В прошлом для организации коммуникационных систем как в промышленности, так и в быту использовались трубы из чугуна, стали и меди. Но с появлением полимерных материалов, которые не уступают по прочности и стойкости металлам, в производство стали поступать трубы из полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида и полибутилена.
Полиэтиленовые трубы для газопроводов зарекомендовали себя как надёжные и гибкие варианты, которые обладают малым весом, что существенно облегчает их транспортировку и установку. Если вы решили провести газ в частный дом, то стоит подробнее ознакомиться с их техническими параметрами, условиями и методами монтажа.
Краткое содержание статьи
Трубы ПНД для газопровода
Полиэтилен низкого давления не только используется для газопроводов, но и находит применение в других системах коммуникаций, таких как водоснабжение и канализация, а также для защиты трубопроводов. Разные виды труб могут отличаться по составу, характеристикам и маркировке.
Сосредоточимся на трубах, предназначенных для транспортировки газа, которые производятся в соответствии с нормативными требованиями ГОСТ Р 50838-2009 (ранее действовал ГОСТ Р 50838-95).
Типы и размеры
Полимерные трубопроводные изделия для газа могут быть выполнены исключительно из полиэтилена или иметь дополнительное армирование.
Существуют три основных типа:
- полиэтиленовые, в том числе с жёлтыми полосами;
- полиэтиленовые с соэкструзионными слоями, расположенными внутри или снаружи;
- полиэтиленовые с термопластовой защитной оболочкой, которую необходимо удалять перед установкой.
Эти трубные материалы предназначены для транспортировки различных газов, которые отвечают требованиям ГОСТ 5542 и могут использоваться в качестве топлива либо сырья в промышленности и быту. Установлены ограничения на эксплуатацию трубопроводов: максимальное рабочее давление – 1,2 МПа, максимальная рабочая температура -/+ 40°C.
Трубы доступны к продаже в различных упаковках: изделия диаметром от 200 мм и выше предлагаются только в виде прямых отрезков, а более узкие – в бухтах или катушках.
Промышленные трубы обычно поставляются отрезками длиной от 5 до 24 метров с шагом 0,25 м, но чаще можно встретить стандартные длины, удобные для транспортировки и монтажа, например, 13 м. Бухты с тонкими трубами могут иметь разную длину, но часто предлагаются по 200, 500, 700 м. Также возможно изготовление трубокомплектов другой длины, но только по согласованию с заказчиком.
В зависимости от толщины стенок и рабочего давления трубы можно разделить на два основных типа:
- ПЭ-80. Толщина стенки – 2-3 мм, рабочее давление – 3-6 МПа; подходят для газопроводов и водопроводов;
- ПЭ-100. Толщина стенки – 3,5 мм, рабочее давление – 8-12 МПа; это усовершенствованная версия ПЭ-80, обладающая высокой термостойкостью и прочностью.
Аббревиатура ПЭ (или PE) означает полиэтилен, цифры 80 и 100 обозначают марки полиэтилена.
С точки зрения экономической обоснованности, марка ПЭ-100 применима для монтажа магистралей высокого давления или в специфических случаях, например, для модернизации старых газопроводов или создания новых линий при давлениях выше 0,6 МПа.
Технические спецификации и маркировка
К полиэтиленовым трубам, производимым на заводе, выдвигаются требования согласно ГОСТ Р 50838-2009. В их числе – рекомендации по внешнему виду и техническим характеристикам.
Согласно требованиям, трубы должны иметь ровную поверхность, без пузырьков, трещин и других дефектов. Наличие сторонних включений, видимых невооружённым глазом, недопустимо. Разрешается только незначительная волнистость и продольные полосы.
Что касается цвета, то возможны различные варианты:
- ПЭ-80 – жёлтые;
- ПЭ-100 – жёлтые, оранжевые, чёрные, но с жёлтыми или оранжевыми полосами, распределёнными равномерно.
В документах прописаны нормы, касающиеся устойчивости к постоянному внутреннему давлению, удлинению при разрыве, устойчивости к распространению трещин, термостабильности и возможности сварки.
Маркировка на трубах осуществляется различными методами: термотиснением, цветной печатью, термотиснением с окрашиванием. Интервал между знаками не должен превышать 1 м.
Маркировка должна быть выполнена так, чтобы не снижать качество материала, т.е. не вызывать трещины, пузырьки и прочие дефекты.
Буквы и цифры должны быть четкими и легко читаемыми. Обязательные элементы маркировки включают:
- товарный знак или название производителя;
- обозначение трубы;
- дата производства;
- номинальный диаметр/толщина стенки;
- назначение;
- ГОСТ.
Дополнительные данные, такие как наименование страны или номер партии, могут наноситься по желанию.
Для примера рассмотрим один из образцов:
ООО «Сфера» ПЭ-80 SDR 11 — 150х10,5 ГАЗ ГОСТ Р 50838-2009
- ООО «Сфера» — производитель
- ПЭ-80 – тип полиэтиленовой трубы
- SDR 11 – стандартное соотношение размеров
- 150 – диаметр трубы
- 10,5 – толщина стенки
- ГАЗ – назначение трубы
- ГОСТ Р 50838-2009 – нормативный документ
Согласно маркировке можно быстро выяснить, подходят ли трубы для бытового или промышленного использования, а также соответствуют ли они требованиям по назначению и диаметру.
Преимущества и недостатки полиэтилена
Благодаря своим качествам полиэтилен является отличным вариантом для транспортировки такого опасного топлива, как природный газ.
К основным преимуществам можно отнести:
- Электроизоляционные свойства. Полиэтилен является настоящим диэлектриком и не проводит электрический ток, что делает его безопасным в эксплуатации без необходимости заземления.
- Устойчивость к агрессивным химическим веществам, которые могут находиться в грунте или в условиях производства.
- Отсутствие коррозии, что позволяет использовать трубы в условиях повышенной влажности.
- Гибкость, благодаря которой трубопроводы защищены от смещений грунта, расширений при замерзании и гидроударов.
- Слабая реакция на акустические колебания.
Колоссальная износостойкость современных труб из ПЭ для газа составляет от 30 до 50 лет.
Ещё одно важное преимущество – малый вес труб, что упрощает их транспортировку, хранение и монтаж. Чаще всего уходит необходимость в использовании тяжёлой техники, что снижает общие затраты на газификацию объектов.
К минусам можно отнести фотодеструкцию, то есть старение и разрушение материала под воздействием ультрафиолетового излучения. Для того чтобы повысить устойчивость полиэтилена к солнечному свету, в материал добавляют черный пигмент в качестве стабилизатора.
Среди других недостатков – небольшой диапазон рабочих температур для транспортируемых веществ, проницаемость для кислорода и зависимость технических характеристик от температуры окружающей среды.
По этой причине полиэтиленовые газопроводы прокладывают только в земле, а для открытых участков используют металлические аналоги.
Монтаж полиэтиленовых газовых труб
Запрещено самостоятельно выполнять монтаж газопровода к частным домам или промышленным объектам, этим должны заниматься только лицензированные организации, которые имеют право проводить такие работы. Они же отвечают за последующее обслуживание, включая проверки, тестирования и ремонтные работы.
Как правило, строительством магистрального газопровода занимается специальная бригада рабочих, действуя по заранее разработанному проекту. Практически всегда без тяжёлой техники и специализированного инструмента не обойтись.
Сначала необходимо получить разрешение на строительство, подготовить пакет проектно-сметной документации и установить геодезическую разбивочную ось. Затем проводятся подготовительные работы, которые включают планировку трассы, земляные работы, транспортировку и укладку труб, установку сварочного оборудования. И только после этого начинаются монтажные работы – укладка и сварка труб.
Обзор методов соединения труб
Полиэтилен уникален в том, что под воздействием высокой температуры он плавится и изменяет свои свойства, что позволяет использовать его для создания неразъёмных соединений при сварке труб газопроводов.
Существует два метода сварки:
- стыковая, которая не требует фасонных элементов;
- электромуфтовая, с использованием электрорезисторных фитингов.
Первый метод чаще всего применяется в промышленных заданиях для сварки труб большого диаметра, второй – для бытовых газовых ответвлений от центральных магистралей.
Если требуется разъёмное соединение, используется третий метод – компрессионный. Концы труб соединяют обжимными фитингами, которые при необходимости можно демонтировать или заменить.
Данная технология актуальна для временных решений или проектов, которые впоследствии планируется модернизировать. Однако чаще разъёмные соединения используются для водопроводных систем.
Для начала рассмотрим процесс сварки. Подготовительные работы выполняются по следующему плану:
- Подбор и проверка инструментов и материалов для монтажа. Нагреватели, скребки и торцеватели очищают, убирая остатки полиэтилена и пыль, протирают растворителем. Старательно смазываются трущиеся поверхности и узлы, подбираются соответствующие по размеру вкладыши и зажимы.
- Установка параметров сварки. Инструменты программируются, необходимые параметры вводятся в память нагревательного оборудования.
- Подготовка рабочего места. Концы труб очищаются от песка, грязи, пыли и обрабатываются. Свободные концы закрываются заглушками, окислившиеся торцы очищаются с помощью скребков.
- Выравнивание и центрирование труб. Перед началом сварочных работ необходимо устранить овальность труб, корректируя их концы и фиксируя их в правильной позиции – прямо напротив друг друга.
- Подготовка торцов. С концов труб удаляется слой стружки толщиной от 0,1 до 0,3 мм. Зазор между трубами, соединяемыми встык, не должен превышать 0,3 мм. После очистки нужно немедленно произвести сварку, предотвращая загрязнение.
По завершении подготовительных этапов можно приступать к сварке.
Соединение с помощью сварки «встык» происходит путем «слияния» оплавленных краев. Для достижения необходимого оплавления используют инструмент с нагревательной дисковой частью.
В ходе сварочных работ нужно учитывать следующие факторы: температура и продолжительность оплавления, давление на торцы, время осадки, давление в процессе осадки и время охлаждения.
Галерея изображений
Элементы подбираются в соответствии с параметрами труб, где ключевое значение имеет диаметр.
Концы труб укладываются на рабочий инструмент и фиксируются для проверки готовности к сварке.
Устанавливается торцеватель, и с помощью вращения ручки обрабатываются концовые участки, чтобы удалить верхний слой полиэтилена и подготовить трубы.
После обработки торцов удаляется стружка, проверяется качество зачистки концов, производится их обезжиривание и проверка точности соединения краев.
Производится прогрев сжатия нагревательного элемента между краями, и затем делается первый грат. Удаляется нагреватель и быстро соединяются расплавленные концы, при этом усиливается давление.
На стыке сварки, пока шов еще теплый, ставится клеймо сварщика, который отвечает за качество выполнения работ.
После того как время для охлаждения прошло, труба извлекается из аппарата.
- Шаг 1 – установка редукционных вкладышей.
- Шаг 2 – установка труб в центратор.
- Шаг 3 – торцевание стыковых участков.
- Шаг 4 – очистка рабочего пространства и проверка соосности.
- Шаг 5 – установка нагревательного устройства.
- Шаг 6 – осадка шва под повышенным давлением.
- Шаг 7 – маркировка сварного шва.
- Шаг 8 – демонтаж сварочного оборудования.
Характерные признаки качественного шва – ровный, однородный рубец и невозможность разъединить трубы силами. Сварное соединение методом плавления считается исключительно прочным и не нуждается в дополнительных герметизирующих мерах.
Второй метод – электромуфтовая сварка – характеризуется использованием соединительных элементов, таких как муфты, переходники и отводы. Внутри фитингов имеется металлическая спираль, которая нагревается электрическим током и расплавляет полиэтилен. Это позволяет фитингам «срастись» с трубами, образуя неразъемные соединения.
При выборе элементов для соединения полиэтиленовых труб для газоснабжения, а также в процессе сварки, важно принимать во внимание такие параметры, как напряжение тока, а также время сварки и охлаждения.
Процедура проще по сравнению с сваркой встык и выполняется в следующей последовательности:
Галерея изображений
Перед началом действий необходимо подготовить все необходимые инструменты: торцеватель, резак, измерительные приборы, маркер, рулетку и средства для обезжиривания.
Для достижения идеального реза используется специальный инструмент, устанавливаемый на конце трубы, который поворачивают несколько раз.
Переходник должен соответствовать трубам по всем параметрам – важно учитывать диаметр и толщину стенки.
Длина муфты разделяется пополам, и разметка наносится на концы труб для последующего снятия фаски.
Устанавливается специализированный аппарат для удаления верхнего слоя полиэтилена, который вращается для снятия стружки с поверхности.
Обозначаются границы сварного участка, после чего производится обезжиривание всех необходимых частей – внутренней поверхности муфты и внешней поверхности труб.
Трубы помещаются в муфту, сцепляются плотно друг с другом, обеспечивая ровное расположение муфты посередине рабочего участка.
Электроды вставляются в специальные отверстия муфты и подключаются к электричеству. В результате плавления полиэтилена формируется монолитное соединение.
- Шаг 1 – подготовка инструментов и материалов.
- Шаг 2 – обрезка труб для соединения.
- Шаг 3 – выбор электрорезисторной муфты.
- Шаг 4 – разметка стыковых участков для зачистки.
- Шаг 5 – торцевание стыковых участков.
- Шаг 6 – обезжиривание муфты и труб.
- Шаг 7 – установка муфты в рабочее положение.
- Шаг 8 – сварка полиэтиленовых труб.
Современные сварочные аппараты снабжены управляющими панелями с дисплеями. Процесс сварки осуществляется в соответствии с программой, определяемой типом трубы.
Разъемные соединения при монтаже газопровода применяются достаточно редко. Для этих целей используются фитинги, которые закрепляются механически, без применения тепла.
Соединительные элементы состоят из двух частей: обжимного кольца и корпуса. При закручивании резьбовых частиц получается прочное, но неустойчивое соединение. Для повышения надежности, элементы фитинга могут дополнительно фиксироваться с помощью болтов и гаек.
Правила монтажных работ газопровода из ПНД
Монтаж и эксплуатация полиэтиленовых труб требует соблюдения множества правил, что гарантирует как исправность оборудования и газопровода, так и безопасность пользователей.
Существуют строгие запреты на укладку магистралей. Например, прокладывать газ с использованием ПНД труб в скальных и грунтах с сильным пучением, а также в грунтах 2 типа просадочности запрещено. Если территория подвержена сейсмической активности более 6 баллов, следует использовать другие материалы для прокладки коммуникаций.
Полиэтилен не допускается к использованию в промышленных и жилых зданиях, на открытом воздухе, а также в колодцах и каналах. В таких случаях предпочтительно применение стальных труб.
Если использование труб ПНД допустимо, необходимо соблюдать определенные условия. Например, на крутых склонах нужно защитить газопровод от возможного размыва траншей и предпринять дополнительные меры их укрепления.
При пересечении подземных коллекторов или каналов, в том числе и канализационных, полиэтиленовые трубы должны быть заключены в металлические футляры. Расстояние от поверхности газопровода до внутренней стороны футляра должно составлять не менее 10 см.
В одной траншее может находиться два и более газопровода, но с обязательным доступом к каждой ветви для обслуживания или ремонта.
В северных регионах, где температура опускается ниже -40°C, глубина укладки должна составлять 2,0–3,2 м.
В следующей статье будет подробно описано, как осуществляется прокладка газопроводной линии в футляре с вводом в газифицируемые здания. Рекомендуем ознакомиться всем владельцам загородной недвижимости.
Выводы и полезное видео по теме
Условия сварки электромуфтовым способом:
Об особенностях стыковой сварки:
Как работает сварочный аппарат для труб ПНД:
Использование полиэтиленовых труб для газификации промышленных и жилых объектов стало привычным делом.
ПНД – это надежный и прочный материал, который не вызывает опасений. Однако монтажом газопровода должны заниматься исключительно квалифицированные специалисты, имеющие опыт и знания технологий сварки полиэтилена.
Пожалуйста, оставляйте комментарии в форме ниже, делитесь фотографиями по теме статьи, задавайте вопросы. Расскажите о вашем опыте в установке полиэтиленового газопровода. Возможно, ваша информация и советы будут полезны другим пользователям сайта.
