Футеровка труб – эффективная защита дымоходов и трубопроводов

 В процессе эксплуатации трубы подвергаются различным разрушающим воздействиям. Продлить срок их службы, обеспечить длительную эффективность и безотказность оборудования позволяет футеровка труб.

Футеровка – назначение и основы технологии защиты поверхностей трубы

Что такое футеровка труб – это защитная облицовка внутренней или внешней поверхности трубопроводов и дымовых труб, предохраняющая от тепловых, механических, химических, других разрушающих воздействий сред, контактирующих с ними. Эта технология помогает значительно продлить срок функционирования нового, только вводимого в работу, оборудования и сэкономить средства на замене поврежденного, пришедшего в негодность путем его частичной или полной реставрации в процессе футеровки. Эксплуатационная надежность и прочность, высокая эффективность работы систем трубопроводов и дымовых труб во многом зависит именно от качества проведения их защитной облицовки.

Для одного и того же оборудования и при одинаковых условиях его эксплуатации процесс футеровки может выполняться несколькими способами, каждый из которых отличается рядом преимуществ и недостатков. Выбирая подходящий метод, следует учитывать конкретную технологическую ситуацию, а также среду, с которой предстоит контактировать защитному покрытию.

В основном футеровку производят для металлических, бетонных и кирпичных труб. Облицовку дымовых труб выполняют в соответствии с ее необходимым основным назначением и подразделяют на:

• теплоизоляционную;
• огнеупорную;
• кислотоупорную футеровку.

В основном ее применяют в металлургической отрасли, где основное оборудование составляют доменные печи. После футеровки дымовые трубы значительно укрепляются и легко переносят даже повышенные нагрузки, такие как высокие температуры, трение, налипание. Срок их эксплуатации увеличивается.

Если о необходимости защиты дымовых труб известно многим, то на вопрос "Футеровка трубопроводов – что это такое и как проводится?" ответ большей частью знают только специалисты в этой области. Она позволяет получить долговечное внутреннее или наружное защитное покрытие труб, которое в ряде случаев, помимо прочего, будет также выполнять функции армирующей несущей конструкции. Футеровка необходима даже в том случае, если речь идет об взаимодействии трубы с питьевой водой, так как последняя по отношению к поверхности металла обладает депассивирующим действием. Область применения технологии:

• промышленность – для облицовки водопроводов и систем отвода стоков химического, нефтехимического, пищевого производства, для предотвращения воздействия на трубопроводы транспортируемыми составами и средами (сыпучими материалами, химическими компонентами и так далее);
• канализационные сооружения – антикоррозийная защита коллекторов коммунальных и производственных очистных систем, восстановление бетонных трубопроводов, сливов посредством "бестраншейной" технологии;
• строительство - переоблицовка монолитных трубопроводов из бетона.

Футеровка дымовой трубы – способы проведения и материалы

Футеровка дымовых труб одновременно выполняет несколько функций:

• обеспечивает полноценную защиту несущей основы, ствола трубы от воздействия высокой температуры;
• эффективно защищает внутреннюю поверхность от химически агрессивных компонентов дымовых газов и их конденсата.

По конструкции различают облицовку с воздушным вентилируемым или невентилируемым зазором между стволом и футеровкой и без него. Зазор может быть с утеплителем и без. Выполняют футеровку звеньями, из огнеупорных кирпича или бетона, а также из других составов и штучных элементов. Вышерасположенные ряды футеровки не должны создавать препятствий температурному расширению нижних звеньев. Нижний ряд должен опираться непосредственно на фундамент трубы, либо на подготовленное железобетонное перекрытие. Недопустим обрыв защитной облицовки в центре звена. Чтобы конденсат, образующийся на поверхностях верхних звеньев, не попадал в промежуток между нижележащими рядами и стволом, зазор перекрывают специальными козырьками из кислотоупорного материала.

Выбор материала, которым будет проводиться защитная облицовка, зависит от конкретного объекта, требующего укрепления. Один из самых эффективных способов восстановления или устройства футеровки, а также повышения газоплотности (свойства внутренней стенки не пропускать дымовые газы) ствола трубы – торкретирование бетоном.В ходе него бетонная смесь под давлением наносится на поверхность уплотненно и послойно.

Футеровка дымовой трубы доменных печей выполняется с использованием огнеупорных материалов (например, шамотного кирпича). Помимо этого могут применяться: кирпич с карбидокремниевыми составляющими либо с большим содержанием глины, а также различные блоки, имеющие углеродистый состав. Для трубы, отводящей газы, температура которых до +500 °С, в качестве футеровки используют обычный кирпич (глиняный) с применением раствора либо глиняно-цементного состава. Когда температура выше, используют шамотные огнеупорные изделия марки ША, ШБ и цементно-шамотные смеси, растворы. Защитная облицовка из кислотоупорного кирпича предполагает применение кислотоупорной замазки, основой которой является жидкое стекло.

Довольно часто для защитной облицовки стальных труб применяют вклеенную футеровку (камнелитые базальтовые вкладыши цилиндрической формы, радиальные плитки и тому подобное). Качество ее фиксации зависит от используемого цемента, либо клея. Обычно применяют клей компаунд, который способен обеспечить долговечное и надежное крепление защитного материала. Но любому клею свойственно разрушаться (даже от воздействия вибрации, при погрузочно-разгрузочных операциях и так далее). Поэтому, как правило, вклеенную защитную облицовку фиксируют в теле металлических труб методом запирания клеем или раствором цемента.

Футеровка – эффективная защита любых трубопроводов

Поверхность трубопроводов может подвергаться различным видам повреждений:

• коррозии;
• абразивному износу;
• налипанию материалов, составов переносимой среды;
• другим.

Для ее защиты выполняется футеровка трубопроводов, которая бывает:

• внутренняя;
• наружная.

Применяются самые разнообразные материалы:

• полиэтилен низкого давления;
• полипропилен;
• полиуретан;
• резиновые составы;
• композитные покрытия, изготовленные на основе полиэфирных, эпоксидных и иных синтетических компонентов;
• другие.

Эти материалы и составы надежно защищают трубопроводы от внутренней коррозии (образуется из-за воздействия транспортируемых сред и веществ) и внешней (из-за контакта с землей, водой или атмосферой).

Перед облицовкой стальные трубы, являющиеся элементами трубопровода, предварительно раскраивают на отрезки мерной длины, соответствующие их назначению. Затем на концах труб делают резьбу, вкручивают кольца и устанавливают фланцы. В случае монтажа без фланцев производят обработку краев с последующим снятием фаски. Затем выполняют футеровку:

• изнутри – для труб с фланцами;
• изнутри и снаружи – для труб без фланцев.

По завершении этих работ на концах труб, имеющих фланцевые соединения, производят отбортовку защитного слоя на кольца с резьбой. Тройники и концентрические переходы трубопроводов футеруют посредством литья под давлением с использованием специального литьевого оборудования. Гнутые отводы изготовляют из небольших отрезков футерованных труб на трубогибочных станках.

Для футеровки широко используется фторопласт, обладающий повышенной химической стойкостью, низкими показателями износа и коэффициента трения, хорошими диэлектрическими характеристиками и негорючестью. Покрытия из него можно применять при достаточно высоких температурах. Защитная облицовка фторопластом используется в различных промышленных отраслях. Ее применяют в виде:

• тонкостенных фторопластовых труб или вкладышей, которые приклеивают к стенкам металлических труб либо устанавливают свободно;
• термопластичных фторопластов, наносимых ротационным формованием либо напылением.

Если трубы эксплуатируются при невысоких температурах, то фторопластовая листовая футеровка приклеивается к металлической основе. При этом клеящие материалы должны обладать химической и термической устойчивостью. Края листов свариваются для обеспечения дополнительной герметичности. При температурах свыше 150°С применяется метод свободной фиксации. В этом случае местом крепления становятся фланцы. Фторопласт сгибают на этих участках благодаря специальной технологии. Температура эксплуатации трубопроводов – 60°С – +230°С.

Современные и другие материалы, способы защиты трубопроводов

В современных производствах также применяется ПОЛИНИТ (сверхвысокомолекулярный полиэтилен). Это инновационный материал с уникальными характеристиками: повышенной стойкостью к износу, коррозии, высоким температурам. Покрытия из него идеально подходят для особенно суровых условий эксплуатации, не подвержены воздействию открытого огня, используются в химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также в водных трубопроводах.

Очень надежна стеклопластиковая футеровка. Получают ее путем многослойного нанесения стеклопластикового ламината на бетон или металл. Готовое покрытие представляет собой цельный слой, который плотно сцеплен с поверхностью трубопровода. На нем нет трещин и стыков. Срок службы такого футерующего слоя, если соблюдать правила эксплуатации, составляет не одно десятилетие.

Защитная облицовка закрытых транспортных трубопроводов, используемых для перемещения различных сыпучих материалов, предохраняет не только от коррозии, но и от эрозийного, механического износа. Охватывает все типы подобной транспортировки, где основными являются:

• транспортировка при низком давлении;
• пневмотранспорт;
• гидротранспорт.

В качестве футерующего используются керамические материалы (из окиси алюминия и другие). Трубы с большими диаметрами (свыше 200 мм) и колена обычно покрывают единой плиткой. Когда механические нагрузки не очень высоки, трубы крупных диаметров могут защищаться посредством предварительно собранной из керамической плитки мозаики, которую вулканизируют на резиновую основу. Хороший метод - цементирование сегментов из керамики в металлическом чехле. Тип цементирования выбирают в зависимости от термических нагрузок.

Чтобы защитить изоляционный слой трубопроводов от повреждений во время укладки в воде, применяют футеровку из деревянных реек (сплошную и несплошную). Сплошная производится, если трубопровод необходимо протаскивать по дну траншеи, находящейся под водой. Несплошная – при опускании в подводную траншею, когда трубопровод перекладывают и поддерживают кранами. Рейки крепят хомутами (скрутками) из проволоки через каждые 1 м. Количество и размеры реек подбирают в зависимости от диаметра трубопровода.