Файл: Реферат по дисциплине Обслуживание и ремонт газонефтепроводов.rtf

Стеклянные покрытия наносят двумя методами: стеклоэмалированием и остеклованием (стеклянными баллонами, стеклянным порошком и др.).

Стеклоэмаль представляет собой неорганическое стекло или спекшуюся силикатную массу, которую наносят на поверхность металлических изделий в тонкоизмельченном состоянии и закрепляют на ней посредством обжига в виде тонкослойного покрытия. Процесс нанесения и закрепления эмалевого покрытия на предварительно подготовленную поверхность изделий называется эмалированием.

Различают два вида эмалей: фунтовые, которые наносят непосредственно на поверхность металла, и покрывные, наносимые на предварительно покрытые грунтом (загрунтованные) изделия.

Основной недостаток стеклоэмалевых покрытий - высокая их хрупкость. Соблюдая осторожность в процессе перевозки труб со стеклоэмалевым покрытием, их следует применять при прокладке трубопроводов в агрессивных грунтах, на "горячих" участках трубопроводов.

Промышленное остеклование труб включает: подготовку поверхности труб путем отжига с последующей пневматической продувкой и пропуском механического ерша, изготовление стеклянных баллонов из стеклянных труб путем запайки их торцов и остеклование труб с помощью баллонов путем нагрева. Остеклование проводят в электрической печи. Подготовленные трубы подают на рольганги нагревательных печей, где в трубы устанавливают стеклянные баллоны. В зоны нагрева печи, под действием давления нагретого воздуха в герметично запаянном баллоне, размягченная стеклянная оболочка прижимается к внутренней поверхности стальной трубы, футеруя ее. Нагрев осуществляют последовательным проталкиванием трубы со стеклянным баллоном через зону нагрева с температурой 650-720°С.

В некоторых случаях при подготовке стеклянного баллона в него помещают жидкое или твердое газообразующее вещество для создания дополнительного избыточного давления в процессе нагрева при остекловании и осуществления лучшего прилегания стеклянной оболочки к трубе. На некоторых установках дополнительно вовнутрь стеклянного баллона вдувают воздух от внешнего источника с этой же целью.

В США разработан метод остеклования труб для нефтепромысловых трубопроводов сырой нефти. Трубы остекловывают изнутри при подаче стеклянного порошка с помощью шнекового устройства. Трубу помещают в нагревательную печь, в которой поддерживают температуру 909°С, и вращают на роликовом стенде. Шнековое устройство, находящееся внутри трубы, и вращение трубы на роликах обеспечивают равномерное распределение расплавленного стеклянного порошка по внутренней поверхности трубы толщиной 0,23-0,3 мм. Затем трубу перемещают в зону печи с более низкой температурой, где нанесенная стеклянная масса остывает, после чего наносят второй слой покрытия тем же способом. Общая толщина стеклянного покрытия до 0,5 мм. После нанесения второго слоя покрытия трубу выдерживают при температуре 862 °С в течение 8 мин.

---

2. Технология изоляции трубопроводов


2.1 Изоляция в трассовых условиях.
Технология изоляционных работ в трассовых условиях включает:

- подготовку изоляционных материалов;

- сушку или подогрев изолируемой поверхности;

- очистку;

- нанесение грунтовки и (или) покрытия;

- контроль качества покрытия.

Очистку и нанесение грунтовки на трубопроводы следует производить в зависимости от диаметра трубы соответствующими самоходными очистными машинами типа ОМ.

Изоляцию следует наносить в зависимости от диаметра трубы и вида покрытия соответствующими самоходными машинами типа ИМ для битумных покрытий или типа комбайна ОМП для ленточных покрытий.

Нанесение изоляционного покрытия на влажную поверхность труб во время дождя, тумана, снега и сильного ветра не разрешается.

Нанесение защитных битумно-мастичных и полимерных ленточных покрытий в трассовых условиях осуществляется после сварки труб и контроля сварных стыков. Для нанесения покрытий используются передвижные механизированные колонны, включающие: трубоукладчики и навесное технологическое оборудование (очистные и изоляционные машины, комбайны и т.д.), перемещающееся по сваренному в "нитку" трубопроводу и выполняющее операции по щеточной очистке, праймированию поверхности труб, нанесению на них защитного покрытия. При выполнении работ в зимнее время в состав оборудования дополнительно вводится передвижная печь для нагрева и сушки труб.

Как правило изоляционные материалы изготавливаются в заводских условиях, в трассовых условиях они только подготавливаются к использованию путем разведения, доведения до однородности и необходимой температуры нанесения.

Поверхность трубопровода перед изоляцией должна быть высушена и очищена от грязи, ржавчины, неплотно сцепленной с металлом окалины, пыли, земли и наледи, а также обезжирена от копоти и масла. При температуре воздуха ниже плюс 10°С поверхность трубопровода необходимо подогреть до температуры не ниже плюс 15°С (но не выше плюс 50°С).

После очистки поверхность металла должна оставаться шероховатой и обеспечивать достаточное сцепление защитного покрытия с трубой.

Трубы и трубопроводы очищают механическим способом с помощью вращающихся щеток, иглофрез дробеструйным и дробеметным методами. В трассовых условиях наружные поверхности трубопроводов очищают самоходными очистными машинами. С помощью шлифмашинок с поверхности трубопровода удаляются брызги металла, шлака, а также острые выступы и заусенцы. Сушка и подогрев поверхности осуществляется с помощью сушильных печей и установок.

---

Очищенную поверхность трубопровода следует сразу же огрунтовать. Поверхность трубопровода при нанесении грунтовки должна быть сухой, наличие влаги в виде пленки, капель, наледи или инея, а также следов копоти и масла не допускается. Для равномерного растирания грунтовки на изоляционной машине (или комбайне) устанавливается вращающееся полотенце. Температура грунтовок при нанесении должна быть в пределах от плюс 10 до плюс 30 °С, поэтому при температуре ниже плюс 10 °С грунтовку следует выдержать не менее 48 ч в помещении с температурой не ниже плюс 15 °С (но не выше плюс 45 °С) или подогреть на водяной или масляной бане с температурой не выше плюс 50 °С. В районах с жарким климатом допускается температура грунтовки выше плюс 30 °С (до температуры окружающего воздуха). Слой грунтовки должен быть сплошным, ровным и не иметь сгустков, подтеков и пузырей.

Изоляционные покрытия должны наноситься, как правило, механизированным способом, обеспечивающим проектную толщину изоляционного слоя и его сплошность.

2.2 Изоляция в базовых условиях

Базовый способ изоляции труб и трубных секций вблизи объектов трубопроводного строительства наиболее прогрессивный и по сравнению с трассовой изоляцией обладает преимуществами: уменьшение числа механизмов на строительстве и численности рабочих на трассе; увеличение производительности труда; обеспечение высокого качества нанесенного изоляционного покрытия; улучшение условий труда и быта рабочих, занимающихся изоляцией труб; уменьшение потерь изоляционных материалов и стоимости строительно-монтажных работ.

Базовая изоляция особенно необходима на строительстве промыслов, так как для обустройств промыслов характерны частые пересечения трубопроводов, не позволяющие применять громоздкие изоляционно-укладочные колонны.

Один из наиболее прогрессивных вариантов широкого внедрения базовой изоляции в практику строительства трубопроводов — это создание мобильных трубоизоляционных баз, которые совместно с трубопроводными базами составляют трубосварочно-изоляционный комплекс МТСБ, осуществляющий сварку и изоляцию трубных секций длиной 36 м.

Мобильная трубосварочная изоляционная база (МТСБ) — это по существу полевой завод, приближенный к трассе, включающий сварочное и изоляционное отделения, а также складское и энергетическое хозяйство, службы ремонта, водоснабжения, быта, а также транспортные средства.

---

Сварная секция поступает в изоляционное отделение, где ее сушат, очищают, праймируют и изолируют, затем охлаждают нанесенное покрытие, складируют изолированные секции на стеллажи и отгружают на специальные плетевозы для перевозки их на трассу. Все погрузочно-разгрузочные операции на базе проводят автомобильным краном, который используют также при монтаже и перебазировании базы.

2.3 Изоляция в заводских условиях

Нанесение наружных защитных покрытий на трубы в заводских условиях осуществляется с использованием оборудования поточных механизированных линий. В состав поточных линий изоляции труб входят: роликовые транспортные конвейеры, перекладчики труб, узлы очистки (дробеметная или дробеструйная установки), печи технологического нагрева труб (индукционные или газовые), узел напыления порошковой эпоксидной краски, экструдеры для нанесения адгезионного подслоя и наружного слоя покрытия, прикатывающие устройства, камеры водяного охлаждения изолированных труб, оборудование для контроля качества покрытия. Состав оборудования поточных линий изоляции труб зависит от типа заводского покрытия и диаметров изолируемых труб.

При нанесении наружных эпоксидных покрытий трубы, прошедшие абразивную очистку, нагреваются в проходной печи до температуры 200-240 °С, после чего на них в специальной камере, в электростатическом поле, производится напыление порошковой эпоксидной краски. При контакте с горячей поверхностью труб происходит оплавление и отверждение эпоксидной краски, формирование защитного покрытия.

Двухслойное и трехслойное полиэтиленовые покрытия могут наноситься на трубы двумя методами: методом "кольцевой" экструзии или методом боковой "плоскощелевой" экструзии расплавов композиций адгезива и полиэтилена. Для труб малых и средних диаметров более предпочтительным способом нанесения покрытий является метод "кольцевой" экструзии. При этом способе изоляции на предварительно очищенные и нагретые до заданной температуры (180-220 °С) трубы, поступающие по линии изоляции без вращения, через двойную кольцевую головку экструдера последовательно наносятся: расплав термоплавкой полимерной композиции (адгезионный подслой) и расплав полиэтилена (наружный защитный слой). Между кольцевой головкой экструдера и изолируемыми трубами создается пониженное давление ("вакуумирование"), в результате чего двухслойное покрытие плотно облегает поверхность изолируемых труб по всей их длине и периметру. При нанесении полиэтиленового покрытия по данной технологии обеспечивается наиболее высокая производительность

---

процесса изоляции труб, которая может достигать 15-20 пог. м/мин.

При использовании метода боковой "плоскощелевой" экструзии двухслойное полиэтиленовое покрытие наносится на вращающиеся и поступательно перемещающиеся по линии трубы из двух экструдеров (экструдер по нанесению адгезива и экструдер по нанесению полиэтилена), оснащенных "плоскощелевыми" экструзионными головками. При этом расплавы клеевой и полиэтиленовой композиций в виде экструдированных лент наматываются по спирали на очищенные и нагретые до заданной температуры трубы с перехлестом в один (расплав адгезива) или в несколько (расплав полиэтилена) слоев. После нанесения на трубы покрытие прикатываются к поверхности труб специальными роликами. Изолированные трубы поступают в тоннель водяного охлаждения, где покрытие охлаждается до необходимой температуры, а затем трубы разгоняются по линии и с помощью перекладчиков подаются на стеллаж готовой продукции. При данном способе изоляции покрытие может наноситься на трубы диаметром от 57 до 1420 мм, а производительность процесса изоляции, как правило, не превышает 5-7 пог. м/мин.

При нанесении на трубы комбинированного ленточно-полиэтиленового покрытия предварительно осуществляется щеточная очистка наружной поверхности труб. Технологический нагрев труб не производится. На очищенные трубы первоначально наносится битумно-полимерная грунтовка, а затем, после сушки грунтовки, осуществляется нанесение на праймированные трубы дублированной изоляционной ленты и наружного защитного слоя из экструдированного полиэтилена. Полиэтиленовый слой прикатывается к поверхности труб эластичным роликом, после чего изолириванные трубы охлаждаются в камере водяного охлаждения.

2.4 Изоляция сварных стыков

Технология изоляции зоны сварных стыков труб термоусадочными муфтами включает следующие основные операции:

свободное надевание муфты вместе с упаковкой на концы трубы до сварки стыка трубопровода;

механическую очистку изолируемой поверхности после сварки и контроля стыка;

снятие упаковки и надвигание муфты на стык с нахлестом на заводское покрытие не менее на 7,5 см;

центровку и термоусадку муфты с прикаткой ее к изолируемой поверхности;

контроль качества покрытия в зоне сварного стыка.

В случае применения разъемных муфт (манжет) их установку на сварных стыках производят непосредственно после очистки и подогрева изолируемой поверхности.

---