Zabezpieczenia antykorozyjne

3

Rys. 2.5.2 Schemat ultradŸwiêkowego badania jakoœci zgrzeiny: 1 – czujniki ultradŸwiêkowe, 2 – prowadnica falowa, 3 – linia prowadz¹ca

2.5.3. Zabezpieczenia antykorozyjne

Do niedawna podstawowym materia³em do antykorozyjnego zabezpieczenia rur sta-lowych by³y materia³y bitumiczne. Takie rozwi¹zanie mia³o wiele wad, do których mo¿-na zaliczyæ m.in.: s³ab¹ przyczepnoœæ pow³oki do powierzchni rury, ma³¹ odpornoœæ mechaniczn¹ oraz s³ab¹ trwa³oœæ. Ponadto materia³y bitumiczne stanowi¹ zagro¿enie dla œrodowiska naturalnego. Pojawienie siê tworzyw sztucznych umo¿liwi³o opraco-wanie nowoczesnych izolacji antykorozyjnych pozbawionych tych wad.

Wspó³czesne zabezpieczenia antykorozyjne w zale¿noœci od przeznaczenia rury sk³a-daj¹ siê z wielowarstwowej pow³oki zewnêtrznej i wyk³adziny wewnêtrznej.

Pow³oki zewnêtrzne z PE

Izolacyjna pow³oka zewnêtrzna wykonana jest najczêœciej z polietylenu (PELD lub PEMD). Pocz¹tkowo izolacjê zewnêtrzn¹ wykonywano przez nawijanie na oczyszczo-n¹ powierzchniê stalowej rury taœmy z polietylenu na zimno. Wad¹ takiego rozwi¹za-nia jest ma³a szczelnoœæ w strefie ³¹czerozwi¹za-nia kolejnych zwojów taœmy, gdzie

powierzch-nia zewnêtrzna rury zabezpieczona jest dodatkowo jedynie podk³adem stosowanym do zwiêkszenia przyczepnoœci z izolacj¹. Dodatkowe problemy dla wykonawców wy-stêpuj¹ w przypadku koniecznoœci przecinania takich rur, gdy trzeba stabilizowaæ izo-lacjê.

Lepszym rozwi¹zaniem jest technologia izolowania taœm¹ polietylenow¹ na gor¹-co. Przyk³adem mo¿e byæ metoda Synergy [1], której istot¹ jest wykonanie wielowar-stwowego systemu izolacyjnego. Pierwsz¹ warstwê stanowi termicznie aktywny pod-k³ad, drug¹ – termoplastyczny elastomer, a trzeci¹ – pow³oka z polietylenu. Metoda Synergy jest przeznaczona do przemys³owego izolowania rur stalowych w procesie ci¹-g³ym przy u¿yciu stacjonarnego urz¹dzenia. Schemat przebiegu procesu izolowania rur stalowych metod¹ Synergy przedstawiono na rys. 2.5.3 [1].

9 6 8 7 5 4 3 2 1

Rys 2.5.3. Schemat przebiegu procesu izolowania rur stalowych metod¹ Synergy: 1 – œrutownica zewnêtrzna rur, 2 – ruszt podawczy rur, 3 – piec podgrzewaj¹cy rurê, 4 – nanoszenie podk³adu, 5 – instalacja odci¹gowa oparów, 6 – urz¹dzenie izoluj¹ce, 7 – piec wygrzewaj¹cy rurê z na³o¿on¹

taœm¹, 8 – strefa ch³odzenia wodnego, 9 – stanowisko wygrzewania taœm

Najnowoczeœniejsz¹ technologi¹ izolowania rur stalowych jest metoda bezpoœrednie-go wyt³aczania pow³oki polietylenowej. Wyt³aczana izolacja mo¿e mieæ postaæ taœmy b¹dŸ rêkawa. Do tego celu stosuje siê specjalne ekstudery. G³owicê takiego ekstrudera i wyt³aczany rêkaw polietylenowy na rurê stalow¹ przedstawiono na rys. 2.5.4 [145]. Warstwy izolacyjne nak³ada siê po wysuszeniu rury, oczyszczeniu jej powierzchni do stopnia czystoœci 21/2 (wed³ug ISO 8501/1) oraz po podgrzaniu rury. Jako warstwê grun-tuj¹c¹ nanosi siê elektrostatycznie na powierzchniê rury pow³okê z ¿ywicy epoksydo-wej, a nastêpnie cienk¹ warstewkê specjalnego kleju. Ostatni¹ warstwê izolacyjn¹ sta-nowi nak³adana przy wykorzystaniu ekstrudera pow³oka polietylenowa lub polipropy-lenowa o gruboœci warstwy od 2,2 do 6,0 mm. Kszta³tki s¹ zabezpieczane antykorozyjnie najczêœciej pow³okami z poliuretanu. W specjalnych przypadkach jako zabezpieczenie antykorozyjne stosuje siê pow³oki ochronne z innych tworzyw – zgodnie z ¿yczeniem klienta.

Schemat wykonania izolacji zewnêtrznej z polietylenu metod¹ wyt³aczania przed-stawiono na rys. 2.5.5 wed³ug [145]. W ramach tego procesu mo¿na wyró¿niæ wiele etapów:

107

2.5. Przewody stalowe

Rys. 2.5.4. G³owica ekstrudera i wyt³aczany rêkaw polietylenowy na rurê stalow¹

1. Czyszczenie powierzchni rury przez tzw. strumieniowanie drobinami stali; w przy-padku zastosowania dwukomorowego systemu strumieniowania wymagany odpo-wiednimi normami stopieñ czystoœci SA 21/2 zostaje znacznie przekroczony. 2. £¹czenie poszczególnych rur w ci¹g.

3. Wymuszenie regulowanego przesuwu ci¹g³ej rury poprzez specjalne napêdy g¹sie-nicowe.

4. Indukcyjne podgrzewanie ci¹g³ej rury do temperatury optymalnej dla nak³adania warstwy izolacyjnej.

5. Elektrostatyczne nak³adanie podk³adu o gruboœci oko³o 50 µm za pomoc¹ zestawu szeœciu pistoletów natryskowych.

6. Elektrostatyczne nak³adanie kleju o gruboœci warstwy oko³o 200 µm za pomoc¹ ze-stawu oœmiu pistoletów natryskowych.

7. Dodatkowe podgrzewanie warstwy kleju od zewn¹trz przez promiennik podczerwieni.

Rys. 2.5.5. Schemat procesu wykonywania izolacji zewnêtrznej z polietylenu metod¹ wyt³aczania (oznaczenia w tekœcie)

8. Nak³adanie otuliny polietylenowej metod¹ wyt³aczania przy zastosowaniu ekstru-derów i jednoœlimakowej prasy o wydajnoœci 1200 kg/h; w zale¿noœci od potrzeby mo¿na stosowaæ takie odmiany polietylenu, jak: PELD, PEMD, PEHD; granulat po-lietylenowy podawany jest automatycznie z du¿ego silosu.

9. Po zakoñczeniu nak³adania otuliny nastêpuje ch³odzenie przez zanurzenie rury w k¹pieli wodnej o d³ugoœci 50 m. W trakcie ch³odzenia odbywa siê ci¹g³y pomiar gruboœci na³o¿onej pow³oki ultradŸwiêkowym systemem pomiarowym.

10.Na koñcu etapu ch³odzenia sprawdza siê izolacjê na przebicie przy napiêciu 25000 V. 11.Kolejny etap to nanoszenie trwa³ych oznaczeñ na powierzchniê zewnêtrzn¹ rury. 12.Ostatnim etapem jest ciêcie ci¹g³ej rury na odcinki o d³ugoœciach handlowych i

usu-niêcie izolacji z obu koñców rur na szerokoœci okreœlonej przez klienta. Dodatkowa zewnêtrzna pow³oka ochronna z zaprawy cementowej

W przypadku przewidywanego uk³adania ruroci¹gu w trudnych warunkach grunto-wych (np. grunty kamieniste) lub w przypadku du¿ych obci¹¿eñ zewnêtrznych, wystê-puj¹cych podczas bezwykopowego uk³adania przewodów (np. metod¹ przeciskow¹ lub przewiertem sterowanym), stosuje siê czasem dodatkowe zabezpieczenia. Polegaj¹ one na zabezpieczeniu warstwy antykorozyjnej dodatkow¹ pow³ok¹ z zaprawy cemento-wej ze zbrojeniem rozproszonym w postaci w³ókien z tworzywa sztucznego. Je¿eli za-stosowana zaprawa cementowa jest modyfikowana tworzywami sztucznymi, to mo¿na zrezygnowaæ z warstwy poœredniej. Warstwa zaprawy cementowej jest nak³adana przez natryskiwanie lub przy u¿yciu ekstrudera. W pierwszym przypadku natryskiwana jest ona na powierzchniê nieruchomej rury przez obracaj¹ce siê wokó³ niej dysze. W dru-gim przypadku zaprawa nanoszona jest przez stacjonarne dysze szczelinowe na po-wierzchniê zewnêtrzn¹ obracaj¹cej siê i przesuwaj¹cej wzd³u¿ osi pod³u¿nej rury. Jed-noczeœnie z nanoszeniem zaprawy cementowej rura owijana jest spiralnie taœm¹ z siat-ki polietylenowej, która przykrywana jest kolejn¹ cienk¹ warstw¹ zaprawy, a nastêpnie wyg³adzana. Ca³kowita gruboœæ tak uzyskanej warstwy ochronnej wynosi oko³o 5 mm.

Wyk³adziny wewnêtrzne

Rodzaj wyk³adziny wewnêtrznej zale¿y od transportowanego medium. W przypad-ku rur do budowy przewodów dla wody pitnej, wody surowej b¹dŸ œcieków stosuje siê najczêœciej wyk³adziny z zaprawy cementowej, w razie potrzeby odpowiednio modyfi-kowanej. Warstwê zaprawy cementowej nak³ada siê metod¹ natryskiwania, co przed-stawiono na rys. 2.5.6 [145]. W³aœciwoœci wyk³adziny z zaprawy cementowej omówiono w rozdziale o rurach ¿eliwnych. Alternatyw¹ jest wykonanie analogiczn¹ technologi¹ wyk³adziny w postaci warstwy z ¿ywicy epoksydowej lub poliuretanu. W przypadku gazoci¹gów w³aœnie pow³oki epoksydowe natryskiwane na powierzchniê wewnêtrzn¹ oczyszczonej rury s¹ standardowym rozwi¹zaniem.