях вязкость газа повышается, так как число молекул в единице объ­ема увеличивается, что приводит к увеличению числа взаимных столкновений. При низких давлениях с повышением температуры вяз­кость газа возрастает в связи с тем, что скорости движения мо­лекул при этом увеличиваются. Давление, при котором из нефти начинает выделяться газ, называется давлением насыщения пластовой нефти. Давление на­сыщения зависит от состава нефти и газа, от соотношения их объемов и от температуры.

Если в пласте имеется газовая шапка, то в этом случае давле­ние насыщения равно пластовому давлению или близко к нему.

Количество газа в м³, приходящееся на 1 т добытой нефти, называется газовым фактором.

Сварочно-восстановительные работы при ремонте газопроводов. Основные способы ремонта: врезка катушек, труб, отводов; применение муфт; бандажирование; ремонт сваркой; зашлифовка с последующей переизоляцией.

Врезка катушек и замена труб. Сборку под сварку труб диаметром 530 мм и более рекомендуется осуществлять с помощью внутренних центраторов. Применять наружные центраторы следует при сборке захлестов, кривых вставок, при присоединении арматуры, где применение внутренних центраторов затруднено. В случае невозможности сборки при помощи центраторов разрешается сборка при помощи струбцин с приваркой к инвентарным хомутам. Приварка струбцин к телу трубы запрещается. При сборке труб на наружных центраторах собранные стыки должны быть прихвачены сваркой равномерно по периметру. При сборке стыков труб величина наружного смещения кромок не должна превышать 20% от толщины стенки трубы, но быть не более 3,0 мм. Для бесшовных труб смещение кромок должно быть < 2,0 мм.

Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одинаковых диаметров (или труб с деталями) допускается: при толщине стенки до 12 мм – 2.5 мм, при толщине более 12 мм – 3.0мм. Соединение труб с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки переходного кольца или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм. Заводские продольные односторонние сварные швы труб при сборке стыков должны быть смещены не менее, чем на 100 мм. Для труб и фасонных деталей с двухсторонним швом (прямым или спиральным) данное смещение не обязательно. Необходимость предварительного подогрева концов труб перед прихваткой и сваркой корневого слоя и температура подогрева устанавливаются в зависимости от эквивалента углерода стали , толщины стенки трубы, температуры окружающего воздуха и типа электродов. Используют газоплазменные и электрические подогревающие устройства, обеспечивающие равномерный нагрев стыкуемых труб по их периметру до требуемой температуры на ширине участка 150 мм от торца трубы. Температуру подогрева свариваемых кромок контролируется контактными термометрами или термокарандашами. Замер температуры производится на расстоянии 10-15 мм от торца трубы.

Просушка торцов труб путем их подогрева до 20-50° С обязательна при наличии влаги на кромках, независимо от прочности основного металла и при температурах воздуха ниже +5°.

Сборку и сварку стыков захлестов газопровода, уложенного в траншею, необходимо производить при минимальной суточной температуре воздуха.

Кромки под сварку после газовой резки рекомендуется обрабатывать торцевым станком механической обработкой или шлифмашинкой.

Вырезку и подготовку катушек для монтажа следует осуществлять с помощью инвентарных шаблонов. Длина катушки должна быть равна диаметру трубы, но не менее 250 мм. Не допускается монтаж стыков захлестов, катушек и гарантийных стыков из разнотолщинных труб.

Применение ремонтных муфт. Различают ремонтные муфты 2-х основных типов. Типа «А» представляет собой усиливающие бандажи, расположенные концентрично с несущей трубой и плотно облегающие се. Две половины муфт могут иметь нахлесточное соединение или стыковое с У-образной подготовкой кромок. Эти муфты могут до некоторой степени воспринимать кольцевые напряжения, возникающие в стенке трубы. Но вследствие того, что торцы их не заварены, они не могут быть использованы для ликвидации сквозных дефектов. Муфты типа «В» отличаются тем, что их торцы привариваются к трубе. Они могут удерживать давление продукта, передающееся через жидкость под муфту. Муфта типа «В» с продольными стыковыми швами в некоторых случаях применяется для исправления дефектов с целью ликвидации утечек.

Бандажирование. Предусматривает нанесение на трубы армирующего стеклопластикового покрытия. Стеклопластиковые покрытия характеризуются высокой механической прочностью, высокой коррозионной стойкостью, низкой тепло- и электропроводностью, малой горючестью, устойчивостью к действию агрессивных сред и микроорганизмов, водостойкостью. В качестве армирующего компонента применяется нетканый ориентированный стекловолокнистый материал марки ОБН-230-Т или нетканая перекрестная стеклянная сетка марки НПСС-Т-Г.

Ремонт сваркой. Ремонту сваркой подлежат трубы, имеющие отдельно расположенные единичные дефекты, которыми считаются дефекты, имеющие расстояние между собой: не менее 300 мм при максимальном размере дефекта менее или равном 35 мм; не менее 500 мм при максимальном размере дефекта от 35 до 60 мм. При этом количество дефектов на один погонный метр трубы не должно превышать двух.

Ремонту сваркой не подлежат следующие дефекты на трубах: коррозионные каверны и раковины, расположенные на соединительных узлах и деталях; дефекты, расположенные на расстоянии менее 300 мм от продольных и кольцевых сварных швов; дефекты, имеющие трещины или видимое расслоение металла, а также расположенные на вмятинах.

Перед заваркой дефект обрабатывается шлифовальной машинкой или фрезой с целью получения формы кратера, обеспечивающего равномерное и качественное положение металла; и полного удаления продуктов коррозии и возможных поверхностных микротрещин. Прилегающие к кратеру участки зачищаются до металлического блеска на ширину не менее 15 мм с предварительным удалением остатков изоляционного покрытия, ржавчины, грязи, масляных пятен.

Подогрев труб осуществляется, как правило, электрическими или газовыми нагревателями.

Наплавка металла на дефект включает: первый наплавочный слой, заполняющие слои, контурный шов, облицовочный шов.

Для контроля сварных стыков широко используют неразрушающие методы контроля путем просвечивания швов гамма-лучами, позволяющими обнаружить скрытые дефекты (например, трещины, непровары, газовые поры, шлаковые включения). В последнее время на трассе начали применять для контроля стыков рентгеновские лучи. При проверке качества сварной стык труб подвергается просвечиванию по всей окружности. Внутреннее состояние сварного стыка при просвечивании фотографируется на светочувствительную пленку и, если в стыке есть дефекты, они отображаются на пленке. Все сварные стыки, забракованные по результатам контроля, вырезают и ремонтируют в соответствии с требованиями Строительных норм к правил (СНиП Ш-42—80).