Стальные трубопроводы, прокладываемые в траншеях, подвергаются коррозии и воздействию блуждающих токов (в городских условиях), что сокращает их срок службы. Для защиты стальных трубопроводов от коррозии их покрывают изоляцией, а при опасности наличия блуждающих токов дополнительно применяют методы электротехнической защиты (дренажная, катодная, проекторная).
Работы по изоляции стальных труб могут выполняться:
- на стационарной базе с последующей изоляцией мест сварных соединений в полевых условиях;
- непосредственно на трассе (магистральные трубопроводы).
В качестве изоляционных материалов применяют: нефтяные битумы, пластмассовые покрытия из полимерных липких лент и др. Покрытия из полимерных липких лент отмечаются высокой защитной способностью и возможностью механизации их нанесения.
Непосредственной изоляции трубопровода предшествует очистка поверхности от грязи, окалины, ржавчины, пыли и пр., выполняемая механизированным способом. Изоляционные покрытия состоят из грунтовки, одного или несколько слоев изоляционного материала (мастика, липкая лента), армирующего (стеклохолст) и оберточного слоя (крафт-бумага, бризол, гидроизол).
Особое внимание при изоляции трубопроводов следует уделять технике безопасности (битумную мастику наносят с температурой 160-180° на высохшую грунтовку!). Нельзя наносить изоляционные покрытия на влажную поверхность, при снегопаде, дожде, сильном ветре и пр.!
Воздействие блуждающих токов на стальной трубопровод состоит в том, что в местах дефектов изоляции токи выходят из трубопровода, который становится анодом (+) и активно разрушается в этих местах. Задача электротехнической защиты превратить трубопровод из анода в катод (принцип анодирования – ионы двигаются от анода к катоду).
Основной способ соединения стальных труб – сварка, которая может быть электрическая и газовая. Фланцевое соединение!
Электрическая сварка стыков может быть ручная и автоматическая (под слоем флюса или в среде защищенного газа).
Схема действия катодной защиты:
1 – источник постоянного тока;
2 – заземление;
3 – места повреждения изоляции;
4 – подсоединение дренажа.
Перед сваркой трубы очищают от грязи (до металлического блеска очищают кромки (фаски) и прилагающие к ним внутреннюю и наружную поверхности на ширину не менее 10мм), проверяют форму кромок, совпадение торцевых поверхностей и т.д.
Свариваемые трубы (секции) укладывают на лежки. После правки и очисти их центрируют с фиксацией требуемого зазора с помощью центратора(наружного или внутреннего), выполняют прихватку, а затем сварку стыков (сварка с поворотом или без поворота труб).
Прочность свариваемых стыков проверяют механическими и физическими методами, что естественно проще проводить в условиях заготовительной базы при сборке секций (длинною до 36м).
Доставка труб и секций на трассу осуществляется автомобильными или тракторными трубопроводами и плетевозами, обеспечивающими сохранность защитного покрытия.
Выбор технологии монтажа стального трубопровода зависит от того изолированные или неизолированные трубы (секции) доставляются на трассу, какие монтажные механизмы имеются в распоряжении строительной организации.
Монтаж изолированного трубопровода может вестись:
- отдельными трубами или секциями со сваркой и изоляцией стыков в траншее;
- сборка непрерывной нитки трубопроводов из отдельных труб или секций (плетей) укладываемых на подкладки над траншеей;
- сборка непрерывной нитки трубопровода из отдельных труб или секций (плетей) на берме.
В последнем случае монтаж ведется 3-4 кранами-трубоукладчиками, размещаемыми вдоль трубопровода на расстоянии 20-40м друг от друга (в зависимости от диаметра труб) чтобы не повредить трубопровод и его изоляцию, захват трубопровода осуществляют с помощью мягких полотенец; подъем, перемещение и опускание трубопровода с обеспечением синхронной работы кранов, исключающей рывки, удары, дополнительные изгибы.
При прокладке магистральных трубопроводов рационально работы выполнять совмещенным методом, при котором очистка, изоляция и укладка трубопровода выполняется одной комплексной бригадой, оснащенной кранами-трубоукладчиками, самоходными очистными и изоляционными машинами (ОМ и ИМ):
- трубопровод на берме сваривается в непрерывную нитку;
- на трубопровод устанавливаются очистная и изоляционная машины, его поднимают трубоукладчиками с помощью троллейных подвесок и начинается движение всей колонны с выполнением всего комплексно-механизированного процесса.
Фланцевое соединение стальных труб применяется при необходимости их соединения с узлами арматуры (задвижки, насосы и пр.) или при производстве работ в стесненных условиях и др.
Применение газовой сварки ограничено трубопроводами низкого давления, т.к. при ее производстве происходит выгорание углерода, марганца и кремния из металла, что ухудшает механические, химические и физические свойства труб.