6-11 آب بندهای(واشرهای)خطوط لوله گاز

واشرهاي خطوط لوله گاز جهت تامين گاز در مبناي امنيتي از اهميت زياديبرخوردارند. در اينجا اين سوال مطرح مي شود كه مقاومت واشر در برابر گاز حاوي مواد هيدروكربني در مرحله اول چگونه است.
گاز سوختي خالص در فشارهاي بالا اثري روي واشر ندارد و گاز سوختي در هر صورت كم وبيش داراي مقاديري از هيدروكربن ها است كه بر واشرهاي لاستيكي مختلف
مثلاً به حالت بادكردگي اثر مي گذارد.
در سال 60مقدار انتقال صورت گرفته از گاز شهري و گاز(Kokerei-fernزغال) بهسمت گاز طبيعي(زمين) در اوايل داراي كاهش شديدي به خاطر اثرات منفي بر آب بندي
لاستيكي بود. حقيقتاً توسط موارد زير تهديد شده بود:
• گاز ميعان شده
• اين حقيقت كه در خطوط تامين گاز طبيعي كندانسه هاي موجود از مواد
هيدروكربني اشباع شده تشكيل شده بود.
اين موارد اثر كمتري بر واشر داشتند.
به صورت كامل با استاندارد آزمون–مواد EN682مطابق ورقه كار DVGW G480-1 يك تست كاركردي بر پيوندهاي سركاسه صورت مي گيرد.
در اين حالت يك واشر ساخته شده كه مورد آزمون آب بندي شده در معرض آب يا باد جهت بررسي اثر مواد هيدروكربني قرار گرفته، دوباره آزمون شده و سپس جهت آزمون سوم آب بندي واشر خشك مي شود.

بعد از گذشت زمان آزمون و فاز بازيابي مجدد واشرها بايد در پيوند در آزمون هوا با فشار مثبت 0.1barو 18barآب بند باشند.
گواهي آزمون DVGWبا شماره ثبت اين شناخت را مي دهد كه پيوند مطابق قواعد مشخص فني آزمون شده و جهت استفاده در خطوط گاز مجاز مي باشد.

12-پوشش های خارجی

پوشش هاي خارجي خطوط لوله هاي چدني را به صورت مداوم محافظت مي كنند.
پوشش هاي خارجي كارخانه اي لوله ها و اتصالات مطابق شرايط خاك مي باشند و درصورت نياز در محل نصب تكميل مي شوند. روش هاي محافظت خوردگي خاص لوله هايچدني و محدوده استفاده آنها در اينجا توضيح داده مي شود.

1-12-كليات

لوله و اتصالات با پوشش هاي كارخانه اي در اثر آسيب ديدگي دچار زنگ زدگي مي شوند كه در صورت نياز در محل مونتاژ ترميم مي شوند. پارامترها)روش هاي( محافظت
خوردگي به صورتي انتخاب مي شوندكه از دوام خطوط لوله اطمينان حاصل شود.
DIN30675-2محافظت خارجي خوردگي خطوط لوله مدفون شونده چدن نشكن را قانون گذاري كرده است.
استاندارد يك نگاه اجمالي بر پوشش هاي كارخانه اي و روش هاي محل نصب دارد. در DIN30672-2جدول ،1محدوده استفاده پوشش هاي خارجي طبق ،EN14628
EN14901و DIN 30674-2,3,5همراه و بدون مهار كننده در تنظيم محافظتي پوشش مشخص شده است.(جدول 1-12)
به علاوه استاندارد در رابطه با پارامترهاي محافظت خوردگي هنگام تاثير الكترود شيميايي اطلاع مي دهد و نيز اينكه پيوند سركاسه داراي حالت مقاومت الكتريكي است.

2-12-پوشش های خارجی كارخانه ای

لوله از جنس چدن نشكن داراي پوشش هاي خارجي استاندارد زينك با پوشش نهايي طبق EN598 ،EN545و EN969است. تعاريف اين استاندارد توسط DIN 30674-3
كامل مي شود.

اين پوشش هاي خارجي در اكثر خاك ها نسبت به آسيب هاي خوردگي بادوام مي باشند. پوشش جديد خارجي زينك–آلومينيوم ) %85جرم وزني زينك و %15درصد آلومينيوم(و لايه تكميلي رزين اپوكسي ) (EPاست. محدوده استفاده مطابق EN545-2002 ضميمه D2در جدول 2-12ارائه شده است.
نسبت خاك داراي اثر بالائي روي محافظت خوردگي است لذا جهت اطمينان از پوشش خارجي پلي اتيلن طبق EN14628و پوشش خارجي ملات سيمان طبق 30674-2يا طبق EN15542استفاده مي شود.
اتصالات از جنس چدن نشكن طبق EN545و EN969مطابق حالت استاندارد توسط بيتومن يا لايه رزين مصنوعي پوشش داده شده و تحويل مي شوند.اتصالات براي موارد
خطوط فاضلاب طبق EN598جهت حفاظت خوردگي از لايه EPمطابق EN14901  استفاده مي كنند.
لعاب فني جهت ماده پوشش خارجي براي اتصالات و شيرها جهت تمام خاك ها استفاده مي شود.

-1-2-12پوشش زينك همراه با لايه نهايی

پوشش زينك و لايه نهايي با هم اثر سينرژيكي دارند. يعني مجموعه اثر حفاظتي آنها بهتر از حالت منفرد اين پوشش ها است. در جدول 1-12و 2-12محدوده استفاده سيستم مشخص شده است.
سيستم حفاظتي پوشش زينك با لايه نهايي درون حوزه استفاده اش پايدار است در حالتيكه كه لايه نهايي چدن از خاك جدا باشد.
مك ها در لايه نهايي يا آسيب ديدگي هاي پوشش خارجي هنگام نصب لوله در خاك هاي مرطوب)دي الكتريك( به وسيله توليد محصولات واكنش زينك نامحلول بهبود مي يابند.
اين محصولات واكنشي زينك ناشي از واكنش زينك فلزي با اجزاء خاك محيط است.
شكل 1-12بهبود آسيب ديدگي هاي مصنوعي توسط محصولات واكنش زينك طبق آزمايش 15ماهه در محيط مصنوعي آب دريا را نشان مي دهد.

شكل1-12 : بهبود خود به خودي آسيب ديدگي ها توسط محصولات واكنش زينك

شكل 2-12: شماتيك واكنش هاي محافظتي زينك

يك نمايش تصويري واكنش هاي محافظتي زينك در تصوير 2-12آمده است.
در اصول آزمون VP545،DVGWتمام الزامات سيستم لوله ها آمده است.
جهت الزامات مكمل جرم زينك متوسط روي سطح تخت حداقل 160 g/m²مي باشد. بدين وسيله زينك كافي جهت بهبود آسيب ديدگي هاي بعدي كه ناشي از حركت زمين يا حفاري هاي بعدي است، فعال مي شود.

جدول :1-12محدوده استفاده خطوط لوله مدفون شونده از چدن نشكن با پوشش خارجي طبق (DIN30675-2 )استخراج ازEN14628 وDIN 30674-2,3,5

¹)در درجه حرارت هاي دائمي ° T≤30براي پيوندگاه لوله مي توانند پوشش هاي خارجي DIN30672-C-30M يا پوشش هاي خارجيDIN30672-B-30M بكار روند.
²)جهت اثر دائمي خاك با PH<6همانند خاك هاي Schlick ، ‌Moor ، Torfو Marshمناسب نيست.
³) به راهنمايي هاي بخش 1-4مراجعه شود.
توجه: مواد محافظ خوردگي طبق DIN30672-1مي توانند براي پوشش هاي خارجي
لوله هاي چدني نشكن جدا از پيوندگاه لوله طبق توافق بكار روند.

جدول ٢–١٢: محدوده استفاده براي پوشش زينك –آلومينيوم مطابق با ضميمه DIN , D2 EN 545 :2002

(4استثناء:
• خاك هاي اسيدي torfig
• خاك هايي كه داراي شلاكه، خاكستر، ضايعات مي باشند يا بوسيله ضايعات يا فاضلاب صنعتي آلوده شده اند، خاك هايي كه زير كانال هاي روباز آبي با
مقاومت <500Ωcmمي باشند.

-2-2-12پوشش خارجي ملات سيمان (ZMU)

لوله هاي چدن نشكن با پوشش خارجي ملات سيمان مي توانند در تمام خاك ها بكار روند.

ZMUاز اثر واسطه هاي خورنده جلوگيري مي كند و در برابر بارهاي مكانيكي ناشي از حمل و نقل و نصب مقاومت مي كند. به خصوص هنگام كاربرد تكنولوژيك نصب
بدون حفاري اين پوشش ها داراي برتري مي باشند.
تحمل بار مكانيكي پوشش ملات سيمان طبق DIN30674-2يا pr EN15542 بوسيله الزامات ذيل مشخص مي شود:
• عدم وجود ترك در آزمون تغيير شكل رينگ
• استحكام چسبندگي
• مقاومت به ضربه
الزامات به صورتي تعيين مي شوند كه آسيب ديدگي هاي لايه ملات سيمان حين حمل و نقل اقلام و نيز هنگام نصب در زمين هاي سخت به حداقل برسند. در صورتي كه تهديدي نيز روي اين پوشش ها )مثلاً هنگام نصب با روش متلاشي كردن خط لوله قبلي( صورت گيرد، پوشش زينك به صورت فعال محافظت را انجام مي دهد. ) 1-2-12را نگاه كنيد( در هنگام نصب محدوده پيوند بعد از مونتاژ محافظت مي شود.(بخش 3-12را نگاه كنيد)

-3-2-12پوشش پلی اتيلن(PE-U)

پوشش پلي اتيلن چدن را با مقاومت اهمي بالا از خاك بستر جدا مي كند. ضخامت لايه حداقل به مقدار 1mmجهت حفاظت خوردگي خالص لازم است، لايه بالايي مقاومت لايه محافظ را در برابر بارهاي مكانيكي افزايش مي دهد.
EN 14628مقايسه اي بين اجراي عادي و اجراي تقويت شده را بدست مي دهد. الزامات و آزمون ها طبق EN14628به صورتي مي باشند كه پوشش خارجي پلي اتيلن تنش هاي عادي در حمل و نقل، انبارش و نصب را تحمل كند.
محدوده پيوند بعد از مونتاژ محافظت مي شود)شكل ،(3-12بخش 3-12را نگاه كنيد.

شكل 3-12 :پوشش خارجي بعد از نصب جهت محدوده پيوند

-4-2-12لايه بيتومن

لايه بيتومن طبق EN565و EN969به عنوان حفاظ براي اتصالات و به عنوان لايه نهايي براي لوله ها بايد بر روي پوشش زينك به كار مي رود. ضخامت لايه به 70µmبالغ
مي شود.

–٥–٢–١٢پوشش رزين اپوكسي اتصالات

اتصالات براي كانال هاي فاضلاب به صورت معمول داراي لايه رزين اپوكسي مي باشند. همچنين در حوزه آب آشاميدني اتصالات با لايه پودري EPاستفاده مي شوند.
لايه داخل و خارج با يك متوسط ضخامت لايه حداقل 250µmاغلب از پودر EPاست و استاندارد آن EN14901مي باشد.
اين روش در فصل 2-5-3توصيف شده است.

-6-2-12لايه لعاب اتصالات

لايه لعاب اتصالات يك پيوند شيميايي–فيزيكي شديد(پيوند يوني)با چدن نشكن ايجاد مي كندكه بوسيله فرايند نفوذ مواد پايه لعاب و واكنش ها مربوطه صورت مي گيرد.
لعاب داخلي و خارجي داراي خواص زير است:
• حفاظت بهداشتي بالايي براي آب آشاميدني ايجاد مي كند.
• داراي مقاومت به خوردگي در تمام خاك ها است.
• داراي پوشش داخلي و خارجي بدون عيب است.
• مقاومت مكانيكي بالاتري در مقابل بار مكانيكي دارد.
• اطمينان نفوذپذيري به خصوص در قسمت هاي آسيب ديده سطحي دارد.
• به پير شدن مقاوم است.

3-12- پوشش هاي اضافي هنگام نصب

با توجه به پوشش هاي اضافي نصب، تصميم گيري بين حالت نصب و مرمت صورتمي گيرد. پوشش هاي اضافي هنگام نصب مكمل بر پوشش هاي كارخانه اي مي باشند.
بنابراين خط لوله ها يا بخشي از آن داراي پوشش اضافي مي گردند. در پوشش هاي خارجي لوله مانند پوشش ملات سيمان يا پلي اتيلن محدوده پيوند و اتصالات متعاقباً محافظت مي شوند.

–١–٣–١٢خاك هاي بستر متعادل كننده جهت حفاظت خوردگي

خاك هاي بستر متعادل كننده جهت حفاظت خوردگي برروي سطح خطوط لوله يك لايه خاك هموژن در تمام جهات با كلاس خاك ) Ιخورنده نيست يا خورنده ضعيف است طبقDIN 50929-3 مي باشند.
 مطابق با DIN 30675-2آنها سيستم زينك با لايه نهايي را كامل مي كنند.
آنها مطابق با EN805و EN1610جهت خاك بستر و شرايط آن هستند.
اين عمل اضافي يك محيط هموژن دور خط لوله به خصوص در ميادين با خاك هاي خورنده شديد و ناهمگون را ايجاد مي كند، بدينوسيله از ايجاد محدوده هاي كاتدي و آندي
جدا از هم موضعي جلوگيري مي كند، كه سبب سوراخ يا مك مي شوند. خاك بستر متعادل كننده جهت حفاظت خوردگي جهت اثر دائمي در تماس با خاك با PH<6و يا ،Torp Marsch وSchlick ، Moor مناسب نيست.

–٢–٣–١٢حفاظت خوردگي محدوده پيوند

محدوده پيوند خطوط لوله با پوشش خارجي پلي اتيلن و ملات سيمان بعد از مونتاژ مطابق با راهنمايي هاي توليد كننده پوشش خارجي مي باشد. Din 30675-2را نگاه كنيد.
جهت حفاظت پيوندهاي سركاسه اي به جاي پوشش پلي اتيلن از مواد منقبض شونده گرمايي و به جاي پوشش خارجي ملات سيمان از غلاف لاستيكي استفاده مي شود.

–٣–٣–١٢پارامترهاي الكتروشيميايي

محافظت خوردگي در اثر الكتروشيميايي در DIN30675-2آمده است. در خطوط لوله غيرمهار شونده طولي چدن نشكن وقفه اي توسط آببندي لاستيكي پيوندها در هر ٦متر وجود دارد كه بصورت كلي اثر الكتروشيميايي وجود ندارد لذا از پارامترهاي محافظتي الكتروشيميايي مي توان صرف نظر كرد.
جهت اثر الكتروشيميايي از قاعده تشكيل عناصر با كاتد بيگانه و جريان سرگردان ناشي از تاسيسات جريان مستقيم استفاده مي شود. اين معادله براي خطوط لوله مهار شونده طولي با پيوندهاي اثر كننده برعايق الكتريكي معتبر است.

فقط در خطوط لوله مهار شونده طولي با پيوندهاي هدايت كننده فلزي، پارامترهاي
حفاظت الكتروشيميايي ضروري مي شود. مثلاً:
• نصب پيوندهاي عايق كننده الكتريكي در هر ١٠٠متر
• نگهداري يك فاصله كافي جهت حفاظت كاتدي وسائل طبق توصيه ،AFKشماره ٢
• منحرف كردن جريان سرگردان مثلاً مكش طبق DIN VDE 050
خوردگي جريان متناوب خطوط لوله مدفون شونده از چدن نشكن دربخش (١–١٢) بحث مي شود. لذا مشخص مي شود كه طبق DIN 30675-2جهت جريان مستقيم، فقط چنين خطوط لوله مهار شونده طولي داراي خطر خوردگي هستند وقتيكه پيوندهاي هدايت كننده فلزي در تاسيسات خطوط به فاصله كمتر از 100mو پوشش هاي اثركننده برعايق الكتريكي مشاهده شوند.

–٤–٣–١٢پارامترهاي مرمت

پوشش هاي لوله و اتصالات بصورتي محكم انتخاب مي شوند كه در كار با حالت معمول خراش هاي قابل توجه ايجاد نشود. همچنين گاهي پارامترهاي ترميم لازم است. مثلاً در مواردي كه كار معمول نيست مانند سوراخكاري يا برشكاري كه قواعد توليد در نظر گرفته مي شود.

–١٣پوششهاي داخلي (لايه داخلي)

لايه محافظ سطح داخلي خطوط لوله به عنوان پوشش داخلي ناميده مي شود. وظيفه آنحفاظت مواد لوله در واكنش با سرويس عبور كننده و به خصوص حفاظت سرويس آب جهت رسيدن به مصرف كننده نهايي است. براي لوله هاي چدن نشكن لايه داخلي استاندارد، پوشش ملات سيمان است كه بصورت كلي لوله را در بر مي گيرد.
در اتصالات لوله چدن نشكن طبق زمان تغييراتي صورت گرفته است:
قسمت غالبي از اتصالات جهت انتقال آب آشاميدني از لايه داخلي ملات سيمان استفاده مي كنند. اما همچنان پوشش داخلي رزين اپوكسي و لعاب فني نيز در حالت زيادي بكار مي روند.
به صورت كلي انواع پوشش هاي داخلي جهت كاربرد در لوله ها و اتصالات چدن نشكن بكار مي روند. با توجه به اهميت زياد آن قبل از همه لايه ملات سيمان توصيه مي شود.