Стальные трубы для газопроводов – виды, сортамент, преимущества, требования

Полиэтиленовые трубы для газопровода: типы и специфика прокладки трубопроводов из полиэтилена

Раньше при устройстве промышленных и бытовых коммуникаций использовали трубы из чугуна, стали, меди. С появлением полимеров, не уступающих металлическим изделиям по прочности, износостойкости и инертности к воздействию химических веществ, трубный материал стали производить из полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида, полибутилена и пр.

Хорошо себя зарекомендовали полиэтиленовые трубы для газопровода – практичные, эластичные, легкие, заметно облегчающие транспортировку и монтаж. Если вы решили газифицировать частный дом, то не лишним будет узнать более подробно о технических характеристиках, условиях и способах монтажа труб из полиэтилена.

Трубы ПНД для газопровода

Полиэтилен низкого давления применяют не только для изготовления элементов газопровода. Его используют и для устройства других коммуникаций – водопровода, канализации, защитных технических трубопроводов. Виды труб отличаются составом, характеристиками, маркировкой.

Остановимся на изделиях для транспортировки газа, производство которых подчиняется требованиям ГОСТ Р 50838-2009 (устаревшая редакция – ГОСТ Р 50838-95).

Виды и типоразмеры

Полимерные напорные трубы для газа могут состоять только из полиэтилена или усилены дополнительными слоями.

Таким образом, выделяют три типа:

• полиэтиленовые, в том числе обозначенные желтыми полосами;
• полиэтиленовые с расположенными внутри или снаружи соэкструзионными слоями;
• полиэтиленовые с термопластовой защитной оболочкой, которую необходимо снимать перед монтажом.

Все виды трубного материала предназначены для транспортировки различных газов, соответствующих нормам ГОСТ 5542 и применяемых в качестве сырья или топлива для промышленных и бытовых нужд. Приняты ограничения для использования трубопроводов: max раб. давление – 1,2 МПа, max раб. температура -/+40°С.

Промышленная продукция поставляется отрезками 5-24 м, кратными 0,25 м, но чаще средней длины, удобной для перевозки спецтехникой – например, 13 м. Намотка тонкой трубы в бухте предполагает различную длину, но чаще можно встретить мотки по 200, 500, 700 м. Возможно производство изделий и другой длины, но только по согласованию с заказчиками.

В зависимости от толщины стенок и раб. давления трубы делят на два вида:

• ПЭ-80. Толщина стенки – 2-3 мм, раб. давление – 3-6 Мпа; подходят для газопроводов и водопроводов;
• ПЭ-100. Толщина стенки – 3,5 мм, раб. давление – 8-12 Мпа; это усовершенствованная версия ПЭ 80, отличается термостойкостью и повышенной плотностью.

ПЭ (варианты – ПЕ, PE) в названии – это полиэтилен, цифры 80 и 100 – марки полиэтилена.

С точки зрения экономической целесообразности марку ПЭ 100 используют при монтаже газопровода высокого давления или в особых случаях – например, для реконструкции старой изношенной магистрали или строительства экспериментальных веток с давление от 0,6 Мпа и выше.

Технические характеристики и маркировка

К полиэтиленовым трубам, изготовленным в заводских условиях, предъявляют требования, перечисленные в ГОСТ Р 50838-2009. Среди них рекомендации к внешнему виду и техническим свойствам.

С точки зрения цвета возможность вариативность:

• ПЭ 80 – желтые;
• ПЭ 100 – желтые, оранжевые, черные с желтыми/оранжевыми полосами, распределенными равномерно.

В документе прописаны нормы и таких характеристик, как стойкость при постоянном внутреннем давлении, удлинение при разрыве, стойкость к распространению трещин, термостабильность, свариваемость.

Маркировка не должна влиять на качество материала, то есть провоцировать трещины, вздутия и пр.

Буквы и цифры должны легко читаться, быть разборчивыми и понятными. К обязательным относятся:

• товарный знак или наименование изготовителя;
• условное обозначение трубы;
• дата изготовления;
• номинальный диаметр/толщина стенки;
• назначение;
• ГОСТ.

Остальные данные – название страны, номер партии и др. – наносят по желанию.

Для примера разберем один из образцов:

ООО «Сфера» ПЭ 80 SDR 11 — 150х10,5 ГАЗ ГОСТ Р 50838-2009

1. ООО «Сфера» — производитель
2. ПЭ-80 – вид полиэтиленовой трубы
3. SDR 11 – стандартное размерное соотношение
4. 150 – диаметр
5. 10,5 – толщина стенки
6. ГАЗ – назначение
7. ГОСТ Р 50838-2009 – нормативный документ

По маркировке легко определить, подходят ли трубы для бытового или промышленного применения, соответствуют ли по назначению и диаметру.

Преимущества и недостатки полиэтилена

Благодаря достоинствам полиэтилена его используют для транспортировки такого опасного вида топлива, как природный газ.

К основным преимуществам относят такие качества, как:

• Электроизоляционные свойства. Полиэтилен – полноценный диэлектрик, не проводит электротоки. При монтаже не требуется заземление.
• Устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ, которые могут содержаться в грунте или на производстве.
• Отсутствие коррозии, возможность использования во влажной среде.
• Пластичность, благодаря которой трубопровод защищен от подвижек грунта, расширений при замерзании, гидроударов.
• Пассивность к передаче акустических колебаний.

Степень износостойкости достаточно велика – производители современных труб ПЭ для газа дают гарантию от 30 до 50 лет.

К недостаткам относят такое свойство полиэтилена, как фотодеструкция. Это значит, что материал под действием ультрафиолета быстро стареет и рассыпается. Чтобы как-то улучшить устойчивость полиэтилена к солнечному излучению, в материал в качестве стабилизирующего средства добавляют черный пигмент.

Среди остальных минусов – небольшой диапазон рабочих температур транспортируемого вещества, проницаемость для кислорода, зависимость технических характеристик от внешней температуры.

Из-за перечисленных недостатков газопроводы из полиэтиленовые труб используют только в грунте, на открытых участках устанавливают металлические аналоги.

Монтаж полиэтиленовых газовых труб

Самостоятельно производить монтаж газопровода к частному дому или промышленному объекту запрещено. Этим должна заниматься организация, имеющая лицензию и обоснованное лицензией право на проведение данного вида работ. Она же в дальнейшем осуществляет и обслуживание – производит проверку, тестирование или ремонтные работы.

Сначала получают разрешение на проведение строительных работ, создают пакет проектно-сметной документации и выстраивают геодезическую разбивочную ось. Затем проводят подготовку, куда входят планировка трассы, земельные работы, транспортировка и раскладка труб, установка инструмента для сварки. И только потом приступают непосредственно к монтажным работам – укладке и сварке труб.

Обзор способов соединения труб

Полиэтилен отличается тем, что при нагревании меняет свои свойства и плавится. Это качество используют для создания неразъемных соединений газопровода – то есть для сварки труб.

Выделяют два способа сварки:

• стыковой, без использования фасонных элементов;
• электромуфтовый, с применением электрорезисторных фитингов.

Первый способ применяют в промышленных целях, для сварки труб большого диаметра, второй – для создания бытовых газовых ответвлений от центральной магистрали.

Если необходимо разъемное соединение, то применяют третий способ – компрессионный. Концы труб соединяют обжимными фитингами, которые при необходимости можно снять или заменить.

Сначала рассмотрим, как выполняют сварку. Подготовительные работы проходят по одному плану:

1. Подборка и проверка материалов для монтажа и инструментов. Нагреватели, скребки и торцеватели чистят, удаляют остатки полиэтилена и пыль, протирают растворителем. Трущиеся поверхности и узлы смазывают. Подбирают подходящие по диаметру вкладыши и зажимы.
2. Выбор параметров сварки. Инструменты программируют, заносят определенные параметры в память нагревательного оборудования.
3. Подготовка рабочего участка. Концы труб очищают от песка, налипшей глины, пыли, обтирают. Свободные концы прикрывают заглушками. Окислившиеся торцы зачищают скребками.
4. Фиксация и центрирование труб. Перед сваркой необходимо устранить овальность, поэтому концы труб центрируют, а затем закрепляют в нужном положении – ровно напротив друг друга.
5. Обработка торцов. С поверхности на концах снимают стружку толщиной 0,1-0,3 мм. Зазор между отрезками, соединенными встык, должен быть не более 0,3 мм. После чистки необходимо произвести сварку, не допуская загрязнения.

После подготовительных работ производят сварку.

Соединение при сварке «встык» происходит за счет «срастания» оплавленных торцов. Оплавления можно добиться, используя нагревательный инструмент с дисковым рабочим элементом.

В процессе сварки важно учитывать такие критерии, как температура и время оплавления, сила давления торцов, длительность периода осадки, давление во время осадки и время охлаждения.

Виды труб для газопроводов

В России, где наблюдается наибольшее количество природного газа, строительство и прокладка новых газопроводов ведется практически в течение всего года, что дает ей право быть одним из лидеров в данной сфере мировой экономики. Но наличие самого ресурса вовсе не является единственной составляющей этого процесса, ведь необходимы еще и определенные технические условия, чтобы этот газ донести до потребителя.

Для этого нужны трубы для газопроводов, по которым и происходит поставка сжиженного газа для различных предприятий и жилых объектов. Это так называемые «отводы», которые подают газ от подземных, надземных и наземных магистральных или базовых газопроводов в города и населенные пункты.

Газификация представляет собой довольно сложный процесс, представляющий собой целый ряд работ различного характера, среди которых проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб, нахождения новых месторождений газа, проведение подземных работ, установки магистральных линий и многое другое.

Если говорить о трубах ПНД, то проектирование и строительство газопроводов постепенно приходит на смену стальным трубам, ведь они ничуть не уступают им по надежности, ведь у них схожая прочность и толщина конструкции. Трубы из полиэтилена для газопровода – это идеальные конструкции, которые отличаются высокими техническими показателями, а также отменными эксплуатационными свойствами (лучше чем медные, стальные и пр.)

Категории газопроводов

Газопроводы-отводы могут отличаться между собой не только тем, какие материалы были использованы при строительстве газопроводных труб, какой у них срок службы, но и тем давлением газа, которое подается по этим трубам.

Исходя из этого, различают несколько категорий газопроводов:

1. Первая категория — газопроводы высокого давления. Давление газа в трубах будет наивысшим, составляя порядка 0,6 — 1,2 МПа.
2. Вторая категория — газопроводы высокого давления. Давление в данной категории будет колебаться от 0,3 до 0,6 МПа.
3. Газопроводы среднего давления. Показатели здесь будут порядка 0,005 — 0,3 МПа.
4. Газопроводы низкого давления. Значения этого низкого давления будут не более 0,005 МПа.

Если говорить о том, из какого именно материала должны изготавливаться газопроводы-отводы, то тут однозначного ответа нет. Это обусловлено тем, что при выборе того или иного материала, должны учитываться многочисленные факторы, влияющие на этот выбор.

Речь идет о состоянии почвы в том месте, где будет производиться прокладка труб, подземных магистральных линий, особенности местности, наличие блуждающих токов и вероятного возникновения коррозии, толщина и прочность конструкции, а также много других нюансов.

Это целый ряд подготовительных работ и анализа, а также расчет, который должны произвести специалисты в строгом соответствии с ГОСТом и установленными нормами газификации.

Материалы газопроводных труб

В советские времена производились и выпускались исключительно стальные трубы для этих нужд, толщина и прочность которых были различного значения, от низкого и выше, что естественно влияло на их срок службы. Однако с течением времени и развитием технологий, стал возможен выпуск труб из ПНД — полиэтилена низкого давления.

Сегодня появилась возможность использовать медные трубы и фитинги, что было раньше нецелесообразно, в виду того, что их толщина и прочность не отвечали всем требованиям, они были достаточно низкого качества, а их срок службы был не достаточен.

Материалы, из которых изготовлены те или иные газопроводы, напрямую влияют на область применения данных труб. К примеру, стальные трубы могут быть использованы в подземных и надземных видах наружной прокладки магистральных трубопроводов, а также в условиях внутридомовой установки газопровода. Трубы из ПНД подходят лишь для прокладки подземных магистральных линий, тогда как другие варианты прокладки строго запрещены.

Медные трубы и фитинги прекрасно подходят для установки их внутри помещений и квартир, а вот на улице их установка нежелательна, ведь на медной поверхности труб под воздействием влаги будет образовываться коррозия. Пресс фитинги, в данном случае, выполняют соединяющую роль во всей конструкции.

Как мы видим, требования эксплуатации у них разные, но это не единственные их различия, поэтому стоит поподробнее остановиться на каждом материале изготовления.

Газовые трубы из стали

Трубы, изготовленные из стали, являются самыми распространенными на сегодняшний момент. Это обусловлено тем, что область их применения достаточно широка, а качество и надежность таких конструкций остается на стабильно высоком уровне. Требования к эксплуатации предполагают защиту поверхности этих труб от пагубного воздействия коррозии металла.

Расчет показывает, что это представляет собой довольно затратные работы в плане ресурсов и финансирования. Кроме того, стальные трубы различаются между собой, что обусловлено тем, что для определенных областей применения, есть разные требования к эксплуатации, разная толщина и прочность стенок конструкции.

Виды газопроводных труб из стали:

• сварные (спиральный или прямой шов);
• бесшовные, получаемые в результате горячей, либо холодной деформации.

Кроме того, есть определенные требования согласно ГОСТу к качеству стали и различных химических добавок в нем. Был произведен расчет, в соответствии с ГОСТом, который показал, что изготовление труб из стали предполагает добавление следующих веществ:

В зависимости от того, какие именно требования к эксплуатации применяются для труб из стали, а также от вероятного расхода газа, будет производиться расчет параметров, среди которых толщина и диаметр труб.

Однако какой бы расчет не был произведен, данные показатели должны соответствовать требованиям ГОСТа, согласно которым:

1. При подземных прокладках, когда осуществляется укладка газопровода глубоко в земле, толщина стенок должна быть не менее 3 мм. Укладка, осуществляемая на поверхности, предполагает, что толщина стенок должна быть не менее 2 мм.
2. Диаметр должен быть равен 50 мм и более, если производится укладка распределительных сетей. Укладка внутри здания предполагает наличие труб диаметром 25 мм и более.

Изготовление труб из стали

В зависимости от того, где предполагается укладка газопровода, производится расчет параметров, отвечающих основным требованиям. Расчет показал, что наружная прокладка должна производиться трубами, со следующими показателями: диаметр не более 8,2 см (при использовании полуспокойной стали), для кипящей стали оправдано применение более низкого значения — 5,5 см, а толщина — не более 8 мм.

Согласно ГОСТу и нормам эксплуатации, газопроводные трубы из стали должны иметь следующие сведения:

• название производителя;
• подтверждение нормам качества ГОСТ;
• сведения о группе стали и категории;
• порядковый номер партии товара;
• сведения о прохождении необходимых испытания продукции;
• сведения о качестве элементов, выдаваемые отделом технического контроля.

Срок службы газопроводов, сделанных из стали, будет зависеть от места их расположения, но, в целом, расчет говорит о том, что этот срок составляет порядка 40 лет (безусловно, есть различные варианты более низкого качества, срок службы которых будет чуть меньше).

Полимерные трубы

Развитие технологий позволило использовать не только стальные трубы, но и другие материалы для изготовления подземных и других видов газопровода. Полиэтилен низкого давления (полимерные трубы), безусловно, относится к новым разработкам в данной области.

Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб во многом заменило использование стальных конструкций на аналоги из ПНД. Этому есть ряд причин, которые можно отнести к достоинствам данного материала.

Полиэтиленовые газопроводы имеют следующие преимущества:

1. Относительно небольшая масса конструкции, а также довольно простая прокладка подземных магистральных линий.
2. Материалы, применяемые при изготовлении аналогов из ПНД, высокого качества и очень хорошо выдерживают различные агрессивные среды, в период службы, а также позволяют не бояться появлению коррозии на поверхности.
3. Трубы ПНД выпускаются довольно большой длины, что позволяет не делать многочисленные отводы и стыки между конструкциями.
4. ПНД позволяет применять их при прокладке газопровода, имеющего разное давление, от низких и более высоких показателей.
5. Произведенный расчет показал, что срок службы аналогов из ПНД довольно высок и может достигать не менее 50 лет, при условии, что были соблюдены все требования к эксплуатации.

Несмотря на целый перечень преимуществ данного материала, стоит заметить, что полимерные трубы далеко не идеальны и имеют ряд недостатков:

1. ПНД можно применять только при подземных прокладках магистральных линий.
2. Рабочая температура имеет достаточно ограниченные значения.
3. Согласно ГОСТу и нормам эксплуатации, укладка полиэтиленовых труб, при пересечении различных магистральных автодорог и коммуникаций, должна осуществляться в специальном футляре из металла.
4. Укладка полиэтиленовых аналогов должна производиться на глубине не менее одного метра от поверхности. Если температура воздуха на улице опускается ниже 40°C, то прокладка должна производиться на глубине порядка 1,5 м. Однако, срок службы конструкции, установленной в таких условиях, может быть существенно ниже, чем это заявлено производителем.

Стоит отметить, что трубы из полиэтилена, изготовленные для газопроводов, выпускаются нескольких видов: ПЭ 80 и ПЭ 100, различающихся разным давлением газа, проходящего по ним.

Для пэ 80 данные показатели будут находиться в диапазоне до 3 и 6 атмосфер, а для ПЭ 100 — 3, 6, 10 и до 12 атмосфер. Разная будет и маркировка на упаковке: желтая полоска на ПЭ 80 и оранжевая на ПЭ 100.

Кроме того, есть еще и другой показатель, который говорит о способности ПНД выдерживать нагрузку на них — расчет значения MRS (иными словами — это прочность материала). Для пэ 80 это 8 МПа, для пэ 100 — 10 МПа. Показатель SDR (соотношение диаметр — толщина) у пэ 80 и пэ 100 также могут различаться.

Медные трубопроводы и фитинги

Согласно новым изменениям, внесенным в ГОСТ, медные трубы стали полностью пригодны для внутридомовой укладки газопровода. В виду особенностей материала, предусмотрена прокладка линий трубопровода низкого значения по давлению, а соединять их между собой должны пресс фитинги.

Данный материал имеет целый ряд преимуществ:

1. Относительно небольшой промежуток времени, в течение которого можно установить медные трубы на объекте. Непосредственно сама укладка трубопровода производится очень оперативно.
2. Медные аналоги имеют достаточно высокую устойчивость к проявлениям коррозии и агрессивной среды. Так же, их отличает хорошая прочность материала.
3. Большой срок службы данной конструкции, при условии соблюдений норм эксплуатации. Кроме того, медные аналоги обладают довольно приятным внешним видом.
4. Фитинги, используемые в прокладке этих конструкций, позволяют достичь достаточно сложных форм и конфигураций.

Стоит отметить, что прокладка медных труб должна быть произведена в строгом соответствии с нормами, которые описаны в ГОСТ Р 50838-95, где описаны все требования к эксплуатации и другие данные.

Несмотря на очевидные достоинства новых материалов, используемых для изготовления трубопроводов, не стоит забывать о традиционном производстве труб из стали. Высокая прочность и относительно большой срок службы, если соблюдаются все требования к эксплуатации, прописанные в ГОСТе, оставляют данный материал востребованным и по сей день. А в некоторых случаях, использование стали и вовсе является единственным решением, например, прокладка газового ввода в здание осуществляется только с помощью данных конструкций из стали.

Полимерные трубы и аналоги из меди, различные фитинги и прочие конструкции только лишь расширяют спектр применения газовых сетей, являясь своеобразной нишей в данной индустрии. Выбор в пользу того или иного материала не должен быть произведен самостоятельно, ведь оценить целесообразность и возможные риски способен только квалифицированный специалист, разбирающийся во всех тонкостях и нюансах, на основе которых осуществляется прокладка газопровода.

Ассортимент стальных труб для газопроводов, преимущества и недостатки

Основное назначение газопроводов – транспортировка горючих смесей, относящихся к категории опасных веществ. Именно этим обусловлено требование использования особого материала, чтобы исключить какие-либо утечки. Уже на первых этапах всеобщей газификации использовались стальные трубы для газопроводов. И даже современные аналоги из полимерных материалов не сумели вытеснить этот материал с современного рынка.

Категории стальных труб и виды газопроводов

Для прокладки магистралей используются разные виды труб для газопроводов, которые делят на две категории:

• Газовые трубы бесшовные могут быть горячей или холодной деформации.
• Сварные трубы различают по типу шва, он может быть прямым или спиралевидным.

При производстве обоих категорий основой служит углеродистая сталь, марки которой указаны в ГОСТ 380-2005.

Химический состав стали, а также тип и размер газопроводной трубы определяются следующими факторами:

• Величина рабочего давления. Этот параметр может иметь высокий, средний и низкий показатель.
• Место прокладки трубопровода. Он может быть подземным, наземным, подводным, а также располагаться в помещении.
• Назначение системы. Сеть бывает магистральной, распределительной и резервной.

Газопроводы магистрального назначения выполняют транспортировку на большие расстояния взрывоопасной смеси с рабочим давлением около 10 МПа. Их монтаж осуществляется из стальных труб большого диаметра, качество которых должно отвечать самым высоким требованиям. Читайте также: “Как выбрать трубы для газопровода в квартире или частном доме”.

Распределительная система предназначена для доставки газа до непосредственного потребителя. Трубы для газоснабжения могут иметь меньший диаметр и более тонкие стенки.

О назначении резервной сети говорит ее название – особые стратегические цели. Соответствие высокому качеству обусловлено тем, что эксплуатируется сеть только в определенной ситуации.

Документы, регламентирующие сортамент

ГОСТ 3265-75 регламентирует производство труб водогазопроводного назначения. Эти трубы используются при сборке распределительных систем для поставки природного газа с рабочим давлением не более 1,6 МПа. Диаметр таких труб не превышает 15 см, длина находится в пределах от 4 до 12 метров.

В ГОСТ 8734-75 указан сортамент труб бесшовных холоднодеформированных. Они предназначены для работы под давлением 10 МПа. Согласно документу трубы могут иметь наружный диаметр не больше 25 см, а длину от 4,5 до 9 метров.

По ГОСТ 8732-78 можно выбрать бесшовные горячедеформированные трубные изделия. Документом регламентированы следующие параметры трубы: размер наружного диаметра не более 55 см, толщина стенок до 7,5 см, длина от 4 до 12,5 метров. Возможна установка таких труб на магистральных трубопроводах, работающих под высоким давлением. Читайте также: “Как выполняется прокладка магистральных трубопроводов, какие трубы используются”.

ГОСТом 10704-91 определен возможный сортамент электросварных труб с прямым швом. Максимальный размер такого вида трубы достигает 142 см. В соответствии с диаметром устанавливается длина трубных изделий. Трубы большого диаметра для газопроводов могут иметь длину не менее 2 метров, максимальная длина может достигать 12 метров. Читайте также: “Виды стальных труб большого диаметра – особенности производства и использования”.

Достоинства и недостатки стальных труб для газопроводов

С положительной стороны газопроводные трубы характеризуются следующими свойствами:

• Высокие прочностные показатели.
• Незначительные показатели линейного расширения.
• Возможность работы с рабочей средой, имеющей высокое давление.
• Надежное герметичное соединение при соблюдении правил стыковки и отсутствии дефектов. Иногда также используются пластиковые трубы для газа в частном доме, о чем стоит почитать дополнительно.

Среди недостатков газопроводных труб можно отметить:

• Появление конденсата вследствие высокой теплопроводности.
• Вероятность появления процесса коррозии.
• Несгибаемость.
• Трудоемкий монтаж методом сварки.

Правила монтажа газопроводных труб из стали

Сборку газопроводных систем рекомендуется выполнять в соответствии с установленными правилами:

• Выполнение работ в полном соответствии с проектным положением.
• Качественное выполнение состыковки во избежание возможных утечек в период пользования трубопроводом.
• Выполнение монтажа с плотным прилеганием трубы к основанию.
• Сохранение антикоррозийной защиты, установленной производителем. Эта изоляция снижает восприимчивость стальной трубы к блуждающему току и предотвращает образование коррозии.
• Обязательная обработка сварных швов битумными составами.

Применяемые для газопроводов трубы, которые планируется укладывать в землю, необходимо использовать специальную изоляцию заводского производства. Технологический процесс ее изготовления имеет свои особенности, что делает невозможным выполнение таких работ на участке строительства. В соответствии с грунтовыми условиями изоляционное покрытие может быть обычного или усиленного исполнения.

Минимальная толщина стенки газопровода по нормам

Требуемая минимальная толщина стенки труб наружных газопроводов указана в разделе 4 и 5 СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 и разделу 5 СП 42-103-2003 Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов.

Приведен основные пункты, которые касаются требований к толщине стенки наиболее распространенных стальных и полиэтиленовых труб газопроводов.

Согласно разделу 4 СП 62.13330.2011:

п.4.6 При проектировании газопроводов следует выполнять расчеты на прочность для определения:

• толщины стенок труб и соединительных деталей;
• продольных напряжений, значения которых не должны превышать допустимых.

Трубы и соединительные детали для газопроводов должны соответствовать требованиям нормативных документов на продукцию.

Для стальных газопроводов следует применять трубы и соединительные детали с толщинами стенок не менее:

• 3 мм — для подземных,
• 2 мм — для надземных и внутренних.
• 1,2 мм — для импульсных газопроводов.

При строительстве, реконструкции газопроводов не допускается использование восстановленных стальных труб (для выполнения ими рабочих функций газопровода) и других бывших в употреблении металлоконструкций.

Характеристики предельных состояний, коэффициенты надежности по ответственности, нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий и их сочетаний, а также нормативные и расчетные значения характеристик материалов следует принимать в расчетах с учетом требований СП 20.13330. Расчеты газопроводов на прочность должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами.

4.6а Стальные трубы должны применяться в соответствии с СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб» и ГОСТ Р 55474-2013 «Системы газораспределительные. Требования к сетям газораспределения. Часть 2. Стальные газопроводы.»

Согласно п.4.3 полиэтиленовые трубы и соединительные детали могут изготовляться по ГОСТ Р 50838 и ГОСТ Р 52779 соответственно или по техническим условиям из композиций полиэтилена, отвечающих требованиям этих стандартов. Характеристики труб, изготовленных по техническим условиям, должны соответствовать или быть более жесткими, чем предусмотрено ГОСТ Р 50838-2009 (таблица 3), а для соединительных деталей — чем предусмотрено ГОСТ Р 52779-2007 (таблица 5).

4.11* Для подземных газопроводов могут применяться полиэтиленовые трубы , армированные стальным сетчатым каркасом с синтетическими нитями.

Полиэтиленовые трубы и соединительные детали для газопровода могут изготавливаться из полиэтилена одного наименования, допускается соединение деталей и труб из полиэтилена разных наименований (ПЭ 80 и ПЭ 100 или ПЭ 100/ПЭ 100-RC) сваркой деталями с закладными нагревателями (ЗН) из ПЭ 100.

Стальные бесшовные, сварные (прямошовные и спиральношовные) трубы и соединительные детали для газораспределительных систем могут быть изготовлены из стали, содержащей не более 0,25% углерода, 0,056% серы и 0,046% фосфора.

Согласно разделу 5 СП 62.13330.2011:

Согласно п.5.1.1 при прокладке газопроводов на расстоянии менее 50 м от железных дорог общей сети и внешних железнодорожных подъездных путей предприятий на участке сближения и на расстоянии 5 м в каждую сторону глубину заложения рекомендуется принимать не менее 2,0 м. Стыковые сварные соединения, за исключением выполненных на сварочной технике высокой степени автоматизации, или соединенные деталями с ЗН подлежат 100%-ному контролю физическими методами. При этом полиэтиленовые трубы рекомендуется применять из ПЭ 100/ПЭ 100-RC. Коэффициенты запаса прочности рекомендуется применять в соответствии с 5.2.4*. Толщину стенки стальных труб рекомендуется принимать на 2-3 мм больше расчетной.

5.5.5* Толщина стенок труб стального газопровода при пересечении им железнодорожных путей общего пользования и внешних железнодорожных подъездных путей предприятия должна на 2-3 мм превышать расчетную, но не менее 5 мм на расстояниях 50 м в каждую сторону от подошвы откоса насыпи или оси крайнего рельса на нулевых отметках.

Для полиэтиленовых газопроводов на этих участках и пересечениях автомобильных дорог категорий I-III, магистральных улиц и дорог должны применяться трубы и соединительные детали с SDR не более SDR 11 с коэффициентом запаса прочности не менее 3,2 для газопроводов, прокладываемых на территориях городов и сельских населенных пунктов. Для межпоселковых газопроводов давлением свыше 0,3 до 0,6 МПа должны применяться трубы из ПЭ 80 и ПЭ 100 или из ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 2,5, для межпоселковых газопроводов давлением свыше 0,6 до 1,2 МПа должны применяться трубы из ПЭ 100 или из ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 2,0.

5.4.3 На подводных переходах независимо от способа прокладки следует применять:

• стальные трубы с толщиной стенки на 2 мм больше расчетной, но не менее 5 мм;
• полиэтиленовые трубы и соединительные детали из ПЭ 100, имеющие SDR не более SDR 11.

При прокладке полиэтиленового газопровода давлением свыше 0,6 до 1,2 МПа методом наклонно-направленного бурения во всех случаях следует применять полиэтиленовые трубы из ПЭ 100 или ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 2,0, а при давлении газа до 0,6 МПа кроме труб из полиэтилена ПЭ 100 разрешается применение труб из ПЭ 80 с SDR не более SDR 11.

На подводных переходах шириной до 25 м при меженном горизонте, находящихся вне поселений, и при прокладке газопровода давлением до 0,6 МПа допускается применение труб из ПЭ 80 с SDR 11 в защитной оболочке, а при прокладке газопровода давлением свыше 0,6 до 1,2 МПа методом наклонно-направленного бурения во всех случаях следует применять полиэтиленовые трубы из ПЭ 100 в защитной оболочке или из ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 2,0.

5.6.6 При сейсмичности площадки строительства более 6 баллов, на подрабатываемых и закарстованных территориях, в районах многолетнемерзлых грунтов для полиэтиленовых газопроводов должны применяться: трубы и соединительные детали с SDR не более SDR 11 из ПЭ 100 или из ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 3,2 для газопроводов, прокладываемых на территориях городов и сельских населенных пунктов, и не менее 2,0 — для межпоселковых газопроводов.

При давлении газа в газопроводах давлением до 0,3 МПа следует применять полиэтиленовые трубы и соединительные детали из ПЭ 80, ПЭ 100 или ПЭ 100/ПЭ 100-RC с SDR не более SDR 11.

Согласно разделу 4 и 5 СП 42-103-2003

4.2 Толщина стенки полиэтиленовой (в том числе профилированной) трубы характеризуется стандартным размерным отношением номинального наружного диаметра к номинальной толщине стенки (SDR), которое следует определять в зависимости от давления в газопроводе, марки полиэтилена и коэффициента запаса прочности по формуле (1)

SDR = 2MRS / (MOP · C)+ 1, где (1)

• MRS — показатель минимальной длительной прочности полиэтилена, использованного для изготовления труб и соединительных деталей, МПа (для ПЭ 80 и ПЭ 100 этот показатель равен 8,0 и 10,0 МПа соответственно);
• МОР — рабочее давление газа, МПа, соответствующее максимальному значению давления для данной категории газопровода, МПа;
• С — коэффициент запаса прочности, выбираемый в зависимости от условий работы газопровода по СНиП 42-01 (СП 62.13330.2011).

5.5 Полиэтиленовые трубы при толщине стенки труб не менее 5 мм соединяют между собой сваркой встык или деталями с закладными нагревателями, при толщине стенки менее 5 мм — только деталями с закладными нагревателями.

Стальные трубы для газопроводов

Газопроводы сооружают для транспортировки к потребителям природного газа. Проектируют их проектные организации, получившие лицензию на проведение подобных работ. Для монтажа газопроводов применяются трубы из различных марок стали различными способами (при различной температуре и давлении).По методу производства стальные трубы для газа можно разделить на бесшовные (горячедеформированные и холоднодеформированные) и сварные (с прямым и спиральным швом).

Сталь для производства изделий этого вида должна соответствовать ГОСТ-у 380 88. Технические характеристики регламентирует ГОСТ 1050 88. Толщину труб определяют при помощи расчетов, учитывая, что для подземного трубопровода она должна быть не менее 3-х мм, для наземных – не менее 2-х мм. Газовая труба обязательно должна иметь сертификат. В документах должен быть указан производитель, ГОСТ, марка стали, метод производства, сведения об испытаниях, номер партии, отметка ОТК о соответствии.

Сферы применения стальных труб для газопроводов:

• – в системах газоснабжения с давление до 1,6 МПа – водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262—75) с условным проходом до 80 мм;
• – в газопроводах с различным давлением – бесшовные стальные трубы (ГОСТ 8734—75 и ГОСТ 8732—78), выдерживающие давление до 10 МПа;
• – в газопроводах с высоким давлением – сварные прямошовные трубы (ГОСТ 10704—76) с диаметром от 30 до 426 мм и толщиной стенки от 3-х до 12-и мм.

Преимущества стальных труб для газа

Стальные трубы для газопроводов:

• – прочные;
• – устойчивые к внутреннему давлению;
• – линейное расширение стальных труб в 20 раз меньше, чем у труб из полиэтилена;
• – стопроцентная газовая герметичность, что исключает протечки газа.

Недостатки стальных труб для газа:

• – склонность к коррозии, приводящая к уменьшению внутренней полости;
• – сравнительно большой вес;
• – трудоемкий и затратный во времени монтаж;
• – высокая теплопроводность, приводящая к образованию конденсата на наружной поверхности, в следствии чего начинается процесс коррозии;
• – сварное соединение – самое уязвимое для ржавчины;
• – ограничения в длине поставляемых изделий;
• – ограниченная гибкость.

Требования к газопроводу:

• – положение должно полностью соответствовать проекту;
• – на газопроводе должна быть полностью сохранена изоляция, которой оснащены стальные газовые трубы;
• – все соединения должны быть стопроцентно герметичными, не допускающими утечку;
• – трубы должны плотно прилегать к основанию;
• – постель должна быть сохранена;
• – обязательными элементами являются водоотводчики (для отвода конденсата с наружной поверхности) и компенсаторы (для нейтрализации линейного расширения трубы).

Траншею под газопровод нельзя готовить заранее. Ее дно должно быть очищено от мусора и камней. Газопровод монтируют из отдельных элементов, которые свариваются вне траншеи. При опускании отдельных элементов в траншею не допускаются удары об стенки или дно. Если газопровод прокладывается зимой, то траншея должна быть вырыта до не промерзшего грунта непосредственно перед укладкой элементов. На скалистых почвах требуется подсыпка из песка (примерно 200 мм).

Изоляция наружной поверхности стальных труб

Если трубопровод уложен в землю, он подвергается воздействию коррозии и блуждающих токов, разрушающих его стенки. Чтобы продлить срок службы труб, они покрываются различными антикоррозийными изоляционными материалами еще на заводе. При транспортировке и монтаже следует обращаться с трубами осторожно, так как восстановить изоляцию в полевых условиях достаточно сложно.

Во время монтажа все же необходимы работы по изоляции швов, которые образуются после сварки отдельных элементов трубопровода. Для этой цели используются различные антикоррозийные покрытия, изготовленные на основе битума, и рулонные материалы (крафт – бумагу или полимер). В зависимости от свойств грунта, антикоррозийная изоляция может быть нормальной, усиленной или весьма усиленной.

Труба очищается до металлического блеска. Потом на нее наносится грунтовка. Битумную мастику готовят в битумоварочных котлах и наносят на грунтовку при помощи лейки, пока она горячая. Поверх мастики внахлест наматывается рулонный изоляционный материал.

Внутренняя изоляция стальных труб

Для внутренней изоляции стальных труб чаще всего используют эпоксидные материалы. Они предотвращают коррозию внутренней поверхности и возникновение других отложений, сохраняя пропускную способность неизменной.

Трубопровод для транспортировки газа состоит не только из стальных труб, но и из кранов, гидравлических затворов, компенсаторов и конденсатосборщиков. Краны производятся из чугуна, стали и бронзы с диаметром 15 – 700 мм. Затворы выполняют функции отключающих устройств – для отключения газа в трубопровод подается вода, которая заполняет нижнюю часть затвора, прерывая поступление газа. Чтобы снова подключить газ, вода удаляется при помощи продувки. Испытания на прочность затворы проходят на заводе.

Компенсаторы монтируются в колодцы и соединяются с газопроводом. При минусовых температурах их перед установкой растягивают, при плюсовой – сжимают. Конденсатосборщики собирают с газопровода конденсат, поэтому монтируются в нижних его точках. Периодически воду из этих устройств необходимо удалить.

Трубы для магистральных газопроводов

Газопровод ‒ конструкция, состоящая из труб, по которым транспортируются какие-либо газообразные вещества. Существует несколько типов газопроводов, которые классифицируются в зависимости от давления, оказываемого перекачиваемой субстанцией на конструкцию:

• Низкого давления;
• Среднего давления;
• Высокого давления 1 категории;
• Высокого давления 2 категории.

Изделия, используемые для монтажа транспортной системы, тщательно проверяются на степень кривизны, которая не должна превышать 1,5 мм на 1 м длины, причем максимально допустимая общая кривизна может составлять до 0,2 процентов от всей длины.

Виды труб для магистральных газопроводов

Трубы для газопроводов делят на два типа в соответствии с материалом изготовления: пластиковые и стальные. И те и другие имеют свои преимущества. Так, изделия из полиэтилена являются довольно гибкими, что упрощает процесс устройства транспортной системы, и одновременно прочными, благодаря чему использовать их можно в местностях с суровым климатом. Еще одно положительное свойство подобных изделий заключается в устойчивости к агрессивным химическим веществам. Большим плюсом полиэтиленовых труб является их небольшой вес, упрощающий доставку и процесс монтажа трубопровода.

Стоит отметить и некоторые ограничения в использовании пластмассовой трубной продукции. Устройство газопроводов с высоким давлением из таких изделий в черте города не допускается. Также нельзя монтировать газотранспортную конструкцию в районах с повышенной сейсмической опасностью (более 6 баллов) и температурой окружающей среды ниже ‐45 о С.

Стальные трубы для газопроводов могут быть электросварными (чаще прямошовными) или бесшовными. Для устройства газопроводной системы всегда берутся трубы больших диаметров, варьирующихся в пределах 508‐1420 мм. Толщина стенок также может быть различной, и составляет от 7 до 48 мм.

Для производства изделий используются только качественные виды стали, например, низколегированные с повышенной прочностью или углеродистые. Как правило, трубы для магистральных газопроводов диаметром до 500 мм производятся из низкоуглеродистых, либо из спокойных и полуспокойных углеродистых марок сталей. Для изготовления изделий, имеющих диаметр до 1020 мм, применяются спокойные и полуспокойные низколегированные стали. Трубы с наибольшим диаметром производятся из материала повышенной прочности, обработанного термически.

Защита магистральных трубопроводов

Для длительной безаварийной эксплуатации газопровода, устроенного с помощью стальных труб, необходимо обеспечить надежную защиту металла от коррозии. Для этого изделия покрываются изоляцией, например, битумом, эмалью, либо специальной пленкой. Предохранительные клапаны применяются для защиты трубопровода от разрушения вследствие повышения давления газа.

Заказать наши услуги и продукцию можно прямо сейчас по тел. 8 (495) 641-75-29.

Оценка статьи:

(пока оценок нет)

Загрузка...

Сохранить себе в: