Rodzaje podziemnych rur gazowych: HDPE a stal, przepisy i wskazówki dotyczące instalacji

Krótka odpowiedź: polietylen ze stalą powlekaną jako zabezpieczeniem

Rura z polietylenu o dużej gęstości (HDPE), produkowana zgodnie z normą ASTM D2513, to materiał, który obecnie większość wykonawców instalacji gazowych wybiera na podziemną linię gazu ziemnego. Nie ulega korozji, jego złącza spawane są na tyle mocne, że można go traktować jako ciągłą rurę, a także może zginać się wokół przeszkód bez konieczności stosowania pojedynczej złączki podziemnej. Rura stalowa powlekana jest uzasadnioną drugą opcją i nadal jest wymagana w niektórych lokalizacjach, w instalacjach o wyższym ciśnieniu lub w nietypowych warunkach gruntowych. Miedzi, czarnego żelaza, PCV i niezabezpieczonej stali nie należy zakopywać w rowie gazowym, chyba że jest to określone w konkretnym kodzie lub wykazie producenta.

Wniosek ten ma znaczenie, ponieważ awarie podziemnych rurociągów gazowych nie przypominają awarii rurociągów naziemnych. Niewielki wyciek pod podjazdem może pozostać niewykryty przez lata, a w celu jego naprawy należy rozebrać całą linię. Wybór materiału nie jest zatem ćwiczeniem preferencji; jest to decyzja dotycząca zgodności z kodeksem i bezpieczeństwa.

Dlaczego rura HDPE stała się domyślną rurą dla podziemnych linii gazowych

Rura polietylenowa do instalacji gazowych to produkt sprawdzony i objęty przepisami, a nie zwykła rura plastikowa. Jest produkowana specjalnie zgodnie z normą ASTM D2513 i zazwyczaj występuje jako rura SDR 11 z paskiem identyfikacyjnym i drukowanymi oznaczeniami podającymi klasę materiału i ciśnienie znamionowe. W przypadku większości domowych i komercyjnych systemów dystrybucji gazu żywica PE4710, sprzedawana również na wielu rynkach światowych jako PE100, jest gatunkiem materiału wymaganym przez obecne specyfikacje.

Trzy cechy wyjaśniają, dlaczego HDPE dominuje na rynku podziemnym:

• Odporność na korozję. Polietylen nie wymaga owijania, powlekania ani ochrony katodowej, co oznacza, że ​​w wilgotnej lub kwaśnej glebie nie ma nic, co mogłoby z czasem ulec degradacji.
• Połączenia fuzyjne. Zgrzewanie doczołowe i elektrooporowe łączą rury PE poprzez stopienie materiałów, tworząc połączenie, które jest szczelne i często mocniejsze niż sama ściana rury. Poniżej klasy nie są potrzebne żadne mechaniczne złącza, gwinty ani złącza cementowane rozpuszczalnikiem.
• Trwałość przy ruchu podłoża. Rury PE mogą wyginać się pod wpływem osiadania gruntu, ruchu mrozu, a nawet niewielkiej aktywności sejsmicznej, bez pękania, co stanowi główną zaletę w porównaniu ze sztywnymi rurami metalowymi.

Istnieją jednak pewne warunki związane ze stosowaniem rur gazowych PE. Ponieważ materiał nie jest metaliczny, przepisy wymagają zakopania przewodu trasującego w rurze, aby przyszłe wykopaliska mogły zlokalizować linię. Rurę PE należy także chronić przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych podczas przechowywania i nie jest ona przeznaczona do układania na odsłoniętych trasach naziemnych. W typowej instalacji linia PE przechodzi do stali lub CSST nad ziemią w pionie umieszczonym przy liczniku lub ścianie budynku.

Kiedy urzędnicy Kodeksu lub warunki projektu wymagają rur stalowych

Stal pozostaje zalecanym materiałem w wielu podziemnych instalacjach gazowych, szczególnie w projektach komercyjnych i przemysłowych, gdzie wyższe ciśnienia robocze, ryzyko uszkodzeń mechanicznych lub lokalne zmiany w przepisach dotyczących paliw gazowych faworyzują przewody metalowe. Materiał bazowy kodu to rura z kutego żelaza lub stali o standardowej gramaturze klasy 40, ocynkowana lub w inny sposób zabezpieczona przed korozją.

Jednakże samo cynkowanie nie zapewnia wystarczającej ochrony zakopanej stali w większości gleb. Przyjętą praktyką jest owinięcie rury systemem ochrony przed korozją, takim jak powłoka Scotch, taśma ochronna nanoszona w młynie lub powłoka z wytłaczanego polietylenu, a w przypadku gleb agresywnych dodaje się zaprojektowany system ochrony katodowej. Niezabezpieczona czarna stal zakopana w ziemi zacznie szybko korodować; zewnętrzna rdza w połączeniu z wewnętrznymi związkami siarki występującymi w gazie ziemnym drastycznie skraca żywotność.

Rury stalowe również stwarzają problemy związane z łączeniem: gwintowane złącze Schedule 40 jest dopuszczalne w wielu przepisach, ale połączenia gwintowe są częstym miejscem nieszczelności, gdy rura jest poddawana długotrwałemu zginaniu i wibracjom związanym z osiadaniem gruntu. Z tego powodu wielu wykonawców woli, aby odcinki stalowe były spawane, a nie gwintowane, gdy bieg będzie zakopany.

Wybierz stal, jeśli wyraźnie tego wymaga zakład gazowniczy, lokalny inspektor lub specyfikacja techniczna, gdy głębokość zakopania musi być minimalna lub gdy linia będzie przecinać obszar, na którym gleba jest tak kamienista, że ​​plastikowa rura mogłaby zostać przebita przez zasypkę przed jej przykryciem. W przeciwnym razie HDPE prawie zawsze będzie prostszym, tańszym i trwalszym wyborem.

Materiały rurowe, których należy trzymać z dala od rowu gazowego

Niektóre materiały, które doskonale nadają się na instalację wodną, drenażową lub wewnętrzne rurociągi gazowe, nie nadają się do instalacji gazowej pod ziemią. Wiedza, które z nich odrzucić, jest równie ważna, jak wiedza, który kupić.

Czarna żelazna rura jest standardowym materiałem na wewnętrzne przewody gazowe w wielu budynkach, nie zapewnia jednak ochrony przed korozją i nie można go układać bezpośrednio w ziemi. Miedź jest zabronione przez większość przepisów dotyczących paliw gazowych, ponieważ związki siarki w gazie ziemnym atakują miedź, powodując korozję, która może ulec uszkodzeniu w ciągu kilku lat. PCV to najczęstsza błędna identyfikacja wśród mniej doświadczonych nabywców: rura spustowa z PCV nie ma ciśnienia znamionowego dla gazu ani nie jest dozwolona przepisami, a jej złącza cementowane rozpuszczalnikiem mogą się otworzyć pod wpływem ruchu gleby. CSST przeznaczony jest do elastycznych instalacji gazowych w pomieszczeniach zamkniętych; pod ziemią można instalować tylko określone, wymienione wersje do bezpośredniego zakopywania, a nawet te zwykle muszą być poprowadzone kanałem i połączone z systemem uziemiającym.

Zasady instalacji mające zastosowanie do każdej podziemnej linii gazowej

Najlepsza rura na świecie nie przejdzie przeglądu, jeśli zostanie nieprawidłowo zakopana. Międzynarodowy kodeks paliw gazowych i międzynarodowy kodeks mieszkaniowy, które stanowią podstawę większości lokalnych przepisów dotyczących rurociągów gazowych, ustalają sprawdzalne wymagania, które mają zastosowanie zarówno do systemów polietylenowych, jak i stalowych.

• Głębokość pochówku. Zwykle wymagane jest, aby przewody gazowe miały grubość co najmniej 12 do 18 cali, z głębszym pokryciem pod podjazdami i obszarami ruchu pojazdów. Władze lokalne mogą zwiększyć tę głębokość; sprawdź arkusz poprawek przed rozpoczęciem kopania.
• Drut traserski i taśma znakująca. Rurociągi niemetalowe muszą być instalowane za pomocą ciągłego przewodu prowadzącego prowadzącego do punktu testowego, a w wielu jurysdykcjach wymagana jest również widoczna taśma ostrzegawcza nad rurą, aby zaalarmować koparki.
• Ochrona zasypek. Pierwsza warstwa zasypki musi być wolna od kamieni i ostrych gruzów; Do ochrony rur i wszelkich powłok przed uszkodzeniem powszechnie stosuje się piasek lub drobną ziemię.
• Próba ciśnieniowa. Rurociągi podziemne należy poddać próbie ciśnieniowej przed zasypaniem wykopu, aby umożliwić wykrycie nieszczelności, gdy są jeszcze dostępne.
• Zezwolenie i kontrola. Większość gmin wymaga pozwolenia na prace związane z gazociągiem i planuje inspekcję na etapie wykopu odkrywkowego. Praca bez przeglądu w wielu przypadkach unieważnia ubezpieczenie.

Każde z tych wymagań istnieje, ponieważ zakopana rura nie może być później poddana wzrokowej inspekcji. Koszt prawidłowego wykonania pracy w momencie instalacji jest trywialny w porównaniu z kosztem wykopania betonowego podjazdu w celu znalezienia nieszczelności.

Na co zwrócić uwagę przy zakupie rury do podziemnego projektu gazowniczego

Nie każda rura polietylenowa jest dopuszczona do stosowania z gazem i nie każdy dostawca posiada środki kontroli produkcji umożliwiające dostarczanie spójnego produktu. Porównując oferty, zweryfikuj cztery punkty, które oddzielają materiał zgodny z kodeksem od ryzyka odpowiedzialności.

Po pierwsze, rura musi zostać wyprodukowana zgodnie z uznaną normą gazową, taką jak ASTM D2513 w Ameryce Północnej, ISO 4437 dla gazu na wielu rynkach międzynarodowych lub odpowiednią normą krajową i musi być odpowiednio oznaczona. Po drugie, powinien być sporządzony z pierwotnej żywicy PE4710 lub PE100; mieszanki pochodzące z recyklingu lub mieszanki innych firm oferują niższy koszt, ale nie zapewniają odporności na pękanie pod wpływem naprężenia, jakiej wymaga usługa gazowa. Po trzecie, producent powinien być w stanie udokumentować kontrolę jakości poprzez system produkcyjny posiadający certyfikat ISO 9001 i wewnętrzne laboratorium testujące każdą partię. Po czwarte, sprawdź oznaczenie identyfikowalności na rurze, które powinno identyfikować producenta, klasę materiału, ciśnienie znamionowe i datę produkcji w trwałym druku.

Producenci obsługujący rynki gazu eksportowego, tacy jak Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. w Szanghaju w Chinach, zazwyczaj konstruują swoje linie HDPE specjalnie pod kątem tych wymagań. Shanghai Zhongsu produkuje dedykowany Rura HDPE do gazu dystrybucja, prowadzi obiekt o powierzchni 70 000 metrów kwadratowych i posiada certyfikaty ISO 9001, ISO 14001 i OHSAS 18001, a także laboratorium akredytowane przez CNAS do testowania materiałów i ciśnienia. Praktyczna uwaga dla kupującego jest taka, że ​​linia gazowa jest tak dobra, jak połączenie gatunku materiału, kontroli produkcji i jakości instalacji. Tania, nieoznaczona rura zakopana na niewłaściwej głębokości może zniweczyć każdą inną część dobrze zaprojektowanego systemu.