Определение и обоснование преимуществ широких монолитных сегментов ЭкстраСЕГМЕНТ™
В этой статье пойдет речь о преимуществах запатентованной разработки специалистов Завода экструзионных материалов «Экстрол» ЭкстраСЕГМЕНТ™ перед прочими аналогичными изделиями из экструзионного пенополистирола, предназначенными для теплоизоляции нефте- и газопроводов.
Применение современной теплоизоляции из экструзионного пенополистирола «Экстрол» позволяет эффективно решить и значительно упростить основную часть проблем, связанных с устройством трубопровода в умеренных климатических зонах в условиях сезоннопромерзающих грунтов и, что особенно важно, на Крайнем Севере в условиях вечной мерзлоты.
Экструзионный пенополистирол «Экстрол» обладает уникальным сочетанием технических характеристик: его отличает максимальная теплоизоляция, минимальное поверхностное водопоглощение, долговечность, легкость и простота монтажа, высокая прочность, биологическая устойчивость и экологичность. Применение изделий из экструзионного пенополистирола «Экстрол» уменьшает тепловое воздействие трубопровода с положительной температурой транспортируемой среды (например, природного газа) на грунты, предотвращая их растепление и его последствия.
Теплоизоляция нефтепроводов, в свою очередь, значительно снижает затраты по их эксплуатации, а также исключает возможность временного выхода из строя нефтепровода из-за влияния низкой температуры окружающей среды (грунта или воздуха) на нефть и ее сгущения, что особенно актуально в случаях ее высокой парафинизации.
Для устройства теплоизоляции трубопроводного транспорта, Завод экструзионных материалов «Экстрол» выпускает изделия, предназначенные для изоляции наружной поверхности труб при их подземной и надземной прокладке. К таким изделиям можно отнести узкие сегменты и ЭкстраСЕГМЕНТ™. На теплоизоляционном рынке так же можно встретить изделия под названием «Блок-сегмент».
Геометрические размеры изделий «Экстрол» зависят от диаметра трубы, который может варьироваться от 57 мм до 1420 мм. Допускаемая температура окружающей и транспортируемой среды от −63° до +75°С.
Узкие сегменты изготавливаются производителями экструзионного пенополистирола на протяжении долгого времени. За это время специалисты, применяющие их для теплоизоляции трубопроводов, выявили некоторые недостатки, обусловленные особенностями технологии производства:
- сегменты изготавливаются путем фигурного вырезания из предварительно изготовленных плит, что приводит к срезанию защитного покрытия, и, как следствие, поверхность изделия становится более уязвимой к механическим воздействиям внешней среды.
- ввиду большого количества сегментов, требующихся для теплоизоляции труб больших диаметров, скорость процесса монтажа остается низкой, а количество стыков (мостиков холода) большим.
Более подробно мы остановимся на сравнении блок-сегмента и ЭкстраСЕГМЕНТ™, выявлении их преимуществ и недостатков.
Идея производства блок-сегментов для теплоизоляции трубопроводного транспорта относительно нова – узкие сегменты заменяются на более широкие. При этом уменьшается количество требующихся для покрытия поверхности трубы элементов, что обуславливает некоторое сокращение сроков и трудоемкости монтажа. Однако, метод изготовления блоксемента полностью идентичен методу изготовления узкого сегмента, имеющего неоспоримые недостатки – срезание защитного верхнего покрытия плиты, из которой вырезается блок-сегмент.
Отдельное внимание при сравнении различных видов сегментов для теплоизоляции трубопроводов следует уделить конструкции изделия. Ввиду ее особенностей – тонких перемычек между блоками – в результате монтажа блок-сегментов на поверхности трубопроводов образуются мостики холода, напоминающие грани многоугольника. Это свойство конструкции обуславливает большую вероятность повредить изделия во время упаковки и погрузоразгрузочных работ.
Целостность теплоизоляционного слоя по всей длине данных участков очень уязвима и поверхность может быть повреждена в процессе монтажа при натяжке фиксирующих ПЭТ-лент, обратной засыпки утепленного трубопровода или эксплуатации, тем самым спровоцировать проникновение влаги и отток тепла от трубопровода, что полностью исключает выполнение всех требуемых от теплоизоляции функций.
Результатом разработок группы компаний «Экстрол» стала модернизация и изобретение нового способа производства широких монолитных сегментов. Ноу-хау, запатентованное под названием ЭкстраСЕГМЕНТ™, позволило уменьшить количество сегментов, необходимое для утепления трубы подобного диаметра. Таким образом, для утепления трубы диаметром 1420 мм потребуется всего 7 ЭкстраСЕГМЕНТ™, вместо 16 узких сегментов, произведенных по старой технологии.
ЭкстраСЕГМЕНТ™ представляет собой широкий монолитный сегмент с плотным защитным покрытием по внешней и внутренней стороне, которое сохраняется на изделии благодаря уникальному методу производства.
Более того, благодаря высокой прочности материала, ЭкстраСЕГМЕНТ™ не требуют дополнительной внешней защиты (кожухов) даже при подземной бесканальной прокладке и предохраняют трубопроводы от механических повреждений, в том числе острых скалистых пород. Таким образом, применение материала «Экстрол» также возможно на участках активных тектонических разломов.
Применение ЭкстраСЕГМЕНТ™ позволяет заменить надземную и полузаглубленную прокладку трубопроводного транспорта на заглубленную бесканальную с минимальной глубиной заложения. Следует отметить, что при такой прокладке газо- и нефтепроводов значительно сокращается объем земляных работ и работ по созданию песчаной подсыпки, уменьшается срок строительства газопровода и увеличивается его рабочий ресурс.
Подчеркнем, что применение ЭкстраСЕГМЕНТ™ для теплоизоляции трубопровода позволяет в два раза ускорить процесс монтажа по сравнению с трудоемкой сборкой сегментов и блок-сегментов вокруг трубы и свести его к простой технологической операции.
Для теплоизоляции газо- и нефтепроводов была разработана марка экструзионного пенополистирола с повышенными характеристиками морозостойкости «Экстрол 45МГ1», при изготовлении которой в состав добавляются специальные компоненты, повышающие уровень пожарной безопасности материала.
Эффективность предлагаемых решений по теплоизоляции трубопроводов подтверждена институтом ООО «ВНИИГАЗ», совместно с которым в 2008 году был создан «Технологический регламент по монтажу полуцилиндров и сегментов из экструзионного пенополистирола «Экстрол» при теплоизоляции газопроводов системы МГ «Бованенково-Ухта» ОАО «Газпром». Технические условия для сегментов «Экстрол», разработанные совместно с ООО «ВНИИГАЗ», согласованы с ОАО «Газпром» и рекомендованы к применению.
Таким образом, применение запатентованной разработки ЭкстраСЕГМЕНТ™ для теплоизоляции газо- и нефтепроводов позволяет:
- ускорить процесс монтажа теплоизоляции в два раза;
- на 30% сократить время работы техники и общие трудозатраты при монтаже;
- в два раза уменьшить количество стыков (мостиков холода) в теплоизоляционной конструкции, что обеспечит улучшение теплотехнического эффекта.
