Типы труб подземного газопровода: HDPE или сталь, нормы и советы по установке

Короткий ответ: полиэтилен со стальным покрытием в качестве резервной основы.

Трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE), изготовленные в соответствии с ASTM D2513, представляют собой материал, который сегодня большинство газовых подрядчиков выбирают для подземных газопроводов. Он не подвержен коррозии, его сварные соединения достаточно прочны, чтобы с ним можно было обращаться как с непрерывной трубой, и он может огибать препятствия, не требуя ни одного подземного фитинга. Стальная труба с покрытием является законным вторым вариантом, и она по-прежнему требуется в некоторых местах, в условиях высокого давления или в необычных почвенных условиях. Медь, черное железо, ПВХ и незащищенную сталь не следует закапывать в газовую траншею, если только в конкретных нормах или списке производителя не указано, что это возможно.

Этот вывод имеет значение, поскольку неисправности подземных газопроводов не похожи на неисправности наземных труб. Небольшая утечка под подъездной дорожкой может оставаться незамеченной в течение многих лет, и для ее устранения придется раскапывать всю линию. Таким образом, выбор материала не является процессом предпочтения; это решение о соответствии нормам и безопасности.

Почему трубы из полиэтилена высокой плотности стали стандартом для подземных газопроводов

Полиэтиленовая труба для газоснабжения — это проверенный, регулируемый продукт, а не обычная пластиковая труба. Он производится специально в соответствии со стандартом ASTM D2513 и обычно выглядит как труба SDR 11 с идентификационной полосой и напечатанной маркировкой, указывающей класс материала и номинальное давление. Для большинства бытовых и коммерческих газораспределительных систем смола PE4710, также продаваемая на многих мировых рынках как PE100, является маркой материала, требуемой действующими спецификациями.

Три характеристики объясняют, почему HDPE доминирует на подземном рынке:

• Устойчивость к коррозии. Полиэтилен не требует упаковки, покрытия или катодной защиты, а это означает, что ничто не разлагается со временем во влажной или кислой почве.
• Сплавленные соединения. Стыковая сварка и электросварка соединяют полиэтиленовые трубы путем плавления материалов, образуя герметичное соединение, которое часто прочнее, чем сама стенка трубы. Ниже уровня грунта не требуются механические соединения, резьба или соединения, склеенные растворителем.
• Устойчивость при движении по земле. ПЭ трубы могут изгибаться при осадке почвы, движении мороза и даже незначительной сейсмической активности без образования трещин, что является большим преимуществом по сравнению с жесткими металлическими трубами.

Однако существуют условия, связанные с использованием газовых труб из полиэтилена. Поскольку материал неметаллический, код требует, чтобы трассирующий провод был закопан в трубу, чтобы будущие раскопки могли обнаружить линию. ПЭ трубы также необходимо защищать от прямых солнечных лучей при хранении, и они не предназначены для открытых надземных прокладок. При типичной установке линия PE переходит на стальную линию или линию CSST над землей на стояке, расположенном у счетчика или стены здания.

Когда должностные лица норм или условия проекта требуют стальной трубы

Сталь остается рекомендуемым материалом для многих подземных газовых установок, особенно в коммерческих и промышленных проектах, где более высокое рабочее давление, риск механического повреждения или местные поправки к нормам топливного газа отдают предпочтение металлической линии. Базовым материалом норм является труба из кованого железа или стали стандартного веса Schedule 40, оцинкованная или иным образом защищенная от коррозии.

Однако само по себе цинкование не является достаточной защитой для закопанной стали в большинстве почв. Принятой практикой является покрытие трубы системой защиты от коррозии, такой как скотч, защитная лента, нанесенная на заводе, или экструдированное полиэтиленовое покрытие, а в агрессивных почвах добавляется специальная система катодной защиты. Незащищенная черная сталь, зарытая в почву, начнет быстро корродировать; внешняя ржавчина в сочетании с внутренними соединениями серы, содержащимися в природном газе, значительно сокращает срок службы.

Стальные трубы также вызывают проблемы с соединением: резьбовое соединение Schedule 40 приемлемо по многим нормам, но резьбовые соединения являются обычным местом утечки, когда труба подвергается постоянному изгибу и вибрации от осадки почвы. По этой причине многие подрядчики предпочитают приваривать стальные отрезки, а не нарезать резьбу, когда трасса будет заглублена.

Выбирайте сталь, когда этого явно требует газовая компания, местный инспектор или технические условия, когда глубина заглубления должна быть минимальной или когда линия пересекает участок, где почва настолько каменистая, что пластиковая труба может быть проколота обратной засыпкой, прежде чем она будет закрыта. В противном случае HDPE почти всегда будет более простым, дешевым и долговечным выбором.

Материалы труб, которые следует избегать в газовой траншеи

Некоторые материалы, которые идеально подходят для водопроводных, дренажных или внутренних газопроводов, не должны находиться под землей в газовой системе. Знать, от чего отказаться, так же важно, как знать, какой купить.

Черная железная труба является стандартным материалом для внутренних газопроводов во многих зданиях, но он не имеет защиты от коррозии и его нельзя закапывать непосредственно в землю. Медь запрещен большинством норм, касающихся топливного газа, поскольку соединения серы в природном газе разъедают медь, образуя коррозионную накипь, которая может выйти из строя в течение нескольких лет. ПВХ Это наиболее распространенная ошибка среди менее опытных покупателей: дренажная труба из ПВХ не рассчитана на давление газа и не разрешена нормами, а ее склеенные растворителем соединения могут открываться при движении почвы. CSST предназначен для гибких газопроводов внутри помещений; только определенные перечисленные версии для прямого захоронения могут быть установлены под землей, и даже они обычно должны быть проложены через кабелепровод и соединены с системой заземления.

Правила монтажа, применимые к любому подземному газопроводу

Самая лучшая труба в мире не пройдет проверку, если ее неправильно закопать. Международный кодекс по топливному газу и Международный жилищный кодекс, которые составляют основу большинства местных правил, касающихся газопроводов, устанавливают проверяемые требования, применимые как к полиэтиленовым, так и к стальным системам.

• Глубина захоронения. Газопроводы обычно должны иметь покрытие толщиной не менее 12–18 дюймов, с более глубоким покрытием под подъездными дорогами и зонами движения транспортных средств. Местные власти могут увеличить эту глубину; перед тем, как рыть траншею, проверьте лист поправок.
• Трассирующая проволока и маркировочная лента. Неметаллические трубопроводы должны быть проложены с помощью непрерывного трассирующего провода, идущего к контрольной точке, и во многих юрисдикциях также требуется обнаруживаемая предупреждающая лента над трубой для предупреждения экскаваторов.
• Защита от обратной засыпки. Первый слой засыпки не должен содержать камней и острого мусора; песок или мелкая почва обычно используются для защиты трубы и любого покрытия от повреждений.
• Испытание давлением. Подземные трубопроводы должны быть испытаны под давлением перед засыпкой траншеи, чтобы утечки были обнаружены, пока они еще доступны.
• Разрешение и проверка. Большинству муниципалитетов требуется разрешение на любые работы по газопроводу, и они планируют проверку на этапе открытой траншеи. Работа без проверки во многих случаях лишает страхового покрытия.

Каждое из этих требований существует, поскольку заглубленные трубы невозможно впоследствии визуально осмотреть. Стоимость правильного выполнения работы во время установки тривиальна по сравнению со стоимостью раскопок бетонной подъездной дороги для обнаружения точечной утечки.

На что обратить внимание при покупке труб для проекта подземного газа

Не каждая полиэтиленовая труба одобрена для газа, и не каждый поставщик имеет средства контроля производства, позволяющие поставлять стабильную продукцию. Сравнивая предложения, проверьте четыре пункта, которые отделяют материал, соответствующий нормам, от риска ответственности.

Во-первых, труба должна быть произведена в соответствии с признанным газовым стандартом, например, ASTM D2513 в Северной Америке, ISO 4437 для газа на многих международных рынках или соответствующим национальным стандартом, и должна быть промаркирована соответствующим образом. Во-вторых, он должен быть изготовлен из первичной смолы PE4710 или PE100; переработанные соединения или соединения сторонних производителей предлагают более низкую стоимость, но они не содержат данных о разрыве под напряжением, которые требуются газовой службе. В-третьих, производитель должен иметь возможность документировать контроль качества с помощью производственной системы, сертифицированной по стандарту ISO 9001, и собственной лаборатории, которая проверяет каждую партию. В-четвертых, проверьте маркировку отслеживания на трубе, которая должна указывать производителя, класс материала, номинальное давление и дату изготовления в несмываемой печати.

Производители, обслуживающие экспортные рынки газа, такие как Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. в Шанхае, Китай, обычно строят свою линию HDPE специально с учетом этих требований. Шанхай Чжунсу производит специальный Труба ПНД для газа дистрибуция, управляет объектом площадью 70 000 квадратных метров и имеет сертификаты ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18001, а также аккредитованную CNAS лабораторию для испытаний материалов и давления. Практический смысл для покупателя заключается в том, что качество газопровода зависит от сочетания качества материала, контроля производства и качества монтажа. Дешевая труба без маркировки, закопанная на неправильной глубине, может свести на нет все остальные части хорошо спроектированной системы.