Изготовление труб из полиэтилена для газопроводов

Сфера применения полиэтиленовых труб для газопровода

Благодаря своим многочисленным достоинствам полиэтиленовые газопроводы приобрели высокую популярность во многих направлениях деятельности.

Материал может использоваться для строительства таких сооружений:

• Магистральные газопроводы федерального значения. Трубы большого диаметра способны пропускать большое количество голубого топлива за единицу времени. Единственным условием является заглубление трассы ниже точки замерзания грунта.
• Внутренняя разводка внутри дома и квартир. Характеристики полиэтиленовых изделий соответствуют требованиям, которые предъявляются для конструкций такого типа.

• Воздуховоды в системе вентиляции. Используется материал марки ПЭ-80, отличающийся достаточной прочностью. Трубы применяются для прохождения сложных криволинейных участков снаружи стен и в их внутренних пустотах.

• Водопровод. Полиэтилен не выделяет вредных веществ и химически инертен. По коммуникациям можно качать техническую и питьевую воду.
• Технологические трубопроводы. Применяются в фармацевтической и пищевой промышленности для транспортировки жидкостей различного класса, в том числе токсичных.
• Оболочка для прокладки телекоммуникационных и электрических кабелей. Внутри такой оболочки провода защищены от давления при подвижках грунта, насекомых, грызунов, сырости, агрессивного воздействия щелочного грунта.

Компрессорные станции

Компрессорные станции нужны для поддержания уровня давления и транспортировки необходимого объема газа по трубопроводу. Там газ проходит очищение от посторонних веществ, осушение, повышение давления и охлаждение. Пройдя обработку, газ под определенным давлением попадает обратно в газопровод.

Компрессорные станции, наряду с газораспределительными станциями и пунктами, входят в комплекс наземных сооружений магистрального газопровода.

К району стройки компрессорные установки транспортируются в виде полностью готовых к сбору блоков. Они возводятся на расстоянии примерно 125 километров друг от друга.

В состав компрессорного комплекса входят:

Компрессорная станция магистральных газопроводов

• сама станция;
• ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки;
• территория, на которой расположены пылеуловители;
• градирня;
• емкость для воды;
• масляное хозяйство;
• газоохлаждаемые устройства и др.

Рядом с компрессионной установкой обычно возводят жилой поселок.

Такие станции считаются отдельным видом техногенного влияния на природную среду. Исследования показали, что на территории компрессорных установок концентрация оксида азота в воздухе превышает максимально допустимый уровень.

Они также являются мощным источником шума. Ученые выяснили, что длительное воздействие шума от компрессорной станции становится причиной нарушений в человеческом организме, и, как следствие, вызывает различные болезни и может привести к потере трудоспособности. Кроме того, шум вынуждает животных и птиц уходить на новые места обитания, что приводит к их переуплотнению и уменьшению продуктивности охотничьих угодий.

Узел установки предохранительной системы

Монтаж

При монтаже пластиковых газовых труб нужно учитывать ряд нюансов:

1. Из-за теплового расширения нужно точно подобрать место установки компенсаторов.
2. Избегать множества изгибов, мест стыковки отдельных элементов.
3. Прокладывать трубки вдали от источников открытого пламени.
4. Если нужно проложить трубопровод под землей, желательно сделать дополнительную изоляцию. Для этого можно использовать бетонный канал или дополнительную пластиковую трубу.
5. При демонтаже старой системы нужно изготавливать магистраль из одного материала. Это позволит добиться высокого показателя прочности, максимального срока эксплуатации.
6. Желательно убрать трубы с открытого места из-за низкой устойчивости материала к механическим воздействиям.
7. Крепления к трубопроводу на вертикальных поверхностях нужно устанавливать не дальше чем на расстоянии 2 метра друг от друга.

Для создания герметичных соединений требуется использовать специальный паяльник. В его комплекте есть насадки разных диаметров, на которые надеваются трубы, муфты, запорные краны. После нагревания детали соединяются вместе. Останется дождаться остывания пластика, выполнить пробный запуск системы. Во время проверки нужно внимательно осмотреть места соединения отдельных элементов трубопровода на наличие протечек.

Людям привычно видеть, что газопроводы изготовлены из металла, но этот материал постепенно уступает место пластику. Полиэтиленовые, полипропиленовые трубы незначительно уступают металлу по технических характеристикам, но стоят дешевле.

Производство и использование полиэтилена низкого давления

Для получения полиэтилена низкого давления необходимо, чтобы давление было значительно ниже 2 МПа, а температура чуть выше 100 градусов. Именно полиэтилен низкого давления отличается значительно более высокой механической прочностью и при этом является более тугоплавким. Параметры материала ПНД следующие:

• плотности от 0,94 до 0,96 грамма/см³;эластичности, ведь относительное удлинение на разрыв составляет от 500 до 600%;плавкости в пределах 80-120 градусов.

Полиэтилен низкого давления применяется для изготовления различных видов труб – канализационных, холодного водоснабжения, газовых. Высокая эластичность трубы ПНД позволяет гнуть ее под произвольными углами, но при укладке не использовать защитный короб, ведь даже при низкой температуре она будет просто растягиваться.

Среди достоинств полиэтилена следует назвать:

• эластичность;долговечность;ударопрочность;устойчивость к низким температурам;невысокая стоимость;устойчивость к химически агрессивной среде;небольшой вес;диэлектрические свойства;экологичность.

Газовые трубы ПНД

Невысокие показатели температуры плавкости способствуют тому, что существенно упрощается монтаж системы, а для соединения ее элементов достаточно использовать паяльник и насадки необходимого размера. Трубы ПНД не рекомендуются для отопительных систем и систем горячего водоснабжения, в этом случае больше подойдут полипропиленовые изделия.

В процессе производства полиэтиленовых труб низкого давления используются два способа — это литье, когда пластик выливается в форму, которая вращается, и экструзия, когда горячий пластик приобретает необходимую форму посредством выдавливания из пресс-формы.

Производство

Газовые трубы изготавливаются из марок полиэтилена ПЭ-80, ПЭ-100и выше (в основном ПНД), имеющих высокую плотность и способных выдержать большие нагрузки. Они могут поставляться в виде уже нарезанных мерных отрезков и бухт длиной до 500 метров, различных диаметров, с толщиной стенок от 2-х до 63-х мм.

Нормативным документом, регламентирующим все показатели для газовой ПЭ трубы, является ГОСТ Р 50838-2009. Им устанавливаются общие требования:

1. Гладкость внешних и внутренних стенок, допускающая лишь небольшую волнистость поверхностей,Исключение каких бы то ни было видимых дефектов материала: пустот, трещин, посторонних включений,Наличие обязательной маркировки: Цветовой – основной черный цвет с нанесением продольных желтых или оранжевых полос, либо полностью желтая,Буквенно-цифровой с указанием параметров трубы, ее изготовителя и номеров ГОСТ не реже чем через 1 погонный метр.

ПВХ труба для газа – подводка пластиковой трубой и основные допуски

Вопреки расхожему мнению, такое изделие, как пвх трубопроводы может быть эффективно применено не только для прокладки водопровода или канализации, но и для подвода энергоносителей. Газопровод, смонтированный из ПВХ составляющих, имеет немало значимых преимуществ, речь о которых пойдёт ниже.

Каковы положительные особенности газовых коммуникаций на основе пластиковых труб?

1. Срок службы обсуждаемой конструкции значительно превышает аналогичный параметр конструкции из металла.
2. Изделия такого типа не проводят электрический ток, что в контексте многих ситуаций играет крайне важную роль.
3. Благодаря малой массе конструкций из поливинилхлорида, возведение различных объектов с их применением осуществляется достаточно быстро.
4. Возведение любых коммуникаций с применением рассматриваемых труб в домашних и промышленных условиях – это оптимизация сметы, ведет применение того же количества металлических деталей обойдется намного дороже.

Для более углубленного изучения характеристик лучше всего ознакомиться со статьей посвященной этому вопросу на нашем сайте – Температуры, давление, из чего состоит и другое.

Как выбрать хорошие детали для газопровода?

Находясь в поиске ответа на вопрос “какие трубы из пластика лучше для газа?” стоит исходить из того, под каким давлением будет эксплуатироваться система. Газотранспортная конструкция может относится к одной из следующих категорий:

• Категория № 1. К этому разделу относятся системы, работающие под высоким давлением и изготавливающиеся исключительно из стали.
• Группа № 2. Внутригородские транспортировочные системы. Оптимальное давление для работы таких систем – 0,3 – 0,6 МПа, для их создания допустимо применение толстостенных пластиковых деталей.
• Перечень № 3. Давление газа – от 0,005 – 0,3 МПа. Применяются такие системы для передачи газа от распределителя на определенное количество высотных домов, благодаря чему газ и появляется в квартире потребителя. Применение полимерных деталей считается допустимым, проводить газ пластиковыми трубами можно.
• Последняя подгруппа – это всевозможные подводки внутри квартир. Давление здесь минимальное и применение рассматриваемых изделий считается допустимым.

Исходя из таких данных можно сказать, что ответ на вопрос “можно ли использовать ПВХ для прокладки газопровода” во многом зависит от того, какими являются текущие технические, климатические и геофизические условия эксплуатации конструкции. А вот ответ на вопрос относительно того, разъедает ли газ пластиковые трубы был дан достаточно давно и является отрицательным – газ с ПВХ не взаимодействует. Подробно об аббревиатуре и значении.

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.

Что такое сшитый полиэтилен

Сам по себе полиэтилен – бесконечные цепи полимерных цепей, поперечные связи между которыми образовываются с помощью каталитических присадок. В результате материал приобретает более высокие показатели прочности, становится более структурированным. Он значительно расширяет сортамент ПЭ труб, поскольку имеет существенные отличия от классического варианта полиэтилена.

Для достижения пластичности материала требуется нагрев до 200 С, в то время как для его возгорания потребуется температура вдвое выше. При горении материал разлагается на комплексные нелетучие углеводороды и не выделяет токсичных фракций. Основная доля продуктов сгорания полиэтилена приходится на углекислый газ и воду, незначительная – на безвредную для людей угольную кислоту, пары которой нарушают процесс нормального горения. 

Методы соединения при монтаже газопровода

Соединение участков трубопровода выполняется тремя методами:

• компрессионным – с использованием обжимных фитингов,
• сварным электромуфтовым – с использованием терморезисторных фитингов,
• сварным стыковочным – без фасонных элементов.

Самым простым в исполнении является компрессионное соединение. Используемые фитинги состоят из корпуса и обжимных колец. Для соединения труб кольца скручивают с фитинга и надевают на трубы так, чтобы резьба была со стороны среза. Сдвинув кольцо в сторону от края, надевают трубу на узловой элемент до упора. Затем сдвигают кольцо обратно к фитингу и плотно закручивают. Никаких дополнительных инструментов для выполнения соединения не требуется, а узел получается разъемным, но не самым надежным.

Для электросварного соединения используется электросварочный аппарат и терморезисторный фитинг. Электромуфта – это соединительный элемент с полиэтиленовым корпусом, внутри которого спиралью проложен нагревательный провод, наружу выведены две клеммы.

Для выполнения соединения на конец трубы надевают электромуфту, подключают к клеммам сварочный аппарат и включают его. Жилы фитинга, по которым идет ток, равномерно разогревают соединяемые изделия почти до температуры плавления, из-за чего труба и муфта прочно свариваются. После отключения электросварочного прибора получившийся узел оставляют остыть. Полученное соединение надежное, но неразъемное.

Для выполнения соединения труб последним способом потребуется специальный прибор для стыковой сварки, состоящий из:

• торцевателя или центратора, в котором зажимаются концы труб,
• нагревательного элемента – сварочного зеркала.

Концы труб фиксируют в торцевателе и раздвигают в разные стороны. Между торцами помещают включенное сварочное зеркало, а затем сильно прижимают к нему края труб. Когда трубы начнут плавиться, нагреватель убирают, а оплывшие края при помощи торцевателя прижимают друг к другу и удерживают в таком состоянии до остывания.

Полученное соединение неразъемно, надежно, однако имеет существенный недостаток: внутри и снаружи шва образуется так называемый грат – наплыв полиэтилена, уменьшающий диаметр трубы в месте стыка. Убирать грат нельзя, так как он выполняет роль соединительного элемента. Поэтому стыковую сварку используют только для соединения труб, имеющих диаметр более 5 см – в этом случае внутренний наплыв уменьшит пропускную способность узла несущественно.

Какие бывают пластиковые трубы

1. Поливинилхлоридные, или ПВХ, трубы являются наиболее известными. Их распространение на рынке обусловлено во многом их доступной ценой, ведь они сравнительно дешевые. Правда, в процессе использования в результате химического разложения эти изделия выделяют токсичный хлорэтилен. По этой причине они непригодны для использования в системах водоснабжения.
   Для канализационных приспособлений эти трубы подойдут в качестве дешевого аналога чугунным. Являясь легкими и дешевыми, они заменят своих предшественников без проблем.
2. Полиэтиленовые трубы являются более выгодным вариантом, особенно для тех, кто хочет устроить систему холодного водоснабжения.
   Материал этих труб в изолированном виде является устойчивым. Температура жидкостей или газа, которую могут переносить эти изделия, достигает -25 градусов. Это намного меньше, чем у других аналогов из пластика. К сожалению, в неизолированном виде полиэтиленовые трубы теряют прочность и, следовательно, свою эффективность.
   Подводя итог, следует сказать, что этот вид труб подходит, только будучи в изолированном виде и только для холодных условий передачи.
3. Металлополимерные трубы являются аналогом предыдущих, однако полиэтиленовый слой находится в глухой изоляции. Выгода покупки заключена как раз в многофункциональности этого вида.
4. Полипропиленовые трубы являются одним из самых продвинутых вариантов на современном рынке пластиковых труб. Дело в том, что полипропилен является химически малоактивным. Поэтому ему не нужна изоляция. То есть он обладает высокой устойчивостью к внешним воздействиям, а значит, допустим к использованию в различных условиях.

Невысокая теплопроводность полипропилена не дает образовываться конденсату, а значит, транспортировка газов или жидкостей через подобные трубы не повреждает само передаваемое вещество. Также можно изготовить трубы любой длины и диаметра, поэтому они пригодны для действий любых масштабов.

Преимущества использования в прокладке газопровода

Подключение к устройству

Свое место пластиковые трубы получили в строительстве газопроводов, обладая массой достоинств:

• Трубы из пластика готовы прослужить намного дольше металлических.
• Они не взаимодействуют с почвой и не проводят ток, что допускает их катодную незащищенность.
• По своей массе газовые трубы, состоящие из полиэтилена, легче металлических в разы, поэтому строительство газопроводов протекает быстрее.
• Цены на такие трубы ниже, поэтому строительство газовых труб из полиэтилена намного выгоднее.
• Замена пластиковых газовых труб осуществляется быстрее, благодаря доступности и легкости монтажа новых. И это еще один плюс, так как в случае выхода из строя чугунных труб, без газа могут на недели остаться десятки и сотни людей.

Газовые полиэтиленовые трубы имеют низкое давление (далее ПНД). Они способны транспортировать воду и газ на любые расстояния. Трубы ПНД транспортируют природный газ от магистрали до вашей квартиры. Их также применяют для строительства подземных газопроводов, по ним протекают горючие газы. Это, с одной стороны, транспортировка топлива, а с другой стороны – сырья.

Использовать можно как в бытовой, так и в промышленной отрасли. Сейчас трубы из полиэтилена низкого давления занимают примерно 90 процентов от всех газопроводных систем. Стоить отметить, что при подаче газа через трубу звук изолируется. Пластиковые трубы для газопровода имеют эстетический вид.

Особенности монтажа

У монтажа пластиковых труб существуют свои секреты. Гибкость и высокая пригодность для скрытой прокладки облегчают работу. Однако при установке стоит учитывать их малую прочность, тепловое расширение и чувствительность к ультрафиолетовому излучению.

Ассортимент пластиковых труб широк

Чем меньше в вашей системе будет соединений, тем прочнее и дешевле будет ваша система. Газовые трубы из полиэтилена необходимо устанавливать в специальных условиях, при которых отсутствуют любые внешние воздействия. Для увеличения безремонтного срока следует планировать сеть из газовых труб одного материала. Иначе на стыках будут образовываться различные трещины и зазоры.

Для того чтобы не повредить материал, соединять элементы следует сваркой. Неустойчивые к солнечному свету трубы следует прокладывать в темных местах для их долговечности. Впрочем, определить, сколько прослужат газовые трубы, можно еще на этапе монтажа, так как если какой-либо материал сделан из некачественного сырья или уже поврежден, то при сборке системы начнут возникать проблемы.

Преимущества труб из полиэтилена для отопления

Трубы из сшитого полиэтилена имеют большое количество преимущественных моментов, благодаря которым выделяются из общей группы труб, используемых для монтажа отопительных систем. Из особо значимых преимуществ можно выделить следующее:

• Устойчивость к высокой температуре и отличные прочностные характеристики. В отличие от полипропилена  и обычных полиэтиленовых труб для отопления новый материал не изменят своей формы под воздействием высокой температуры.
• Устойчивость к образованию очагов коррозии. По сравнению с медными изделиями трубы из сшитого полиэтилена не подвергаются коррозии. Причем этот процесс не возникает ни внутри структуры материала, ни на поверхности.
• Отсутствие наростов внутри труб. Внутренние стенки труб РЕХ не покрываются наслоениями после транспортировки какой-либо агрессивной среды. Этим они отличаются от большинства стальных труб, которые через определенный промежуток времени становятся менее продуктивными из-за снижения проточной скорости.

• Восстановление прежней формы. Многие трубы теряют свою форму в результате определенных механических воздействий. Однако трубы из сшитого полиэтилена могут расширяться или сужаться до определенных параметров под воздействием низкой температуры или механической нагрузки.
• Незначительная масса. Легкий вес материала делает более удобной транспортировку труб из сшитого полиэтилена и облегчает процесс монтажа.
• Простая установка и большие возможности. Трубы РЕХ укладываются по любым схемам, включая образование петли или большое количество изгибов. Соединение с помощью фитингов упрощает процесс монтажа, так как исключает необходимость использования сварочного оборудования, пайки и клейки.
• Экологическая безопасность. Сшитый полиэтилен относится к группе экологически чистых материалов, поэтому использовать трубы РЕХ можно для транспортировки чистой питьевой воды.

Однако полностью безупречными назвать такие трубы нельзя из-за присутствия некоторых недостатков.

ПЭ трубы: стандарты и размеры

В настоящее время производство напорных ПЭ труб выполняется в соответствии с новым государственным стандартом 18599-2001, который представляет собой таблицы для всех типов гранулята. Несмотря на разнообразие современных марок полиэтилена, в процессе изготовления все они подгоняются к ближайшему аналогу, представленному в госстандарте. Это также касается свойств материала низкой и высокой плотности. 

Чтобы перечислить все представленные на рынке марки потребуется сотни страниц, поэтому в ГОСТе содержатся только основные из них: ПЭ32, ПЭ63, ПЭ80, ПЭ100 (где число свидетельствует о плотности полиэтилена: чем оно больше, тем выше показатели плотности).

В таблицах указана толщина стенок, ее диаметры (внутренний, наружный) и другие характеристики

Особое внимание привлекают такие переменные, как S и SDR, которые непонятны для простого обывателя. Первый коэффициент указывает на класс прочности, к которому принадлежит полиэтиленовая трубка, второй – разделенный на толщину стенок диаметр

Чем больше значение к единице, тем больше прочность трубы.

Что касается маркировки, то таковая наносится на каждый метр трубы либо на усмотрение завода-производителя. Допускается содержание в ней любой информации, в том числе название изготовителя и его контактные данные.

Если говорить о стандартном обозначении, то маркировка должна содержать следующую информацию:

• марка полиэтилена;
• диаметр изделия (наружный);
• величина SDR;
• назначение;
• толщина стенок;
• стандарт (государственный или другой), в соответствии с которым было изготовлено изделие.

В качестве примера рассмотрим трубу с маркировкой «ПЭ100-SDR14-110х10.00 питьевая ГОСТ18599-2001»: это труба ПНД, изготовленная из марки полиэтилена 100, диаметр 110 мм, толщина стенки 9 мм. Такие изделия можно использовать для прокладки полиэтиленового трубопровода, предназначенного для транспортировки холодной воды либо пищевых продуктов (тоже холодных).

Методы крепления и соединения газовых труб из полиэтилена

Одним из важнейших моментов, которые должны учитываться при прокладке любой разновидности труб, является выбор способов их крепления и соединения между собой. Для монтажа полиэтиленовых труб применяются способ стыковой сварки, муфтовая электросварка и специальные компрессионные фитинги.

Основные требования, предъявляемые к соединениям полиэтиленовых газовых труб, следующие:

• строгое соответствие соединительных элементов внешнему виду трубы и её диаметру;
• прочность и надёжность креплений;
• герметичность;
• антикоррозийная устойчивость.

Основными соединительными элементами при монтаже газовых труб из полиэтилена являются фитинги, и от качества их установки в немалой степени зависит долговечность газопроводной конструкции в целом. При правильном подборе фитинги должны монтироваться без особых усилий, а их простая устроенность и небольшая масса являются дополнительными факторами, облегчающими процесс монтажа.

С целью соединения полиэтиленовых труб применяются определённые разновидности терморезисторных фитингов, в достаточной степени отвечающие необходимым требованиям:

• колена с углом в 45 ° или 90 °;
• различные типы фитингов-тройников и муфт;
• седловые тройники (с фрезой либо без неё);
• редукционные фитинги;
• заглушки.

Характеристики труб из сшитого полиэтилена

Чтобы получить материал с более высокими прочностными характеристиками, полиэтилен подвергли обработке под высоким давлением. В результате молекулы полиэтилена образовали более прочные поперечные связи.

Для получения своеобразной «сшивки» использовались следующие способы:

• Полиэтилен помещали в электромагнитное поле и облучали электронами.
• Материал обрабатывали пероксидом.
• Выполняли обработку полиэтилена азотными соединениями.

Результатом каждого способа становился прочный и термически устойчивый полиэтилен, который вполне подходит для использования в системах индивидуального и центрального отопления, радиаторного и панельного типа, в системах подачи горячей и холодной воды, а также для системы «теплый пол» и «снеговое таяние». Более высоким качеством обладают полиэтиленовые трубы, полученные в результате обработки пероксидами.

Для эксплуатации труб из сшитого полиэтилена необходимо соблюдение определенных требований:

• Максимальное значение рабочей температуры – не более 90С. Однако, в крайнем случае, изделия из сшитого полиэтилена могут определенное время функционировать при температуре до 100 градусов.
• Рабочее давление в системе не может быть более 10 бар при условии, что теплоноситель нагрет до 90 градусов, или 25 бар при нагревании рабочей среды не больше 25 градусов.