Контроль за качеством изоляционных покрытий

Качество изоляционных работ на трассе контролируют пооперационно при очистке, приготовлении и нанесении грунтовки, покрытия и укладке трубопровода в проектное положение. Изоля­ционные работы контролируются специальными лабораториями, находящимися, как правило, в составе генподрядных трестов.

Как указывалось, качество очистки металлической поверх­ности трубопровода проверяют внешним осмотром. Поверхность должна быть чистой, иметь цвет эталона без налета пыли от про­дуктов очистки. Качество грунтовок проверяется также визуально, следят, чтобы в ней не было сгустков и посторонних примесей. Сгустки или какие-либо включения удаляют путем фильтрования грунтовки через сито с отверстиями 0,1 мм. Вязкость грунтовки проверяют вискозиметром. Грунтовку с повышенной вязкостью разбавляют небольшими порциями бензина и тщательно пере­мешивают. Качество нанесения грунтовочного слоя на поверх­ность трубопровода контролируют внешним осмотром. Пропуски, сгустки, пузыри и подтеки грунтовки недопустимы.

Метод контроля качества нанесения антикоррозийных покры­тий выбирают с учетом всех технологических факторов, определя­ющих защитные свойства изоляции: степени очистки металли­ческой поверхности трубопровода, свойств и физико-механических характеристик грунтовки и изоляционного материала, условий и температуры воздуха при нанесении изоляционного покрытия, конструкции, толщины, сплошности и адгезии покрытия.

Поступающие на трассу полимерные ленты проверяют по сертификатам заводов-изготовителей в соответствии с требова­ниями технических условий. Полимерные ленты в рулонах должны отвечать следующим требованиям: торцы рулонов должны быть ровными, без сдвигов слоев ленты и оплавлений, лента должна разматываться равномерно без перекосов, клеевой слой должен сходиться только на внутренней стороне ленты и при размотке рулона не должен переходить на другую сторону.

Качество изоляционного покрытия из полимерных лент кон­тролируют в процессе намотки ленты. При этом проверяют ширину ленты, ширину нахлеста витков, число нанесенных слоев, силу сцепления ленты с металлической поверхностью трубопровода и между слоями, сплошность покрытия. Ширину ленты и величину нахлеста в покрытии замеряют с помощью линейки. Толщину пленочного покрытия контролируют прибором МТ-ЗЗН.

Индукционный толщиномер МТ-ЗЗН определяет толщину по­крытий до 10 мм без нарушения сплошности в любой точке трубо­провода при работах в стационарных и полевых условиях. Как правило, проверку толщины изоляционного покрытия выполняют в четырех точках по окружности трубы через каждые 100 м длины трубопровода.

Разработаны портативные приборы для контроля толщины пластмассовых, эмалевых, лакокрасочных и других немагнитных покрытий.

Силу сцепления или прилипаемости ленты определяют через сутки при приемочных испытаниях путем двух надрезов покрытий ножом под углом примерно 60° и отрыва ленты. Если нанесенные слои полимерных лент поднимаются ножом с усилием, а не от­слаиваются сами, прилипаемость отвечает предъявляемым требо­ваниям. Герметичность между витками ленты в таких покрытиях считается удовлетворительной, если нахлесты витков между собой склеены полностью, Герметичность проверяют пробным отрывом ленты.

Для контроля адгезии покрытий из полимерных лент в трас­совых условиях применяют адгезиметр А-1.

Сплошность покрытия проверяют дефектоскопом ДИ-74 или кольцевым щупом (выявляют, нет ли пор и* сквозных повреждений в виде проколов, трещин, разрывов ленты).

Сплошность изоляционного покрытия контролируют в про­цессе работы и остановок изоляционной ленты. Проверку ка­чества производят непрерывно или через каждые 0,5 км, а также выборочно по требованию представителей заказчика или газинспекции. Если при повторной проверке обнаружены дефекты, сплошность покрытия проверяют с остановками изоляционной машины через каждые 10 м по длине трубопровода до момента исчезновения дефектов в покрытии.

Получивший для проверки сплошности наибольшее распро­странение искровой дефектоскоп ДИ-74 рассчитан на контроль покрытий толщиной до 9 мм и способен работать при температуре окружающего воздуха от —25 до +35°С и сухой поверхности изоляционного покрытия. При контроле сплошности полимерной ленточной изоляции рабочее напряжение на щупе дефектоскопа составляет 6 кВ, а битумной изоляции — 4 кВ на 1 мм толщины антикоррозийного покрытия.

Питание дефектоскопа от батареи 10 КН-10—12 В, напряжена на щупе — до 36 кВ, длина щупа — 1386 мм, длина кабеля, соединяющего щуп с прибором, — 12 м, габаритные размеры дефектоскопа — 396 X 270 X 113 мм, масса — 13 кг. Масса щупа с соеди­нительным кабелем — 4 кг.

При проверке покрытия на сплошность дефектоскопом ДИ-74, если изоляционное покрытие качественное, не имеет сквозных отверстий, между электродами индикатора возникает периоди­ческий разряд. При наличии дефектов в изоляционном покрытии возникает искровой разряд между электродом-искателем щупа и металлической поверхностью трубопровода. При этом разряды между электродами индикатора прекращаются.

Участки покрытия со сквозными отверстиями, являющиеся потенциальными местами коррозии металла труб, подлежат ремонту.

При производстве изоляционных работ в трассовых условиях контролируют основные технологические параметры, влияющие на качество наносимого покрытия; качество мастики (дозировку компонентов, температуру, время варки, температуру размягче­ния, глубину проникновения иглы, растяжимость), качество очистки и праймирования поверхности, температуру мастики в битумовозе и в ванне машины, сплошность, толщину и при-липаемость покрытия.

Составы изоляционных покрытий проверяют в полевых изоля­ционных лабораториях методом последовательного отбора проб и испытаний в соответствии с действующими техническими усло­виями.

Качество готовой мастики на механизированных битумоплавильных установках определяют путем отбора контрольных проб от каждой варки (котла) для лабораторного определения темпе­ратуры размягчения.

Растяжимость, характеризующую эластичность и текучесть мастики, проверяют на дуктилометре, на котором образец мате­риала, отлитый в форме восьмерки, подвергается растяжению при температуре 25°С со скоростью 5 см/мин. Значение растяжи­мости определяется указателем прибора по длине нити образца в сантиметрах в момент ее разрыва.

Твердость битумных материалов проверяют глубиной проника­ния иглы с помощью пенетрометра. Измерение глубины проника­ния иглы в материал производится при температуре образца 25°С под постоянной нагрузкой за промежуток времени 5 с. Единицей измерения пенетрации является глубина погружения иглы, равная 0,1 мм.

Контроль мастики на растяжимость и пенетрацию произво­дится периодически для каждой партии материалов и по требованию заказчика.

Толщину слоя битумного покрытия проверяют индукционные толщиномером МТ-ЗЗН через каждые 100 м и при остановках изолировочной машины в четырех точках по окружности трубу в местах, вызывающих сомнение.

Сплошность покрытия определяют дефектоскопом ДИ-64 вы­борочно в местах, вызывающих сомнение, и на участках работы изолировочной машины в момент ее наладки.

Контроль прилипаемости или силы сцепления (адгезии) би­тумного изоляционного покрытия выполняется методом надреза покрытия ножом по двум линиям, сходящимся под углом 45—60°, и отрыва этого участка начиная от вершины утла надреза. Про­верку производят через каждые 500 м длины трубопровода. По­крытие отвечает требованиям по прилипаемости, если защитный слой отрывается от металлической поверхности отдельными не­большими кусочками, а часть его остается прилипшей к металлу трубы, т. е. имеется когезионный тип разрушения покрытия.

Для более точного определения адгезии битумной изоляции с металлом трубы ВНИИСТ разработал сдвигомер СМ-1. Принцип его действия основан на измерении усилия, необходимого для сдвига участка покрытия определенных размеров. Прибор состоит из рабочего органа — ножа, на который передается постоянное усилие от силового механизма (выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины с линейной характеристикой), корпуса с тремя опорными ножами, расположенными в нижней его части и пред­назначенными для крепления прибора к изолированной поверх­ности трубопровода, шкалы на верхней съемной крышке прибора для пересчета показаний индикатора в усилие сдвига образца покрытия.

Между значениями адгезии, определенными методом нормаль­ного отрыва и методом сдвига (прибором СМ-1), установлена зави­симость, которая может быть выражена корреляционным урав­нением

А_т = 0,57Л_о (2)

где А_т — адгезия изоляционного покрытия при измерении прибором СМ-1; Л_о—то же, при измерении методом нормального отрыва.

Таким образом, если минимальное значение прилипаемости битумного покрытия к металлической поверхности трубопровода, определенное методом нормального отрыва, в соответствии с нор­мами составляет 5 кгс/см² при температуре 25°С, то адгезия, опре­деленная методом сдвига, должна составлять 2,8 кгс/см²-

Качество битумных покрытий в базовых условиях контролируют также пооперационно, при этом проверяют качество материалов на соответствие их техническим условиям и государственному стандарту, технологический режим приготовления мастики (температуру мастики, регулировку и работу механизмов, правильность нанесения армирующего и оберточного материалов), качество изоляционного покрытия (сплошность — визуально и дефектоскопом, толщину слоя — толщиномером, прилипаемость — методом нормального отрыва и сдвигомером).

При контроле качества лакокрасочных покрытий в трассовых условиях определяют равномерность нанесенного изоляционного слоя, наличие пропусков, подтеков, пузырей (устанавливается визуально), толщину слоя покрытия (измеряют индукционным толщиномером), силу сцепления покрытия с металлом (определяют методом решетчатого надреза слоя покрытия).

При проверке цинковых покрытий, наносимых на участки сварных стыков в условиях трассы и на поверхность труб в ста­ционарных условиях, следует определять толщину защитного слоя, качество покрытия (поверхность должна быть гладкой, без трещин, макропор, наплывов и посто­ронних включений), сцепление покрытия с металлом трубы. Кон­троль на сцепление производят на двух контрольных образцах размером 150 X 150 X 5 мм методом загиба на 180° вокруг оправки диаметром 25 мм один раз в смену. При этом образцы контролируют на отсутствие отслаиваний, надрывов, трещин и изломов в цинковом покрытии.

На партии труб, изолированных в стационарных условиях, составляют технический паспорт с указанием вида изоляционных материалов, типа и конструкции покрытия, толщины защитного слоя, армирующего и оберточного материала.

Изоляционные покрытия из жировых смазок проверяют путем внешнего осмотра на сплошность и отсутствие видимых повре­ждений; толщину слоя определяют штангенциркулем.

Результаты контроля изоляционных покрытий заносят в спе­циальный журнал.

Обнаруженные при контроле дефекты в изоляционном покры­тии подлежат устранению. После ремонта покрытие должно быть монолитным и обеспечивать необходимые защитные свойства.

Отремонтированные участки трубопровода укладывают в тран­шею и засыпают. Укладку и засыпку изолированных трубопрово­дов можно производить только после оформления документации по контролю очистки, огрунтовки и нанесению изоляции в соот­ветствии с правилами Газинспекции и СНиП 1П-Д.10—72.

Ввиду того, что в процессе укладки трубопровода в проектное положение и во время его засыпки изоляционное покрытие может быть повреждено, необходимо при приеме законченных строитель­ном подземных участков (помимо пооперационного контроля процессе нанесения изоляции) проверять сплошность покрытия методом катодной поляризации.

Контроль изоляционного покрытия методом катодной поляризации производят в соответствии требованиями разработанной ИИСТ «Инструкции по контролю состояния изоляции законченных строительством участков трубопроводов катодной поляри­зацией» (ВСН 2-29—76). Согласно этой инструкции состояние изоляционного покрытия оценивают по силе тока поляризации и смещению разности потенциалов труба — земля в конце контро­лируемого участка.

Допускаемую силу тока в цепи поляризуемого источника опре­деляют в зависимости от типа изоляционного покрытия, длины контролируемого участка, диаметра и толщины стенки трубы.

Состояние изоляционного покрытия законченного строитель­ством участка трубопровода (длина участка 4—50 км) оценивают как хорошее, если вызванное поляризацией смещение в отрица­тельную сторону разности потенциалов труба — земля в конце участка составляет не менее 0,55 В, а сила тока, вызывающая это смещение, не превышает допустимого значения (согласно инструк­ции), как удовлетворительное, если вызванное поляризацией смещение в отрицательную сторону разности потенциалов труба - земля в конце участка не менее 0,4 В, а сила тока, вызывающая это смещение, fie превышает допустимого значения, и неудовлет­ворительное, если смещение в отрицательную сторону разности потенциалов труба — земля в конце участка меньше 0,4 В или указанное смещение достигнуто при силе тока, превышающей допустимое значение.

При контроле участков трубопроводов, изолированных покрытиями из полимерных материалов, допустимую силу тока определяют по номограмме.

Состояние изоляционного покрытия законченного строительством короткого участка трубопровода (длина участка менее 4 км) оценивают как хорошее, если вызванное поляризацией смещение в отрицательную сторону разности потенциалов труба — земля в начале участка составляет не менее 1 В, а сила тока, вызывающая это смещение, не превышает допустимого значения, удовлетвори­тельное, если смещение в отрицательную сторону разности потенциалов труба — земля в начале участка не менее 0,7 В, а сила тока, вызывающая это смещение, не превышает допустимого значения, и неудовлетворительное, если смещение в отрицатель­ную сторону разности потенциалов труба — земля в начале уча­стка менее 0,7 В или указанное смещение достигнуто при силе тока, превышающей допустимое значение.

Допустимую силу тока при контроле коротких участков, изо­лированных покрытиями из полимерных материалов, определяют по номограмме.

Монтаж и подключение установки, оборудования и измери­тельной аппаратуры при испытании покрытия методом катодной поляризации производит, как правило, заказчик с участием представителей контролирующей и строительной организаций. Расходы несет заказчик. При этом осуществляется следующий порядок контроля;

измеряется естественная разность потенциалов труба - земля в начале и конце участка при выключенном генера­торе;

включается генератор постоянного тока, устанавливается не­обходимая сила тока (по номограммам) и поддерживается постоян­ной в течение всего испытания;

если в течение 2—3 ч разность потенциалов в точке дренажа и сила тока не изменяются, измеряется разность потенциалов труба — земля в конце участка.

По результатам контроля составляют акт по установленной форме.

Контроль катодной поляризации законченных строительством трубопроводов в зимнее время рекомендуется выполнять в период нахождения трубопровода в незамерзшем грунте.

При неудовлетворительном состоянии изоляционного покрытия места расположения дефектов могут определяться искателями повреждений, а также по переходному сопротивлению труба — земля.

В последнем случае на каждом километровом участке испыты­ваемого трубопровода с целью определения переходного сопро­тивления измеряют естественную и при катодной поляризации разность потенциалов труба — земля в контрольно-измерительных колонках. Медносульфатный электрод сравнения при этом устанавливают в 15 м от трубопровода. При измерениях рекомендуется пользоваться одними и теми же измерительными приборами электродом сравнения.

Для определения мест повреждения покрытия (сквозных по­вреждений), в том числе на участках с переходным сопротивлением покрытия менее допустимого, применяют искатель повреждений ИП-74. Принцип действия этого прибора основан на обнаружении электрического тока, вытекающего в грунт в местах с поврежден­ным покрытием.

Перемещая прибор вдоль трубопровода, фиксируют макси­мальные показания разности потенциалов между двумя точками земли над трубопроводом в момент, когда подвижный электрод находится непосредственно вблизи дефекта. В местах обнаружения дефектов трубопровод вскрывают и на основе детального обследо­вания устанавливают характер и причину повреждения покрытия. На участки с дефектами должен быть составлен акт. Ремонт по­врежденных участков выполняет строительная организация.

Отремонтированные участки трубопровода подвергают по­вторному испытанию методом катодной поляризации. Участки, удовлетворяющие необходимым требованиям, подлежат приемке.

Вопросы для самопроверки:

1. Этапы очистки поверхности труб

2. Виды очистки поверхности труб

3. Критерии качества очистки труб

4. Укладка трубопровода

5. Способы производства работ

6. Контроль за качеством изоляционных работ

 

Лабораторное занятие №11