Типи труб для підземних газопроводів: HDPE проти сталі, коди та поради з монтажу

Коротка відповідь: поліетилен зі сталлю з покриттям в якості резерву

Труби з поліетилену високої щільності (HDPE), виготовлені відповідно до ASTM D2513, є матеріалом, який більшість газових підрядників вибирають сьогодні для підземних газопроводів. Він не піддається корозії, його зварні з’єднання достатньо міцні, щоб використовувати їх як безперервну трубу, і він може згинатися навколо перешкод, не вимагаючи жодного підземного фітингу. Сталева труба з покриттям є законним другим варіантом, і вона все ще потрібна в деяких місцевостях, у системах з високим тиском або в незвичайних умовах ґрунту. Мідь, чорний чавун, ПВХ і незахищену сталь не слід закопувати в газову траншею, якщо це не вказано в спеціальному коді або списку виробника.

Цей висновок має значення, оскільки аварії підземних газопроводів не схожі на аварії надземних труб. Невеликий витік під під’їздом може залишатися непоміченим роками, і для його ремонту необхідно розкопати всю лінію. Таким чином, вибір матеріалу не є завданням переваги; це рішення щодо відповідності коду та безпеки.

Чому труби HDPE стали стандартними для підземних газопроводів

Поліетиленова труба для газової служби є перевіреним, регламентованим продуктом, а не звичайною пластиковою трубою. Вона виготовляється спеціально за стандартом ASTM D2513 і зазвичай виглядає як труба SDR 11 з ідентифікаційною смугою та друкованими маркуваннями, які вказують на клас матеріалу та номінальний тиск. Для більшості житлових і комерційних газорозподільних систем смола PE4710, яка також продається як PE100 на багатьох світових ринках, є матеріалом, якого вимагають поточні специфікації.

Три характеристики пояснюють, чому HDPE домінує на підпільному ринку:

• Стійкість до корозії. Поліетилен не потребує обгортання, покриття чи катодного захисту, а це означає, що з часом нічого не руйнується у вологому чи кислому ґрунті.
• Оплавлення з'єднань. З’єднання поліетиленових труб методом стикового та електромуфтового з’єднання відбувається шляхом плавлення матеріалів разом, утворюючи з’єднання, яке є герметичним і часто міцнішим, ніж сама стінка труби. Нижче за класом не потрібні механічні з’єднання, різьблення або цементовані розчинником з’єднання.
• Стійкість до руху грунту. ПЕ труба може згинатися під час осідання ґрунту, руху морозу та навіть незначної сейсмічної активності без розтріскування, що є головною перевагою перед жорсткою металевою трубою.

Однак існують умови, пов’язані з використанням ПЕ газопроводів. Оскільки матеріал є неметалевим, код вимагає трасування дроту разом із трубою, щоб майбутні розкопки могли знайти лінію. PE труби також повинні бути захищені від прямих сонячних променів під час зберігання, і вони не призначені для відкритих надземних прокладок. У типовій установці PE лінія переходить у сталь або CSST над землею на стояку, розташованому біля лічильника або стіни будівлі.

Коли представники Кодексу або умови проекту вимагають сталевих труб

Сталь залишається специфікованим матеріалом для багатьох підземних газових установок, особливо в комерційних і промислових проектах, де вищий робочий тиск, ризик механічних пошкоджень або місцеві поправки до норм паливного газу віддають перевагу металевій лінії. Базовим матеріалом коду є кована або сталева труба стандартної ваги Списку 40, оцинкована або іншим чином захищена від корозії.

Однак лише цинкування не є достатнім захистом для закопаної сталі в більшості ґрунтів. Загальноприйнятою практикою є обгортання труби системою захисту від корозії, такою як шотландське покриття, захисна стрічка, нанесена фабричною фабрикою, або екструдоване поліетиленове покриття, а в агресивних ґрунтах додається розроблена система катодного захисту. Незахищена чорна сталь, закопана в землю, почне швидко кородувати; зовнішня іржа в поєднанні з внутрішніми сполуками сірки, що містяться в природному газі, різко скорочує термін служби.

Сталева труба також викликає занепокоєння щодо з’єднань: різьбове з’єднання згідно зі Списком 40 є прийнятним за багатьма правилами, але різьбові з’єднання є звичайним місцем витоку, коли труба піддається тривалому вигину та вібрації через осідання ґрунту. З цієї причини багато підрядників віддають перевагу зварюванню сталевих відрізків, а не різьбленню, коли ділянка буде закопана.

Вибирайте сталь, якщо цього явно вимагає газова служба, місцевий інспектор або інженерна специфікація, коли глибина заглиблення має бути мінімальною або коли лінія перетинає ділянку, де ґрунт настільки кам’янистий, що пластикову трубу можна проколоти засипкою, перш ніж вона буде покрита. В іншому випадку HDPE майже завжди буде простішим, дешевшим і довговічнішим вибором.

Матеріали труб, які слід уникати потрапляння в газову траншею

Деякі матеріали, які цілком підходять для водопостачання, дренажу або внутрішніх газопроводів, не належать під землю в газовій системі. Знати, від яких відмовитися, так само важливо, як і знати, який купити.

Чорна залізна труба є стандартним матеріалом для внутрішніх газопроводів у багатьох будівлях, але він не має захисту від корозії та не повинен бути закопаний безпосередньо. Мідь заборонено більшістю норм щодо паливного газу, оскільки сполуки сірки в природному газі атакують мідь, утворюючи корозійний накип, який може вийти з ладу протягом кількох років. ПВХ є найпоширенішою помилкою серед менш досвідчених покупців: дренажна труба з ПВХ не відповідає вимогам тиску газу та не допускається законодавством, а її з’єднання, закріплені розчинником, можуть відкриватися під час руху ґрунту. CSST призначений для внутрішніх гнучких газопроводів; лише певні перелічені версії з прямим закопуванням можуть бути встановлені під землею, і навіть ті, як правило, повинні бути прокладені через трубопровід і приєднані до системи заземлення.

Правила монтажу, які застосовуються до будь-якої підземної газопроводи

Найкраща труба в світі не проходить перевірку, якщо її закопати неправильно. Міжнародний кодекс щодо використання паливного газу та Міжнародний житловий кодекс, які є основою для більшості місцевих нормативних актів щодо газопроводів, встановлюють вимоги, які можна перевірити, які стосуються як поліетиленових, так і сталевих систем.

• Глибина заглиблення. Газопроводи зазвичай повинні мати принаймні 12-18 дюймів покриття, з більш глибоким покриттям під під’їздами та зонами руху транспортних засобів. Місцева влада може збільшити цю глибину; перевірте аркуш поправок перед копанням траншеї.
• Трасуючий дріт і маркувальна стрічка. Неметалічні труби повинні бути встановлені з безперервним трасуючим дротом, який проходить до контрольної точки, і багато юрисдикцій також вимагають видимої попереджувальної стрічки над трубою, щоб попередити екскаваторів.
• Захист від засипки. Перший шар засипки повинен бути без каменів і гострого сміття; для захисту труб і будь-якого покриття від пошкоджень зазвичай використовується пісок або дрібний грунт.
• Випробування тиском. Перед тим, як засипати траншею, необхідно перевірити підземний трубопровід, щоб виявити витоки, поки вони ще доступні.
• Дозвіл та перевірка. Більшість муніципалітетів вимагають дозволу на будь-які роботи з газопроводу та планують перевірку на етапі відкритої траншеї. Робота без перевірки в багатьох випадках анулює страхове покриття.

Кожна з цих вимог існує, оскільки закопану трубу неможливо візуально оглянути пізніше. Вартість належного виконання роботи під час монтажу є незначною порівняно з вартістю копання бетонної під’їзної дороги для виявлення витоку.

На що звернути увагу, купуючи труби для підземного газового проекту

Не кожна поліетиленова труба схвалена для використання газу, і не кожен постачальник має засоби контролю виробництва, щоб постачати стабільний продукт. Коли ви порівнюєте пропозиції, перевірте чотири пункти, які відокремлюють матеріал, що відповідає кодексу, від ризику відповідальності.

По-перше, труба має бути виготовлена ​​відповідно до визнаного газового стандарту, такого як ASTM D2513 у Північній Америці, ISO 4437 для газу на багатьох міжнародних ринках або відповідного національного стандарту, і вона повинна мати відповідне маркування. По-друге, він повинен бути складений із первинної смоли PE4710 або PE100; перероблені компаунди або компаунди сторонніх виробників пропонують нижчу вартість, але вони не містять даних про розрив напруги, яких вимагає газова служба. По-третє, виробник повинен мати можливість задокументувати контроль якості за допомогою системи виробництва, сертифікованої ISO 9001, і внутрішньої лабораторії, яка перевіряє кожну партію. По-четверте, перевірте маркування простежуваності на трубі, яке повинно ідентифікувати виробника, клас матеріалу, номінальний тиск і дату виробництва в постійному друкованому вигляді.

Виробники, які обслуговують експортні газові ринки, такі як Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. у Шанхаї, Китай, зазвичай структурують свою лінію HDPE відповідно до цих вимог. Shanghai Zhongsu виробляє спец Труба ПНД для газу дистрибуції, керує об’єктом площею 70 000 квадратних метрів і має сертифікати ISO 9001, ISO 14001 і OHSAS 18001, а також акредитовану CNAS лабораторію для випробувань матеріалів і тиску. Практичний момент для покупця полягає в тому, що газопровід настільки якісний, наскільки це поєднання якості матеріалу, контролю виробництва та якості монтажу. Дешева труба без маркування, закопана на неправильній глибині, може звести нанівець усі інші частини добре спроектованої системи.