Металл полимерное покрытие труб

Как монтировать трубы с полимерным покрытием

Сталь – один из самых востребованных материалов в изготовлении труб. Такая популярность сырья объясняется полезными характеристиками различных металлических сплавов. Однако сталь крайне уязвима к воздействию коррозии, и особенно трудно защитить от ржавого налета внутренние поверхности трубных конструкций.

Современные производители благополучно решили эту трудность, начав выпускать стальные трубы с полимерным покрытием. Изнутри поверхность изделий тщательно обрабатывается специальным порошковым красителем на полимерной основе или же эпоксидными смолами. Чтобы защитить внутренние стенки конструкций от воздействия высокой температуры (например, при сварочных работах), в трубы устанавливаются специальные муфты-протекторы.

Полимерное покрытие труб: чем оно полезно

Обработка полимерами внутренних стенок трубных изделий помогает добиться в готовом продукте следующих качеств:

1. Повышается прочность изделий, а также возрастают долговечность и износостойкость;
2. Пленочка из полимерных веществ на скрытых поверхностях позволяет защитить металл от вредного воздействия таких внешних факторов, как: влага, перенасыщенная кислородом, нефть и ее производные, прочие едкие вещества;
3. Обработка полимерами позволяет существенно понизить показатель гидродинамического сопротивления. Трубы с внутренним полимерным покрытием имеют абсолютно гладкую поверхность внутренних стенок и потому вещества движутся по трубопроводной системе без перемешивания, без изменений давления и скорости и вследствие этого повышается пропускная способность коммуникаций.

На идеально гладких стенках трубных изделий, покрытых полимерной пленкой не собираются отложения парафинов и прочих веществ.

Сферы применения

Трубы с внутренней обработкой поверхности полимерами пользуются особенным спросом в нефтегазовой отрасли – по таким изделиям, возможно транспортировать вещества едкие и агрессивные без ущерба для всей коммуникации. Согласно наблюдениям профессионалов, трубопроводы, собранные из труб с внутренним полимерным покрытием, нуждаются в ремонте гораздо реже, чем конструкции, созданные из изделий типовых. Двухслойное полимерное покрытие труб со стороны внешней поверхности придает изделиям особенную прочность к механическим воздействиям, существенно понижает истираемость и износ продукта.

Водосточные трубы с полимерным покрытием (фото) также чрезвычайно популярны у потребителя. Чаще всего изделия данного типа задействуют в сооружении водостоков. Конструкции обладают малым коэффициентом расширения в сравнении с пластиковыми аналогами, а потому не нуждаются в оснащении дополнительными расширителями. Кроме того, собрать водосток из таких конструкций достаточно просто — все элементы соединяются особенной защелкой.

Технология нанесения покрытия

Поверхность трубных стальных изделий обрабатывается специальной разновидностью экструдированного полиэтилена. Полимер обладает целым рядом полезных качеств:

1. Данный вид полимерного вещества отличается повышенной устойчивостью к воздействию влаги;
2. Показывает высокий уровень термического сопротивления;
3. Отличается прочностью и износостойкостью.

Экструдированная полимерная пленка устойчива к возгоранию, при нагреве внутренней поверхности трубы этот полимер не выделяет в атмосферу токсичных веществ. Благодаря перечисленным характеристикам, труба профильная с полимерным покрытием может применяться в работах по обустройству газопроводных коммуникаций вблизи жилых строений или во взрывоопасных зонах.

Полимер для обработки трубных поверхностей получают по методу экструзии. Материалы для производства смешиваются в однообразную массу и расплавляются при высоких температурах. Жидкая масса выдавливается в трубное изделие и в итоге получается идеально ровное по толщине покрытие.

Сама труба полностью укрывается изоляционным слоем, за исключением тех мест, в которых будет находиться сварной шов.

Особенности монтажа конструкций ППТ

Перед началом сварочных работ изделия ППТ, а точнее их торцы подвергаются тщательной зачистке. Зачищать нужно всю длину трубы, которая не закрыта изоляционным слоем.

Перед тем как провести стыковку свариваемых плетей, внутрь изделия необходимо поставить специальную втулку. Втулка поможет сварить элементы системы максимально правильно и точно. Чтобы проварить корень сварного шва, между кромками труб оставляется технологический зазор.

После проведения сварочных работ – обязательно проводится проверка качества. Контроль качества сварных соединений осуществляется методом радиографии, при котором все швы просвечиваются. Если качество соединения на должном уровне – швы дополнительно изолируются термолентой.

Если в монтируемом трубопроводе предполагаются изогнутые участки, то соединять их нужно отводами. Внимание! Важно использовать в монтаже исключительно футерованные полимерами фитинги.

Нюансы ремонта трубопровода из труб ППТ

Если выявлена разгерметизация системы и причины явления кроются в низком качестве сварного соединения или же дефектах в фитингах, то провести ремонт конструкции можно по технологии «холодной сварки», применить для заделки повреждений спецкомплект ГАРС (состав ремонтный рулонированный).

Если герметичность системы была нарушена из-за повреждений механической природы (например, от удара возникла трещина на поверхности трубы), то поврежденный участок в обязательном порядке демонтируется специальным оборудованием.

Затем на смежных участках системы, на трубах делаются кромки под углом в двадцать градусов. С указанных участков также снимается изоляционный слой и затем в конструкцию вставляется подогнанный по длине отрезок. Далее все работы выполняются по той же схеме, что и при монтаже новой коммуникации.

Подробно изучить схему монтажа труб с полимерной внутренней поверхностью в системах водосточных можно на специальной фотосхеме, дополняющей статью.

Источник

Как монтировать трубы с полимерным покрытием

Различные виды износа – основная причина потери герметичности труб. Особенно опасны повреждения газопроводов – даже небольшое нарушение их герметичности может привести к утечке газа, что нанесет огромный вред окружающей среде и здоровью людей.

Лучшая защита от преждевременного износа – полимерное покрытие труб, которое наносится на их наружные и внутренние поверхности.

Современные полимерные материалы отличаются уникальной водо- и химостойкостью, гладкостью, высокой несущей способностью и длительным сроком службы.

Полимерные покрытия для внутренних поверхностей труб

Трубопроводы с внутренней защитой используются для транспортировки агрессивных сред: нефти и нефтепродуктов, газов, химикатов.

Выбор того или иного полимерного покрытия зависит от условий, в которых эксплуатируются трубы, степени агрессивности перекачиваемой жидкости или газа.

Для обработки внутренних поверхностей трубопроводов, применяются материалы, обладающие:

• Водостойкостью
• Износостойкостью
• Ровной и гладкой поверхностью после высыхания
• Небольшим весом

Полимерные покрытия защищают металлические трубы от негативного воздействия эксплуатационных сред, гидроабразивного и коррозионно-механического износа, возникновения отложений различной природы.

Кроме высокой устойчивости к агрессивным транспортируемым веществам, трубы с внутренним полимерным (чаще эпоксидным) покрытием обладают пониженным гидродинамическим сопротивлением.

Гладкое покрытие способствует ламинарности потока и уменьшению жидкостного трения. Это позволяет понизить давление в трубопроводах и увеличить их пропускную способность при том же диаметре. В результате производительность труб увеличивается, снижаются затраты на транспортировку перекачиваемых сред.

Трубы из полимерных материалов: основные разновидности

Большинство полимерных труб производится из трех разновидностей конструкционных пластмасс:

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

• Поливинилхлорида (PVC) – этот материал используют в процессе изготовления труб для безнапорных систем (отвод стоков, канализация и так далее). Изделия из ПВХ отличаются высокой твердостью и кольцевой жесткостью. Самые прочные ПВХ трубы серии SN16 можно использовать не только во внутренней прокладке, но и в «подземных» линиях, погруженных на глубину 10-12 метров! Кроме безнапорных существуют еще и напорные трубы из ПВХ, рассчитанные на давление до 16 Бар. Причем обе разновидности – напорная и безнапорная – предназначены для транспортировки среды с температурой не выше 45 градусов Цельсия.
• Полиэтилена (PE) – этот материал не обладает кольцевой жесткостью ПВХ, но может противостоять высоким температурам. Например, труба из сшитого полиэтилена (РЕ-Х) выдерживает нагрев до температуры 110-120 градусов Цельсия. При этом сам полиэтилен обладает высокой упругостью. Поэтому данный материал используют либо в качестве вкладыша или оболочки (особой популярностью пользуются металлические трубы с полимерным покрытием), либо в виде самостоятельной трубы, рассчитанной на подземную прокладку на глубинах до 16 метров.
• Полипропилена (PP) – этот материал обладает и кольцевой жесткостью и сопротивляемостью высоким температурам. Поэтому трубы из полипропилена используют при монтаже как тепловых трубопроводов (систем отопления и подачи горячей воды), так и обычных водопроводов.
• Помимо вышеописанной тройки конструкционных полимеров большим успехом на рынке пользуется и знаменитый металлопластик (PEX-AL-PE) из которого изготавливают металл полимерные трубы, состоящие из сшитого полиэтилена (вкладыш), алюминиевой фольги (армирующая прокладка) и полиэтилена (оболочка). Впрочем, вместо алюминия можно использовать и медную фольгу.

При этом труба полимерная, армированная алюминием или медью, обладает лучшей кольцевой жесткостью, теплостойкостью и твердостью, чем классические однослойные варианты.

Габариты сортамента

Габариты сортамента поливинилхлоридных труб определяются по ГОСТ Р 51613-2000, в котором указано, что основной параметр данных изделий – диаметр – может изменяться в пределах от 10 до 315 миллиметров. Причем самыми ходовыми считаются трубы диаметром 50, 110 и 160 миллиметров, которые используются в процессе укладки внутренних (50 и 110) и внешних (160) линий канализации.

Габариты сортамента труб из полиэтилена определяются по ГОСТ 18599-2001, согласно которому «калибр» трубы изменяется от 10 до 1600 миллиметров. Максимальная длина мерного отрезка такой трубы – 24 метра. А в бухту можно сматывать до 500 метров трубы диаметром до 180 миллиметров.

Габариты сортамента полипропиленовых труб определяются по ГОСТ Р 52134-2003, который указывает, что габариты труб изменяются в пределах от 10 до 1600 миллиметров. Максимальная длина трубы из РР пластика – 24 метра.

Покрытия для резьбовых элементов труб

При монтаже трубопроводов для их резьбовых элементов применяются специальные смазочные материалы. Они обеспечивают необходимый коэффициент трения при свинчивании труб, предотвращают заедание резьбы и образование задиров на поверхностях витков.

Наиболее доступными и популярными составами для резьбовых соединений традиционно считаются пасты. Однако существуют моменты, которые следует учитывать перед их выбором и применением.

Эти моменты следующие:

• Очистка поверхностей и смазывание требуют дополнительных временных затрат при монтаже
• Пасты от разных производителей обладают различными фрикционными характеристиками, из-за чего перед применением нового материала требуется проведение дополнительных испытаний и соответствующая корректировка крутящего момента при монтаже
• Пасту следует повторно наносить при каждой операции сборки или после длительного хранения труб
• Паста имеет липкую консистенцию, поэтому на смазанную поверхность налипает пыль и другие абразивные частицы
• Пасты небезопасны для окружающей среды

Этих недостатков лишены современные материалы для обработки резьбовых соединений труб – антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП).

Технология, по которой они производятся, подразумевает использование в составе АТСП мелкодисперсных частиц дисульфида молибдена, ПТФЭ, тефлона и других твердых смазочных веществ, удерживаемых полимерным связующим (чаще смолами).

В России такие покрытия производятся под брендом MODENGY. Сейчас они широко используются в нефтегазовой отрасли промышленности, решая важнейшую задачу подготовки труб к монтажу на заводах-изготовителях.

Внешне АТСП напоминают краски, однако вместо пигмента в них содержатся порошки твердых смазок. Для более удобного и равномерного нанесения в состав покрытий входит растворитель. После нанесения на резьбовую поверхность труб он полностью испаряется.

Оптимальным балансом антикоррозионных свойств и износостойкости обладает покрытие MODENGY 1002. На резьбовые части муфт и труб оно наносится обычным методом окрашивания – распылением из краскопульта. Уже спустя 5 минут слой становится сухим, и трубы можно транспортировать к месту хранения. При комнатной температуре материал полностью отверждается за 2 часа, при нагреве до +130 °C – за 15 минут.

Покрытие MODENGY 1002 обеспечивает постоянный коэффициент трения (разброс в пределах ±0,01) в процессе 5-8 циклов откручивания-закручивания. По результатам теста в соляном тумане оно защищает детали от коррозии более 160 часов. При необходимости в более высоких цифрах рекомендуется использовать MODENGY 1014. Этот материал полимеризуется при нагреве до +200 °C в течение 40 минут. По результатам теста в соляном тумане он обеспечивают защиту от коррозии более 672 часов.

Муфты обсадных труб до и после нанесения покрытия MODENGY можно увидеть и сравнить на фото ниже.

Нанесение антифрикционных полимерных покрытий на резьбовые элементы труб дает превосходные результаты: проблема повреждения резьбы при монтаже и демонтаже полностью решается, само покрытие сохраняет свою целостность на протяжении долгого времени и обеспечивает многократное свинчивание муфты без повреждения резьбового профиля.

Нанесение внутреннего эпоксидного покрытия на трубы

Трубу необходимо осушить и подготовить к хромированию, поэтому сначала изделие нагревают в печи до 60 градусов. Затем труба подлежит пескоструйной очистке. После этого при помощи специального оборудования на подготовленную поверхность наносят несколько слоев эпоксидного покрытия. Его толщина должна составлять не менее 150 мкм. Максимальная температура эксплуатации не превышает 150 градусов, а диаметр труб варьируется от 57 до 1420 мм.

После нанесения покрытия на стальную трубу специалисты проверяют изделие. Они оценивают, насколько продукция соответствует нормативным параметрам, и проверяют, может ли труба выдержать действие негативных факторов. Только после проверки изделия поступают в продажу.

Наружная защита труб

Такая защита может быть нанесена как в заводских условиях, так и при непосредственной прокладке трубопровода.

Ранее для этих целей применялась битумно-мастичная изоляция. В трассовых условиях она используется и сейчас, однако, с появлением более прогрессивных полимерных материалов, сравнительно редко.

Сегодня наиболее эффективной наружной защитой трубопроводов является ленточное покрытие на основе термоусаживающегося полиэтилена, а также композиций с полиэфирными смолами.

Перед нанесением липкой ленты трубы обрабатываются битумно-полимерной адгезионной грунтовкой. На ленту укладывается наружная обертка. Общая толщина усиленного защитного покрытия, включающего все необходимые слои, должна составлять не менее 1,8 мм.

Применение подобной изоляции в заводских условиях позволяет значительно ускорить монтаж наружных сетей.

Правила нанесения полимерных покрытий

Чтобы покрытие труб было максимально надежным и долговечным, оно должно наноситься на предприятии-изготовителе, которое обладает всем необходимым оборудованием и может создать нужные условия для работы. В случае нарушения защитного слоя не всегда удается восстановить его изначальное качество.

Производственные линии для нанесения покрытий полностью автоматизированы. Процесс включает два основных этапа.

Вначале труба подвергается тщательной обработке – таким образом ее поверхности подготавливаются к нанесению покрытий. Механическая очистка позволяет удалить ненужные образования, хроматирующий раствор обеспечивает лучшую адгезию покрытия с овнованием металла.

Вторым этапом следует нанесение основного слоя полимерного материала. Для этих целей используется центробежная вращающаяся головка с воздушным приводом. В смеситель, установленный перед ней, через два шланга нагнетаются смола и активирующая жидкость. Работу дозировочных насосов настраивают так, чтобы коэффициент смешения компонентов был оптимальным.

Основной компонент (смола) и отвердитель хранятся в подогреваемых резервуарах для поддержания необходимой вязкости. Весь процесс происходит при высокой температуре, что позволяет готовому материалу растекаться и образовывать однородную равномерную пленку.

Нормативная толщина одного защитного слоя составляет 1 мм. Для повышения прочности покрытия, в частности, при работе с трубопроводами большого диаметра, накладывается несколько слоев покрытия с промежуточной сушкой каждого. Максимальная толщина пленки может достигать 6 мм.

Источник