книги / Проектирование газораспределительных сетей из полиэтиленовых газопроводов

ние страны и номер партии. Глубина тиснения не более 0,3 мм для труб номинальной толщиной стенки до 6,8 мм включительно и не более 0,7 мм для труб с номинальной толщиной стенки более 6,8 мм. При маркировке труб методом цветной печати глубину тис­ нения не контролируют.

Максимальное рабочее давление (МОР) в трубопроводе, кото­ рое допускается для постоянной эксплуатации, рассчитывается по формуле

где MRS — минимальная длительная прочность, МПа; С — коэффициент запаса прочности;

SDR — стандартное размерное отношение.

Пример 2.1. Определить максимальное рабочее давление в газо­ проводе из полиэтилена с минимальной длительной прочностью 8,0 МПа, с коэффициентом запаса прочности 2,8 для труб с SDR 17,6. Расчет производится по формуле (2.1):

Пример 2.2. Определить максимальное рабочее давление в га­ зопроводе из полиэтилена с минимальной длительной прочностью 10,0 МПа, с коэффициентом запаса прочности 2,8 для труб с SDR 11. Расчет производится по формуле (2.1):

МОР = — 2; 10 . = 0,714 МПа. 2,8(11-1)

При проектировании газораспределительных трубопроводов с учетом условий эксплуатации и максимального рабочего давле­ ния выбирается коэффициент запаса прочности (С) (табл. 2.2).

При определении прочности полиэтиленовых газопроводов расчетными характеристиками материала газопроводов являются: минимальная длительная прочность, модуль ползучести материала трубы, коэффициент линейного теплового расширения, коэффици­ ент Пуассона (ц = 0,43).

21

E(te)}МПа

Рис. 2.1. Зависимость модуля ползучести E(te) материала трубот температурытранспортируемого газа: а —а = 1,5 МПа; б—

а = 2 МПа; в— а = 3 МПа; г—а =4 МПа

ентом запаса прочности нс менее 2,8. Для поселений численностью до 200 жителей допускается прокладка подземных газопроводов из полиэтиленовых труб с давлением газа до 0,6 МПа с коэффициен­ том запаса прочности не менее 2,5.

Не допускается прокладка полиэтиленовых газопроводов при возможном снижении температуры стенки трубы в процессе экс­ плуатации ниже -15 °С; для транспортировки газов, содержащих ароматические и хлорированные углеводороды, а также жидкой фа­ зы сжиженных углеводородных газов; в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов на территории поселений из труб с коэффициентом запаса прочности ниже 2,8 мерной длины без 100%-ного контроля ультразвуковым методом сварных стыковых соединений; на пере­ ходах через искусственные и естественные преграды (через желез­ ные дороги общей сета и автомобильные дороги I—III категории, под скоростными дорогами, магистральными улицами и дорогами общегородского значения, а также через водные пре1рады шириной более 25 м при меженном горизонте и болота III типа) из труб с ко­ эффициентом запаса прочности ниже 2,8 и при значении SDR более

23

11. Надземно, наземно, внутри зданий, а также в тоннелях, коллек­ торах и каналах полиэтиленовые трубы для транспортировки газа не прокладываются.

Условное обозначение труб из полиэтилена включает следую­ щие элементы: слово «труба», сокращенное наименование материа­ ла (ПЭ80, ПЭ100, где цифры обозначают десятикратное значение MRS), слово «ГАЗ», стандартное размерное отношение (SDR), ти­ ре, номинальный диаметр, толщину стенки трубы и обозначение стандарта. Например:

Труба ПЭ80 ГАЗ SDR 11-110x10 ГОСТ Р 50838-95 Труба ПЭ80 ГАЗ SDR 17,6-160 х 9,1 ГОСТ Р 50838-95

Трубы изготовляют в прямых длинномерных отрезках, бухтах и на катушках, а трубы диаметром 200 мм и более выпускают толь­ ко в прямых длинномерных отрезках. Длина труб в прямых длинно­ мерных отрезках составляет от 5 до 24 м с кратностью 0,5 м. Пре­ дельное отклонение длины от номинальной не более 1 %. Допуска­ ется в партии труб в отрезках до 5 % труб длиной менее 5 м, но не менее 3 м. Длину труб в отрезках измеряют рулеткой с погрешно­ стью не более 1 см. Длину труб в бухтах определяют делением зна­ чения массы бухты, взвешенной с погрешностью не более 0,5 %, на значение расчетной массы 1 м трубы или по показаниям счетчика метража в процессе производства.

При измерении полиэтиленовых труб их предварительно вы­ держивают при температуре 23 ± 5 °С в течение 2 часов.

Средний наружный диаметр труб измеряется двумя способами. Способ 1. На расстоянии не менее 150 мм от торцов в одном се­ чении измеряется периметр трубы с погрешностью не более 0,1 мм

и делится на 3,142.

Способ 2. Штангенциркулем или микроманометром измеря­ ется диаметр в двух взаимно перпендикулярных направлениях на расстоянии не менее 150 мм от торцов в одном сечении. Средний наружный диаметр определяется как среднее арифметическое двух значений. Измерения проводятся с погрешностью не более 0,1 мм.

Толщина стенки труб определяется с обоих торцов трубы в че­ тырех точках, равномерно расположенных по периметру на рас­ стоянии не менее 10 мм от торца. Измерения проводятся для труб

24

номинальной толщиной до 25 мм включительно микрометром типа МТ или стенкомером, более 25 мм — микрометром типа МК.

Овальность труб определяется как разность между максималь­ ным и минимальным наружными диаметрами, которые измеряются в одном сечении трубы штангенциркулем или микроманометром с погрешностью не более 0,1 мм.

Полиэтиленовые газопроводы обеспечивают бесперебойное и надежное распределение природного газа при строгом соблюде­ нии необходимых требований при проектировании, хранении, транспортировке, монтаже труб.

2.2. Элементы полиэтиленовых газопроводов и арматура

Соединительные элементы и арматура оказывают непосредст­ венное влияние на надежность и экономические параметры систе­ мы газоснабжения. Соединительные элементы — это детали газо­ провода, предназначенные для изменения его направления, присое­ динения ответвлений, соединения участков. Для соединения полиэтиленовых газопроводов применяются детали с закладными нагревательными элементами: муфты простые и переходные (ре­ дукционные); электросварные отводы на 30, 45, 90 градусов; рав­ ные и переходные (редукционные) тройники (рис. 2.2). Ответвле­ ния газопровода к полиэтиленовой трубе присоединяют при помо­ щи седловых ответвлений (см. рис. 2.2). В прил. XIV приводятся некоторые соединительные элементы, выпускаемые в России и за рубежом.

Сварные отводы, тройники и крестовины в качестве соедини­ тельных деталей при строительстве газопроводов применять не ре­ комендуется.

Рекомендуется применять соединительные детали и трубы из полиэтилена, имеющие одинаковое значение показателей SDR и MRS, что обеспечивает качественное выполнение сварочных ра­ бот.

Для соединения полиэтиленовых профилированных труб со стандартными полиэтиленовыми трубами или элементами исполь­ зуются соединительные детали с закладными электронагревателя­ ми с SDR не более 17,6.

25

п I |

**

л_>

___2е__

Рис. 2.2. Общие виды соединительных деталей из по­ лиэтилена: а —втулка под фланец; б—тройник рав­ нопроходной; в—переход; г— отвод90° (угольник); д— муфта сзакладным нагревателем; е—отвод сед­ ловой сзакладным нагревателем (нижний полухомут

не показан)

При необходимости присоединения металлической арматуры либо металлических участков газопровода используются разъем­ ные и неразъемные соединения «полиэтилен — сталь» (табл. 2.3). Разъемные соединения выполняют с помощью фланцев. Неразъем­ ные соединения «полиэтилен — сталь» производят в заводских ус-

26

ловиях по технической документации, утвержденной в установлен­ ном порядке. При электродуговой сварке стыка зона раструбного перехода «полиэтилен— сталь» не должна нагреваться более 50 °С.

Т а б л и ц а 2 .3

Обозначения и размеры соединений «полиэтилен — сталь»

27

Разъемные соединения «полиэтилен — сталь» выполняют с по­ мощью полиэтиленовых втулок под фланцы, которые соединяют с трубами сваркой встык нагретым инструментом или при помощи муфт с закладными нагревателями. Рекомендуется сборку и сварку втулок под фланцы с трубами производить в условиях мастерских. При этом втулку приваривают к патрубку длиной не менее 0,8-1,0 м.

Перед приваркой готового соединения под фланец к трубе на замыкающий участок газопровода предварительно надевается сво­ бодный фланец. При сборке фланцевых соединений затяжку болтов производят поочередно, завинчивая противоположно расположен­ ные гайки. Гайки болтов располагают на одной стороне фланцевого соединения.

Разъемные соединения полиэтиленовых и стальных труб в грун­ те могут предусматриваться только при условии устройства футляра с контрольной трубкой.

Для отключения участков газопроводов может применяться ар­ матура металлическая и специальные полиэтиленовые краны. По­ лиэтиленовые краны могут устанавливаться в колодцах и без них при температуре эксплуатации не ниже -15 °С. При бесколодезной установке полиэтиленовые краны оснащаются удлиненным што­

28

меняются задвижки и краны. Отключающая арматура представляет собой корпус, внутри которого расположены затвор и привод. Из­ менение положения затвора внутри корпуса изменяет площадь про­ ходного сечения для среды. Для газораспределительных систем применяется большое разнообразие задвижек и кранов по конст­ руктивному исполнению (некоторые приведены на рис. 2.4-2.10).

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.

Вкранах затвор имеет форму тела вращения с отверстием, по­ ворачивающегося вокруг своей оси. По конструкции затвора разли­ чают шаровые, конические и цилиндрические краны. Шаровые кра­ ны имеют меньшие габаритные размеры, большую прочность и же­ сткость благодаря сферической форме.

Взависимости от способа герметизации различают краны саль­ никовые и натяжные. У натяжных кранов пробка прижимается

ккорпусу усилием, создаваемым гайкой, навинченной на хвосто­ вик. У сальниковых кранов пробка прижимается давлением сальни­ ковой буксы.

Для надземных и подземных газопроводов применяют краны со смазкой. Смазка обеспечивает герметичность затвора, повышает сопротивление коррозии, уменьшает износ уплотнительных по­ верхностей и облегчает поворачивание пробки. Смазку закладыва­ ют в канал, расположенный в хвостовике пробки. При ввертывании нажимного болта смазка поступает в специальные канавки, имею-

29

щиеся в пробке, и равномерно смазывает все уплотнительные по­ верхности.

Задвижки в качестве запорной арматуры используют на газо­ проводах с любым давлением газа и диаметром труб 50 мм и более. Конструкции задвижек разнообразны. По конструкции затвора раз-

30