Трубы для газопроводов реферат

Обновлено: 18.05.2024

Одним из важнейших вопросов при автономной газификации дома является соблюдение норм и требований пожарной безопасности. Еще на этапе проектирования нужно четко знать, какие трубы для газа применимы для наружного и внутридомового монтажа. Удачная комбинация их различных видов обеспечит максимальную надежность трубопровода.

Мы расскажем, как производится выбор труб в зависимости от эксплуатационной категории газопровода. Подскажем, какие изделия применяются для прокладки внешних веток и внутренней разводки. С учетом наших рекомендаций вы сможете идеально подобрать материал для устройства системы и проконтролировать работу наемных газовиков.

Основная классификация газопроводов

Категория газопровода, зависящая от величины давления газа, является одним из важнейших критериев, которые оказывают существенное влияние на выбор материала труб.

Выделяют 5 основных категорий газовой сети:

I-А — конструкция с наивысшим давлением, превосходящим 1,2 МПа. Диаметр трубы 1000-1200 мм, назначение — подсоединение тепловых станций, турбин и паровых установок.
I — система с высоким давлением, находящимся в пределах 0,6-1,2 МПа. Ее назначение — транспортировка газа и обустройство пунктов газораспределения.
II — давление ниже, чем в предыдущей категории, но все же считается высоким. Оно колеблется в диапазоне 300-600 кПа. Диаметр трубы 500-1000 мм, назначение газопровода — доставка газа из газораспределителей к объектам промышленности, домам жилого и социально-бытового назначения.
III — конструкция среднего давления с показателями в 5-300 кПа. Допускается применение труб диаметром 300-500 мм. Ее назначение — транспортировка газа из магистрали к газораспределительным пунктам, которые располагаются у жилых домов.
IV — система с минимальным давлением (менее 5 кПа). Диаметр трубы не превышает 300 мм, назначение — доставка газа от вводного газопровода в жилые дома и непосредственно к конечным приборам газопотребления.

Помимо категории газопровода и величины давления, немаловажное влияние на выбор труб оказывают особенности их прокладки и условия эксплуатации — внешняя или внутренняя укладка, наземная или подземная.

Если они будут укладываться в землю, то придется считаться с такими факторами, как глубина промерзания, плотность и толщина слоя грунта, вероятность коррозионных процессов, присутствие блуждающих токов.

Наземный или воздушный газопровод отличается простотой проведения монтажных работ по его созданию, но для надежной эксплуатации требуется дополнительный уход

Для обеспечения стабильной о долговечной работы газопровода, нужно еще на этапе подготовительных и проектировочных работ учесть особенности монтажа и эксплуатации, выполнить все анализы, которые предписывают нормы газификации.

Типы материалов для газовых труб

Основные требования к системе транспортировки газа состоят в их пожарной безопасности, которая достигается полной герметизацией стыковых соединений. Раньше для устройства сети применялись исключительно стальные изделия, срок эксплуатации которых зависел от толщины материала и давления в системе.

Сегодня, наряду со стальными трубами, при создании и обустройстве газопроводов весьма активно используются промышленные изделия из меди и полиэтилена. Непосредственное влияние на выбор материала оказывает область применения.

Так, стальные трубы подойдут для надземных и подземных газопроводов. Они успешно используются как для внутридомовой разводки, так и для создания магистралей самого высокого давления. Полиэтиленовые же трубы подходят лишь для подземной укладки, а медные — для монтажа газовых систем внутри квартир и домов.

Полиэтиленовые газопроводы успешно вытесняют стальные подземные конструкции аналогичного назначения благодаря простоте монтажа, долговечности и более низкой стоимости

Чтобы разобраться, какие трубы можно использовать для транспортировки газа, предстоит ознакомиться не только с нормами устройства и проектирования газопроводов, но и разобраться в слабых и сильных сторонах каждого их материалов.

Характеристика и использование стальных труб

В нынешнее время стальные газопроводы являются наиболее распространенными. Это связано с высокой надежностью материала и широкой областью применения.

Общее описание изделий из стали

Требованиям строительных норм газификации отвечают сварные трубы со спиралевидным либо прямым швом или бесшовные изделия горячей, либо холодной, прокатки. Они повсеместно и применяются при сооружении как магистральных трубопроводов так и линий подключения к частным домам.

Для изготовления стальных труб, применяемых для газификации, используется низкоуглеродистая сталь (до 0,25%). Из нее удаляется сера (содержание не более 0,056%) и фосфор (содержание не более 0,046%). Это нужно, чтобы придать материалу требуемые свойства.

Главные параметры труб — толщина стальной стенки и диаметр газопровода, которые определяются расчетным путем и зависят от объема прокачиваемого газа и давления в системе.

Бесшовные стальные трубы наиболее часто используются для устройства газопровода высокого давления, это обусловлено максимальной герметичностью стыков, которые получаются в процессе соединения

Помимо расчетных значений, стальной трубопрокат должен соответствовать ГОСТу, главные требования которого заключаются в таких параметрах:

диаметр внутреннего газопровода должен составлять 25 мм и больше;
диаметр трубы для устройства газораспределительных систем — 50 мм;
для возведения надземного газовода допускается применение изделия, при изготовлении которого использована сталь толщиной 2 мм и выше;
толщина стали подземного газовода должна составлять не меньше 3 мм.

Помимо способа укладки газопровода, на диаметр и толщину стенок стальных изделий могут оказывать влияние сейсмические и климатические особенности территории, на которой осуществляется строительство.

Маркировка стальных труб

Любой специалист обязан разбираться в маркировке труб, так как за набором простых букв и цифр кроется важная информация. Так, аббревиатура ВГП обозначает, что перед вами водогазопроводная труба, изготовление которой должно регламентироваться ГОСТ 3262-75.

На пакет стальных труб диаметром менее 159 мм вывешивается ярлык с маркировкой, ознакомившись с которым можно узнать полную характеристику изделия

Маркировка присутствует непосредственно на трубе, толщина которой более 3,5 мм, а ДУ превышает 159 мм. В противном случае маркируется пакет изделий, на котором вывешивается ярлык, содержащий информацию о длине и диаметре, марке используемой стали. Обязательно на ярлыке должен присутствовать знак ОТК изготовителя.

Буквы в маркировке стальных труб соответствуют следующим параметрам:

П – сталь повышенной точности;
Н – наличие накатанной резьбы;
Р – наличие нарезанной резьбы;
Д – удлиненная резьба;
М – оснащение муфтой.

Стандартная длина стальных труб ВГП составляет 4-12 м. Они именуются мерными. При длине более 12 м их называют немерными.

Особенности газопроводов из стали

Тонкостенные легкие трубы из стали применяются исключительно в газоводах низкого давления, которые используют в газификации частных домов и в сооружении внутриквартирной разводки. Небольшой вес материала облегчает работу с трубами и позволяет без проблем укладывать сеть, характеризующуюся сложными конструкционными особенностями.

Легкие изделия можно изгибать под небольшим углом не прибегая к помощи трубогиба. Трубы из стали с тонкими стенками отличаются высокой теплопроводностью, которая нередко приводит к образованию конденсата.

Избежать преждевременного старения в результате коррозии можно, если после монтажа трубопровода их поверхность обработать масляной краской. Чем больше ее слоев будет нанесено, тем эффективнее окажется защита стали. Такие изделия могут легко соединяться пайкой, а также допускается резьбовое соединение при помощи фитингов.

Резьбовое соединение – наиболее уязвимое место газопровода, для уплотнения лучше всего применять льняное волокно, а после монтажа проверять герметичность соединения нанесением на стык мыльного раствора

При необходимости устройства газовода, который сможет выдерживать максимально высокое давление, принято использовать более массивные толстостенные усиленные трубы. Наиболее высокая прочность газопровода достигается при качественном соединении бесшовных труб из стали, путем сваривания, на конечном этапе обязателен контроль соединений.

Достоинства и недостатки конструкций

Стальные изделия в силу своих физических качеств характеризуются высокой прочностью, а качественно выполненные сварочные работы обеспечивают надежность и герметичность шва. Их можно считать универсальными благодаря возможности выполнения наземной и подземной укладки. А также они подходят как для внутреннего, так и для наружного использования.

Наряду с позитивными моментами, есть еще и целый ряд недостатков, которые нельзя не учитывать при выборе труб и проведении мероприятий по оптимизации срока службы стальных газоводов:

сложность выполнения монтажных работ;
низкая коррозионная стойкость;
склонность к образованию конденсата, особенно активно проявляющаяся в легких трубах;
высокая масса;
дороговизна;
плохая гибкость.

При соблюдении строительных норм, правил монтажа, эксплуатации и обеспечении качественной изоляции время бесперебойной эксплуатации стального газопровода составит не менее четырех десятилетий.

Особенности газовых труб из полиэтилена

Наряду со стальными конструкциями в последнее время активно используются иные изделия, для изготовления которых применяются полимерные материалы.

Монтажные работы по устройству полиэтиленового газопровода выполняются куда быстрее, чем в случае со стальными трубами, что объясняется отсутствием резьбовых соединений и необходимостью применения тяжелого электро- и газосварочного оборудования.

Методы соединения полимерных конструкций

На сегодняшний день качество полиэтиленовых труб дает возможность устраивать надежные подземные газопроводы, срок службы которых достигает 80-90 лет. Чаще всего сеть из полиэтиленовых материалов устраивают для подведения линии к частным домам.

Помимо этого, такие изделия могут быть использованы для транспортировки газа в системах, давление которых не превышает 1,2 МПа.

Для соединения полиэтиленовых труб встык нужно их тщательно отцентрировать, разогреть края до плавления и соединить под давлением, которое выставляется на регулируемом центраторе

Герметичность соединения полиэтиленовых труб надлежащего качества обеспечивается сваркой, которая может быть выполнена двумя способами:

Трубы, края которых предварительно разогреты специальным паяльником, монтируются встык. Подобным образом происходит и монтаж фитингов. Разогрев должен выполняться до достижения вязкости.
Края изделия заводятся в специальную соединительную муфту, внутри которой присутствуют нагревательные элементы. Подающееся напряжение обеспечивает разогрев элементов и фиксацию труб в фитинге. Полученный с помощью электромуфтовой сварки стык выдерживает давление до 16 МПа.

Если решается вопрос об индивидуальном подключении к газовой сети, то лучше предпочесть более дешевый вариант монтажа, полагающий сварку встык.

При коллективной газификации коттеджных поселков, дачных обществ, деревень лучше прибегать к более дорогой электромуфтовой сварке полиэтиленовых элементов газопровода. Именно этот способ обеспечивает максимальную герметичность и надежность соединения.

Характеристики полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена производятся диаметром от 20 до 400 мм, стандартные типоразмеры маркируются SDR11 и SDR17,6. В зависимости от класса прочности различают изделия с маркировкой ПЭ80 (черного цвета с желтыми вставками) и ПЭ100 (черного цвета с голубыми вставками).

Полиэтиленовая труба ПЭ-80 маркируется характерной линией голубого цвета, применяется для устройства подземного газопровода с низким давлением

Для индивидуальной газификации и обустройства трубопровода низкого давления подходят полиэтиленовые трубы ПЭ80. В свою очередь, изделия ПЭ100 имеют более высокую прочность, и допускается их использование для создания газоводов с давлением до 1,2 МПа.

Нужно учесть, что монтаж труб ПЭ100 потребует больших усилий, так как их придется разогревать до более высокой температуры, однако, эти затраты компенсируются отличным качеством соединения.

Достоинства и недостатки газовых полимерных труб

Популярный ранее стальной трубопрокат заметно вытесняется полиэтиленовыми аналогами.

Этому факту есть немало разумных объяснения, которые кроются в полезных качествах ПЭ труб:

Хорошая коррозионная стойкость, возможность выдерживать воздействие химически агрессивных соединений.
Высокая прочность, стойкость к механическому воздействию.
Отличная пропускная способность, обеспечивающаяся отсутствием шероховатостей. Если провести сравнение полиэтиленовых изделий со стальными такого же диаметра, то пропускная способность газовода из ПЭ труб будет на 30% выше.
Простота производства монтажных работ. Сварка ПЭТ не требует наличия тяжелого газо- и электросварочного оборудования, как при монтаже стального газопровода. Кроме этого трубы из полиэтилена легко гнутся, что позволяет обходить препятствие, возникающие на пути газопровода.
Невысокая стоимость полиэтиленовых изделий в сравнении с аналогичными из меди и стали.

Полиэтиленовые трубы довольно активно используются в подключении газа к частному дому. Это обусловлено рядом положительных качеств. Однако есть некоторые особенности по их применению, которые ограничивают или даже полностью исключают возможность возведения газовой сети из полиэтиленовых конструкций.

Так, нельзя использовать ПЭТ в сейсмических активных зонах, в районах, где отмечается снижение температуры до -45 градусов, в газопроводах с давлением более 1,2 МПа.

Кроме этого, полиэтиленовые трубы совсем несовместимы с прокладкой сети в тоннелях и коллекторах, тогда как стальные допускают такой вариант. Нужно учесть, что при нагреве полиэтилена до 80 градусов происходит его деформация с последующим разрушением.

Не рекомендуется использование ПЭТ для создания наземных газоводов, так как материал быстро разрушается под воздействием ультрафиолета. Если же принято решение об устройстве наземного трубопровода, то трубы нужно покрыть специальным защитным полимерным составом.

Нюансы сооружения медного газопровода

Трубы из меди сравнительно недавно стали применяться для устройства газовой сети. Допускается использование тянутых и холоднокатаных медных труб с толщиной стенки не меньше 1 мм для осуществления внутренней разводки.

Медь — довольно дорой материал, однако, его применение оправдывается простотой проведения монтажных работ и возможностью создавать линии сложной конфигурации.

Правильно соединенные медные трубы не только обеспечивают полную герметичность стыков, но и идеально вписываются в интерьер любого помещения

Еще один неоспоримый факт в пользу медных труб — это их привлекательный внешний вид. Так как газопровод нельзя скрывать в нишах стенах и коробах, то стальные конструкции могут легко испортить внешний вид помещения, тогда как медные трубы только обогатят интерьер.

Изделия из меди обладают следующими позитивными качествами, которые могут оказаться решающими при их выборе для устройства газовода:

высокая пластичность, благодаря чему реализуется возможность прокладки линий сложной конфигурации;
простота и легкость ведения монтажных работ, изделие легко режется, соединение труб осуществляется путем применения пресс-фитингов или пайкой;
привлекательный внешний вид;
долговечность — срок эксплуатации при соблюдении технологии достигает 100 лет;
стойкость к повреждениям механического характера и противостояние воздействию химически активных соединений.

Есть у медных труб и свои слабые стороны, главная из которых состоит в высокой теплопроводности, что способствует образованию конденсата. А также их прочность куда ниже, чем стальных, а цена при этом гораздо выше.

С технологий пайки медных труб, обеспечивающей герметичное соединение, ознакомит следующая статья, которую мы рекомендуем прочесть.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролик демонстрирует процесс изготовления стальных бесшовных труб:

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб в видео:

В настоящее время медные и полимерные трубы хоть и способны в отдельных случаях конкурировать со стальными, но не могут их полностью заменить. Полиэтиленовые конструкции идеально подходят для подземных газопроводов, медные — облегчают монтаж внутренней разводки, а стальные — универсальные и могут использоваться для создания любого типа газовой сети.

У вас есть ценные рекомендации по поводу выбора газопроводных труб? Хотите рассказать, как устраивали разводку газоснабжения в вашем доме? Пишите, пожалуйста, комментарии, размещайте фото по теме, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.

При строительстве газопроводов применяют, как правило, стальные трубы. В последнее время для подземных газопроводов широко используют полиэтиленовые трубы. Например, полиэтиленовые трубы применяют для подземных межпоселковых газопроводов с давлением до 0,6 МПа и подземных газопроводов с давлением до 0,3 МПа, прокладываемых на территории сельских населенных пунктов. При строительстве систем газоснабжения используют стальные прямошовные, спиральношовные и бесшовные трубы, изготовленные из хорошо сваривающейся стали, содержащей не более 0,25 % углерода, 0,056 % серы и 0,046 % фосфора.

Для подземных и наземных газопроводов используют трубы с толщиной стенки не менее 3 мм, а для наружных надземных и наземных газопроводов — не менее 2 мм.

По способу изготовления стальные трубы подразделяются на сварные (прямо- и спиральношовные) и бесшовные (тепло-, горяче- и холодносформованные).

Соединяются стальные трубы сваркой, при этом сварочное соединение должно быть равнопрочным с основным металлом труб.

Импульсные газопроводы для присоединения контрольно-из-мерительных приборов и приборов автоматики изготовляются из стальных труб, рассчитанных на соответствующие давления. Одна-ко для их подключения допускается применять медные, круглые, тянутые и холоднокатаные трубы общего назначения.

При эксплуатации установок, использующих газовое топливо, применяют гибкие газопроводы, например на газонаполнительных станциях (ГНС), при сливе газа из железнодорожных цистерн, наполнении газом автоцистерн, сливе газа в групповые резервуарные установки и замене баллонов. В отличие от стальных газопроводов, резиновые и резинотканевые рукава обеспечивают безаварийную работу на более короткий срок, так как с течением времени физические и механические свойства резины и ткани из-меняются, причем такое свойство резины, как эластичность, может быть полностью утрачено.

Резиновые и резинотканевые рукава должны иметь на обоих концах специальные приспособления для присоединения к трубопроводам и штуцерам сосудов и аппаратов.

На рис. 1 показан способ заделки рукавов со штуцерами при помощи зажимной обоймы 3 и ниппеля 2, на котором находится накидная гайка /. Хвостовик ниппеля 2 выполнен в виде конуса и резьбовой части, при помощи которой он соединяется с обоймой 3. При монтаже шланг 4 ввинчивается в наконечник обоймы 3 до упора, после чего ввинчивается ниппель 2, который своим коно- ническим хвостовиком вминает шланг в канавку резьбы наконечника и уплотняет соединение.

Для строительства подземных газопроводов широко применя-ются полиэтиленовые трубы, которые имеют ряд преимуществ по сравнению со стальными: высокую коррозионную стойкость почти во всех кислотах (кроме органических) и щелочах, что исключает необходимость их изоляции и электрохимической защиты; незначительную массу, что обеспечивает снижение транспортных расходов, а также трудозатрат при их монтаже; повышенную про-пускную способность (приблизительно на 20%) благодаря глад-кости их поверхности (эквивалентная шероховатость стенки сталь-ной трубы равна 0,01 см, а полиэтиленовой — 0,002); достаточно высокую прочность при достаточных эластичности и гибкости.

К недостаткам полиэтиленовых труб следует отнести: горючесть; повышенную окисляемость при нагревании; деструкцию материала при температурах выше 30 °С; изменение свойств под воздействием прямых солнечных лучей; высокий коэффициент линейного расширения (при 20…30°С к= 0,00022 1/°С); усталостные процессы (релаксационное разуплотнение).

Рис. 1. Пример соединения резиновых рукавов с металлической оплеткой: 1 — накидная гайка; 2 — ниппель; 3 — зажимная обойма; 4 — шланг

Отечественная промышленность для газопроводов изготовляет трубы из полиэтилена с минимальной длительной прочностью MRS 8,0 и MRS 10,0 (ПЭ80 и ПЭ100).

Полиэтиленовая труба характеризуется стандартным размерным отношением ее номинального наружного диаметра к номинальной толщине стенки (SDR), которое определяется в зависимости от давления в газопроводе, марки полиэтилена и коэффициента запаса прочности.

Трубы из ПЭ80 (полиэтилена средней плотности (0,935… 0,940 г/см3)) обладают повышенной длительной прочностью и стойкостью к растрескиванию, а также достаточной эластичностью. Эти трубы применяют для строительства газопроводов низкого, среднего и высокого II категории (менее 0,6 МПа) давлений.

Применение длинномерных полиэтиленовых труб заметно сни-жает по сравнению с использованием мерных труб число сварных соединений, т.е. позволяет сокращать время монтажа. В настоящее время получили распространение два способа соединения полиэтиленовых труб: сварка встык с помощью электронагревательного инструмента и посредством использования муфт с закладными электронагревательными спиралями. Второй способ сварки надеж-нее первого, однако высокая стоимость муфт с термоэлементами делает его экономически невыгодным для соединения полиэтиленовых труб мерной длины, в частности для труб диаметром свыше 200 мм, которые выпускаются только отрезками.

При строительстве газопроводов из полиэтиленовых труб значительно сокращаются объем земляных работ и продолжительность строительства, так как трубопровод разматывается с барабана и укладывается непосредственно в траншею.

Гибкость и эластичность полиэтилена позволяют применять трубы из него при прокладке газопроводов методом направленного бурения, т. е. когда возможны изменения направления трассы и ее изгибы большого радиуса. Способность полиэтиленовых труб удлиняться под нагрузкой (относительное удлинение при разрыве составляет не менее 350 %) обеспечивает возможность их использования в неустойчивых грунтах, т. е. в районах, подверженных сейсмической опасности, и в проседающих горных породах, а также в пучинистых грунтах.

В последнее время в ряде регионов страны, в которых массовое строительство газопроводов осуществлялось 40 лет назад, остро встает вопрос о их реконструкции. Восстанавливать изношенные трубопроводы обычным методом (заменой старых стальных труб на новые) не представляется возможным. Поэтому в настоящее время применяют технологию восстановления малонадежных подземных стальных газопроводов путем размещения в них полиэтиленовых труб меньшего диаметра. В этом случае старая металлическая труба выполняет роль футляра, защищающего полиэтиленовый газопровод от механических воздействий и повышающего тем самым надежность сети. Но в связи с тем, что внутренний диаметр нового полиэтиленового газопровода при этом становится меньше, чем внутренний диаметр заменяемого металлического трубопровода, возникает вопрос о повышении давления в газовой сети.

Одно из основных преимуществ такой технологии ремонта — малый объем земляных работ, так как в этом случае котлованы для монтажа отрываются только в начале и конце восстанавливаемого участка трубопровода, длина которого может достигать 200 м. При использовании этого метода восстановления обеспечивается возможность полного или частичного отказа от электрохимической защиты газопровода, увеличивается срок его службы, повышаются ремонтопригодность и удобство обслуживания.

Существуют методы реконструкции газопроводов с использованием полиэтиленовых труб большего наружного диаметра, чем внутренний диаметр стальных труб, с предварительным обжатием их термическим или термомеханическим способом. В первом случае внутри реконструируемого стального газопровода протягивают длинномерную полиэтиленовую трубу, диаметр которой несколько превышает диаметр стальной трубы. Технология этого метода реконструкции предусматривает предварительный нагрев полиэтиленовой трубы до определенной температуры перед протяжкой через специальное калибровочное устройство, которым она сжимается до диаметра меньшего, чем восстанавливаемый газопровод. Когда полиэтиленовая труба остывает, она принимает свою первоначальную форму, плотно прилегая к внутренним стенкам стального газопровода.

Во втором случае полиэтиленовой трубе термомеханическим способом придают форму буквы U, сильно уменьшающую ее поперечное сечение, и наматывают на барабан для транспортирования, с которого затем ее протягивают с помощью лебедки в старой трубе. Протянутая через восстанавливаемый участок газопровода полиэтиленовая труба обрезается и с обеих сторон закрывается специальными задвижками. Затем в трубопровод подается сжатая паровоздушная смесь, под воздействием которой полиэтиленовая труба расширяется и расправляется до своей первоначальной формы, плотно прилегая при этом к стенкам газопровода.

Преимуществом этих методов реконструкции газопроводов по сравнению со свободной протяжкой полиэтиленовых труб является небольшое изменение их внутреннего диаметра, а так как при этом уменьшается шероховатость стенок трубы, пропускная способность газопроводов практически не изменяется.

Свойства полиэфирных и нейлоновых нитей и специальная технология изготовления определяют способность шланга растягиваться в радиальном направлении, обеспечивая плотное прилегание его наружной поверхности, покрытой клеем, к внутренней поверхности трубы под воздействием паровоздушной смеси.

Применение этого вида ремонта газопровод, особенно при пересечении им важных автомагистралей, железных дорог и водных преград, дает значительный экономический эффект, сокращает сроки работ, повышает надежность и безопасность эксплуатации восстановленных участков.

В настоящее время почти в каждом доме имеется газопровод или как минимум газовое оборудование с внешним газовым баллоном. Так же многие дома оснащены газокотельными обогревательными установками. Однако в соответствии с требованиями существующих СНиПов, ГОСТов и прочих нормативных актов, газопроводы для внутридомовых сетей изготавливались из металла.

В связи с этим на первый план выходит вопрос обеспечения безопасности при эксплуатации газового оборудования. Коррозия, повреждение металлических трубопроводов в результате землетрясений и подвижек земной коры, некачественная сварка труб и неудовлетворительная изоляция в местах резьбовых соединений, отсутствие постоянного контроля и проверки состояния домового газового оборудования надзорными и эксплуатационными организациями и прочие причины вызывают отравления людей, воспламенения и взрывы газового оборудования и газопроводов, что приводит к нанесению значительного ущерба как жителям, так и государству в целом. Кроме того, замена износившихся металлических газопроводов сопряжена со значительными энерго- и трудозатратами, в виду того, что основным методом соединения отдельных участков газопровода была и остается дуговая электросварка.

Одним из вариантов улучшения ситуации по обеспечению безопасности при установке нового оборудования, замене износившегося и длительной эксплуатации газового оборудования является применение прогрессивных материалов и методов соединения, таких как металлоплас- тиковые трубопроводы.

Компания Georg Fischer Piping Systems Ltd. производит и поставляет трубы, комплектующие, запорную арматуру, технологии и оборудование для соединения различных пластиковых трубопроводных систем как для химически агрессивных ср|д. так и для газо- и водопроводных распределительных сетей. Для внутридомовых газораспределительных сетей Georg Fischer предлагает металлопластиковую систему ALUPEX® Gasystem (табл.).

Трубы системы ALUPEX® представляют собой композитные многослойные РЕ-Хс / А1 / РЕ-Xb трубы, слои которых склеены между собой (рис. 1).

Наружный слой сшитого полиэтилена (для газа — желтого цвета) имеет повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению и электрохимическим природным реагентам.

Внутренний слой РЕ-Х имеет хорошую стойкость к высоким температурам.

Основные технические характеристики системы представлены в таблице.

Для соединения между собой участков металлопластикового трубопровода, а так же для перехода на металлический участок или для подключения к газовому оборудованию, в системе ALUPEX® имеются металлические компрессионные фитинги ALUPEX® Express.

Соединительные фитинги (рис. 2) изготовлены из коррозионностойкой латуни CR.

Главным отличием данных фитингов является отсутствие уплотнительных резиновых колец, что намного повышает надежность и срок службы газопроводной системы, однако, это отличие вызывает повышенные требования к жесткому соблюдению геометрических размеров (наружный диаметр, толщина стенки) трубы. Поэтому, для получения гарантированного качественного газопровода настоятельно рекомендуется использовать

фитинги ALUPEX® Express только с трубами ALUPEX® Gasystem.

Чтобы исключить непосредственный контакт алюминиевого слоя трубы с латунным фитингом, необходимо при сборке устанавливать в фитинг изолирующее тефлоновое кольцо.

В случае прокладки газопровода к нескольким потребителям кроме однопроходных фитингов (отводов, тройников, переходников и пр.) в системе ALUPEX® Express имеются коллекторы с несколькими выходами рис. 3).

Для обеспечения безопасности при эксплуатации газового оборудования рекомендуется устанавливать защитные устройства. В систему ALUPEX® Gasystem включены два устройства:

■ защитный температурный клапан,

■ клапан чрезмерного потока.

Защитный температурный клапан служит для исключения утечек газа из распределительной системы при пожаре. При достижении окружающей температуры 100 °С клапан закрывается и перекрывает подачу газа. Время срабатывания клапана — менее 60 сек. Температурный клапан выдерживает воздействие температуры 925 °С в течение 60 мин.

Клапан чрезмерного потока автоматически срабатывает при значительном превышении установленного значения расхода газа и перекрывает подачу газа.

Данные защитные устройства позволяют избежать утечек газа при прорыве трубопровода, а также при пожаре, они компактны и срабатывают автоматически без участия человека.

Процесс крепления фитинга на трубе достаточно прост и не требует глубоких знаний. Для монтажа фитинга требуются фаскосниматель (рис. 4, а), расширитель-калибратор (рис. 4, б) и обжимное устройство (рис. 4, в).

При зажиме в патроне обжимного устройства, обжимная гильза надевается с натягом и сминает стенки втулки, тем самым плотно осаживая стенки трубы на фитинг. Такой способ обжима обеспечивает надежное соединение и равномерное уплотнение по всей контактной поверхности фитинга.

Обжимное устройство, в зависимости от диаметра трубы, может поставляться как в ручном варианте, так и с гидравлическим приводом. Для каждого диаметра трубы используются соответствующие редукционные вставки.

Пространство между стенками отверстия в стене или перекрытии здания (рис. 5) должно изолироваться от наружной поверхности труб с помощью не гигроскопичного, изолирующего материала.

При прокладке труб ALUPEX® в толще стен и перекрытий необходимо защищать их от прямого контакта с кирпичной кладкой, бетоном, цементом, штукатуркой и мелом.

Рекомендуется использовать для прокладки в толще стен гофрированную трубу ALUCOR. При прокладке труб следует обращать внимание на радиус изгиба трубы и предотвращать

возможность залома вокруг острых углов.

Распределительные трубопроводы, места креплений, места присоединений к газовому оборудованию должны визуально проверяться с регулярными интервалами для выявления повреждений, появления коррозии, надежности уплотнений и работоспособности устройств.

Преимущества многослойных пластиковых газопроводов:

■ длительный срок службы,

■ высокая гибкость системы,

■ простота сборки и установки,

■ отсутствие резиновых уплотнений, Ш высокая безопасность при ремонте или замене,

■ низкие суммарные затраты на установку,

В система одобрена GASTEC и DVGW для внутридомового применения в системах газораспределения.

■ система может использоваться для природного и сжиженного газов,

■ наличие устройств автоматической защиты при повреждении трубопровода при пожаре.

должны быть не более 1 м. Арматуру и конденсатосборники присоединяют также стальными вставками. Переходы газопроводов под железнодорожными и трамвайными путями, автомобильными дорогами, а также при пересечении сложных препятствий

осуществляют из стальных труб. Разъемные соединения полиэтиленовых труб, а также их соединение с арматурой, оборудованием и металлическими газопроводами целесообразно осуществлять с помощью фланцев, устанавливаемых в колодцах. Соединения полиэтиленовых труб со стальными газопроводами высокого давления выполняют разъемными фланцами. Исследования разъемных соединений показали, что лучшие характеристики имеют фланцевые соединительные устройства заклинивающего типа (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Универсальное клиновое соединение (УКС) а — конструкция для жестких труб: б — конструкция для полиэтиленовых труб; 1— соединяемые трубы; 2—конические фланцы; 3— уплотнительиое кольцо; 4—соединительные болты

Основным достоинством пластмассовых труб являются их высокая коррозионная стойкость, малая масса, легкая обработка труб и меньшее, чем у стальных, гидравлическое сопротивление (примерно на 20%). Вместе с тем пластмассовые трубы обладают меньшей механической прочностью, чем стальные (предел прочности при растяжении для полиэтиленовых труб 10. 40 МПа), меньшей температуростойкостью и старением (т. е. ухудшением физико-механических характеристик со временем). Температурный предел применимости полиэтиленовых труб составляет —40 °С.

В качестве запорных устройств на газопроводах применяют краны и задвижки. Вентили из-за больших потерь давления нашли ограниченное применение только для газопроводов небольших диаметров при высоких давлениях газа, когда гидравлическое сопротивление запорного устройства не имеет существенного значения. Для газопроводов низкого давления в качестве отключающих устройств находят применение гидравлические затворы. Краны обеспечивают большую герметичность отключения, чем

задвижки. Они являются надежными и быстродействующими устройствами. Вместе с тем с помощью кранов трудно обеспечить плавное регулирование потока газа. Задвижки имеют преимущество в плавной регулировке подачи газа, но недостаточно герметичны. Негерметичность задвижек объясняется тем, что поток газа постоянно омывает притертые поверхности и вызывает эрозию их, образуя различного рода неровности. Кроме того в нижней части корпуса задвижки, под затвором, могут скапливаться различные твердые частицы, пыль и грязь и препятствовать ее плотному закрытию.

Рис. 4.3. Кран чугунный фланцевый со смазкой

Учитывая изложенное, применение в качестве отключающих устройств кранов является предпочтительным. Краны широко применяют для газопроводов малых диаметров. Их используют как для отключения газопроводов, так и для регулирования потока газа, поступающего к горелкам. В зависимости от способа герметизации краны разделяют на натяжные и сальниковые. У натяжных кранов пробка прижимается к корпусу усилием, создаваемым гайкой, навинченной на хвостовик. У сальниковых кранов пробка прижимается давлением сальниковой буксы. Краны изготовляют из бронзы, латуни и чугуна. Бронзовые и латунные краны устанавливают в тех местах, где в процессе эксплуатации ими приходится часто пользоваться, чугунные и комбинированные краны — где ими пользуются редко. Сальниковые краны применяют на промышленных газопроводах. В зависимости от способа присоединения краны разделяют на муфтовые, цапковые и фланцевые. Для возможности демонтажа муфтовых кранов на газопроводах устанавливают сгоны. Краны имеют диаметры условных проходов от 15 до 100 мм. Их рассчитывают на рабочее давление 0,01. 0,6 МПа. Для надземных и подземных газопроводов применяют краны со смазкой, чугунные при рабочем давлении до 0,6 МПа и стальные при большом давлении (до 6,4 МПа).Смазка обеспечивает герметичность затвора, повышает сопротивление коррозии, уменьшает износ уплотнительных поверхностей и облегчает поворачивание пробки. Смазку закладывают в канал, расположенный в хвостовике пробки. При ввертывании нажимного болта смазка поступает в специальные канавки, имеющиеся в пробке, и равномерно смазывает все уплотнительные поверхности. На рис. 4.3 показан чугунный фланцевый кран со смазкой. Такие краны изготовляют диаметром 25. 100 мм. Они являются герметичными отключающими устройствами для городских и внутриобъек- товых газопроводов. Стальные краны типа КС (рис. 4.4) предназначены для установки на газопроводах и нефтепроводах. Они рассчитаны на давление 1,6; 4 и 6.4 МПа. Их выпускают в двух модификациях: с ручным приводом (КСР) диаметром 50. 80 мм и с пневмоприводом (КСП) диаметром 50. 100 мм. Существуют краны со смазкой, предназначенные для подземной установки без колодцев. Их выпускают диаметром 400, 500 и 700 мм и применяют для магистральных газопроводов.

Рис. 4.4. Край проходной со смазкой фланцевый, КСР иа p_y= 1,6 МПа

Задвижки в качестве запорной арматуры используют на газопроводах всех давлений с диаметром 50 мм и более. Их используют также для регулирования подачи газа в горелки котлов и печей. При давлении газа до 0,6 МПа применяют чугунные задвижки, а при большем — стальные. Параллельные задвижки применяют для газопроводов с давлением до 0,3 МПа, а клиновые — для всех давлений. На газопроводах больших диаметров и при высоких давлениях газа используют задвижки, оборудованные редуктором с червячной передачей или электроприводом. Для облегчения подъема затвора задвижки имеют обводной трубопровод с краном для выравнивания давления по обе стороны затвора.

На подземных газопроводах отключающую арматуру устанавливают в колодцах. Колодцы выполняют из железобетона и кирпича. Они должны быть водонепроницаемыми. При подаче сухого газа для газопроводов небольших диаметров B5. 100 мм) целесообразно использовать мелкие малогабаритные колодцы. Такие колодцы можно устанавливать в непучинистых или малопучинистых грунтах. На рис. 4.5 показана конструкция мелкого железобетонного колодца для установки кранов (Z)y=25. 100 мм). Одним из достоинств мелких колодцев являются обслуживание и ремонт запорного органа с поверхности земли. Задвижки устанавливают в колодцах с габаритами, обеспечивающими доступ обслуживающему персоналу. Для снятия монтажных напряжений с фланцев задвижки и температурных напряжений в колодце после задвижки по ходу газа устанавливают линзовый компенсатор. Наличие компенсатора облегчает монтаж и демонтаж задвижек в процессе эксплуатации.

Рис. 4.5. Установка кранов: Dу = 25. 100 мм в мелком железобетонном кольце, 1— кран проходной сальниковый фланцевый; 2— отводы из бесшовных труб; 3— железобетонный колодец; 4 — железобетонное днище

На рис. 4.6 показан двухлинзовый компенсатор, рассчитанный на давление до 0,6 МПа. Конструкция железобетонного колодца для установки задвижек (Z)y=100. 400 мм) показана на рис. 4.7. При устройстве колодцев в водонасыщенных грунтах применяют гидроизоляцию: наружные стены колодца оклеивают борулином, бризолом или штукатурят водонепроницаемым цементом. При установке в колодце стальной задвижки допускается устраивать косую фланцевую вставку в качестве монтажного компенсирующего устройства. Отключающие устройства на газопроводах устанавливают в наземных шкафах и на стенах зданий. При пересечении железных и шоссейных дорог, коллекторов и колодцев, при необходимости прокладки газопроводов в непосредственной близости от жилых и общественных зданий или на малой глубине ставят футляры. Их используют также при производстве работ закрытым способом. В этом случае футляр предварительно продавливают через грунт и укладывают в него газопровод. На рис. 4.8 показан футляр, предназначенный для газопроводов с давлением до 0,3 МПа при пересечении железных дорог, трамвайных путей и т. д. Футляр оборудуют контрольной трубкой, выводимой под ковер. С помощью трубок по наличию или отсутствию газа контролируют плотность газопровода. Конструкция опоры газопровода в футляре показана на рис. 4.9. При наличии блуждающих токов применяют диэлектрические опоры.

Рис. 4.6. Двухлиизовый компенсатор с одним фланцем иа р_у= = 0,3 МПа

1— фланец; 2, 8— стойки; 3— тяга; 4— патрубок; 5— полулинза; 6— стакан; 7— ребро;

Рис. 4.7. Колодец железобетонный с установкой двух задвижек: ОУ1 = 100. 200, 0,2= = 200. 400 мм 1— задвижка параллельная; 2— компенсатор двухлинзовый; 3— газопровод

Рис. 4.8. Конструкция конца футляра 1— битумная эмаль; 2— промасленная пенька; 3— контрольная трубка d= 50 мм; 4— муфта d= 50 мм; 5— пробка; в—ковер малый; 7—подушка под ковер: 8—опора

Рис. 4.9. Конструкция опоры газопроводов в футляре1— скоба; 2— крепежная проволока; 3— полоз; 4— планка; 5— обертки из гидроизола, толя, рубероида и аналогичных материалов

Футляры для газопроводов высокого давления имеют сальниковые уплотнения и трубопровод, отводящий газ из футляра в атмосферу при неплотности газопровода или при разрыве стыка. Этот трубопровод отводят от пересекаемого препятствия в безопасное место и оборудуют дефлектором. На рис. 4.10 показано сальниковое уплотнение для футляров. При использовании влажного газа в нижних точках газопроводов устанавливают сборники конденсата. Их конструкция и размеры зависят от давления газа и количества конденсирующейся влаги. Конденсатосборники небольшой вместимости целесообразно устанавливать в условиях подачи осушенного газа. В этом случае конденсатосборники используют для удаления влаги, попавшей в газопровод при строительстве, при эксплуатационных промывках и т. д. Трубки конденсатосборников используют при продувках газопроводов и выпуске газа при ремонте. Сборник конденсата для газопроводов низкого давления при использовании осушенного газа показан на рис. 4.11. Конденсат периодически удаляют через трубку с помощью насоса или вакуум-цистерны. На трубке имеется электрод для измерения разности потенциалов между трубой и землей. Сборник конденсата для газопроводов среднего и высокого давления показан на рис. 4.12. Трубку конденсатосборника располагают в футляре, она имеет вверху отверстие диаметром 2 мм. Такое устройство дает возможность выравнивать давления в трубке и газопроводе, поэтому конденсат не может подняться вверх по трубке, что исключает возможность его замерзания.

Рис. 4.10. Сальниковое уплотнение для футляра 1— корпус; 2— шпилька; 3— грундбукса; 4— гайка; 5— газопровод; 6— набивка из промасленной пеньки или аналогичного материала; 7— иаронитовая прокладка; 8— фланец; 9— болт; 10— футляр

Pиc. 4.11. Сборник конденсата для газопроводов О, = 200. 600 мм осушенного газа низкого давления 1— корпус; 2— труба для удаления конденсата; 3— электрод заземления; 4—подушка под ковер; 5—ковер; 6— контактная пластинка для замера разности потенциалов труба— грунт

Рнс. 4.12. Сборник конденсата для газопроводов D_y =50. 150 мм осушенного газа высокого давления ру≤0,6 МПа, 1—труба внутренняя в сборе; 2—корпус; 3— кожух из трубы 57×6; 4—электрод заземления; 5—подушка под ковер; 6—пластина контактная для замера разности потенциалов; 7—ковер большой; 8— кран

Отключающие устройства на газопроводах следует предусматривать:

- перед отдельно стоящими или блокированными зданиями;

- для отключения стояков жилых зданий выше пяти этажей;

- перед наружным газоиспользующим оборудованием;

- перед пунктами редуцирования газа (ПРГ), за исключением ПРГ предприятий, на ответвлении газопровода к которым имеется отключающее устройство на расстоянии менее 100 м от ПРГ;

- на выходе из ПРГ, закольцованных газопроводами;

- на ответвлениях от газопроводов к поселениям, отдельным микрорайонам, кварталам, группам жилых домов (при числе квартир более 400 к отдельному дому), а также на ответвлениях к производственным потребителям и котельным;

- при пересечении водных преград двумя нитками газопровода и более, а также одной ниткой при ширине водной преграды при меженном горизонте 75 м и более;

- при пересечении железных дорог общей сети и автомобильных дорог категорий I—II, если отключающее устройство, обеспечивающее прекращение подачи газа на участке перехода, расположено на расстоянии более 1000 м от дорог.

Отключающие устройства на надземных газопроводах, проложенных по стенам зданий и на опорах, следует размещать на расстоянии (в радиусе) от дверных и открывающихся оконных проемов не менее, м: для газопроводов низкого давления категории IV — 0,5; для газопроводов среднего давления категории III — 1; для газопроводов высокого давления категории II — 3; для газопроводов высокого давления категории I — 5.

Места установки отключающих устройств должны быть защищены от несанкционированного доступа к ним посторонних лиц. На участках транзитной прокладки газопроводов по стенам зданий установка отключающих устройств не допускается. Установка отключающих устройств под балконами и лоджиями также не допускается.

На участках присоединения к распределительному газопроводу газопроводов-вводов к отдельным зданиям различного назначения должны быть установлены клапаны безопасности (контроллеры) расхода газа без байпасного отверстия (перепускного отверстия для автоматического выравнивания давления). Контроллеры расхода газа устанавливают на газопроводе — вводе диаметром до 160 мм включительно давлением от 0,0025 МПа в месте его присоединения к распределительному газопроводу.

Для удаления конденсата из газопроводов устанавливают конденсатосборники, которые могут быть для низкого и среднего или высокого давлений. В конденсатосборнике низкого давления удаление конденсата производиться с помощью ручного насоса, а в среднем (высоком) давлении за счёт давления газа. Для того чтобы конденсат не замерзал в трубке, она делается составной. Конденсатосборники устанавливаются при влажном газе.

Сборник конденсата низкого давления: 1 - корпус; 2 - ковер; 3 - подушка под ковер; 4- труба для удаления конденсата; 5 - контактная пластина для замера потенциалов труба-земля; 6 - электрод заземления

Для компенсации удлинения стальных газопроводов от изменения температуры устанавливают компенсаторы, которые бывают гибкие (П- образные, S - образные, лирообразные), линзовые и резинотканевые. Линзовые и резинотканевые компенсаторы устанавливают в колодцах после задвижек по ходу газа. Наличие компенсаторов облегчает монтаж и демонтаж задвижек. Чугунные задвижки устанавливаются обязательно с компенсаторами, а остальные могут с косыми вставками, либо без фланцев на сварке.

Компенсаторы двухлинзовые 1 и П типов

При пересечении газопроводами различных препятствий и сооружений на них ставят футляры (кожухи). На концах футляра устраивают герметичные сальниковые уплотнения. На одном конце футляра устанавливается контрольная трубка.

Контрольная трубка служит для определения утечки газа из газопроводов, уложенных под землёй. Одним концом она приваривается к кожуху, а второй выводиться под ковер и закрывается пробкой.

а - на газопроводе; б - на конце футляра; 1 - газопровод; 2 - мелкий щебень; 3 - стальной кожух; 4 - стальная изолированная трубка; 5 - бетонная подушка; 6- ковер; 7 - промасленная пенька; 8 - битумная мастика

Коверы - это колодцы мелкого заложения. Они бывают большие сварные и малые чугунные. Устанавливают их опорные железобетонные подушки.

Контрольные пункты служат для замера потенциала “Труба - земля”. Устанавливают через 200 - 250 мм. Контрольные проводники выводятся под ковер.

Для электрического секционирования газопроводов устанавливают изолирующие фланцы. Собирают фланцы на изоляционных прокладках так, чтобы блуждающие токи не могли пройти с одного конца трубы (фланца) на другой.

Читайте также: