Stosowanie metod bezwykopowych podczas budowy gazociągów wiąże się z dodatkowym ryzykiem dotyczącym możliwości uszkodzenia izolacji antykorozyjnej na rurach stalowych, a tym samym z uzyskaniem wyniku rezystancji przejścia rco poniżej wymagań. Wartością progową dla tego parametru, niezwykle istotnego z punktu widzenia bezpieczeństwa korozyjnego gazociągu, jest 108Ωm2, co jest wynikiem równym wymogowi dla fabrycznej izolacji antykorozyjnej, badanej bezpośrednio po jej nałożeniu w warunkach zakładu produkcyjnego, bez narażania jej na uszkodzenia mechaniczne wynikające z transportu oraz przejścia przez odwiert.

Tak wysoko postawione wymagania wskazują jednoznacznie na niezwykłą wagę tego parametru oraz na trudności, jakie może napotkać wykonawca z jego uzyskaniem na wymaganym poziomie podczas realizacji zadania. W związku z tym niezwykle istotna jest rola zabezpieczeń izolacji antykorozyjnych na rurach stalowych oraz ich wysokiej jakości, co umożliwiłoby uzyskanie progowych wymagań rezystancji po przejściu przez odwiert (rys. 1).

RYS. 1. Schemat przekroczenia przeszkody przy użyciu metody HDD

Firma Proma sp. z o.o., jako producent laminatów szklano-żywicznych oraz powłok z włóknistej zaprawy cementowej nakładanych na rury przewodowe w izolacji antykorozyjnej, z powodzeniem stosuje technologię, która pozwala zapewnić odpowiednią jakość jej wyrobów, a co za tym idzie, zagwarantować bezpieczeństwo izolacji antykorozyjnej rur wykorzystywanych w projektach przewiertowych.

Wszystkie zrealizowane metodami bezwykopowymi przejścia, gdzie izolacja antykorozyjna była zabezpieczana powłokami ochronnymi wykonanymi przez tego producenta zakończyły się sukcesem, a izolacja antykorozyjna posiadała rezystancję przejścia zawsze powyżej 108Ωm2. Sumaryczna długość tych realizacji może już w tej chwili być szacowana na kilkadziesiąt kilometrów. Co istotne, rury te instalowano w ramach budowy najważniejszych w Polsce gazociągów o dużych średnicach (m.in. DN700, DN1000, DN1200 ), gdzie inwestorem był O.G.P. Gaz-System S.A., a system ich kontroli przeprowadzany jest wielostopniowo.

Proma sp. z o.o. oferuje zabezpieczenie izolacji antykorozyjnej w dwóch wariantach wykonawczych: powłoka wykonana z laminatu szklano-żywicznego lub powłoka z włóknistej zaprawy cementowej.

Laminaty szklano-żywiczne

W związku z tym, że laminat musi się charakteryzować dużą wytrzymałością na obciążenia mechaniczne, bardzo ważne jest właściwe wykonanie powłok laminatowych, poczynając od przygotowania powierzchni izolacji antykorozyjnej, a kończąc na nakładaniu laminatu w stałych powtarzalnych warunkach, ze ścisłym przestrzeganiem ustalonego reżimu technologicznego. Tak zaprojektowany proces gwarantuje wykonanie zabezpieczenia laminatowego na wysokim poziomie jakościowym. Oczywiście poziom ten musi być stale kontrolowany i nadzorowany poprzez prowadzenie badań jakościowych dla najważniejszych parametrów wyrobu. Laminat, aby właściwie spełniał swoją funkcję, musi posiadać określone, wysokie parametry jakościowe (tab. 1).

TAB. 1. Podstawowe parametry powłoki laminatowej

Trwają również działania związane z odpracowaniem laminatu, który będzie posiadał przyczepność do izolacji antykorozyjnej na poziomie około 120 N/cm2, co pozwoli zbliżyć się parametrami przyczepności wielkopowierzchniowej laminatu do tej, jaką posiada izolacja antykorozyjna do powierzchni rury stalowej i zapewni jego nienaruszalność podczas przewiertu. Jest to niezwykle trudne do osiągnięcia, ale jeżeli proces badawczo-rozwojowy zakończy się sukcesem, będzie to bez wątpienia innowacja na skalę co najmniej europejską i pozwoli na uniknięcie wielu istotnych zagrożeń podczas prowadzenia inwestycji w sektorze gazowniczym z zastosowaniem metod bezwykopowych.

Powłoka z włóknistej zaprawy cementowej

Powłoka z włóknistej zaprawy cementowej z uwagi na swoje zastosowanie powinna odznaczać się dużą wytrzymałością mechaniczną, ale jednocześnie także elastycznością. W związku z tym parametry powłoki muszą zostać tak dobrane, żeby przewyższały wymagania dla powłok poliolefinowych w zakresach wytrzymałości mechanicznych oraz żeby korespondowały w odpowiednim zakresie z parametrami dotyczącymi elastyczności powłok. Na rys. 2 przedstawiono schemat zabezpieczenia antykorozyjnego rury stalowej wraz z warstwą cementową FZM.

RYS. 2. Zabezpieczenie antykorozyjne rury stalowej z warstwą cementową FZM

Na bazie doświadczeń nabytych podczas produkcji i badań, a także praktycznego stosowania powłok laminatowych podczas projektów realizowanych w technologii HDD, można założyć, że wymagania dla powłok z włóknistej zaprawy cementowej powinny być na podobnym poziomie jak w przypadku wymagań dla laminatów szklano-żywicznych nakładanych na rurach stalowych z poliolefinową powłoką antykorozyjną (tab. 2).

Powłoka z włóknistej zaprawy cementowej jest z powodzeniem stosowana na rynkach europejskich i światowych, jednakże na rynku krajowym stanowi swojego rodzaju innowację. Jest to powłoka przeznaczona do ochrony izolacji poliolefinowej przed uszkodzeniami przez szczególnie wysokie oddziaływanie mechaniczne podczas manipulowania rurami, przy gięciu polowym i przy instalowaniu w rejonach skalistych, przy układaniu rur w wykopie i napełnianiu go ostrokrawędziowym, skruszonym materiałem. Na takie uszkodzenia szczególnie narażone są rury zabudowywane w trudnych terenach (np. górskich), bogatych w kamienie lub skalistych. W takich przypadkach, aby zabezpieczyć izolację antykorozyjną przed uszkodzeniami, niezbędna jest wymiana gruntu w obszarze trasy rurociągu na taki, który będzie ubogi w kamienie (podsypka piaskowa). Jest to związane z koniecznością usunięcia odpadów, urobku z wydobytego kamienistego gruntu i zastąpienia go podsypką piaskową. Zabieg taki wiąże się ze skomplikowanymi operacjami logistycznymi oraz pracami ziemnymi na dużą skalę, co w terenach trudnych (np. górskich), często objętych ochroną zasobów naturalnych, jest niezmiernie kosztotwórcze i skomplikowane.

Zatem zabezpieczenie izolacji antykorozyjnej powłoką o dużo większej wytrzymałości mechanicznej, o znacznej grubości (7–10 mm) eliminuje konieczność wymiany ziemi na trasie rurociągu, a tym samym zmniejsza koszty budowy i radykalnie obniża szkodliwy wpływ inwestycji na środowisko naturalne.

Powłoka z włóknistej zaprawy cementowej jest także stosowana w ramach wykorzystywania technologii bezwykopowych jako zabezpieczenie izolacji antykorozyjnej przed uszkodzeniami podczas instalacji w odwiercie.

Podsumowanie

Izolacje stosowane do biernej ochrony rurociągów przed korozją są wykonywane na bazie poliolefin. Charakteryzują się one bardzo wysoką skutecznością w zakresie zabezpieczenia antykorozyjnego, w szczególności trwałością, szczelnością, elastycznością, przyczepnością, a także wysokim właściwym oporem elektrycznym powłoki. Jednakże w czasie operacji logistycznych, prac układkowych w trudnym terenie oraz przejść wykonywanych metodami bezwykopowymi, izolacja na rurach stalowych narażona jest na ryzyko uszkodzeń mechanicznych. W przypadku uszkodzenia jej skuteczność drastycznie spada i konieczne jest stosowanie dodatkowego, kosztownego zabezpieczenia antykorozyjnego (dodatkowa czynna ochrona katodowa, monobloki itp.). Aby tego uniknąć, jako zabezpieczenie izolacji antykorozyjnej powinno się stosować powłoki ochronne (laminaty lub powłoki cementowe FZM), które dzięki swoim wysokim parametrom jakościowym zapewniają, przy nieporównywalnie niższych kosztach, bezpieczeństwo inwestycji i pewność uzyskania zaplanowanych parametrów jakościowych zabezpieczenia antykorozyjnego rurociągu.