Клеевые соединения бандажного типа

7.

6.

5.

4.

3.

2.

Изоляция стальных труб и трубопроводов. Магистральные и распре­делительные трубопроводы из стальных труб являются сооружениями, предназначенными для длительной эксплуатации. В то же время, трубы уложенные в грунт без противокоррозийной изоляции, разрушаются сравнительно быстро от воздействия коррозии блуждающих электри­ческих токов. Поэтому, чтобы удлинить срок службы трубопроводов, обеспечить их безаварийную работу необходимо применять надежную защиту труб.

Технология и место изоляции труб во многом зависят от приня­того метода укладки труб, которые отличаются друг от друга после­довательностью работ, применяемыми машинами и механизмами. С уче­том этого можно выделить следующие два основных метода изоляцион­ных работ:

Первый (раздельный) метод - нанесение изоляции на отдельные трубы или их сварные секции на стационарной базе с последующей заделкой мест сварных соединений в полевых условиях;

Второй (совмещенный) метод - изоляция в полевых условиях сва­ренного в непрерывную нитку трубопровода с совмещением процессов очистки, изоляции и укладки труб в траншею.

Виды защитных покрытий. Для обеспечения максимальной долговечности стальных трубопроводов защитные покрытия должны обладать плотностью, обеспечивающей гидро- и электроизоляционные свойства, хорошей прилипаемостью к металлу (адгезией), устойчивостью к тем­пературным изменениям и способностью сохранять свою форму в усло­виях окружающей среды (пластичностью), выдерживать нагрузки в процессе укладки (механической прочностью). Наиболее эффективной является комплексная противокоррозионная защита трубопроводов, включающая гак называемую "пассивную" их защиту - изоляционными покрытиями и "активную"- катодную, протекторную и дренажную, ибо коррозия от воздействия блуждающих токов (электрокоррозия) часто значительно опаснее грунтовок коррозии (гальванокоррозии).

Для защиты от коррозии трубопроводов применяют покрытия глав­ным образом на основе изоляционных битумов, а также пластмассовые покрытия из полимерных липких лент. Конструктивно изоляционные покрытия состоят из грунтовки, одного пли нескольких слоев изоля­ционного материала (мастики, изоляционной липкой ленты), армирую­щего и оберточных слоев.

Битумные покрытия бывают трех основных типов: нормальное, усиленное и весьма усиленное, для магистральных трубопроводов применяют битумно-резиновые покрытия нормального и усиленного ти­пов, а для защиты трубопроводов в пределах городской застройки и промышленных предприятий - покрытия весьма усиленного типа. Они могут быть битумно-минеральные, битумно-полимерные, этиленовые, а также на основе битумно-резиновых мастик. Покрытие весьма усилен­ного типа из битумно-минеральных или битумно-полимерных мастик при общей его толщине 9±0,5 мм состоит из одного слоя битумной грунтовки, грех слоев мастики толщиной по 3мм, разделяемых двумя слоями армирующей обмотки из стеклохолста я наружной обертки из прочной крафт-бумаги. Нормальное битумное покрытие состоит из грунтовки, битумно-резиновой мастики 4мм, одного слоя стеклохолста и защитной обертки. Усиленное битумное покрытие, при нанесении его в базовых условиях, состоит из грунтовки, двух слоев битумно-резиновой мастики по 3мм с покрытием их двумя слоями стекло­холста и защитной обертки, а в полевых условиях - из грунтовки, одного слоя мзетики б мм с покрытием ее одним слоем стеклохолста и защитной обертки.

Покрытия из полимерных липких лент удачно сочетают в себе высокую защитную способность и технологичность при механизирован­ном их нанесении. Такие ленты изготавливают из полиэтилена или поливинилхлорида с нанесением на них клеевого слоя на основе сме­си различных каучуков и полиизобутилена или перхлорвиниловой смо­лы. Покрытия состоят из слоя грунтовки, одного, двух или трех слоев липкое ленты (что соответствует нормальной, усиленной и весь­ма усиленной изоляции) и защитной обертки.

Укрупнительная сборка и сварка труб на трубозаготовительных базах. В целях ускорения и индустриализации строительства трубо­проводов применяют метод укрупнительной сборки труб в секции (звенья) на трубосварочных и трубозаготовительных базах, обору­дованных средствами для полуавтоматической и автоматической свар­ки труб, последующего нанесения антикоррозионной изоляции на трубы или секции. В зависимости от диаметров труб, объемов работ и при­нятой технологической схемы механизированные трубозаготовительные установки (базы) подразделяются на четыре типа: I типа перераба­тывают трубы диаметром 108-630 мм в количестве 45-50 т/смену; II типа- диаметром 219-14 20 мм, 55-60 т/смену; III типа- диаметром 219-14 30 мм, 75-80 т/смену; 1У типа- при диаметрах 219-630 мм 45-50 т/смену; 720-14 20 мм - 75-85 т/смену.

На рис.I и плакате показана технологическая схема наиболее часто используемой установки III типа. Трубы краном укладывают на приемный стеллаж, откуда подают на линию сборки (центровки), где с помощью центратора собирают их в секции длиной 18, 24 или 36м. После сборки на каждом стыке секции вначале выполняют при­хватку, а затем полуавтоматическую сварку первого шва. Секцию через промежуточный стеллаж-накопитель подают на линию автомати­ческой сварки последующих слоев стыков секции. Сваренную секцию подают далее на стеллаж перед линией изоляции и затем на саму ли­нию изоляции, где выполняют последовательно операции сушки, грунтовки (праймирования) и изоляции поверхности труб. Изолированную сек­цию перемещают под кран-перегружатель, которым подают ее на стел­лаж готовой продукции или плетевоз. В зависимости от характера стыков (поворотные, неповоротные), марки стали и диаметра труб применяют различные виды сварки. Необходимое качество и прочность сварных соединений труб достигается при использовании автоматичес­кой и полуавтоматической сварки в условиях трубосварочной базы. При отсутствии в районе строительства стационарной базы используют базы полустационарного типа, например типа БТС (рис.I,ж),распола­гаемые недалеко от трассы трубопровода. Такие базы состоят из комплекта оборудования, обеспечивающего выпуск готовых двух- и трехтрубных секций диаметром 720-14 20 мм длиной до 36 м.

Подготовка к сварке предусматривает вначале ровную укладку отдельных труб на первом стеллаже для обеспечения требуемой соос­ности и прямолинейности свариваемых труб, а затем проверку калиб­ровки их торцов, т.е. их цилиндричности с соблюдением допусков.

Сборка труб в секции выполняется с помощью струбцин, центра­торов, которые бывают наружные винтовые, эксцентриковые и звенные (рис.1, б, в, г), а также внутренние–гидравлические (рис.1,д), пневматические и механические. На трубосварочных базах применяют
внутренние гидравлические центраторы с самоходными устройствами,
которые значительно ускоряют сборку секций, повышают качество
центровки и снижают трудоемкость сборки. Самоходные внутренние
центраторы применяют при сборке секций из труб диаметром от 720 до 1420 мм. При меньших диаметрах центраторы перемещают лебед­ками или тягачами. Сцентрированный стык в зависимости от диаметра
труб временно крепят пятью прихватками. После сборки начинают
сварку труб.

Сварка труб. Сварные стыки бывают поворотные, выполняемые при одновременном поворачивании труб и неповоротные или потолочные, свариваемые без поворота труб. Поворотные стыки сваривают в основ­ном при укрупнительной сборке и сварке труб в звенья (секции) на трубоподгоговительных базах, а неповоротных- в траншеях (каналах) и при сваривании в полевых условиях длинных плетей или непрерыв­ных ниток, которые поворачивать практически невозможно.

Автоматическую сварку под слоем флюса поворотных стыков труб в базовых условиях осуществляют сварочными головками, сварочными тракторами, полуавтоматами и автоматами. Трубы с толщиной стенки 8-12мм сваривают в 3 слоя, 12-15мм в 4 слоя и 16-20 мм - в 5 сло­ев. Первый слой называют корневым или разделительным, следующие за ним - заполняющими и последний – облицовочным. Для сварки труб в секции наиболее целесообразно применять автоматическую сварку под слоем флюса (рис.1,е), позволяющую в 5-IC раз повысить скорость сварки и в 6-8 раз производительность труда сварщиков.

Контроль качества сварных соединений. Прочность сварных соеди­нений проверяют механическими и физическими методами, а в некото­рых случаях - металлографическими исследованиями. После получения положительных результатов контроля секции подают для нанесения на них слоя противокоррозийной изоляции или отгружвют на трассу (при изоляции их там в процессе укладки трубопровода в траншею).

Нанесение защитных покрытий. Непосредственно перед нанесением покрытий поверхность трубопровода на базе тщательно очищают, с тем, чтобы обеспечить высокую прочность сцепления между нею и за­щитным покрытием, для очистки стальных труб или их секций от ока­лины, ржавчины и других загрязнений применяют стационарные трубоочистные машины. Очищенные трубы немедленно покрывают битумной грунтовкой. Битумную мастику наносят после засыхания грунтовки. При искусственном обдувании воздухом и температуре 12-30°С в закрытом помещении на трубозаготовительной базе грунтовка высыхает в течение 5-7 мин. Признаком высыхании грунтовки является в част­ности го, что она не пачкает рук. В условиях базы битумную мастику на трубы наносят с помощью трубоизоляционной установки (см. рис.2). При использовании для изоляции труб липких лент их нама­тывают на трубы специальными изоляционными машинами, оснащенными катушками для изоляционной ленты.

Контроль качества изоляционного покрытия. Равномерность тол­щины покрытия труб мастикой проверяют индукционным или магнитным толщиномером, сплошности покрытия - искровым дефектоскопом, даю­щим искру и треск при обнаружении дефектных мест, а прилипаемость (адгезию) покрытия к металлу - адгезиметром или способом вырезания из покрытия треугольника и отделения изоляции от металла, начиная от вершины угла надреза. Изоляционное покрытие из полимерных лент проверяют на ширину и герметичность нахлеста, а также на сплош­ность. При этом необходимо, чтобы была полная склейка нахлестов, что обеспечивает герметичность покрытия. Его сплошность также проверяют дефектоскопом.

Схемы изоляции трубных секций на трубозаготовительной базе

Рис. 2

а- схема нанесения грунтовки (праймирование секция); б-схема нане­сения битумной изоляции; в- общий вид изол. установ.; 1-емкость для праймера;2-кран;3-труба; 4-полотенце для равномерн. нанесен, слоя праймера (грунтовки); 5- блок натяги полот.; 6-ванна для сбора праймер.; 7-вентиль; 8-насос подачи прайм.; 9-катушка с рулонн. из. м-лом (крафт-бумагой и т.п.); 10-коллекгор с кранами или лейками; 11-вентиль подачи бит. маст. в колл.; 12-зентиль слива мает, в котел; 13-битун.-плав.котел; 14 - вентиль подачи мает, в ванну;15-насос для перекачки мастики; 1б-вентиль подачи мастики в насос; 17-ванна для слива маст.при изол.труб; 18-резервуар; 19-лейка; 20-газовые горелки.

Склеивание стальных трубопроводов. Применяется для труб диаметром до 100мм, давления до 10атм.

Клеевые соединения стальных труб подразделяются на три типа:

· Бандажные;

· Раструбные (муфтовые);

· Клеемеханические

Клеевые соединения бандажного типа получены методом многослойной намотки на концы стыкуемых труб ленты из конструкционной стеклоткани с нанесенными на нее слоем эпоксидного клея. После холодного или горячего отверждения клея образуется стык в виде монолитного стеклотекстолитого бандажа с высокими упруго механическими и прочностными характеристиками, имеющий прочную адгезионную связь с поверхностью труб, что обеспечивает надежность и герметичность их соединения.

Раструбные (муфтовые) соединения труб получены методом нанесения клея на наружную поверхность конца трубы и внутреннюю поверхность раструба или муфты, последующего ввода конча трубы в раструб или надвижки муфты на концы стыкуемых труб и отверждения клея.

Клеемеханические соединения идентичны раструбным (муфтовым). Отличие их состоит в фиксации клеевых соединений трехточечным обжатием по периметру раструба или муфты, что обеспечивает более надежный контакт сопрягаемых поверхностей. Применяемые клей должны быть технологичны, обеспечиват достаточную адгезию, длительную работоспособность, отверждаться при небольших удельных давлениях. Лучше всего применять клеевые композиции, рекомендуемые в НИИ монтажстроем и Центр НИИ технологии судостроения. В состав входят в определенной пропорциональности: эпоксидно-диановая смола ЭД-20, полиакриламидная смола Л-19 или Л-20, Т0 или ТО-19, портландцемент М400, кварц молотый, двуокись титана, асбест, полиэтиленполиамин.

Кроме того для склеиваемых поверхностей стальных труб необходима стеклоткань конструкционная Т-13-П, тканные ленты из нитей алюмоборосиликатного стекла марки ЛЭС, фенолполовинилацетатные клеи БФ-2 или БФ-4, ацетон, бензин.

Перед склеиванием необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

Ø разрезка конструкции стеклоткани на ленты требуемого размера;

Ø приготовление и расфасовка отвердителя и композиции;

Ø изготовление навивных каркасов для бандажных соединений;

Ø изготовление муфт и раструбов.

Эти работы выполняются специализированными мастерами.

Клеевые составы поставляют на стройку в виде двухкомпонентной системы – композиции и отвердителя.

1 – концы склеиваемых труб

2 - клей

3 - стеклоткань

2L = (1,2 – 1,3)*D_н

Дата добавления: 2014-01-11