Труби для газопроводів: матеріали, правила монтажу,

В яких випадках більш кращі сталеві або поліетиленові труби для газопроводів? Чи є якісь правила, що регламентують прокладку газу в межах присадибної ділянки? За якими нормативними документами випускаються труби, які можна використовувати? Давайте разом спробуємо знайти відповіді.

Прокладка газової магістралі.

особливості матеріалів

Для початку давайте сформулюємо ключові особливості обох можливих рішень.

сталь

Визначальне властивість, яке робить сталь основним матеріалом для прокладки газових магістралей - міцність. Зіткнення з автомобілем, вандалізм, сейсмічна активність (зрозуміло, в розумних межах) з мінімальною ймовірністю призведуть до порушення герметичності труби і витоку газу.

Для довідки: при землетрусах більше половини жертв і руйнувань доводиться не на вплив власне підземних поштовхів, а на виникаючі слідом за ними пожежі. Основна причина - саме руйнування газових магістралей укупі з ушкодженнями електричної проводки.

Які ще якості стали варто відзначити?

  • Найширший діапазон робочих температур. Сталеві труби незначно змінюють свої механічні властивості в діапазоні від -40 до + 100С і вище. При більш низьких температурах, втім, багато марки стали стають крихкими.
  • Низьку корозійну стійкість. Якщо суха середа з відсутністю кисню всередині газопроводу виключає корозію, то зовні труби доводиться періодично перефарбовувати з зачисткою старого лакофарбового покриття, причому зовсім не з міркувань естетики.
Шар фарби захищає сталь від іржі.
  • Сталеві труби - відмінний провідник. При їх експлуатації доводиться вирішувати проблеми заземлення і катодного захисту: блукаючі струми і виникнення різноманітних електрохімічних процесів не тільки може призвести до аварії на газопроводі, а й різко прискорює корозію.
  • Нарешті, ціна погонного метра сталевої труби трохи вище, ніж у поліетиленового аналога. Наведемо деякі оптові ціни.
Номінальний діаметр, мм (лінійки розмірів не збігаються, тому взяті максимально близькі діаметри) Вартість погонного метра, руб.
Сталева труба ВГП Поліетиленова труба ПЕ100 SDR 17,6
65/63 269 110
90/80 311 226
100/110 452 335

Зауважте: для сталевого газопроводу максимально допустимий тиск становить 16 кгс / см2, для поліетиленового - всього 3. Втім, в більшості випадків міцність поліетилену надлишкова.

поліетилен

Чим пластикова труба для газопроводу принципово відрізняється від сталевої?

  • Маса погонного метра менше в 3-7 разів. Звідси - більш прості транспортування і монтаж.
  • Поліетилен не боїться корозії і контакту з агресивними середовищами. Це один з найбільш хімічно стійких полімерів: недарма він використовується для виробництва тари, в якій зберігаються концентровані кислоти. Практичне наслідок: будь-яка обслуговування газопроводу після закінчення монтажу не потрібно; періодична фарбування може бути забута, як страшний сон.
Концентрована соляна кислота продається в поліетиленовій пляшці.
  • Як і всі пластики, поліетилен - діелектрик. Раз так, блукаючих струмів можна не боятися; заземлення та катодний захист не потрібні.
  • У всьому діапазоні робочих температур механічні властивості газопроводу практично не змінюються: пластик зберігає в'язкість, здатну погасити як завгодно сильний удар, і еластичність, що сприяє оборотної деформації при навантаженнях. Простіше кажучи, якщо по поліетиленовою трубі проїде вантажівка, вона повернеться до вихідної форми.
  • На відміну від сталі, стикова зварка труб повністю автоматизована, що виключає людський фактор і, відповідно, розкид якості з'єднань.
Стикова зварювання поліетиленового газопроводу.
  • Верхня планка робочої температури обмежена всього 40-45 градусами.

проблема вибору

Отже, сталь або пластик?

Вибір читач може зробити самостійно, на основі вище наведених описів. Однак варто враховувати деякі законодавчо закріплені обмеження.

Використання поліетилену не допускається:

  • В регіонах, де температура найбільш холодної п'ятиденки зими нижче -45 градусів. Еластичність пластика при низьких температурах має свої межі.
В Якутії і на Чукотці волею-неволею доводиться використовувати тільки сталь.
  • У зонах з сейсмічністю вище 6 балів. Незважаючи на вищезгадану еластичність, міцність сталі на розрив все-таки помітно вище.
  • У міській зоні високого тиску першої та другої категорії. Тут, ймовірно, необхідно невелике пояснення. До різним категоріям газопроводи відносять по робочому тиску:
Категорія Робочий надлишковий тиск, МПа
1 0,6 - 1,2 для природного газу, 0,6 - 1,6 для зрідженого (газгольдерів)
2 0,3 - 0,6
3 0,005 - 03
4 менше 0,005
  • Поліетилен може укладатися тільки в грунт. Наземна і надземна прокладка, монтаж поліетиленових газопроводів в тунелях і колекторах, а також всередині будівель будь-якого призначення заборонені. Ця інструкція пов'язана з низькою механічною міцністю і горючістю матеріалу.

Таким чином, при монтажі газопроводу в межах ділянки можна орієнтуватися на нескладне правило: по ділянці можна прокласти поліетилен в грунті; від введення в будинок газ розлучається тільки сталлю. Перехід між поліетиленом і сталлю повинен знаходитися за межами будинку вище рівня грунту.

Введення газу в будинок.

Нюанс: на жаль, заощадити і виконати прокладку газу від точки підключення до будинку своїми руками не вийде. Всі роботи повинні бути виконані ліцензованою будівельно-ремонтної організацією.

розрахунок

Відразу засмутимо читача: простий розрахунок діаметра труби газопроводу неможливий. Причина - занадто велика кількість визначальних чинників.

Оцініть їх список:

  • Вид газу. Метан, пропан і пропан-бутанова суміш володіють різною щільністю і в плані гідродинаміки поводяться по-різному.
  • Матеріал труби. Сталь і поліетилен роблять різний опір руху потоку.
  • Масова витрата газу. Він, в свою чергу, визначається тепловою потужністю газового обладнання та його ККД.
  • Довжина газопроводу. Чим вона більше - тим більше втрати тиску.
  • Кожен поворот, кожен елемент запірної арматури теж позначається на падінні тиску.
Повороти, переходи діаметра і вентиля збільшують втрату тиску.
  • Температура газу теж вельми сильно впливає на його гідродинамічні характеристики.
  • Нарешті, для різних видів котлів, печей і т.д. допустимо різний діапазон робочих тисків; відповідно, допустиме падіння тиску на газопроводі теж буде відрізнятися.

Що робити потенційному власнику газового котла? Найпростіше рішення - скористатися одним з онлайн-калькуляторів, що дозволяють ввести всі перераховані вище дані і отримати готове рішення. З урахуванням кроку діаметрів труб дрібні похибки через невраховані малозначних чинників не призведуть до катастрофічних наслідків.

Давайте скористаємося калькулятором, люб'язно викладеним на своєму сайті московським представництвом компанії Антоніо Мерлоні Груп, які продають газгольдери.

Використання пропан-бутанової суміші з піковим витратою, відповідним теплової потужності в 36 КВт, при 20-метрової довжині поліетиленового введення і температурі газу +2 С змусить нас використовувати введення з мінімальним внутрішнім діаметром 11 мм.

Зразок готового розрахунку для многосегментного тупикового газопроводу з переходами діаметра.

Нормативні документи

Очевидно, що проектування і будівництво газопроводів з поліетиленових труб і стали повинно спиратися на якісь нормативні документи, за якими ці труби виробляються. На які саме?

поліетилен

Газові труби з поліетилену виробляються відповідно до вимог ГОСТ Р 50838-2009.

Вивчимо основні моменти документа.

  • Максимальний робочий тиск поліетиленового газопроводу не може перевищувати 1,2 МПа. Максимальна температура газу - всього 40 С.
  • Номінальний зовнішній діаметр труб варіюється від 16 до 630 міліметрів. Товщина стінок прив'язана до параметру SDR (так називається відношення діаметра до стінки, що характеризує міцність труби на розрив) і може становити від 2,5 до 52,7 мм.
  • При діаметрі до 200 мм труба може поставлятися у вигляді бухти або котушки, при більшому перетині - тільки в прямих відрізках. При цьому довжина прямого відрізка може становити від 5 до 24 метрів.
Газова поліетиленова труба маркується поздовжньої жовтою смугою.

сталь

Для сталевих труб паралельно дію кілька документів.

  • Сталеві водогазопровідні зварні труби виробляються за ГОСТ 3262-75.
  • Зварні вироби для магістральних газопроводів - прямошовні і спіральношовні - виготовляють згідно ГОСТ Р 52079-2003.
  • За ГОСТ Р 52568-2006 виробляють безшовні, прямошовні і спіральношовні труби для газових магістралей, оснащені захисними покриттями.

Яку інформацію можна знайти в цих стандартах?

ГОСТ 3262-75

ВГП труби - прямошовні зварні, тобто виготовляються шляхом згортання в вальцах прямий плоскою заготовки та подальшого проварювання поздовжнього шва.

Вони поставляються в прямих відрізках від 4 до 12 метрів. Довжина може бути немірної, мірної або кратної мірної з припуском на кожний різ, рівним 5 мм.

Діапазон діаметрів - від 6 до 150 мм. Труби діляться на легкі, звичайні і посилені; ці категорії цілком передбачувано розрізняються товщиною стінок.

Труби ВГП на складі.

В рамках стандарту вироби виготовляються як з чорної сталі, так і з захисним цинковим шаром.

Корисно: з міркувань найбільш ефективного захисту від корозії оцинковані трубопроводи збираються на різьбах. Для їх герметизації на газопроводах використовується стрічка ФУМ. На зварних швах цинковий шар неминуче порушується.

ГОСТ Р 52079-2003

В рамках цього стандарту виробляються труби для магістралей з величезним надлишковим тиском. Причина зрозуміла: насосні станції повинні подолати величезну втрату напору, що випливає із значної протяжності магістралей.

Для магістральних газопроводів характерна величезна протяжність.

Вироби можуть виготовлятися трьома способами:

Діапазон діаметрів, мм спосіб виготовлення
114 - 530 Сварка плоскою заготовки одним прямим швом за допомогою високочастотного зварювання
159 - 1420 Сварка плоскою заготовки спіральним швом за допомогою дугового зварювання з використанням флюсу (ДСФ)
530 - 1420 Сварка плоскою заготовки за допомогою ДСФ з одним або двома прямими швами.

Товщина стінки може варіюватися від 8,21 до 40 мм, робочий тиск досягає 9,8 МПа (100 кгс / см2). Робоча температура навколишнього середовища може опускатися до -60 С.

У загальному випадку труби поставляються відрізками немірної довжини від 10,5 до 12 метрів; за погодженням із замовником, втім, можлива поставка відрізків мірної довжини.

ГОСТ Р 52568-2006

Діапазон діаметрів повністю відповідає такому в розглянутому вище документі - від 114 до 1420 мм. Способи виготовлення вже згадувалися: безшовні, прямошовні і спіральношовні зварні.

Виробництво безшовних труб.

Ключова відмінність цих труб від вироблених по ГОСТ Р 52079-2003 - наявність захисного покриття. Той чи інший його тип застосовується в залежності від умов використання.

номер конструкція вид Область застосування Діаметри, мм Експлуатаційний діапазон температур, С
1 Тришаровий поліетилен (3ПЕ) нормальне Підземні трубопроводи в помірній і холодній кліматичних зонах 114 - 1420 -40 - +60
2 3ПЕ теплостійке Підземні трубопроводи в жарких кліматичних зонах 114 - 1420 -50 - +80
3 3ПЕ спеціальне Трубопроводи з прокладкою горизонтальним бурінням 114 - 1420 -60 - +60
4 Двошаровий поліетилен (2ПЕ) нормальне Трубопроводи невідповідального призначення 114 - 820 -50 - +60
5 Тришаровий поліпропілен (3ПП) нормальне Підводна, підземна прокладка 114 - 1420 -10 - +80
6 3ПП морозостійка Райони Крайньої Півночі 114 - 1420 -20 - +80
7 3ПП спеціальне Горизонтальне буріння, протягування 114 - 1420 -20 - +110
8 двошаровий поліпропілен нормальне Підвищена температура продукту 114 - 820 -10 - +110
9 Одношарове епоксидне покриття нормальне Підземна прокладка 114 - 820 -20 - +80
На фото - магістральні труби із захисним покриттям.

висновок

Сподіваємося, що наш матеріал допоможе читачеві визначитися з вибором того чи іншого рішення. Додаткову інформацію, як зазвичай, можна знайти в відео в цій статті. Успіхів в будівництві!

Додати коментар