Σωλήνες πολυαιθυλενίου για αγωγό αερίου: τύποι και προδιαγραφές τοποθέτησης αγωγών από πολυαιθυλένιο

Παλαιότερα, κατά την εγκατάσταση βιομηχανικών και οικιακών δικτύων, χρησιμοποιούνταν σωλήνες από χυτοσίδηρο, χάλυβα, χαλκό. Με την εμφάνιση πολυμερών, που δεν υστερούν σε αντοχή, ανθεκτικότητα στη φθορά και αδράνεια σε χημικές ουσίες σε σχέση με τα μεταλλικά προϊόντα, το υλικό σωλήνων άρχισε να παράγεται από πολυπροπυλένιο, πολυαιθυλένιο, πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυβουτυλένιο κ.λπ.

Οι σωλήνες πολυαιθυλενίου για αγωγό αερίου έχουν αποδειχθεί πολύ καλοί – πρακτικοί, ελαστικοί, ελαφροί, διευκολύνοντας σημαντικά τη μεταφορά και την εγκατάσταση. Εάν αποφασίσατε να εγκαταστήσετε φυσικό αέριο σε ιδιωτική κατοικία, δεν θα ήταν περιττό να μάθετε λεπτομερέστερα για τα τεχνικά χαρακτηριστικά, τις συνθήκες και τις μεθόδους εγκατάστασης σωλήνων από πολυαιθυλένιο.

Σωλήνες HDPE για αγωγό αερίου

Το πολυαιθυλένιο χαμηλής πίεσης χρησιμοποιείται όχι μόνο για την κατασκευή στοιχείων αγωγού αερίου. Χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση άλλων δικτύων κοινής ωφέλειας – ύδρευσης, αποχέτευσης, προστατευτικών τεχνικών αγωγών. Οι τύποι σωλήνων διαφέρουν ως προς τη σύνθεση, τα χαρακτηριστικά, τη σήμανση.

Θα επικεντρωθούμε στα προϊόντα για τη μεταφορά αερίου, η παραγωγή των οποίων υπόκειται στις απαιτήσεις του GOST R 50838-2009 (παλαιότερη έκδοση – GOST R 50838-95).

Τύποι και τυπικές διαστάσεις

Οι σωλήνες πίεσης πολυμερούς για αέριο μπορούν να αποτελούνται μόνο από πολυαιθυλένιο ή να ενισχύονται με επιπρόσθετα στρώματα.

Έτσι, διακρίνονται τρεις τύποι:

• πολυαιθυλενίου, συμπεριλαμβανομένων και αυτών που σημαίνονται με κίτρινες γραμμές·
• πολυαιθυλενίου με συνεξωστρυμμένα στρώματα εσωτερικά ή εξωτερικά·
• πολυαιθυλενίου με θερμοπλαστικό προστατευτικό περίβλημα, το οποίο πρέπει να αφαιρείται πριν από την εγκατάσταση.

Όλοι οι τύποι σωληνωτού υλικού προορίζονται για μεταφορά διαφόρων αερίων, σύμφωνα με τα πρότυπα GOST 5542, και χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη ή καύσιμο για βιομηχανικές και οικιακές ανάγκες. Έχουν υιοθετηθεί περιορισμοί για τη χρήση αγωγών: max πίεση λειτουργίας – 1,2 MPa, max θερμοκρασία λειτουργίας -/+40°C.

Οι σωλήνες πωλούνται σε διάφορες μορφές συσκευασίας: προϊόντα με διάμετρο από 200 mm και άνω – μόνο σε ίσια τμήματα, τα λεπτότερα – σε ρολά ή πηνία.

Βιομηχανικά προϊόντα παραδίδονται σε τμήματα μήκους 5-24 μέτρων, πολλαπλάσια των 0,25 μέτρων, αλλά συνήθως σε μέτρια μήκη κατάλληλα για μεταφορά με ειδικό εξοπλισμό – για παράδειγμα, 13 μέτρα. Η περιέλικη λεπτών σωλήνων σε ρολά προβλέπει δίαφορετικά μήκη, αλλά συχνότερα συναντώνται ρολά των 200, 500, 700 μέτρων. Είναι δυνατή η παραγωγή προϊόντων άλλου μήκους, μόνο κατόπιν συνεννόησης με τους πελάτες.

Ανάλογα με το πάχος των τοιχωμάτων και την πίεση λειτουργίας, οι σωλήνες χωρίζονται σε δύο τύπους:

• ΠΕ-80. Πάχος τοιχώματος – 2-3 mm, πίεση λειτουργίας – 3-6 MPa; κατάλληλοι για αγωγούς αερίου και ύδρευσης;
• ΠΕ-100. Πάχος τοιχώματος – 3,5 mm, πίεση λειτουργίας – 8-12 MPa; αυτή είναι μια βελτιωμένη έκδοση του ΠΕ-80, διακρίνεται για την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την αυξημένη πυκνότητα.

Το ΠΕ (παραλλαγές – ΠΕ, PE) στην ονομασία είναι πολυαιθυλένιο, οι αριθμοί 80 και 100 είναι οι ποιότητες πολυαιθυλενίου.

Από οικονομική σκοπιά, η ποιότητα ΠΕ-100 χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση αγωγού φυσικού αερίου υψηλής πίεσης ή σε ειδικές περιπτώσεις – για παράδειγμα, για την ανακατασκευή ενός παλαιού φθαρμένου αγωγού ή για την κατασκευή πειραματικών κλάδων με πίεση από 0,6 MPa και άνω.

Τεχνικά χαρακτηριστικά και σήμανση

Στους σωλήνες πολυαιθυλενίου που κατασκευάζονται σε εργοστασιακές συνθήκες επιβάλλονται οι απαιτήσεις που αναφέρονται στο GOST R 50838-2009. Μεταξύ αυτών, συστάσεις σχετικά με την εμφάνιση και τις τεχνικές ιδιότητες.

Εξωτερικά, οι σωλήνες πρέπει να έχουν λεία επιφάνεια, χωρίς φυσαλίδες, κοιλότητες και ρωγμές. Εξωτερικές προσμίξεις ορατές με γυμνό μάτι αποκλείονται επίσης. Επιτρέπονται μόνο ελαφριά κυμάτωση και διαμήκεις ραβδώσεις.

Όσον αφορά το χρώμα, υπάρχει δυνατότητα ποικιλίας:

• ΠΕ-80 – κίτρινα;
• ΠΕ-100 – κίτρινα, πορτοκαλί, μαύρα με κίτρινες/πορτοκαλί ρίγες ομοιόμορφα κατανεμημένες.

Στο έγγραφο καθορίζονται επίσης πρότυπα για χαρακτηριστικά όπως η αντοχή σε συνεχή εσωτερική πίεση, η επιμήκυνση κατά τη θραύση, η αντοχή στη διάδοση ρωγμών, η θερμική σταθερότητα, η συγκολλησιμότητα.

Οι κατασκευαστές εφαρμόζουν σήμανση με διάφορους τρόπους: θερμοανάγλυφη εκτύπωση, έγχρωμη εκτύπωση, θερμοανάγλυφη εκτύπωση με χρωματισμό. Η απόσταση μεταξύ των σημάτων δεν υπερβαίνει το 1 μέτρο.

Η σήμανση δεν πρέπει να επηρεάζει την ποιότητα του υλικού, δηλαδή να προκαλεί ρωγμές, εξογκώσεις κ.λπ.

Τα γράμματα και τα ψηφία πρέπει να διαβάζονται εύκολα, να είναι ευανάγνωστα και κατανοητά. Στα υποχρεωτικά περιλαμβάνονται:

• εμπορικό σήμα ή επωνυμία κατασκευαστή;
• συμβολικός προσδιορισμός σωλήνα;
• ημερομηνία κατασκευής;
• ονομαστική διάμετρος/πάχος τοιχώματος;
• σκοπός
• GOST.

Τα υπόλοιπα στοιχεία – ονομασία χώρας, αριθμός παρτίδας κ.λπ. – τίθενται κατά βούληση.

Για παράδειγμα, ας αναλύσουμε ένα από τα δείγματα:

ΟΟΟ «Σφέρα» ΠΕ 80 SDR 11 — 150x10,5 ΓΑΖ GOST R 50838-2009

1. ΟΟΟ «Σφέρα» — κατασκευαστής
2. ΠΕ-80 – είδος σωλήνα πολυαιθυλενίου
3. SDR 11 – τυπική αναλογία διαστάσεων
4. 150 – διάμετρος
5. 10,5 – πάχος τοιχώματος
6. ΓΑΖ – προορισμός
7. GOST R 50838-2009 – κανονιστικό έγγραφο

Μέσω της σήμανσης είναι εύκολο να προσδιοριστεί εάν οι σωλήνες είναι κατάλληλοι για οικιακή ή βιομηχανική χρήση, αν ανταποκρίνονται στον σκοπό και τη διάμετρο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του πολυαιθυλενίου

Χάρη στα πλεονεκτήματα του πολυαιθυλενίου, χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ενός τόσο επικίνδυνου καυσίμου όπως το φυσικό αέριο.

Στα κύρια πλεονεκτήματα συγκαταλέγονται ιδιότητες όπως:

• Ηλεκτρομονωτικές ιδιότητες. Το πολυαιθυλένιο είναι ένα πλήρες διηλεκτρικό, δεν άγει ηλεκτρικά ρεύματα. Κατά την εγκατάσταση δεν απαιτείται γείωση.
• Ανθεκτικότητα στη δράση επιθετικών χημικών ουσιών, οι οποίες μπορεί να περιέχονται στο έδαφος ή στη βιομηχανία.
• Απουσία διάβρωσης, δυνατότητα χρήσης σε υγρό περιβάλλον.
• Πλαστικότητα, χάρη στην οποία ο αγωγός προστατεύεται από μετακινήσεις εδάφους, διαστολές κατά την κατάψυξη, υδραυλικά πλήγματα.
• Παθητικότητα στη μετάδοση ακουστικών δονήσων.

Ο βαθμός αντοχής στη φθορά είναι αρκετά υψηλός – οι κατασκευαστές σύγχρονων σωλήνων PE για αέριο δίνουν εγγύηση από 30 έως 50 χρόνια.

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα είναι το μικρό βάρος των σωλήνων, το οποίο απλοποιεί τη μεταφορά, την αποθήκευση και την εγκατάσταση. Συχνά δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης ειδικού εξοπλισμού, γεγονός που μειώνει το συνολικό κόστος αεριοποίησης των εγκαταστάσεων.

Στα μειονεκτήματα συγκαταλέγεται η ιδιότητας του πολυαιθυλενίου που ονομάζεται φωτοαποδόμηση. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό υπό την επίδραση της υπερυώδους ακτινοβολίας γερνά γρήγορα και θρυμματίζεται. Για να βελτιωθεί κάπως η ανθεκτικότητα του πολυαιθυλενίου στην ηλιακή ακτινοβολία, προστίθεται στο υλικό μαύρη χρωστική ως σταθεροποιητικό μέσο.

Μεταξύ των άλλων μειονεκτημάτων είναι το μικρό εύρος θερμοκρασών λειτουργίας του μεταφερόμενου ουσίας, η διαπερατότητα στο οξυγόνο, η εξάρτηση των τεχνικών χαρακτηριστικών από την εξωτερική θερμοκρασία.

Λόγω των προαναφερθέντων μειονεκτημάτων, οι αγωγοί αερίου από σωλήνες πολυαιθυλενίου χρησιμοποιούνται μόνο στο έδαφος· σε ανοικτά τμήματά εγκαθίσταντται μεταλλικά ανάλογα.

Εγκατάσταση σωλήνων αερίου πολυαιθυλενίου

Απαγορεύεται η αυτοδύναμη εγκατάσταση αγωγού αερίου σε ιδιωτική κατοικία ή βιομηχανική εγκατάστάση. Αυτό πρέπει να γίνεται από οργανισμό που διθέτει άδεια και το δικαίωμα βάσει της άδειας για τη διενέργεια αυτού του είδους εργασιών. Αυτός επίσης στη συνέχεια πραγματοποιεί τη συντήρηση – επιθεώρηση, δοκιμή ή επισκευές.

Συνήθως η κατασκευή του κύριου αγωγού αερίου γίνεται από μια ομάδα εργαζομένων σύμφωνα με ένα προσχεδιασμένο σχέδιο. Σχεδόν πάντα δεν μπορεί να γίνει χωρίς βαρύ εξοπλισμό και ειδικά εργαλεία.

Πρώτα λαμβάνεται άδεια για τη διεξαγωγή οικοδομικών εργασιών, δημιουργείται ένα πακέτο τεκμηρίωσης σχεδιασμού και εκτίμησης και χαράσσεται ο γεωδαιτικός άξονας χάραξης. Στη συνέχεια πραγματοποιείται προετοιμασία, η οποία περιλαμβάνει τη χάραξη της διαδρομής, χωματουργικές εργασίες, μεταφορά και διάστρωση σωλήνων, εγκατάσταση εργαλείου γιά συγκόλληση. Και μόνό τότε προχωρ ού ν σ τις ίδιες ε ργασίες εγκατάστ ασης – τόπ οθέτηση κα ι συγκόλληση σωλήνων.

Επισκόπηση μεθόδων σύνδεσης

Το πολυαιθυλένιο χαρ ακτηρίζετ αι ότ ι ότ αν θερ μαίν ετ αι αλλάζ ει τις ιδι ότη τές του κα ι λ ιώ νε ι. Αυ τή η ιδ ιότητα χρησιμοποιείτα ι γ ια τη δημιουργία μόνιμων συνδέσεων αγωγού αερίου – δηλαδή για συγκόλληση σωλήνων.

Διακρίνονται δύο τρόποι συγκόλλησης:

• επαφής, χωρίς χρήση στ ο ιχ είων δ ιαμόρ φωσης·
• ηλεκτρομοφτικός, με χρήση ηλεκτροαντιστατικών εξαρτημάτων.

Ο πρώτος τρόπος χρησιμοποιείται για βιομηχανικούς σκοπούς, για συγκόλληση σωλήνων μεγάλης διαμέτρου, ο δεύτερος – για τη δημιουργία οικιακών διακλαδώσεων αερίου από τον κεντρικό αγωγό.

Εάν απαιτείται αποσπώμενη σύνδεση, τότε εφαρμόζεται η τρίτη μέθοδος – συμπιεστική. Τα άκρα των σωλήνων συνδέονται με εξαρτήματα συμπίεσης, τα οποία μπορούν να αφαιρεθούν ή να αντικατασταθούν όταν χρειαστεί.

Η τεχνολογία συμπίεσης είναι κατάλληλη για προσωρινές λύσεις ή έργα που πρόκειται να αναβαθμιστούν στο μέλλον. Αλλά συνήθως οι αποσπώμενες συνδέσεις χρησιμοποιούνται για υδραγωγεία

Αρχικά, ας δούμε πώς εκτελείται η συγκόλληση. Οι προπαρασκευαστικές εργασίες γίνονται σύμφωνα με ένα σχέδιο:

1. Επιλογή και έλεγχος υλικών εγκατάστασης και εργαλείων. Οι θερμαντήρες, οι ξύστρες και οι διαμορφωτές άκρων καθαρίζονται, αφαιρούνται υπολείμματα πολυαιθυλενίου και σκόνης, σκουπίζονται με διαλύτη. Οι τριβόμενες επιφάνειες και τα σημεία λιπαίνονται. Επιλέγονται κατάλληλα ένθετα και σφιγκτήρες κατάλληλης διαμέτρου.
2. Επιλογή παραμέτρων συγκόλλησης. Τα εργαλεία προγραμματίζονται, εισάγονται συγκεκριμένες παραμέτροι στη μνήμη του θερμαντιού εξοπλισμού.
3. Προετοιμασία χώρου εργασίας. Τα άκρα των σωλήνων καθαρίζονται από άμμο, κολλημένο χώμα, σκόνη, σκουπίζονται. Τα ελεύθερα άκρα σκεπάζονται με τάπες. Τα οξειδωμένα άκρα καθαρίζονται με ξύστρες.
4. Στερέωση και κεντράρισμα σωλήνων. Πριν από τη συγκόλληση πρέπει να εξαλειφθεί η ωοειδότητα, γι' αυτό τα άκρα των σωλήνων κεντράρονται και στη συνέχεια στερεώνονται στη θέση τους – ακριβώς αντίκρυ το ένα στο άλλο.
5. Επεξεργασία άκρων. Από την επιφάνεια στα άκρα αφαιρείται ένα στρώμα πάχους 0,1-0,3 χιλιοστών. Το διάκενο μετ α ξύ των τμημάτων που συνδέονται με επαφή δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,3 χιλιοστά. Μετά τον καθαρισμό πρέπει να γίνει η συγκόλληση, χωρίς να επιτρέπεται ρύπανση.

Μετά τις προπαρασκευαστικές εργασίες, πρα γματοποιείται η συγκόλληση.

Σύνδεση κατά τη συγκόλληση «με επαφή» συμβαίνει με τη «σύντηξη» των λιωμένων άκρων. Η τήξη μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας θερμαντικό εργαλείο με δισκοειδές στοιχείο εργασίας.

Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη κριτήρια όπως η θερμοκρασία και ο χρόνος τήξης, η δύναμη πίεσης των άκρων, η διάρκεια της περιόδου καθίζησης, η πίεση κατά τη διάρκεια της καθίζησης και ο χρόνος ψύξης.

Σειρά εργασιών:

Σημάδια αξιόπιστης ραφής: ομοιόμορφη, λεία ραφή, αδυναμία αποχωρισμού του σωλήνα με εφαρμογή δύναμης. Η συγκόλληση με τήξη θεωρείται πολύ ανθεκτική και δεν απαιτεί πρόσθετα μέτρα στεγανοποίησης.

Η δεύτερη μέθοδος – ηλεκτροσυγκόλλληση με μούφα – διαφέρει λόγω της ύπαρξης συνδετικών στοιχείων – μούφες, προσαρμογείς, καμπύλες, ταυ. Στην εσωτερική επιφάνεια των εξαρτημάτων είναι στερεωμένο ένα μεταλλικό σπείραμα, το οποίο θερμαίνεται από ηλεκτρικό ρεύμα και λιώνει το πολυαιθυλένιο. Ως αποτέλεσμα, τα εξαρτήματα «συγχωνεύονται» με τους σωλήνες, σχηματίζοντας μόνιμες συνδέσεις.

Κατά την επιλογή στοιχείων για τη σύνδεση σωλήνων πολυαιθυλενίου για αέριο, καθώς και κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη παράμετροι όπως η τάση ρεύματος, ο χρόνος συγκόλλησης και ψύξης.

Η τεχνολογία είναι απλούστερη από τη συγκόλληση με άκρο και πραγματοποιείται με την εξής σειρά:

Οι σύγχρονες μηχανές συγκόλλησης είναι εξοπλισμένες με πίνακα ελέγχου με οθόνη. Η διαδικασία εκτελείται σύμφωνα με το πρόγραμμα που επιλέγεται ανάλογα με τον τύπο σωλήνα.

Αποσπώμενες συνδέσεις χρησιμοποιούνται εξαιρετικά σπάνια στην κατασκευή αγωγού φυσικού αερίου. Για αυτό χρησιμοποιούνται επίσης εξαρτήματα, αλλά στερεώνονται μηχανικά, χωρίς θέρμανση.

Τα συνδετικά στοιχεία αποτελούνται από δύο μέρη – έναν δακτύλιο σύσφιξης και ένα σώμα. Ως αποτέλεσμα της σύσφιξης των εξαρτημάτων με σπείρωμα, προκύπτει μια ισχυρή αλλά ασταθής σύνδεση. Εάν απαιτείται πρόσθετη αξιοπιστία, τα μέρη του εξαρτήματος σφίγγονται με μπουλόνια και παξιμάδια.

Κανόνες εγκατάστασης αγωγού αερίου HDPE

Κατά την εγκατάσταση και λειτουργία σωλήνων πολυαιθυλενίου, πρέπει να τηρούνται πολλοί κανόνες που διασφαλίζουν τόσο τη σωστή λειτουργία του αγωγού και του εξοπλισμού, όσο και την ασφάλεια των χρηστών.

Υπάρχουν πολλές απαγορεύσεις για την τοποθέτηση αγωγών. Για παράδειγμα, δεν επιτρέπεται η μεταφορά αερίου με σωλήνες HDPE σε βραχώδη και πολύ διογκούμενα εδάφη, καθώς και σε εδάφη τύπου 2 καθίζησης. Εάν η περιοχή είναι σεισμογενής και παρουσιάζει σεισμικότητα άνω των 6 βαθμών, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί άλλο υλικό για την τοποθέτηση των δικτύων.

Το πολυαιθυλένιο δεν χρησιμοποιείται σε βιομηχανικά και κατοικημένα κτίρια, σε υπαίθριους χώρους, σε συλλέκτες και κανάλια. Αντ'αυτού, τοποθετούνται χαλύβδινοι σωλήνες.

Εάν επιτρέπεται η χρήση σωλήνων HDPE, πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις. Για παράδειγμα, σε απότομες πλαγιές είναι απαραίτητη η προστασία του αγωγού από πιθανή διάβρωση των τάφρων και η λήψη πρόσθετων μέτρων για την ενίσχυσή τους.

Κατά τη διέλευση υπόγειων συλλεκτών ή καναλιών, αποχετευτικών ή ενεργειακών δικτύων, φρεατίων, οι σωλήνες πολυαιθυλενίου τοποθετούνται σε μεταλλικά περιβλήματα. Η απόσταση από την επιφάνεια του αγωγού έως το εσωτερικό τοίχωμα του περιβλήματος είναι τουλάχιστον 10 cm.

Σε μία τάφρο μπορούν να τοποθετηθούν δύο ή περισσότεροι αγωγοί φυσικού αερίου, αλλά με εξασφάλιση πρόσβασης σε κάθε κλάδο για συντήρηση ή επισκευή.

Στις βόρειες περιοχές, όπου η θερμοκρασία πέφτει κάτω από -40°C, το βάθος εγκατάστασης αυξάνεται σε 2,0-3,2 m.

Σχετικά με το πώς πραγματοποιείται η τοποθέτηση γραμμής αγωγού φυσικού αερίου σε περίβλημα με είσοδο σε αεριοποιημένο σπίτι, θα ενημερώσει το επόμενο άρθρο, το οποίο συνιστούμε σε όλους τους ιδιοκτήτες εξοχικών κατοικιών να διαβάσουν.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Κανόνες συγκόλλησης με ηλεκτροζεύξη:

Σχετικά με τα χαρακτηριστικά της συγκόλλησης με αντίσταση:

Πώς λειτουργεί μια μηχανή συγκόλλησης για σωλήνες HDPE:

Η χρήση σωλήνων πολυαιθυλενίου για την αεριοποίηση βιομηχανικών και οικιστικών εγκαταστάσεων έχει γίνει παραδοσιακή.

Το HDPE είναι ένα ανθεκτικό και αξιόπιστο υλικό, που δεν προκαλεί ανησυχία. Αλλά η εγκατάσταση του αγωγού φυσικού αερίου πρέπει να γίνεται αποκλειστικά από εγκαταστάτες δικτύων αερίου, με εμπειρία και γνώση της τεχνολογίας συγκόλλησης πολυαιθυλενίου.

Παρακαλούμε, αφήστε σχόλια στην παρακάτω φόρμα, ανεβάστε φωτογραφίες σχετικές με το θέμα του άρθρου, κάντε ερωτήσεις. Μοιραστείτε τη δική σας εμπειρία στην εγκατάσταση αγωγού πολυαιθυλενίου για φυσικό αέριο. Είναι πιθανό οι πληροφορίες και οι συστάσεις που θα παρέχετε να είναι χρήσιμες για τους επισκέπτες του ιστότοπου.