Коэффициент запаса прочности полиэтиленовых труб для газопроводов. Элементы подземных газопроводов и канализаций. У словия хранения труб из полиэтилена для газоснабжения

Для газоснабжения

Трубы ПНД для газа ГОСТ Р 50838-95, ГОСТ Р 50838-2009

Поставим напорные полиэтиленовые трубы из ПНД для газа, по ГОСТ Р 50838-95 , ГОСТ Р 50838-2009 , с давлением от 4 до 12 атмосфер, для прокладки наружных систем газоснабжения. Реализуем доставку в любые регионы России.

Т рубы полиэтиленовые для газопровода - общая информация

Полиэтиленовые трубы для газоснабжения используются при подземной транспортировки горючих газов с давлением от 0.4 до 1.2 МПа (4-12 атмосфер) для обеспечения жилищно-бытовых и промышленных нужд.

Д иаметры производимых в России полиэтиленовых труб для газопровода

Разрыв и расщепление можно использовать для повышения производительности трубопровода, тем самым увеличивая его пропускную способность, если это необходимо. Разрыв трубы используется для замены хрупких труб, таких как глина, асбестоцемент, бетон и чугун, вытягивая через хост-трубу статическую или динамическую разрывную головку для фрагментации существующей трубы и расширительного конуса, иногда включаемого в разрывную головку, для толкания фрагменты наружу в окружающую землю.

С тандарты, ГОСТы и маркировка ПНД труб для газопровода

Производство и использование полиэтиленовых труб для транспортировки газа регламентируется в соответствии с положениями межгосударственного стандарта ГОСТ Р 50838-95 (2009) «Трубы из полиэтилена для газопроводов» .

Трубы производятся в черном цвете, из первичных гранул ПНД — добавление вторичного сырья не допускается. Согласно действующим нормативам, трубы для газа маркируются тремя продольными полосами желтого цвета вдоль поверхности, полосы располагаются равномерно по окружности труб. При маркировке газовых труб из полиэтилена помимо полосы желтого цвета указывается марка полиэтилена (ПЭ80/ПЭ100), значение SDR (отношение номинального наружного диаметра трубы к номинальной толщине стенки), диаметр трубы и толщина ее стенки.

Прочность и максимальное рабочее давление: ППУ изоляция, фитинги, фланцы, сварка, наконечники

Расщепление труб используется для замены пластичных труб, таких как сталь, ковкий чугун и пластмассы, разрезая их по сегментам вдоль их длины с помощью внутренней головки с режущими лезвиями. Существует три метода разрыва труб: пневматический, гидравлический и статический. Разница между ними заключается в источнике энергии и методе разрушения старой трубы. Пневматические и гидравлические методы используют динамическую силу для разрушения старой трубы, тогда как статическое натяжение использует постоянную силу тяги.

Д иаметры производимых в России полиэтиленовых труб для газопровода

Согласно ГОСТ Р 50838-95, трубы для газа из полиэтилена ПНД, производятся диаметрами от 20 до 315 мм. Согласно ГОСТ Р 50838-2009 диаметрами от 20 до 630 мм. Трубы для газопровода диаметром от 20 мм до 50 мм наматывают в бухты до 1000 метров, диаметры от 63 до 110 мм в бухты до 270 метров, а остальные диаметры от 125 до 630 мм производят в стандартных отрезках по 12-13 метров.

Выбор конкретного метода зависит от условий почвы, условий грунтовых вод, степени требуемого увеличения, типа новой трубы, строительства существующего трубопровода, глубины трубопровода и наличия опытных подрядчиков с подходящим оборудованием. Разрыв статической трубы заменил пневматический разрыв, как наиболее часто используемый вариант, в первую очередь из-за отсутствия ударных волн, создаваемых динамическим разрывом, что может привести к повреждению соседних скрытых утилит.

Расщепление труб обязательно является методом статического тяги. Процесс разрыва труб состоит в продвижении конусообразной разрывной головки, диаметр которой на 50-100 мм больше, чем новая труба замены через существующую трубу. Радиальное расширение, вызванное геометрией разрывающей головки, ограничивает прочность на растяжение и прочность на растяжение хост-труб, что приводит к фрагментации или расщеплению трубы.

У словия хранения труб из полиэтилена для газоснабжения

Не допускается хранение и содержание труб под прямыми солнечными лучами, во избежание потери качества. Хранение на открытом воздухе допускается сроком до 2-х лет. Минимальная допустимая температура хранения до -40 градусов по Цельсию.

У словия прокладки

Прокладка газовых трубопроводов из ПЭ через населенные пункты осуществляется длинными отрезками без стыков и швов. Те же правила должны соблюдаться в условиях местности с повышенной сейсмической активностью (6 и более баллов). Тут исключительно полезной оказывается возможность производства труб длинномерными отрезками — бухтами.

Расщепление труб использует те же принципы, что и разрыв труб, чтобы заменить трубы, которые не являются хрупкими, и поэтому требуют резки, таких как сталь, ковкий чугун и пластиковые трубы. Стальные стержни вставляются в существующую трубу из тянущего вала. Штанги соединяются друг с другом, используя различные типы соединений. Когда стержни достигают входного вала, разрывная головка соединяется с стержнями, а новая труба подключается к задней части головки. Гидравлический блок в тяговом валу затягивает стержни по одному штоку за раз, а секции стержня удаляются.

Монтаж газовых труб из полиэтилена

Монтаж ПНД труб для транспортировки газа достаточно прост и имеет два распространенных способа:

  • Стыковая сварка. Широко распространенный способ соединения полиэтиленовых труб. Сварка производится под давлением, при температуре 210-230 градусов. Современное позволяет точно и качественно резать, производить торцевание концов труб и в следствии этого получать качественные герметичные швы. Автоматизация процесса снижает риск и вероятность допущения брака.
  • Электромуфтовая сварка. На трубы в месте соединения накладываются специальные фитинги, называемые . Внутри фитинга находится металлическая спираль, покрытая слоем полиэтилена или открытая, в зависимости от производителя фитинга. При подаче тока спираль нагревается и плавит полиэтилен в зоне контакта свариваемых деталей трубопровода. После остывания, образуется плотный герметичный шов. Процесс электромуфтовой сварки послностью автоматизирован и контролируется .

В отличии от традиционных методов сварки, применяемых при соединении металлических труб, полиэтиленовые трубы в процессе сварки не требуют затрат на изоляцию, электроды и другие «расходники». Затраты электроэнергии в разы ниже, что позволяет использовать маломощные полевые генераторы. Вероятность брака при проведении работ практически равна нулю. Также стоит отметить, что время обучения специалиста для проведения подобных работ в несколько раз меньше, чем время необходимое для подготовки сварщика-монтажника для работы с металлическими трубами.

Разрывная головка и новая труба вытягиваются с помощью штанги или кабеля, разрушающего существующую трубу и толкающего мусор на окружающую почву. Процесс продолжается до тех пор, пока разрывная головка не достигнет тянущего вала, где она отделена от новой трубы. Если вместо сборки стержня используется кабель или лебедка, процесс вытягивания продолжается с минимальным прерыванием, но сила, доступная для операции, меньше.

Элементы подземных газопроводов и канализаций

Слабая связь провалится при высоком напряжении, что обеспечит защиту от перегрузки, но необходимо принять меры предосторожности, чтобы остановить провод лебедки, который может летать с большой скоростью и, если не содержать, возможно, вне раскопок. Все динамические и статические головки с режущими пластинами включают режущие лезвия или диски режущего ролика, чтобы сконцентрировать силы резания. Сегодняшние статические головки имеют передний конец намного меньшего диаметра, чем задний конец, достаточно маленький, чтобы вписаться в трубку, которая будет заменена. расширительную головку через существующую трубу, она также может включать в себя «ребра», которые делают первый контакт с существующей трубой.

Основные достоинства в применении полиэтиленовых труб для строительства систем газоснабжения

  • Газовые полиэтиленовые трубы выгодно отличаются своей долговечностью. Время эксплуатации трубы из полиэтилена достигает 50 лет. Это в два раза превышает аналогичный показатель у стальных труб.
  • Полиэтилен, в отличие от металла, абсолютно нечувствителен к коррозии, не боится воздействия агрессивных химических соединений и не требует постоянной антикоррозионной обработки. Соответственно, значительно снижаются расходы на обслуживание трубопровода. Свойства полиэтилена позволяют не проводить катодную обработку трубы.
  • Полиэтиленовые трубы легче стальных в 2-4 раза.
  • Удобны в транспортировке, так как их можно укладывать в компактные бухты. Это значительно упрощает транспортировку и в разы снижает стоимость доставки.
  • Монтаж дешевле и проще в несколько раз аналогичного процесса с трубами из металла. Также их можно прокладывать методом протягивания.
  • Способны выдерживать значительные переменные нагрузки, связанные со смещениями грунта.
  • Отличаются большой эластичностью и отсутствием шероховатостей по внутренней поверхности, что снижает затраты на транспортировку газа по трубопроводу. Пропускная способность трубопровода из полиэтилена выше, чем металлического в том же диаметре.

Т ранспортировка полиэтиленовой газовой трубы

Как уже упоминалось, трубы диаметром до 110 м включительно могут быть уложены в бухты. При транспортировке большого количества их укладывают в стандартные бухты по 100, 150, 200 и 500 м. Трубы больших диаметров делятся на отрезки по 12-13 метров. Учитывая свойства полиэтилена, трубу можно разделить на части любой длины по желанию клиента.

Использование этих ребер в качестве первичной точки прерывания является очень эффективным способом обеспечения того, чтобы труба была сломана по всей окружности. оборудования, используемого в операции разрыва трубы, питается одним или несколькими гидрогенераторами.

Для небольших диаметров хрупкого материала трубы, такого как чугун или асбестоцемент, голова обычно представляет собой простой лезвие и конус, например. Для больших диаметров единственное лезвие заменяется наборами вращающихся резаков. Это гарантирует, что фрагменты достаточно малы, в то время как разрывная сила ниже, а разрывное действие становится более плавным.

В европейском ЕН 1555, международном стандарте ИСО 4437, российском стандарте ГОСТ Р 50838, а также украинском стандарте ДСТУ Б-В.2.7-73-98 на газораспределительные полиэтиленовые трубы введено два условия для определения максимального рабочего давления (МОР) газопровода :

По значению MRS
МОР = 2 · MRS/ (C · (SDR -1)), МПа (1)
- и по критическому давлению (Pc) быстрого распространения трещин
Pc = MOP/2,4 - 0,072
или
МОР = Pc ·2,4+ 0,173, МПа, (2)
причем второе условие распространяется на трубы , предназначенные для трубопроводов , работающих под давлением свыше 0,4 МПа.

Для хрупких труб большого диаметра можно использовать гидравлическую режущую головку, в которой расширяющиеся листья вытянуты наружу, в то время как стержень статичен, чтобы обеспечить разрывное действие, после чего они убираются, голова выдвигается вперед, и процесс повторяется.

Гидравлический труборез с расширяющимися листьями втянут. Для разделения труб используется режущий инструмент для ролика, который разрезает трубу и открывает ее. Для больших диаметров может использоваться специальная головка, которая разрезает трубу на полоски, позволяя устанавливать более крупную заменяемую трубу.

Значение Рс, полученное в результате большого количества испытаний труб диаметром 110, 160 и 225 мм с SDR 11 , изготовленных из полиэтилена средней плотности типа ПЭ-80 , как российского, так и зарубежного производства, составляет 0,18 МПа, максимум 0,2 МПа.
Отсюда, максимальное рабочее давление (МОР), рассчитанное по формуле (2), лежит в пределах от 0,6 до 0,65 МПа.

На этих рисунках показаны типичные штанговые съемники на месте, а второй показывает, что бустер прибывает в конце разрыва. Разрывы и раскалывание труб не лишены риска для соседней погребенной инфраструктуры, особенно в случае больших диаметров, больших размеров и в инфраструктурных перегруженных районах. Важное значение имеет точное местоположение и идентификация смежных услуг.

Кроме того, все сервисные соединения на линии, подлежащей замене, должны быть отключены до начала работ и снова подключены к новому трубопроводу. Если есть частые служебные соединения, каждый из которых с раскопками, альтернативные решения могут быть более экономичными, но не более разрушительными, хотя потенциально более вредными для другой скрытой инфраструктуры и самой дорожной структуры. Сервисные соединения могут быть обработаны гораздо более эффективно, используя технику с сердечником и вакуумом и вниз по инструментам с отверстиями.

Поскольку рабочее давление для рассматриваемых труб , изготовленных из ПЭ 80 , не может превышать указанных величин, то, в свою очередь, коэффициент запаса прочности (С), рассчитанный по уравнению (1), не может быть меньше 2,5. То есть, снижая коэффициент запаса прочности до 2,0, мы выходим за пределы рабочего давления, ограниченного вторым условием.

Это меньше беспокоит расщепление труб, чем при разрыве труб. Этот риск больше, когда земля содержит камни или булыжники, которые могут вызвать обломки фрагментов, а не быть отодвинутыми с пути. Метод перемещает фрагменты существующей трубы в почву и, следовательно, наиболее подходит для сжимаемых почв. Свободные и средние пески и гравий также возможны.

Диаметр, давление и длина

Для напорных труб и сервисов разрывы труб и расщепление труб могут использоваться в диаметрах от 50 мм до 800 мм и по длине до 200 метров за один раз. Это пределы системы, и существует компромисс между диаметром и длиной с увеличением также важным фактором в определении практичности и возможной длины.

Таким образом, при расчете рабочего давления для труб из ПЭ-80 необходимо и достаточно использовать значение коэффициента безопасности равное 2,5. Этим значениям для межпоселковых газопроводов давлением 0,6 МПа удовлетворяют трубы из ПЭ-80 SDR 11 .

Участившиеся случаи обозначения некоторыми производителями труб из ПЭ 80 SDR 13,6 для давления 6 бар с неправомерным применением С=2, приводят к дезориентации потребителя и, кроме того, грубо нарушают "Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления".

Возможность использования разрыва труб зависит от многих факторов, включая длину отрыва, материал трубчатой ​​трубы, диаметр вверх и геологические условия. Проекты замены питьевой воды обычно включают в себя установку новых линий 90 мм, 180 мм, 200 мм, 250 мм или 300 мм между положениями клапанов. Замена размера для размера также является обычным явлением для воды и газа. В тех случаях, когда требуется увеличение, чаще всего это один или два размера труб, например, от 150 до 200 мм, от 200 мм до 250 мм или от 250 до 300 мм.

Усиление более чем это требует значительного планирования и опыта со стороны подрядчика. Поскольку старая магистраль должна быть разрушена, ее внутреннее и структурное состояние не имеют никакого значения, но материал трубы, класс и диаметр должны быть известны, чтобы убедиться, что выбрана правильная разрывная головка и конус расширения и что тянущее оборудование может обеспечивают достаточную силу.

Упомянутые "Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления", предписывающие для межпоселковых газопроводов давлением до 0,6 МПа применение С?2,5, исключают также применение труб ПЭ 100 SDR 17. Несмотря на то, что эти газопроводы соответствуют уравнениям (1) и (2), мы полагаем, что это ограничение является оправданным. Трубы с SDR 17 имеют относительно малую толщину стенки, а для бухт из труб диаметрами 32 110 допускается значительная овальность. Это может привести к тому, что дефекты (смещения) при стыковой сварке могут оказаться критическими для работоспособности газопровода . Кроме того, повреждения поверхности при перевозке, складировании и монтаже трубы оказываются значительно большими по отношению к толщине стенки трубы для труб SDR 17 по сравнению с трубами SDR 11 (13,6).

Т ранспортировка полиэтиленовой газовой трубы

Маршрут старой магистрали должен быть тщательно прослежен и проверен на изгибы, которые могут вызвать завихрение, и любой изгиб, который находится, должен быть проверен, чтобы определить, нужно ли его вырезать перед вставкой. Может оказаться целесообразным место на яме на таких изгибах.

Если на маршруте есть соединения, как в локальной сети распределения, тогда все такие соединения должны быть точно расположены, поскольку их нужно будет вырезать до начала разрыва. Выбор оборудования имеет решающее значение для успеха разрыва и расщепления труб.

Следовательно, для межпоселковых газопроводов на 0,6 МПа возможно применение трубы ПЭ-100 SDR 13,6, удовлетворяющей всем требованиям нормативных документов, в том числе, С=2,5. По нашему мнению, наиболее оправдано применение таких труб , начиная с диаметра 160 мм и выше, а трубы диаметрами 315-400 мм должны изготавливаться исключительно из ПЭ 100 для соблюдения норматива по быстрому распространению трещин.

При расчете двух критических размеров следует рассчитывать: расстояние до поверхности и расстояние до существующих труб и конструкций. Во-первых, необходимо определить коэффициент увеличения. Глубина покрытия должна составлять не менее 10 х с одновременным повышением эффективности.

Расстояние до существующих труб и конструкций должно составлять не менее 3-х кратковременных усилий с минимум 400 мм. в гранулированных почвах, где соседние трубы являются хрупкими и хрупкими, минимальное расстояние должно составлять не менее 5 х с увеличением коэффициента полезного действия с минимум 400 мм.

Коэффициент запаса прочности (С) равный 2, введенный в последнюю редакцию ГОСТ Р 50838, может быть применен только к газопроводам из ПЭ 100 с рабочим давлением 1,0 и 1,2 МПа, с учетом того, что Рс для труб , изготовленных из ПЭ 100 , существенно превышает значения, полученные для труб из ПЭ 80 , и рабочее давление не ограничивается вторым условием. Для этих газопроводов толщина стенок (SDR 11 и SDR 9) является достаточно большой, и применение С=2 является оправданным как с научной, так и с практической точки зрения.

Элементы высокой плотности и низкого давления для водопроводов

Нагрузка на растяжение на трубе во время установки должна рассчитываться, чтобы определить, превышает ли она максимально допустимую нагрузку. Производители труб могут сообщить о допустимых нагрузках. Для разрыва и расщепления труб может потребоваться более крупный расширитель, что приведет к более высокому повышению эффективности.

Геометрия напорных изделий гофрированных гибких труб

Все раскопки, ямы и т.д. Которые будут вводить сотрудники, должны соответствовать соответствующим правилам безопасности, касающимся поддержки и крепления. Также необходимо соблюдать соответствующие процедуры входа в замкнутый круг. Примерами соответствующего законодательства являются.

Эта позиция дополнительно подтверждена широкой европейской практикой применения газопроводов SDR 11 из ПЭ-100 на давление 1,0 МПа. Однако, нигде в Европе (а также в России и на Украине) не применяется труба SDR 17 на 0,6 МПа.

Кратко резюмируем для межпоселковых газопроводов :

давление 0,3 МПа и менее -[B] ПЭ-80 SDR 17,6;
давление 0,6 МПа, диаметр 25-110 мм - ПЭ-80 SDR 11;
давление 0,6 МПа, диаметр 160-225 мм - ПЭ-80 SDR 11, ПЭ-100 SDR 13,6;
давление 0,6 МПа, диаметр 315-400 мм - ПЭ-100 SDR 13,6;
давление 1,0 МПа - ПЭ-100 SDR 11;
давление 1,2 МПа - ПЭ-100 SDR 9.

Хочется надеяться, что вышеприведенные нормы, обоснованные с позиций теории и практики применения полиэтиленовых газопроводов , найдут свое точное и недвусмысленное отражение в нормативных документах Российских и Украинских сертификационных и надзорных органов.