Tie-, rautatie- ja vesistöalituksissa pääputki viedään useimmiten erillisen teräs- tai betonisuojaputken sisällä. Suojaputki ottaa vastaan liikenteen kuorman ja maan painumat, ja pääputki kulkee sen sisällä vapaana. Putkien väliin jää rengasmainen tila, annulus. Juuri tämä tyhjä välitila on alituksen heikoin korroosiokohta.
Ongelma on yksinkertainen. Tyhjään annulukseen pääsee kosteutta ja happea, ja niiden yhdistelmä syövyttää pääputken pintaa kohdassa, jota ei voi tarkastaa eikä huoltaa avaamatta koko alitusta. Tämä kirjoitus käy läpi, miksi tyhjät välitilat korroodoituvat ja miten Stopaq Casing Filler ratkaisee asian täyttämällä välitilan veden ja hapen syrjäyttävällä massalla.
Kampek on Stopaq-tuotteiden maahantuoja ja varastoija Suomessa. Annamme operatiivisen tason ohjausta kohteen ja tuotteen valintaan puhelimitse. Yksityiskohtaiset asennusohjeet tulevat aina valmistajalta, Seal for Life Industriesilta.
Miksi suojaputkien annulukset korroodoituvat
Korroosio vaatii kolme asiaa: metallin, veden ja hapen. Suojaputken sisällä metallia on tarjolla aina, koska pääputki on terästä. Vesi ja happi tulevat ilmasta ja maaperästä. Pohjaveden pinta vaihtelee, alituksen päät vuotavat hitaasti, ja lämpötilanvaihtelu tuo kosteutta välitilaan tiivistymisen kautta.
Erityisen hankalaa on, että annulus toimii kuin kondenssikammio. Kun lämmin pääputki jäähtyy yöllä, kosteus tiivistyy sen pinnalle. Vesi jää seisomaan välitilan pohjalle eikä pääse haihtumaan ulos. Seisova vesi yhdessä ilman hapen kanssa pitää korroosioprosessin käynnissä vuodesta toiseen.
Alitukset ovat lisäksi kriittisiä paikkoja. Pääputken vaurio tien tai radan alla tarkoittaa kaivuun keskelle infraa, liikennekatkoja ja kalliita korjauksia. Siksi juuri näissä kohteissa kannattaa varmistaa, ettei välitilaan jää korroosion edellytyksiä.
Stopaq Casing Filler on tyyppitestattu standardin ISO 16440 mukaan ja kestää suolasumutestin ASTM B117 720 tuntia.ISO 16440 · ASTM B117 720 h (Stopaq Casing Filler, PDS V9)
Tyhjän välitilan ongelma: piiloon jäävä pintakorroosio
Tyhjässä annuluksessa pääputken pinta syöpyy ulkopuolelta. Vaurio etenee paikallisesti siellä, missä vesi seisoo ja happea on saatavilla, eli yleensä välitilan pohjalla ja päiden lähellä. Pinnoitevauriot, asennuksen aikaiset kolhut ja hitsisaumojen reunat ovat tyypillisiä aloituskohtia.
Pahinta on, että tätä korroosiota ei näe. Suojaputki peittää pääputken kokonaan, joten silmämääräinen tarkastus ei kerro mitään. Korroosio voi edetä pitkälle ennen kuin se ilmenee vuotona tai seinämän ohenemana. Siihen mennessä korjaus on jo paljon kalliimpi kuin täytön kustannus olisi ollut.
Pelkkä putken päiden tulppaaminen ei riitä. Tulpat hidastavat ilmavirtaa, mutta jättävät välitilaan jo päässeen kosteuden paikalleen eivätkä estä tiivistymistä. Korroosion edellytysten poistamiseksi koko välitilasta on syrjäytettävä sekä vesi että ilma. Juuri tähän täyttömassa on tarkoitettu.
Stopaq Casing Filler: vettä ja happea syrjäyttävä täyttömassa
Stopaq Casing Filler on polyisobuteenipohjainen (PIB) täyttömassa, joka pumpataan suojaputken ja pääputken väliseen annulukseen. Massa täyttää koko välitilan ja syrjäyttää sieltä veden ja ilman. Kun korroosion kolmesta edellytyksestä kaksi, vesi ja happi, poistuu pääputken pinnalta, pintakorroosio pysähtyy.
Polyisobuteeni on sama materiaaliperhe kuin Stopaqin viskoelastisissa korroosiosuojakääreissä. Se ei reagoi teräksen kanssa eikä sisällä vettä, joten se itse pysyy korroosion kannalta neutraalina. Massa tarttuu pääputken pintaan ja täyttää epätasaisuudet, jolloin teräksen ja täytön väliin ei jää tilaa kosteudelle.
Casing Filler on tyyppitestattu standardin ISO 16440 mukaan, joka käsittelee maanalaisten putkilinjojen orgaanisia täyttömassoja juuri tällaisissa suojaputkikohteissa. Lisäksi se on läpäissyt suolasumutestin ASTM B117 720 tunnin ajan, mikä kertoo täytön korroosiosuojakyvystä. Molemmat arvot tulevat valmistajan datalehdeltä (PDS V9).
Kuumana asennettava massa: täyttö annulukseen
Casing Filler asennetaan kuumana. Massa kuumennetaan asennuslämpötilaan, jolloin se muuttuu juoksevaksi, ja se pumpataan suojaputken ja pääputken väliseen tilaan niin, että koko annulus täyttyy eikä välitilaan jää ilmataskuja. Tämä on toimintaperiaate; tarkka asennustapa ja kalusto määritellään valmistajan asennusohjeessa.
Asennuksen käyttölämpötila-alue on −20 °C ... +35 °C valmistajan datalehden mukaan. Lämpötila-arvo koskee välitilaa ja massaa. Ympäristön sää on eri asia. Suomen olosuhteissa tämä tarkoittaa, että asennus on suunniteltava niin, että massa pysyy työstettävänä koko pumppauksen ajan ja täyttö ehtii saavuttaa molemmat päät.
Tämä on kohta, jossa kannattaa pitää yhteyttä valmistajan ohjeisiin. Tarvittava massamäärä riippuu suojaputken ja pääputken halkaisijoista sekä alituksen pituudesta. Kampek auttaa mitoituksessa ja kertoo, mitä kalustoa kohde vaatii. Itse pumppaus ja kuumennus tehdään valmistajan asennusohjeen mukaan.
Jähmettyminen jäähtymisen jälkeen: joustava ja vettä pitävä
Kun täyttö on jäähtynyt, massa jähmettyy paikalleen. Se jää pehmeäksi ja joustavaksi eikä kovetu hauraaksi. Tämä on polyisobuteenin etu: massa kestää maan ja putken liikettä ilman, että täyttöön syntyy halkeamia, joista vesi pääsisi takaisin.
Jähmettynyt massa pitää veden ulkona ja pysyy pääputken pinnassa kiinni. Jos pääputki liikkuu lämpölaajenemisen tai maan asettumisen takia, joustava täyttö seuraa liikettä mukana ja säilyy ehjänä. Näin välitila pysyy täytettynä ja kuivana pitkään.
Käytännössä tämä tarkoittaa, että täyttö suojaa pääputkea välitilassa pitkäaikaisesti. Emme esitä numeerista käyttöikää, koska sellaista ei ole datalehdellä. Polyisobuteenipohjaisen täytön etuna on, että se säilyttää joustavuutensa siellä, missä kovettuvat massat haurastuvat ajan myötä. Tarkat soveltuvuusrajat kohteeseen kannattaa tarkistaa valmistajalta.
ISO 16440 ja suolasumutesti ASTM B117 720 h
Casing Fillerin kaksi keskeistä referenssiä ovat ISO 16440 ja ASTM B117. ISO 16440 on standardi maanalaisten putkilinjojen orgaanisille täyttömassoille, eli juuri tälle käyttötarkoitukselle. Se määrittää, miten tällainen annuluksen täyttömassa testataan ja mitä vaatimuksia sen on täytettävä.
ASTM B117 on suolasumutesti, jossa näytettä altistetaan suolasumulle määrätyn ajan ja arvioidaan korroosiosuojan kestävyyttä. Casing Filler on läpäissyt tämän testin 720 tunnin ajalta. Suolasumu on aggressiivinen koeympäristö, joten 720 tunnin tulos kertoo massan korroosiosuojakyvystä.
Standardit on tärkeää pitää oikeissa tuoteperheissään. ISO 16440 ja ASTM B117 koskevat Casing Filleriä. Stopaqin korroosiokääreet kuuluvat standardien ISO 21809-3 ja EN 12068 piiriin, ja esieristettyjen kaukolämpöputkien jatkokset standardin EN 489:2009 piiriin. Jokaisella tuotteella on oma standardinsa, eikä yhden perheen arvoa pidä soveltaa toiseen.
Käyttölämpötila ja yhteensopivuus katodisen suojauksen kanssa
Casing Fillerin käyttölämpötila-alue on −20 °C ... +35 °C valmistajan datalehden mukaan. Tämä on syytä ottaa huomioon kohteissa, joissa pääputki on lämmin, kuten kaukolämmön siirtolinjoilla. Kohteen lämpötilaprofiili kannattaa käydä läpi etukäteen, jotta valitaan oikea ratkaisu.
Maanalaisilla kaasu- ja öljylinjoilla pääputkella on usein katodinen suojaus. Stopaqin polyisobuteenipohjaiset tuotteet on suunniteltu niin, etteivät ne häiritse teräsrakenteen katodista suojausta, jolloin kaksi suojausmenetelmää voivat toimia rinnakkain. Tämä on olennaista alituksissa, joissa annuluksen täyttö ja linjan katodinen suojaus kohtaavat.
Casing Filler kuuluu samaan Stopaq-järjestelmään kuin Wrappingband-korroosiokääre ja mekaaninen Outerwrap. Tyypillinen alituskohde on kokonaisuus, jossa pääputken ulkopinta on suojattu Stopaq-kääreellä ja suojaputken annulus on täytetty Casing Fillerillä. Kerro kohteen tyyppi, putkikoot ja alituksen pituus, niin ehdotamme oikean yhdistelmän.
