Характеристики ПЭ труб для газопроводов
Полиэтиленовые трубы для газопровода производятся из специальных марок, которые относятся к трубным. Как правило, этими марками являются две основные: ПЭ 80 и ПЭ 100. Класс труб устанавливают посредством испытаний на давление. Такие проверки выполняются более 1 года, что позволяет с высокой точностью определить класс полиэтиленовой продукции, а также максимальное эксплуатационное давление, при котором изделие прослужит не менее 50 лет.
Таким образом, труба, которая произведена из полиэтилена 100, способна выдерживать (даже при одинаковой толщине стенок) показатели давления выше, нежели детали с маркировкой 80.
В газовых системах используются только изделия, способные выдерживать давление, характерное для газоснабжающей магистрали
Показатель диаметра полиэтиленовых труб для газопроводов колеблется от 20 до 630 мм, а для подземных магистралей газопотребления и газораспределения доходят до 1200 мм. Такой ассортимент позволяет расширить область использования полиэтиленовых трубопроводов.
Ещё один важный показатель полиэтиленовых газовых труб — SDR. Этот показатель определяет отношение размера сечения трубы к толщине стенки. Чем ниже SDR, тем, соответственно, больше толщина стенки и тем большее давление способно выдержать изделие.
Кроме этого, существует ещё один довольно важный показатель — MRS. Этот показатель обозначает возможность ПНД трубы выдержать давление, которое выражается в мегапаскалях. Для труб ПЭ 80 MRS составляет 8 МПа, для ПЭ 100 – 10 МПа.
Кроме этого, полиэтиленовые изделия могут отличаться по цвету. Наиболее распространённые цвета для таких деталей:
- чёрный;
- синий;
- оранжевый;
- жёлтый.
Каждая труба имеет свою маркировку, которая наносится на поверхность. Маркировка повторяется через каждый метр изделия и содержит следующую информацию в сжатом виде:
- материал, из которого изготовлена труба;
- типоразмер изделия;
- назначение;
- производитель и информация о нём;
- партия;
- дата выпуска.
Важным преимуществом полиэтиленовых труб является их гибкость, поэтому их применяют при устройстве подземных газопроводов в неустойчивых грунтах
Нормативные величины
Нормативные акты используют два показателя: напор и давление. Эти характеристики имеют разные единицы измерения, но по своей сути тождественны друг другу.
Напор в водопроводе измеряется величиной водяного столба в метрах. Численное значение указывает на какую высоту поднимется вода. Водяной столб высотой 10 метров и диаметром 1 см2 в нижней точке оказывает давление на поверхность. Данное давление принимается за стандартную единицу измерения и обозначается 1кгс/см2. Кстати, объем такого водяного столба будет 1000 см2 или 1 литр, который весит 1 килограмм. Такая система измерения применяется на территории России.
По международной системе единиц давление измеряется в Паскалях. В зарубежных странах применяются свои единицы измерения, например Бар и psi. Поэтому импортное оборудование характеризуется в этих величинах. 1 Бар равен 10,1972 метра водяного столба или 10 МПа. Отсюда 1кгс/см2 равен 1,0197 Бар.
Еще одной измерительной величиной служит атмосферное давление. 1 атм. равна 0,9678 кгс/см2 или 0,9869 Бар. На практике, учитывая малую величину разницы и для удобства пересчета, 1 Бар приравнивают к 1 кгс/см2 или 1 атмосфере.
Система водоснабжения представляет следующую технологическую последовательность:
- станция подъема воды из источника;
- водоочистные сооружения;
- насосная станция, подающая воду в магистральные сети;
- промежуточные станции, регулирующие давление в магистралях крупных городов, а так же при наличии значительных перепадов высот на местности;
- присоединяемые здания и объекты, потребители воды.
Напор в городской магистрали должен быть не более 60 метров или 6 кгс/см2. Этой величины достаточно для обеспечения водой зданий до 10 этажей, без установки дополнительных насосов в доме. Если присоединенные здания меньшей этажности, давление в водопроводе может быть снижено до величины, необходимой для соблюдения норматива в квартирах верхних этажей.
Напор в водопроводной сети свыше 6 кгс/см2 не применяется, поскольку это может привести к повреждению сетей и сантехнического оборудования внутри зданий и других присоединенных объектов.
В зданиях выше 10 этажей, а так же где нормативные величины на верхних этажах невозможно обеспечить, устанавливаются повышающие регулируемые насосы. В высотных зданиях от 20 этажей и выше, внутридомовая система водоснабжения разделяется на верхний и нижний контур. У каждого контура своя насосная станция, обеспечивающая необходимый напор в трубах водопровода. Давление в в трубах водопровода может достигать 9 кгс/см2 в первом контуре и до 14 кгс/см2 во втором. В зданиях с повышающими насосами, обязательно в помещении каждого потребителя устанавливаются регулирующие редукторы, для защиты внутриквартирного оборудования и сети.
В водоразборной точке у потребителя нормируемая величина давления воды должна быть не менее 0,3 кгс/см2 для холодной и горячей воды. И не более 6 кгс/см2 для холодной и 4,5 кгс/см2 для горячей воды. Это требование едино для многоквартирных домов и частного строения.
Такая большая разница определена с учетом многоэтажных зданий. Чем выше дом, тем большее давление в трубах водопровода необходимо создать для подъема воды на верхние этажи.
4 метра на каждый этаж добавляется с учетом потерь в трубопроводе, при движении воды, около 1 метра на этаж.
| Норматив | Величина | Основание |
| Свободный напор в наружной сети хозяйственно-питьевого водопровода не должен превышать, м (кгс/см2) | 60 (6,0) | СП 31.13330.2012 (СНиП 2.04.02-84*) п. 5.13 |
| Минимальный свободный напор в здании, м (кгс/см2) | 10+4 х эт. (1+0,4 х эт.) | СП 31.13330.2012 (СНиП 2.04.02-84*) п. 5.11 |
| Давление в точке разбора ХВС, кгс/см2 | от 0,3 до 6,0 | ПП РФ № 354, п.3 приложения 1 |
| Давление в точке разбора ГВС, кгс/см2 | от 0,3 до 4,5 | ПП РФ № 354, п.7 приложения 1 |
| Рекомендуемое давление, кгс/см2 | от 1,0 до 3,0 | Сложившаяся практика |
Виды полиэтиленовых труб для газа
Трубы из полиэтилена, применяемые для газопровода, могут состоять только из полимера, либо усиливаться дополнительными слоями. В связи с этим различают следующие модификации:
- полиэтиленовые;
- ПЭ трубы с внутренними соэкструзионными слоями;
- ПЭ изделия с защитной оболочкой из термопласта, которая снимается перед установкой трубы.
Для газоснабжения выпускаются несколько типов ПЭ труб. При прокладке газовых коммуникаций, как правило, используют две разновидности труб ПНД.
- ПЭ-80. Эти изделия имеют толщину стенок от 2 до 3 мм, выдерживают рабочее давление от 4 до 6 атмосфер, маркируются полосами желтого цвета, наносимыми по длине трубы.
- ПЭ-100. Усовершенствованный вариант марки ПЭ-80, отличающийся повышенной плотностью и термостойкостью. Толщину стенки такая труба имеет 3,5 мм, предусмотрено рабочее давление в 10-12 атмосфер, маркируется оранжевыми полосами.
Внимание! Все газовые трубы производятся только из первичного сырья. Нормы ГОСТа запрещают изготовление ПНД труб для газа из вторично переработанного полимера! Существуют ограничения для применения газовых трубопроводов: максимальное рабочее давление – 1,2 МПа, максимальная рабочая температура -/+40°С
Основные преимущества использования газовых ПНД изделий
Изготовление изделия для газопровода основано на методе непрерывной экструзии.
Среди преимуществ трубы ПНД для газоснабжения выделяют:
- эксплуатационный гарантированный срок больше 50 лет;
- неподверженность влиянию высоких и низких температур;
- отсутствие необходимости дополнительно изолировать трубы газопровода;
возможность прокладки систем газораспределения в условиях электрохимической коррозии, повышенной влажности и влияния блуждающих токов.
Газовые трубы из ПНД применяют только для монтажа подземных магистралей
Полиэтиленовые трубы для газа более легкие, чем металлические. По этой причине их монтаж не требует больших трудозатрат. Кроме того, используя стыковую либо электромуфтовую сварку, можно получить более прочные, чем у стальных аналогов, соединения без расхода дополнительных материалов.
Поскольку трубы из полиэтилена неустойчивы к длительному влиянию ультрафиолетовых лучей, то устанавливать над землей либо на ней газовую трубу ПНД запрещено. Такой монтаж резко сократит срок службы изделия, а также снизит его прочность. Это увеличит риск утечки газа. Для разводки газопровода в здании полиэтиленовые трубы также не используются, для этого применяются только стальные изделия.
Свойства труб ПНД
ПНД труба отличается высокой гибкостью, поэтому её можно прокладывать в подвижных почвах. Такое полезное свойство позволяет монтировать её в сейсмически активных районах. Радиус изгиба ПНД деталей равняется 25 её диаметрам, что позволяет сократить количество сварных соединений. Чем ниже количество стыков, тем более надёжной считается коммуникация и ПНД трубопроводы в этом смысле невероятно выгодны.
Кроме этого, ПНД изделия с показателями сечения до 180 мм хранятся и транспортируются в специальных катушках. Это значительно упрощает процесс транспортировки и прокладки.
Изделия ПНД отличаются ограниченной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и их монтаж разрешается проводить только под землёй. Пожароустойчивость такого материала тоже довольно слабая, поэтому монтаж таких коммуникаций внутри помещений запрещён.
Процесс прокладки надземных систем
Надземная прокладка системы газопровода требует меньших материальных затрат по отношению к предыдущему варианту. Основной поддержкой труб являются специальные опоры, которые кладутся в первую очередь. Специалистам легче контролировать состояние конструкции или ремонтных работ. Снижается опасность возгорания и нанесения ущерба гражданам жилищных объектов.
Во время создания надземного вида, необходимо создать максимальную защиту трубам от механических повреждений и перепадов температуры. В зависимости от того, в какой климатической полосе планируется создавать магистраль, выбирается тип защиты.
Важно обратить внимание, что при создании надземной системы, потребуется постоянно контролировать ее состояние, чтобы предупредить преждевременный износ. Сравнивая ее с подземной, она обладает меньшей надежностью из-за близкого контакта с окружающей средой. Профессионалы обязательно должны соблюдать правила и нормы, чтобы создать качественный источник транспортировки топлива
Профессионалы обязательно должны соблюдать правила и нормы, чтобы создать качественный источник транспортировки топлива
Профессионалы обязательно должны соблюдать правила и нормы, чтобы создать качественный источник транспортировки топлива.
При монтаже должны быть выдержаны определенные расстояния между опорами, учитывая диаметр труб, а также над землей:
| Расстояние от земли | Между опорами |
| Для обеспечения прохода специалистов от 2,2м | Минимальный промежуток 100м при максимальном диаметре проходящей трубы 30см |
| В местах, где располагается автомагистраль 5м | При диаметре до 60см – 200м |
| Где проезжают троллейбусы и трамваи от 7,1м | Более 60 см от 300м |
Также в учет берется толщина труб, минимальный показатель от 2м.
Утепление канализационных труб и закрытие траншеи
На выходе из дома обязательно канализационные трубы утепляют. Работа по утеплению может потребоваться и для ее подземной части, в том случае, если они проложены выше глубины промерзания грунта. В качестве утеплителей используют энергофлекс или стенофлекс. Трубопровод обматывают утеплителем по всей длине и утеплитель надежно закрепляют.
Перед засыпкой целесообразно еще раз убедиться, что в процессе утепления и стыковки труб наклон трубопровода не изменился и соответствует требованиям по всей длине. Для засыпки разрешается использовать грунт, полученный, когда выполнялась работа по рытью траншеи, только перед засыпкой из него необходимо удалить камни и разрыхлить крупные и плотные глыбы. Размер крупных образований в грунте не должен превышать 30 см. Траншею засыпают слоями толщиной 5 см и хорошо их утрамбовывают. Утрамбовку делают только между трубой и стенами траншеи. Самой лучшей будет засыпка, у которой первый слой будет состоять из песка толщиной 10-15 см. Трамбовать над трубой запрещено. Над траншеей должен образоваться холм из грунта высотой 0,3 м.
Теплоизоляционные материалы
Пенополеуретановая скорлупа — это легкий теплоизоляционный материал, в собранном виде представляет цилиндр длиной 1 м.
Выбирать теплоизоляционный материал необходимо, исходя из удобства монтажа и расположения трубопровода. Все теплоизоляционные материалы используют один принцип, основанный на теплоизоляционных свойствах воздуха, который находится внутри материала. Для применения некоторых необходимо укладывать на бетонные лотки.
Скорлупа пенополиуретана(ППУ)
Этот легкий теплоизоляционный материал в собранном виде представляет цилиндр длиной 1 м. Стенки цилиндра могут иметь разную толщину. Этот материал практически не впитывает влагу, чему способствует его мелкоячеистая структура с закрытой ячейкой. Для увеличения влагостойкости скорлупу можно закрыть полиэтиленовой пленкой, влагостойкой бумагой или фольгой. Работы по утеплению трубопровода можно проводить в любую погоду. Внутренний диаметр скорлупы подбирают по диаметру трубы водовода. При соединении двух половинок скорлупы в начале трубопровода их сдвигают примерно на 10-20 см. На трубопроводе скорлупа закрепляется с помощью стяжек. Можно использовать и закрутки. Обеспечивает легкий доступ к трубопроводу. Материал можно использовать многократно. Применять лотки нет необходимости.
Стекловолокно или стекловату в основном используют для утепления труб из металлопластика.
Утеплитель, более известен, как стекловата. Используют для утепления труб из металлопластика. Имеет низкую плотность материала, что является его преимуществом перед другими утеплителями, однако обязательно требует изоляции рубероидом или стеклянной тканью.
Пенополистирол (иначе, пенопласт)
Чаще всего используют для утепления самостоятельно создаваемого водопровода. Конструкция этого утеплителя и его укладка аналогична скорлупе ППУ.
Базальтовый утеплитель
Изготавливают в таком же виде, как и ППУ. Установки дополнительных лотков не требуется. Требуют дополнительной защиты рубероидом, пергаментом или фольгой. По стоимости самый дорогой материал.
Прокладка полиэтиленовых труб. Создание ложа
Создание ложа в траншее — важная операция, так как оно обеспечивает непрерывную поддержку всей трубы. Однако, операция по боковой засыпке тоже является очень существенным моментом, так как от качества ее проведения во многом зависит правильность расположения трубопровода и возможность его движения в стороны. Для лучшей фиксации трубопровода, засыпку необходимо уплотнять. Материал, которым производится засыпка, не должен содержать камней, осколков бетона и других острых предметов, которые могли бы повредить трубопровод.
Прокладка полиэтиленовых труб в ложе траншеи
Первоначальная засыпка должна быть выполнена на глубину около 15 – 20 см. Этот слой засыпки служит для защиты трубы. Материал для последующей финальной засыпки не должен содержать больших камней, кусков замороженного грунта, щебенки и других включений, которые со временем могут вызвать осадку грунта, образование полостей в слое засыпки и другие проблемы.
Это интересно: Технология замены канализации — необходимые материалы и порядок работ
Ассортимент и классификация выпускаемой продукции
Для газопроводов изготавливаются два вида труб:
- ПЭ100 – для рабочего давления до 3, 6, 10 и 12 атмосфер;
- ПЭ80 – для рабочего давления до 3 и до 6 атмосфер.
Продукция отпускается в бухтах до 200, иногда до 500 метров, либо в отрезках по 13 метров, зависимости от диаметра. Газовая труба ПНД имеет черный цвет с маркировкой в виде продольных полосок желтого (ПЭ80), либо оранжевого цвета (ПЭ100). На ее наружную поверхность обязательно наносятся технические данные краской соответствующего цвета, обозначающие:
- наименование фирмы-изготовителя;
- предназначение (газ);
- сорт полиэтилена в международном формате (ПЕ100 или ПЕ80);
- значение SDR;
- внешний диаметр и толщину стенки в миллиметрах;
- ГОСТ;
- дату изготовления с номером партии.
Трубы для газопроводов имеют диаметр от 16 до 400 мм.
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.
Одно из значимых преимуществ – легкий вес труб, который упрощает транспортировку, хранение и монтаж. Часто отпадает необходимость в использовании спецтехники, что снижает общие расходы на газификацию объектов
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.
Газовая труба на участке: какие ограничения существуют для охранной зоны?
На территорию, которая находится в пределах охранной зоны, накладываются определённые ограничения. Рассмотрим их:
- категорически возбраняется возведение различных построек;
- если в пределы охранной зоны газотранспортной коммуникации попадает часть моста, то тогда запрещается его снос или работы по его реконструкции без получения разрешения от соответствующих инстанций;
- запрещается обустройство свалок в охранной зоне;
- запрещается хранить токсичные отходы, кислоты, щёлочи или другие агрессивные химические соединения в пределах охранной зоны;
- возбраняется возводить загораживающие элементы в пределах охранной зоны (например, заборы);
- на территории, которая находятся в пределах такой зоны, ни в коем случае нельзя разводить огонь;
- запрещается обрабатывать почву на глубине, которая превышает показатель в 30 см.
Для газопроводных конструкций, которые находятся в процессе прокладки, утверждение таких зон производится в присутствии собственника участка. Для существующих газотранспортных линий присутствие собственника земельного участка не является обязательным.
Этапы прокладки газовых коммуникаций
Рассмотрим основные 3 этапа прокладки газопроводной коммуникации:
- Подготовительный этап. На этом этапе осуществляется разработка проекта. Монтаж газопровода должен осуществляться строго по проекту, который подготавливается заранее, специалистами. Он должен включать в себя необходимое оборудование, которое будет использоваться для монтажа газовой линии. В проекте должен быть обозначен путь газопровода, а также все возможные постройки и другие объекты, расположенные в непосредственной близости от газопровода. Кроме этого, в проекте должны быть: особенности почвы на участке, по которому будет проходить газопровод, расположение и количество грунтовых вод, климатические условия местности и т. д.
- Монтажные работы. На втором этапе производятся все работы по монтажу газопроводной коммуникации. В зависимости от конкретного случая спектр монтажных работ может варьироваться. Существуют случаи (например, при прокладке газовой трубы по эстакаде), когда для монтажа используется множество строительной техники.
Полезная информация! Каждая прокладка газопроводной конструкции включает в себя комплекс сварочных работ, которые направлены на соединение отдельных стальных или полиэтиленовых деталей в единую коммуникацию. Впоследствии каждый стык нумеруется и маркируется.
- Этап контроля. На последнем этапе производится проверка смонтированного газопровода. Как правило, проверка включает в себя два этапа:
- проверка на прочность;
- проверка герметизационных показателей конструкции.
Испытания выполняются только после монтажа всех вспомогательных элементов: арматуры, измерительного оборудования и т. д. Готовую газопроводную конструкцию подвергают гидравлическим испытаниям (проверка давлением). Для этого используют сжатый воздух.
Все вышеперечисленные работы должны производиться только высококвалифицированными специалистами в газовой области в соответствии со всеми нормативами и правилами безопасности.
Преимущества труб ПНД
Трубы пнд имеют довольно большой ряд положительных свойств:
Они не обладают опасными свойствами по отношению к окружающим веществам и людям, конечно
Это очень важное качество.
Эти трубы очень удобны в использовании, легки в процессе монтажа и стоят дёшево. В отличие от труб с высоким давлением, пнд трубы низкого давления имеют температуру плавления примерно на 20 градусов выше
Соответственно, диапазон применения таких труб гораздо выше.
Помимо этого, благодаря устойчивости к различным температурам, они могут отлично выполнять свои функции как для холодного, так и для горячего водоснабжения.
Ещё одним большим преимуществом является их гибкость, эластичность и безопасная деформированность.
Пожалуй, самое важное качество этих труб — устойчивость к воздействию различных химических и биоактивных веществ. Внутренний слой трубы никак не взаимодействует с проходящими через неё веществами, поэтому даже спустя некое продолжительное время они не потеряют свои свойства и будут дальше отлично выполнять предназначенные функции.
Так же они обладают высокой прочностью, что проявляется в устойчивости к внешнему механическому воздействию, стойкость к коррозионной активности. Недостатков эти трубы не имеют, ведь поэтому они и являются высококлассным материалом для использования в разнообразных областях строительства.
Что из себя представляет метод прокола
Прокладка методом прокола под дорогой представляет собой процедуру, выполняемую с помощью мощного гидравлического оборудования. Используется данный способ для изготовления скважин в плотных глинистых грунтах. Технология ГНБ предполагает предварительную отрывку котлованов, которые располагаются в точке входа и выхода магистрали. После этого в яму устанавливается гидравлическая установка.
Продавливание труб происходит направленно, по заранее рассчитанной траектории. Оголовок колонны закрывается наконечником в форме конуса. Благодаря этому прокол выполняется легче и быстрее, а грунт на стенках скважины уплотняется.
Другим способом выполнения прокола является проходка. Используется, когда под полотном прокладываются трубы диаметром от 800 мм. Конец секции вдавливается в грунт, после чего в нее въезжает рабочий, лежа на тележке. Земля выбирается ручными или электрическими инструментами, наружу вывозится вагонетками. После очистки внутреннего пространства трубы к ней присоединяется очередная секция и выполняется следующий цикл вдавливания и удаления почвы. Процедура продолжается до тех пор, пока магистраль не выйдет из стены второго котлована.
Еще одной разновидностью прокладки магистралей является гидравлический прокол. Его отличие от проходки заключается в том, что вместо механических инструментов используется струя воды под высоким давлением. Вымытый грунт самотеком выходит из полости.
Метод прокола позволяет прокладывать скважины длиной до 70 м. Диаметр отверстий, в зависимости от разновидностей применяемых методов составляет 600-2000 мм. Проталкивание колонны проводится домкратами, развивающими усилие до 3000 кН.
Особенности эксплуатации и монтажа полиэтиленовых труб
Что собрать полноценную трубу, необходимо приварить друг к другу отдельные куски трубы. Между собой трубы соединяются при помощи различных фитингов, то есть специальных соединительных частей трубопровода, которые устанавливаются в той части трубы, где наблюдается разветвление, изменение диаметра трубы и т. д. Виды фитингов:
- Для стыковых мест — трубы приваривают паяльником, который расплавляет внутреннюю часть фитинга и переднюю поверхность труб. Буквально сразу же после того, как оплавили фитинг и трубу, из паяльника необходимо вынуть находящиеся там детали и дать им охладиться.
- Для электрической сварки— в принципе суть скрепления труб та же самая, что и в стыковой сварке, однако есть небольшое отличие: использование паяльника не требуется, так как внутри фитингов уже находятся такие устройства, которые сами плавят детали.
- Компрессионные фитинги для труб ПНД — соединение труб происходи без участия паяльного аппарата, потому что в местах соединения используется специальное кольцо, зажимающее трубы и не давая им распасться.
