Sposoby izolowania rur są doskonalone od lat, dzięki czemu współcześnie stosowane metody są niemal niezawodne i bardzo trwałe. Trudność w zabezpieczeniu stanowiły jednak złącza spawane, czyli miejsca newralgiczne, najbardziej narażone na korozję i uszkodzenia.

Co prawda, obecnie obowiązujące normy doprowadziły do znaczącego podniesienia jakości antykorozyjnych materiałów termokurczliwych i nakładanych na zimno, jednak rozwój technologii bezwykopowych, takich jak mikrotunelowanie, Direct Pipe czy horyzontalnych przewiertów kierunkowych HDD (ang. Horizontal Directional Drilling), dzięki którym odcinki gazociągów są wciągane pod powierzchnię gruntu, spowodował konieczność opracowania nowych rozwiązań izolacyjnych. Jest to szczególnie ważne również z tego powodu, że popularność wspomnianych metod w zakresie instalacji rurociągów rośnie z roku na rok w skali globalnej, a tym samym wzrasta zapotrzebowanie na najlepsze rozwiązania zabezpieczające.

Laminat wykonany na placu budowy

Dlaczego zabezpieczenia złącz spawanych są niezbędne?

Złącza spawane rur zwykle zabezpiecza się, nakładając na oczyszczoną powierzchnię opaski termokurczliwe, które następnie, po schłodzeniu, pokrywa się laminatem. Ta metoda sprawdza się w przypadku rurociągów układanych w wykopach, jednak parametry opasek nie zapewniają odpowiedniej ochrony podczas budowy z zastosowaniem metod bezwykopowych. 

Często przewierty są realizowane w trudnych warunkach geologicznych, na trasie wiercenia pojawiają się nieoczekiwane przeszkody czy skały. W takich sytuacjach zdarzają się uszkodzenia laminatu prowadzące do odrywania się powłoki z rury. Rozwiązaniem jest zapewnienie równomiernej przyczepności na całej powierzchni. Dlatego potrzebne było stworzenie zabezpieczenia złącz spawanych, które chroniłyby je tak samo skutecznie, jak powłoki służące izolacji rur.

Takie rozwiązanie zaproponowała firmy Proma sp. z o.o., która wraz z parterami (Izostal S.A. i Atagor sp. z o.o.) opracowała system PROCONNECT-HDD/DP. Wykorzystano w nim materiał na bazie poliuretanu Densolid HDD/TLC zabezpieczający przed korozją złącza. Jego zabezpieczeniem z kolei jest laminat zdolny przyczepić się do całej powierzchni Densolidu. Materiał wstrzykuje się do specjalnej formy nałożonej na przygotowaną powierzchnię złącza spawanego. Cały proces przebiega bez podgrzewania, dzięki czemu znika problem zbyt niskiej lub zbyt wysokiej temperatury rury, znacznie rzadziej pojawiają się też błędy popełniane przez pracowników. W efekcie uzyskuje się jednolitą powłokę zabezpieczającą, wysokiej jakości i oczekiwanej grubości. Ścisłe dopasowanie do izolacji fabrycznej powoduje, że nałożony na złącze laminat doskonale pasuje do fabrycznego. Dodatkowo po utwardzeniu Densolid HDD staje się bardzo wytrzymały. Badania laboratoryjne potwierdzają jego doskonałe parametry. Co więcej, laminat nałożony na materiał antykorozyjny wykazuje na całej powierzchni złącza spawanego przyczepność przekraczającą 1 MPa, czyli taką, jakiej wymaga się od laminatów fabrycznych. To cecha niezwykle ważna szczególnie podczas budowy gazociągów w zróżnicowanych warunkach atmosferycznych.

Zabezpieczenie antykorozyjne rurociągu gazowego w Kłajpedzie

Podobne do opisanego rozwiązanie zastosowano podczas realizacji przewiertu o długości przekraczającej 3 km pod Zatoką Kurońską na Litwie, gdzie instalowano gazociąg DN700 na potrzeby obsługi terminalu LNG w Kłajpedzie.

Zadanie związane z zabezpieczeniem antykorozyjnym rur było realizowane kompleksowo przez firmy Proma sp. z o.o. oraz Izostal S.A. Rury w izolacji antykorozyjnej 3LPP oraz fabrycznym laminacie szklano-żywicznym zostały dostarczone wykonawcy przewiertu w ilości ponad 3 km. Umowa obejmowała także wykonanie na placu budowy zabezpieczenia antykorozyjnego oraz mechanicznego na wszystkich złączach spawanych.

Roboty prowadzone były w trudnych, zimowych warunkach (często temperatura spadała znacznie poniżej 0°C), a mimo to instalacja zakończyła się sukcesem. W dużej mierze miał na to wpływ zastosowany system zabezpieczający, składający się z materiału Densolid HDD oraz laminatu szklano-żywicznego, który zaaplikowano na połączeniach spawanych. Wysokie parametry wytrzymałościowe systemu, jego pełna kompatybilność z powłokami fabrycznymi, a przede wszystkim wysoka przyczepność materiałów zapewniły właściwą ochronę antykorozyjną rur i połączeń spawanych. Ogromne znaczenie miał także sposób aplikacji zabezpieczenia, ponieważ dzięki temu, że rury nie musiały być wygrzewane, udało się uniknąć błędów wykonawczych, które mogłyby skutkować obniżeniem własności jakościowych systemu i wpłynąć na efekt końcowy.

Prace w ramach tak wymagającego przedsięwzięcia pokazały, jak ważny jest właściwy dobór rozwiązań technicznych dla poszczególnych technologii w pracach inżynierskich, ponieważ nie zawsze rozwiązania stosowane standardowo spełniają swoją rolę przy bardziej zaawansowanych technologicznie robotach i mogą być przyczyną fiaska całego projektu. Zabezpieczenie PROCONNECT-HDD/DP na złączu spawanym

Doświadczenie z Litwy dało także impuls do dalszych prac rozwojowych nad systemem zabezpieczania złącz spawanych, doborem właściwego składu poszczególnych warstw, ich grubości oraz struktury. Prace te zaowocowały powstaniem systemu PROCONNECT-HDD/DP, którego parametry zostały w znacznej mierze uzyskane na bazie doświadczeń nabytych podczas prac przy budowie gazociągu prowadzącego do terminalu LNG w Kłajpedzie.

W warunkach budowy gazociągu, gdzie temperatura otoczenia oraz pozostałe warunki atmosferyczne mają bardzo duży wpływ na jakość wykonania zabezpieczenia, system, który jest prosty w aplikacji, a ponadto posiada właściwości jakościowe przewyższające wielokrotnie stosowane dotychczas stosowane zabezpieczenia, może okazać się bezcennym rozwiązaniem dla instalacji bezwykopowych.

Obszerny artykuł nt. izolacji antykorozyjnych rur zostanie opublikowany w czasopiśmie „Inżynieria Bezwykopowa” 2/2020 [78]

Przeczytaj więcej: Trwałość zabezpieczeń izolacji antykorozyjnych na rurach stalowych