Полиэтиленовые трубы для газопровода: типы и специфика прокладки трубопроводов из полиэтилена

Раньше при устройстве промышленных и бытовых коммуникаций использовали трубы из чугуна, стали, меди. С появлением полимеров, не уступающих металлическим изделиям по прочности, износостойкости и инертности к воздействию химических веществ, трубный материал стали производить из полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида, полибутилена и пр.

Хорошо себя зарекомендовали полиэтиленовые трубы для газопровода – практичные, эластичные, легкие, заметно облегчающие транспортировку и монтаж. Если вы решили газифицировать частный дом, то не лишним будет узнать более подробно о технических характеристиках, условиях и способах монтажа труб из полиэтилена.

Трубы ПНД для газопровода

Полиэтилен низкого давления применяют не только для изготовления элементов газопровода. Его используют и для устройства других коммуникаций – водопровода, канализации, защитных технических трубопроводов. Виды труб отличаются составом, характеристиками, маркировкой.

Остановимся на изделиях для транспортировки газа, производство которых подчиняется требованиям ГОСТ Р 50838-2009 (устаревшая редакция – ГОСТ Р 50838-95).

Виды и типоразмеры

Полимерные напорные трубы для газа могут состоять только из полиэтилена или усилены дополнительными слоями.

Таким образом, выделяют три типа:

• полиэтиленовые, в том числе обозначенные желтыми полосами;
• полиэтиленовые с расположенными внутри или снаружи соэкструзионными слоями;
• полиэтиленовые с термопластовой защитной оболочкой, которую необходимо снимать перед монтажом.

Все виды трубного материала предназначены для транспортировки различных газов, соответствующих нормам ГОСТ 5542 и применяемых в качестве сырья или топлива для промышленных и бытовых нужд. Приняты ограничения для использования трубопроводов: max раб. давление – 1,2 МПа, max раб. температура -/+40°С.

Трубы реализуют упаковками различного вида: изделия с диаметром от 200 мм и выше – только прямыми отрезками, более тонкие – катушками или бухтами

Промышленная продукция поставляется отрезками 5-24 м, кратными 0,25 м, но чаще средней длины, удобной для перевозки спецтехникой – например, 13 м. Намотка тонкой трубы в бухте предполагает различную длину, но чаще можно встретить мотки по 200, 500, 700 м. Возможно производство изделий и другой длины, но только по согласованию с заказчиками.

В зависимости от толщины стенок и раб. давления трубы делят на два вида:

• ПЭ-80. Толщина стенки – 2-3 мм, раб. давление – 3-6 Мпа; подходят для газопроводов и водопроводов;
• ПЭ-100. Толщина стенки – 3,5 мм, раб. давление – 8-12 Мпа; это усовершенствованная версия ПЭ 80, отличается термостойкостью и повышенной плотностью.

ПЭ (варианты – ПЕ, PE) в названии – это полиэтилен, цифры 80 и 100 – марки полиэтилена.

С точки зрения экономической целесообразности марку ПЭ 100 используют при монтаже газопровода высокого давления или в особых случаях – например, для реконструкции старой изношенной магистрали или строительства экспериментальных веток с давление от 0,6 Мпа и выше.

Технические характеристики и маркировка

К полиэтиленовым трубам, изготовленным в заводских условиях, предъявляют требования, перечисленные в ГОСТ Р 50838-2009. Среди них рекомендации к внешнему виду и техническим свойствам.

Внешне трубы должны иметь гладкую поверхность, без пузырей, раковин и трещин. Посторонние включения, видимые невооруженным глазом, также исключены. Допускаются только незначительная волнистость и продольные полосы

С точки зрения цвета возможность вариативность:

• ПЭ 80 – желтые;
• ПЭ 100 – желтые, оранжевые, черные с желтыми/оранжевыми полосами, распределенными равномерно.

В документе прописаны нормы и таких характеристик, как стойкость при постоянном внутреннем давлении, удлинение при разрыве, стойкость к распространению трещин, термостабильность, свариваемость.

Производители наносят маркировку различными способами: термотиснением, цветной печатью, термотиснением с окрашиванием. Интервал между знаками – не более 1 м

Маркировка не должна влиять на качество материала, то есть провоцировать трещины, вздутия и пр.

Буквы и цифры должны легко читаться, быть разборчивыми и понятными. К обязательным относятся:

• товарный знак или наименование изготовителя;
• условное обозначение трубы;
• дата изготовления;
• номинальный диаметр/толщина стенки;
• назначение;
• ГОСТ.

Остальные данные – название страны, номер партии и др. – наносят по желанию.

Для примера разберем один из образцов:

ООО «Сфера» ПЭ 80 SDR 11 — 150х10,5 ГАЗ ГОСТ Р 50838-2009

1. ООО «Сфера» — производитель
2. ПЭ-80 – вид полиэтиленовой трубы
3. SDR 11 – стандартное размерное соотношение
4. 150 – диаметр
5. 10,5 – толщина стенки
6. ГАЗ – назначение
7. ГОСТ Р 50838-2009 – нормативный документ

По маркировке легко определить, подходят ли трубы для бытового или промышленного применения, соответствуют ли по назначению и диаметру.

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.

Монтаж полиэтиленовых газовых труб

Самостоятельно производить монтаж газопровода к частному дому или промышленному объекту запрещено. Этим должна заниматься организация, имеющая лицензию и обоснованное лицензией право на проведение данного вида работ. Она же в дальнейшем осуществляет и обслуживание – производит проверку, тестирование или ремонтные работы.

Обычно строительством магистрального газопровода занимается бригада рабочих по заранее разработанному плану. Практически всегда без тяжелой техники и специального инструмента не обойтись

Сначала получают разрешение на проведение строительных работ, создают пакет проектно-сметной документации и выстраивают геодезическую разбивочную ось. Затем проводят подготовку, куда входят планировка трассы, земельные работы, транспортировка и раскладка труб, установка инструмента для сварки. И только потом приступают непосредственно к монтажным работам – укладке и сварке труб.

Обзор способов соединения труб

Полиэтилен отличается тем, что при нагревании меняет свои свойства и плавится.  Это качество используют для создания неразъемных соединений газопровода – то есть для сварки труб.

Выделяют два способа сварки:

• стыковой, без использования фасонных элементов;
• электромуфтовый, с применением электрорезисторных фитингов.

Первый способ применяют в промышленных целях, для сварки труб большого диаметра, второй – для создания бытовых газовых ответвлений от центральной магистрали.

Если необходимо разъемное соединение, то применяют третий способ – компрессионный. Концы труб соединяют обжимными фитингами, которые при необходимости можно снять или заменить.

Компрессионная технология актуальна для временных решений или проектов, которые в дальнейшем планируется модернизировать. Но чаще разъемные соединения применяют для водопроводов

Сначала рассмотрим, как выполняют сварку. Подготовительные работы проходят по одному плану:

1. Подборка и проверка материалов для монтажа и инструментов. Нагреватели, скребки и торцеватели чистят, удаляют остатки полиэтилена и пыль, протирают растворителем. Трущиеся поверхности и узлы смазывают. Подбирают подходящие по диаметру вкладыши и зажимы.
2. Выбор параметров сварки. Инструменты программируют, заносят определенные параметры в память нагревательного оборудования.
3. Подготовка рабочего участка. Концы труб очищают от песка, налипшей глины, пыли, обтирают. Свободные концы прикрывают заглушками. Окислившиеся торцы зачищают скребками.
4. Фиксация и центрирование труб. Перед сваркой необходимо устранить овальность, поэтому концы труб центрируют, а затем закрепляют в нужном положении – ровно напротив друг друга.
5. Обработка торцов. С поверхности на концах снимают стружку толщиной 0,1-0,3 мм. Зазор между отрезками, соединенными встык, должен быть не более 0,3 мм. После чистки необходимо произвести сварку, не допуская загрязнения.

После подготовительных работ производят сварку.

Соединение при сварке «встык» происходит за счет «срастания» оплавленных торцов. Оплавления можно добиться, используя нагревательный инструмент с дисковым рабочим элементом.

В процессе сварки важно учитывать такие критерии, как температура и время оплавления, сила давления торцов, длительность периода осадки, давление во время осадки и время охлаждения.

Порядок работ:

Признаки надежного шва – ровный однородный рубец, невозможность разъединить трубу, применив усилия. Сварное соединение способом плавления считается очень прочным и не требует дополнительных мер по герметизации.

Второй способ – электромуфтовой – отличается наличием соединительных элементов – муфт, переходников, отводов, тройников. На внутренней поверхности фитингов закреплена металлическая спираль, которая нагревается от электротока и расплавляет полиэтилен. В результате фитинги «срастаются» с трубами, образуя неразъемные соединения.

При выборе элементов для соединения труб для газа из полиэтилена, а также в процессе выполнения процедуры важно учесть такие параметры, как напряжение тока, время сварки и охлаждения.

Технология проще, чем у сварки встык, и происходит в следующем порядке:

Современные сварочные аппараты оснащены пультом управления с дисплеем. Процедуру выполняют по программе, выбранной в зависимости от типа трубы.

Разъемные соединения при устройстве газопровода используют крайне редко. Для этого также применяют фитинги, но их закрепляют механическим путем, без нагревания.

Соединительные элементы состоят из двух частей – обжимного кольца и корпуса. В результате закручивания резьбовых деталей получается прочное, но нестабильное соединение. Если необходима дополнительная надежность, части фитинга скручивают болтами и гайками.

Правила обустройства газопровода ПНД

При монтаже и эксплуатации полиэтиленовых труб следует соблюдать множество правил, обеспечивающих как исправность газопровода и оборудования, так и безопасность пользователей.

Существует масса запретов на прокладку магистралей. Например, нельзя проводить газ с помощью труб ПНД в скальных и сильнопучинистых грунтах, а также грунтах 2 типа просадочности. Если район подвержен землетрясениям и в нем наблюдается сейсмичность выше 6 баллов, необходимо для прокладки коммуникаций использовать другой материал.

Полиэтилен не применяют в промышленных и жилых зданиях, под открытым небом, в коллекторах и каналах. Вместо него устанавливают стальные трубы

Если разрешено использовать ПНД трубы, необходимо выполнять ряд условий. Например, на крутых склонах необходимо обезопасить газопровод от возможного размытия траншей и принять дополнительные меры по их укреплению.

При пересечении подземных коллекторов или каналов, канализационных или силовых коммуникаций, колодцев полиэтиленовые трубы заключают в металлические футляры. Расстояние от поверхности газопровода до внутренней стенки футляра – не менее 10 см.

В одной траншее можно размещать два или более газопровода, но с обеспечением доступа к каждой ветке для обслуживания или ремонта.

В северных регионах, где температура опускается ниже -40°С, глубина монтажа увеличивается до 2,0-3,2 м.

О том, как производится прокладка газопроводной линии в футляре с вводом ее в газифицируемый дом ознакомит следующая статья, прочитать которую мы советуем всем владельцам загородной собственности.

Выводы и полезное видео по теме

Правила сварки электромуфтовым способом:

Об особенностях стыковой сварки:

Как работает сварочный аппарат для ПНД труб:

Использование полиэтиленовых труб для газификации объектов промышленного и жилого назначения стало традиционным.

ПНД – прочный и надежный материал, не вызывающий опасения. Но монтажом газопровода должны заниматься исключительно монтажники газовых сетей, обладающие опытом и знающие технологию сварки полиэтилена.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме, размещайте фото по теме статьи, задавайте вопросы. Поделитесь собственным опытом в устройстве полиэтиленового газопровода. Не исключено, что представленные вами сведения и рекомендации будут полезны посетителям сайта.