1.2 Поліетиленові труби та з'єднувальні деталі
Для підземних газопроводів систем газопостачання застосовують труби з поліетилену, які відповідають вимогам ДСТУ Б В.2.7-73-98.
З'єднувальні деталі (муфти, переходи, відводи, трійники, втулки під фланець, переходи "поліетилен-сталь" тощо) повинні виготовлятися у виробничих умовах і використовуватись згідно з вимогами нормативних документів.
Роз'ємні з'єднання поліетиленових труб із сталевими трубами, компенсаторами та запірною арматурою передбачають на втулках під фланець.
Даний стандарт розповсюджується на труби поліетиленові для транспортування горючих газів у трубопровідних мережах газопостачання при будівництві нових та реконструкції існуючих систем розподілу газу. Горючі гази використовуються як сировина та паливо для промислового та комунально-побутового призначення.
ДСТУ Б В.2.7-73-98 передбачає використання таких термінів, позначень та визначень, пов’язаних із характеристикою поліетиленових труб:
номінальний
зовнішній діаметр труби
;
середній
зовнішній діаметр
-
частка від ділення значення зовнішнього
периметру труби, виміряного у міліметрах
у будь-якому поперечному перерізі, на
значення
і заокруглена у більшу сторону до 0,1 мм;
мінімальний
середній зовнішній діаметр
-
мінімальне значення середнього
зовнішнього діаметра.
Слід зазначити, що для труб, що відповідають ISO 161-1:1996 і чинному стандарту, номінальний зовнішній діаметр співпадає із мінімальним середнім зовнішнім діаметром;
максимальний
середній зовнішній діаметр
-
максимальне значення середнього
зовнішнього діаметра;
зовнішній
діаметр у будь-якій точці
-
виміряний у міліметрах зовнішній діаметр
у поперечному перерізі у будь-якій точці
труби, заокруглений у більшу сторону
до 0,1 мм;
овальність труби – різниця між максимальним і мінімальним зовнішнім діаметрами, що виміряні в одному поперечному перерізі труби;
номінальна
товщина стінки
- товщина стінки труби, що виражена у
міліметрах (відповідно до ISO 4065). Вона
повинна відповідати мінімальній товщині
стінки у будь-якій точці
;
середня
товщина стінки
-
середнє арифметичне як мінімум чотирьох
вимірювань, рівномірно розташованих
навколо одного і того ж поперечного
перерізу труби, включаючи вже виміряні
мінімальні та максимальні значення,
яке виражене у міліметрах і заокруглене
у більшу сторону до 0,1 мм;
товщина
стінки у будь-якій точці
-
виміряна у міліметрах товщина стінки
у будь-якій точці по колу труби, що
заокруглена до 0,1 мм;
мінімальна
товщина стінки
-
мінімальна товщина стінки труби,
зазначена у стандарті;
максимальна
товщина стінки
-
максимальна товщина стінки труби, не
зазначена у стандарті, але яка повинна
бути визначена за міцнішими даними, ніж
(
відповідно до ISO 11922-1:1997).
Стандартне розмірне відношення SDR обчислюють за формулою
.
(1.1)
Мінімальна тривала міцність MRS – напруження, виражене у мегапаскалях, що визначає властивість композицій поліетилену марок, які застосовуються для виробництва труб. Його отримують шляхом екстраполяції на термін служби 50 років за температури 20 оС даних випробувань труб на стійкість до сталого внутрішнього гідростатичного тиску з нижнім довірчим інтервалом 97,5 % і заокруглюють до найближчого нижнього значення ряду R10 за ГОСТ 8032-84*.
Коефіцієнт запасу міцності С вибирають при проектуванні газорозподільних трубопроводів із ряду 20 за ГОСТ 8032-84* відповідно до таблиці 1.3.
Максимальний робочий тиск МОР – максимальний тиск газу у трубопроводі, виражений у мегапаскалях, який допускається для постійної експлуатації. Його обчислюють за формулою
.
(1.2)
Співвідношення між коефіцієнтом запасу міцності С та максимальним робочим тиском МОР для поліетиленових труб згідно з додатком А ДСТУ Б В.2.7-73-98 характеризує таблиця 1.3.
Таблиця 1.3 - Співвідношення між коефіцієнтом запасу міцності
С та максимальним робочим тиском МОР ( розрахунковим)
|
Запас міцності С |
Максимальний робочий тиск МОР, бар, при використанні труб | |||
|
MRS 8,0 |
MRS 10,0 | |||
|
SDR 17,6 |
SDR 11 |
SDR 17,6 |
SDR 11 | |
|
2,50 |
3,9 |
6,4 |
4,8 |
8,0 |
|
2,80 |
3,4 |
5,7 |
4,3 |
7,1 |
|
3,15 |
3,1 |
5,1 |
3,0 |
5,0 |
|
3,95 |
2,5 |
4,1 |
3,0 |
5,0 |
Примітка Труби з номінальним зовнішнім діаметром до 32 мм включно характеризуються тільки номінальною товщиною стінки. Стандартне розмірне відношення SDR зазначених труб буде менше, ніж дані, наведені у таблиці 1.3, однак у розрахунку МОР необхідно використовувати дані таблиці 1.3.
Горючі гази – вуглеводневе паливо, яке знаходиться у газоподібному стані за температури 15 оС та атмосферному тиску. Якість природного газу повинна відповідати вимогам ГОСТ 5542-87.
Номінальний зовнішній діаметр, номінальна товщина стінки, граничні відхилення вказаних параметрів та овальність повинні відповідати даним, що наведені у таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Основні вимоги до товщини стінки та овальності
поліетиленових труб
|
Номінальний зовнішній діаметр, мм |
Граничне відхилення середнього діаметра |
Середня товщина стінки труби, мм |
Овальність труби, не більше
| ||||
|
SDR 17,6 |
SDR 11 | ||||||
|
номінальне значення |
граничне відхилення |
номінальне значення |
граничне відхилення |
у прямих відрізках |
у бухтах, котушках | ||
|
16 |
+0,3 |
- |
- |
3,0 |
+0,4 |
0,5 |
1,2 |
|
20 |
+0,3 |
- |
- |
3,0 |
+0,4 |
0,5 |
1,2 |
|
25 |
+0,3 |
- |
- |
3,0 |
+0,4 |
0,6 |
1,5 |
|
32 |
+0,3 |
- |
- |
3,0 |
+0,4 |
0,8 |
2,0 |
|
40 |
+0,4 |
- |
- |
3,7 |
+0,5 |
1,0 |
2,4 |
|
50 |
+0,4 |
2,9 |
+0,4 |
4,6 |
+0,6 |
1,2 |
3,0 |
|
63 |
+0,4 |
3,6 |
+0,5 |
5,8 |
+0,7 |
1,5 |
3,8 |
|
75 |
+0,5 |
4,3 |
+0,6 |
6,8 |
+0,8 |
1,6 |
4,5 |
|
90 |
+0,6 |
5,2 |
+0,7 |
8,2 |
+1,0 |
1,8 |
5,4 |
|
110 |
+0,7 |
6,3 |
+0,8 |
10,0 |
+1,1 |
2,2 |
6,6 |
|
125 |
+0,8 |
7,1 |
+0,9 |
11,4 |
+1,3 |
2,5 |
7,5 |
|
140 |
+0,9 |
8,0 |
+0,9 |
12,7 |
+1,4 |
2,8 |
8,4 |
|
160 |
+1,0 |
9,1 |
+1,1 |
14,6 |
+1,6 |
3,2 |
9,6 |
|
180 |
+1,1 |
10,3 |
+1,2 |
16,4 |
+1,8 |
3,6 |
- |
|
200 |
+1,2 |
11,4 |
+1,3 |
18,2 |
+2,0 |
4,0 |
- |
|
225 |
+1,4 |
12,8 |
+1,4 |
20,5 |
+2,2 |
4,5 |
- |
|
250 |
+1,5 |
14,2 |
+1,6 |
22,7 |
+2,4 |
5,0 |
- |
|
280 |
+1,7 |
15,9 |
+1,7 |
25,4 |
+2,7 |
9,8 |
- |
|
315 |
+1,9 |
17,9 |
+1,9 |
28,6 |
+3,0 |
11,1 |
- |
|
355 |
+2,2 |
20,2 |
+2,2 |
32,3 |
+3,4 |
12,5 |
- |
|
400 |
+2,4 |
22,8 |
+2,4 |
36,4 |
+3,8 |
14,0 |
- |
Примітка Труби з номінальним діаметром до 32 мм включно характеризуються номінальною товщиною стінки, з більшим діаметром – відношенням SDR.
Умовне
позначення труб складається із слова
“труба”, скороченого найменування
матеріалу (ПЕ
80 чи ПЕ
100), де цифри позначають десятикратні
значення мінімальної тривалої міцності
MRS,
слова “ГАЗ”, стандартного розмірного
відношення SDR,
тире, номінального зовнішнього діаметра
,
номінальної товщини стінки
та позначення стандарту.
Приклад позначення:
труба ПЕ 100 ГАЗ SDR 17,6 – 315х17,9 ДСТУ Б В.2.7-73-98.
Труби повинні виготовлятись у прямих відрізках, бухтах та на котушках. Довжина труб у прямих відрізках повинна бути від 5 до 12 м з кратністю 0,5 м, а їх граничне відхилення від номінальної довжини не більше ±1 %.
Допускається за узгодженням зі споживачем виготовлення труб іншої довжини та граничних відхилень за довжиною.
Труби повинні мати гладкі зовнішню та внутрішню поверхні. Допускається незначні поздовжні смуги та хвилястість, що не виводить товщину стінки за межі дозволених відхилень.
На поверхнях не допускаються тріщини, раковини, сторонні включення. Колір труби – чорний з поздовжніми маркувальними смугами (завширшки не менше 2 мм) у кількості не менше трьох, рівномірно розташованих по колу труби, жовтий
(для труб із ПЕ 80) або оранжевий ( для труб із ПЕ 100). Зовнішній вигляд поверхні труб та торців повинен відповідати контрольному зразку за додатком Д стандарту. Труби повинні відповідати характеристикам, які наведені у таблиці 10.5.
Труби та маркувальні смуги повинні виготовлятися з композицій поліетилену з мінімальними тривалими міцностями MRS 8,0 МПа (ПЕ 80) або MRS 10,0 МПа (ПЕ 100), що серійно виробляються за нормативною документацією, затвердженою в установленому порядку. Ці композиції повинні бути призначені для виготовлення труб, які використовують у системах подачі горючих газів.
Поліетиленові труби для транспортування газу у системах газопостачання повинні відповідати характеристикам міцності та стійкості, які наведені у таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Характеристики поліетиленових труб для
транспортування газу відповідно до ДСТУ Б В.2.7-73-98
|
Найменування показника |
Значення показника для труб |
Метод випробування
| |
|
ПЕ 80 |
ПЕ 100 | ||
|
Границя текучості при розтягу, МПа, не менше
|
15,0
|
20,0
|
За ГОСТ 11262-80 та за 8.5 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
Відносне подовження при розриві, % , не менше |
500,0 |
500,0 |
Те саме |
|
Зміна довжини труб після прогріву, % , не менше |
3 |
3 |
За ГОСТ 27078-86 та за 8.6 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
Стійкість при постійному внутрішньому тиску при 20 оС, год, не менше |
100 |
100 |
За ГОСТ 24157-80 та за 8.7 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
за початкового напруження у стінці, МПа | |||
|
10 |
12,4 | ||
|
Стійкість при постійному внутрішньому тиску при 80 оС, год, не менше |
165 |
165 |
За ГОСТ 24157-80 та за 8.7 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
за початкового напруження у стінці, МПа | |||
|
4,6 |
5,5 | ||
|
Стійкість при постійному внутрішньому тиску при 20 оС, год, не менше |
1000 |
1000 |
За ГОСТ 24157-80 та за 8.7 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
за початкового напруження у стінці, МПа | |||
|
4,0 |
5,0 | ||
|
Стійкість до газових складових при 80 оС та початковому напруженні у стінці труби 2 МПа, год, не менше |
30 |
30 |
За ГОСТ 24157-80 та за 8.8 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
Термостабільність труб при 200 оС, хв., не менше |
20 |
20 |
За 8.9 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
|
Стійкість до швидкого розповсюдження тріщин (
для труб із
|
МОР/2,4 |
МОР/2,4 |
За 8.10 ДСТУ Б В.2.7-73-98 |
мм), критичний тиск, МПа, не меншеЗакінчення таблиці 1.5
|
Найменування показника |
Значення показника для труб |
Метод випробування
| ||
|
ПЕ 80 |
ПЕ 100 | |||
|
Стійкість до швидкого розповсюдження тріщин для
труб розподільних систем із тиском
0,3 МПа
|
МОР/2,4 |
МОР/2,4 |
За 8.11 ДСТУ Б В.2.7-73-98 | |
|
Стійкість до повільного розповсюдження тріщин при 80 оС для труб з товщиною стінки менше 5 мм |
165 |
165 |
За ГОСТ 24157-80 та за 8.12 ДСТУ Б В.2.7-73-98 | |
|
за початкового напруження у стінці, МПа | ||||
|
4,0 |
4,6 | |||
|
Атмосферостійкість труб жовтого (оранжевого) кольору (після опромінення енергією 3,5 ГДж/м2): а) термостабільність, хв., не менше б) відносне подовження при розриві, %, не менше в) стійкість при сталому внутрішньому тиску при 80 оС, год, не менше |
20
500
165 |
20
500
165 |
За ГОСТ 9.708-83 та 8.13 ДСТУ Б В.2.7-73-98 | |
|
Стійкість труб після проведення перетискання при сталому внутрішньому тиску при 80 оС, год, не менше |
165 |
165 |
та 8.14 ДСТУ Б В.2.7-73-98 | |
|
за початкового напруження у стінці, МПа | ||||
|
4,6 |
5,5 | |||
мм, критичний тиск, МПа, не менше
Поліетиленові труби повинні мати маркування. Маркування слід наносити на поверхню труби нагрітим металевим інструментом або іншим способом, який не погіршує якості труби, з інтервалом не більше 1 м.
Маркування повинно включати товарний знак, зареєстрований в установленому порядку, і (або) найменування підприємства-виготовлювача, умовне позначення труби без слова “труба”, номер партії та дату виготовлення. Глибина клеймування повинна бути не більше 0,1 мм з товщиною стінки до 3,7 мм включно; 0,2 мм для труб з товщиною стінки від 3,7 до 9,1 мм включно; 0,4 мм для труб з товщиною стінки понад 9,1 мм. Для труб із зовнішнім діаметром до 32 мм включно висота шрифту маркування повинна бути не менше 2 мм, для труб із більшим діаметром – не менше 4 мм.
Труби у прямих відрізках, у бухтах та на котушках не відносять до категорії небезпечних вантажів відповідно до ГОСТ 19433-88* і транспортують будь-яким видом транспорту у відповідності з правилами перевезення вантажів, що діють на даному виді транспорту.
При залізничних перевезеннях труб у прямих відрізках завдовжки 5,5 м їх транспортують у критих вагонах, у прямих відрізках завдовжки понад 5,5 м – на спеціалізованих платформах.
Труби на котушках необхідно транспортувати вертикально. Труби у бухтах можуть транспортуватися вертикально або у горизонтальному положенні.
Способи зварювання поліетиленових труб необхідно вибирати залежно від їх номінального зовнішнього діаметра
(див. таблицю 1.6). З’єднувальні деталі, що використовуються при зварюванні, повинні призначатися для подачі горючих газів та відповідати нормативним документам.
Таблиця 1.6 - Вибір способу зварювання поліетиленових труб залежно
від матеріалу і номінального зовнішнього діаметра
|
Номінальний зовнішній діаметр труби, мм |
Тип матеріалу |
Спосіб зварювання |
|
16-400 |
ПЕ 80 ПЕ 100 |
Терморезисторний |
|
16-110 |
ПЕ 80 |
Нагрітим інструментом врозтруб |
|
63-400 |
ПЕ 80 ПЕ 100 |
Нагрітим інструментом у стик |
Характеристика труб поліетиленових для транспортування газу виробництва ТзОВ “Ельпласт-Львів” (для робочих тисків до 0,6 МПа) наведена у таблиці 1.7.
Таблиця 1.7 - Характеристика труб поліетиленових для
транспортування газу виробництва ТзОВ
“Ельпласт-Львів” (для робочих тисків до 0,6 МПа)
-
Зовнішній діаметр труби (мм)
SDR 11 (0,6 МПа)
SDR 17,6 (0,3 МПа)
товщина стінки, мм
маса,
кг/м
товщина стінки, мм
маса,
кг/м
20
3,0
0,12
-
-
25
3,0
0,17
-
-
32
3,0
0,28
-
-
40
3,7
0,43
-
-
50
4,6
0,67
2,9
0,44
63
5,8
1,06
3,6
0,69
75
6,8
1,49
4,3
0,98
90
8,2
2,13
5,2
1,40
110
10
3,16
6,3
2,09
125
11,4
4,10
7,1
2,69
140
12,7
5,15
8,0
3,37
160
14,6
6,70
9,1
4,37
180
16,4
8,46
10,3
5,52
200
18,2
10,4
11,4
6,81
225
20,5
13,2
12,8
8,59
250
22,7
16,3
14,2
10,6
280
25,4
20,4
15,9
13,3
315
28,6
25,1
17,9
16,8
355
32,3
32,8
20,2
21,3
400
36,4
41,8
22,8
27,0
Це труби з поліетилену високої густини (НDPE) класу ПЕ-80 діаметром від 20 до 400 мм, які призначені для транспортування газу тиском до 0,6 МПа (Дозвіл Держнаглядохоронпраці України на виготовлення та застосування поліетиленових труб № 079.99.30-25.21.0 від 23.12.1999 р.
Труби виготовляються у відповідності до ДСТУ Б В.2.7-73-98 і відповідають вимогам ISO 4437. Колір труби чорний з поздовжніми жовтими смугами або жовтий.
Характеристика труб поліетиленових для транспортування газу виробництва ТзОВ “Ельпласт-Львів” (для робочих тисків до 1,25 МПа) наведена у таблиці 1.8.
Таблиця 1.8 - Характеристика труб поліетиленових для
транспортування газу виробництва ТзОВ
“Ельпласт-Львів” (для робочих тисків до 1,25 МПа)
-
Зовнішній діаметр труби (мм)
Товщина стінки, м
SDR 9
(1,25 МПа)
SDR 11
(1,0 МПа)
SDR 17
(0,625 МПа)
63
7,1
5,8
-
75
8,4
6,8
-
90
10,1
8,2
5,4
110
12,3
10,0
6,6
125
14,0
11,4
7,4
140
15,7
12,7
8,3
160
17,9
14,6
9,5
180
20,1
16,4
10,7
200
22,4
18,2
11,9
225
25,2
20,5
13,4
250
27,9
22,7
14,8
280
31,3
25,4
16,6
315
35,2
28,6
18,7
Це труби з поліетилену високої густини (НDPE) класу ПЕ-100 діаметром від 63 до 315 мм, які призначені для транспортування газу тиском до 1,25 МПа (Дозвіл Держнаглядохоронпраці України на виготовлення та застосування поліетиленових труб № 079.99.30-25.21.0 від 23.12.1999 р.
Труби виготовляються у відповідності до ТУ У В.2.7-21547843.004-2000 і відповідають вимогам ISO 4437. Колір труби чорний з поздовжніми жовтими смугами або оранжевий.
Слід зазначити, що інформація у таблицях 9.7 і 9.8 наведена за даними заводу-виробника.
Будівництво систем газопостачання із поліетиленових труб має ряд особливостей, що наведені нижче.
У відповідності з “Нормами тривалості будівництва” тривалість будівництва газопроводів із застосуванням поліетиленових труб довжиною до 10 км, діаметром до 100 мм складає – 3,5 місяців, у тому числі підготовчий період – 0,5 місяця.
До початку будівництва необхідно обладнати приміщення для зберігання поліетиленових труб і фасонних деталей. Зберігати труби необхідно під навісом, щоб уникнути прямих сонячних променів, або в складських приміщеннях не ближче 1 м від нагрівальних приладів.
Для запобігання деформації труб, що поставляються в мірних відрізках, висота штабеля повинна бути не вище 2 м. Зберігання з’єднувальних деталей повинно здійснюватись тільки в упакованому вигляді, розпаковуються вони перед зварюванням. У всіх випадках необхідно забезпечити цілісність поліетиленових труб і з’єднувальних деталей із поліетилену від механічних пошкоджень, деформацій, потрапляння на них нафтопродуктів і масел.
Навантаження і розвантаження поліетиленових труб необхідно проводити вручну або механізмами за допомогою чалочних пристроїв, які не допускають пошкоджень труб. Переміщення труб на будівельному майданчику потребує особливої уваги з метою недопущення появи подряпин, викликаних тертям об гострі предмети.
Для запобігання забруднення внутрішніх поверхонь поліетиленових труб заглушки з кінців труб слід знімати тільки перед зварюванням.
Термін зберігання поліетиленових труб не повинен перевищувати два роки, а фасонних частин і нероз’ємних з’єднань – чотири роки. Ідентифікація поліетиленових труб, які застосовуються для спорудження газопроводів, проводиться за наявністю смужок із жовтого поліетилену, розподілених по колу труби. На трубах повинно бути нанесене чітке і незмивне маркування через 1 м по всій довжині труби.
Кожна партія труб і деталей повинна мати паспорт (сертифікат) заводу-виробника. Допускається застосовувати поліетиленові труби і з’єднувальні деталі вітчизняного і зарубіжного виробництва, спеціально призначені для газопроводів, які пройшли перевірку якості згідно із затвердженим Держкомохоронпраці України “Порядком перевірки поліетиленових труб і з’єднувальних деталей на відповідність нормативним документам для будівництва і ремонту газопроводів тиском 0,6 МПа (6 кгс/см2). Методичні вказівки”.
Перевезення поліетиленових труб здійснюється автомобільним транспортом у відповідності із “Правилами дорожнього руху”. Кузов автомобіля покривається гумою або іншим м’яким матеріалом. При навантаженні і розвантаженні труб і деталей із поліетилену, особливо при мінусових температурах і температурах, близьких до 0 оС, необхідно бути особливо уважними, щоб виключити різкі удари. Всі роботи, пов’язані з транспортуванням, слід проводити за температури не нижче мінус 15оС.
З’єднувальні деталі можна транспортувати будь-яким видом транспорту. Кожна деталь повинна бути упакована у поліетиленовий пакет. У зимовий період поліетиленові труби і з’єднувальні деталі перед їх застосуванням повинні бути попередньо витримані в приміщенні за плюсової температури не менше, як дві години.
Про початок робіт будівельна організація повинна повідомити інспекцію Держнаглядохоронпраці України та управління з експлуатації газового господарства не пізніше, як за п’ять днів.
Вхідний контроль якості труб і з’єднувальних деталей проводиться таким чином.
При отриманні труб необхідно провести їх селекцію і огляд на основі вхідного контролю, який включає в себе такі операції:
перевірка цілісності упаковок;
перевірка маркування труб і деталей на відповідність даним, що вказані в сертифікаті;
зовнішній огляд зовнішніх поверхонь труб і з’єдну-вальних деталей, а також внутрішніх поверхонь з’єднувальних деталей;
перевірка сертифікату труб на відповідність проекту.
Не допускаються до монтажу труби, на поверхні яких помітні тріщини, вм’ятини, розшарування, пори, каверни, частини сажі, подряпини в осьовому напрямі розміром 0,5 мм, в кільцевому - 0,7 мм, а також труби і з’єднувальні деталі з відхиленнями від стандартів. Всі результати вхідного контролю оформляються актом.
Роботи зі спорудження газопроводів із поліетиленових труб повинна проводити спеціалізована організація за наявності дозволу (ліцензії) Держнаглядохоронпраці України.
Обладнання для зварювання у стик нагрітим інструментом поліетиленових труб і для терморезисторного зварювання з’єднувальних деталей повинно бути атестовано згідно з “Положенням про атестацію зварювального обладнання на право виконання зварювальних робіт при будівництві та ремонті газопроводів з поліетиленових труб” і мати відповідний атестат.
Зварювальники повинні пройти навчання в навчальному центрі, мати посвідчення зварювальника пластмас, практичний стаж роботи не менше трьох місяців зі зварювання поліетиленових труб і пройти атестацію в навчальному центрі, який має відповідний дозвіл Держнаглядохоронпраці України на атестацію зварювальників пластмас.
Перед початком будівельно-монтажних робіт за присутності представників проектної, будівельної та експлуатаційної організацій повинна бути проведена розбивка траси газопроводів з прив’язкою до постійних орієнтирів, що оформляється актом.
Доставка поліетиленових труб і з’єднувальних деталей на місце монтажу проводиться в кількості, необхідній для виконання робіт протягом однієї-трьох змін, при цьому повинні бути вжиті заходи щодо їх захисту від дії вологи і сонячних променів.
У період монтажу зберігання труб і деталей із поліетилену на відкритому повітрі не повинно перевищувати п’ятнадцяти діб.
Роботи проводять у такій послідовності:
при виконанні земляних робіт на родючих грунтах зрізання родючого шару із смуги рекультивації і переміщення його у тимчасовий відвал;
розкриття траншеї для укладання газопроводів;
підготовка дна траншеї і підсипка основи;
зварювання поліетиленового газопроводу на бровці траншеї;
укладання газопроводу в траншею;
присипання його піщаним грунтом;
укладання маркувальної стрічки;
повернення родючого грунту із тимчасового відвалу і його рівномірний розподіл по смузі рекультивації;
випробування газопроводу на міцність і щільність;
повне засипання газопроводу;
прибирання будівельного сміття.
Технологічна підготовка повинна забезпечити виконання робіт у повній відповідності з вимогами ДНАОП 0.00-1.20-98, СНиП 3.05.02-88, РСН 358-01, ДНАОП 0.00-1.20-98, технологічних карт і виробничих інструкцій. Всі роботи повинні проводитись під керівництвом інженерно-технічних працівників, які пройшли навчання у навчальному центрі і яким надано право технічного керівництва зварювальними роботами при будівництві газопроводів із поліетиленових труб.
Зварювання поліетиленових труб нагрітим інструментом у стик проводиться таким чином.
Перед зварюванням ділянки кінці труб із дефектами, виявленими в процесі вхідного контролю, повинні бути обрізані на відстані не меншій 50 мм від дефекту. Наступним етапом підготовки є очищення кінців труб від болота та інших речовин. Очищення проводиться водою із застосуванням волосяних щіток із подальшим протиранням труб тканиною до сухого стану та знежирюванням.
Очищення і знежирювання проводиться як зовнішньої, так і внутрішньої поверхні труби не менше 30 мм від торця. Для знежирювання кінців труб від масел, пороху та інших речовин, присутність яких негативно впливає на якість зварного з’єднання, слід застосовувати ацетон, спирт і уайт-спірит.
Вільні кінці труб, підготовлені до зварювання у стик нагрітим інструментом, повинні лежати на підставках-катках і закріплятись у рухомих і нерухомих затискачах центратора зварювальної установки для діаметра від 63 до 110 мм із виступом не більше 15 мм.
Допустиме прогинання труб, виставлених на катках, не повинно перевищувати 0,5 діаметра труби.
Максимальна величина зміщення кромок, закріплених у центраторі труб, не повинна перевищувати 10 % від номінальної товщини стінки труби, але не більше 1,2 мм.
Центрування труб і їх торцювання для зняття окисленого шару на торцях труб, що підлягають зварюванню, необхідно проводити не раніше, ніж за 5-6 годин до процесу зварювання.
Торцювання проводиться шляхом механічної обробки кінців труб торцевачем, що входить до комплекту зварювальної установки. Товщина шару поліетилену, що знімається з кінців труб, повинна бути не менше 1-3 мм.
Зазор між кінцями труб після торцювання не повинен перевищувати 0,2-0,3 мм, він контролюється щупом (ДСТ 882-75, набір № 2).
Зварювання нагрітим елементом у стик проходить при оплавленні поверхонь труб, що зварюються, шляхом їх прямого дотику з поверхнею нагрівача з адгезійним покриттям із фторопласту.
Зварювання у стик проводиться на основі технологічної карти ( див. таблицю 1.9), основними параметрами якої є:
температура робочої поверхні нагрівача (Т,оС);
тривалість
оплавлення кромок труб (
,
с);
глибина
їх проплавлення (
,
с);
тиск
при оплавленні та осадці (
,
кгс/см2);
час
осадки (
,
хв).
Оплавлення торців труб здійснюється в два етапи, які різняться тисками. Перший етап - до появи первинного грата на торцях труб (появи валиків розплавленого матеріалу) при більшому тиску, необхідному для зняття можливих незначних нерівностей на поверхнях труб.
На другому етапі тиск знімається, щоб виключити видавлювання розм’якшеного матеріалу і переходів шарів поліетилену, що прилягають до нагрівача, у в’язкотекучий стан.
Таблиця 1.9 - Технологічна карта для зварювання у стик нагрітим
Інструментом
|
Назва операції |
Позначення |
Одиниця вимірювання |
Числове значення для труб з товщиною від 6 до 10 мм за температур від мінус 5 до плюс 30 оС |
|
Температура нагрівача |
|
оС |
220 |
|
Тиск нагрівача на торці труб при оплавленні |
|
кгс/см2 |
2 |
|
Час оплавлення торців |
|
с |
4 |
|
Тиск нагрівача на торці труб при прогріванні |
|
кгс/см2 |
0,2 |
|
Час прогрівання торців |
|
с |
60 |
|
Час технологічної паузи |
|
с |
3 |
|
Час підйому тиску осадки |
|
с |
3 |
|
Тиск на торці труб при осадці |
|
кгс/см2 |
2 |
|
Час охолодження зварного з'єднання під тиском |
|
с |
6 |
Тривалість технологічної паузи (час між закінченням проплавлення кінців труб і їх з’єднання) повинна бути по можливості мінімальною, щоб оплавлені поверхні труб не встигли охолонути, її збільшення призводить до різкого зниження міцності зварного шва. Осадку слід проводити тиском, при якому зі шва можна було б витіснити бульбашки повітря, не видавлюючи розм'якшений поліетилен із шва.
Тривалість охолодження зварного шва визначається часом, необхідним для рекристалізації поліетилену в зоні шва, при цьому не допускається зміщення труб одна відносно одної, що знаходяться в центраторі, а також зміни тиску.
Допустима температура навколишнього середовища для проведення зварювальних робіт у стик нагрітим інструментом при застосуванні поліетиленових труб від мінус 15 оС до плюс 40оС, при роботах із застосуванням терморезисторного зварювання - від 0 до плюс 40оС. За інших температур зварювання можна проводити тільки в укриттях або спеціальних приміщеннях.
Технологічні операції зі зварювання труб і з’єднувальних деталей на установках типу ОБ 2478-42 необхідно проводити саме в такій послідовності, при застосуванні інших установок процес коригується з врахуванням їх конструктивних особливостей.
Температуру нагрівального елемента установки контролюють, окрім індикацій на блоці управління, контактним термометром ЦТ.
Клеймування зварних з’єднань проводиться зразу після операції осадки в процесі охолодження шва в центраторі. Клеймування проводить зварювальник у двох діаметрально протилежних точках шва, видавлюючи холодним клеймом свій номер на ще гарячому розплаві грата. На поверхні труби на шві водостійкою фарбою наносять порядковий номер шва і роблять відповідний запис у журналі зварювальних робіт.
Терморезисторне зварювання поліетиленових труб проводиться таким чином.
Підготовка труб для зварювання з допомогою електрозварних муфт, монтажних сідел, заглушок переходів аналогічна зварюванню у стик.
Кінці поліетиленових труб після очищення від бруду з метою видалення шару, який був окислений дією сонячної радіації, очищають на довжину L плюс як мінімум 50 мм згідно з вказаними в таблиці 1.10 даними. Залежність довжини ділянки, яку необхідно очистити, від номінального зовнішнього діаметра труби наведена у таблиці 9.10.
Таблиця 1.10 - Залежність довжини ділянки труби, яку очищають,
від номінального зовнішнього діаметра
|
Номінальний зовнішній діаметр труби, мм |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
75 |
90 |
110 |
|
Довжина ділянки труби, яку очищають, мм
|
55 |
60 |
65 |
75 |
85 |
100 |
105 |
115 |
Після очищення трубу знежирюють, відкривають пакет з електроопоровою деталлю, вставляють на трубу і закріплюють за допомогою центратора. Зазор між деталлю і трубою не повинен перевищувати 0,2 мм.
Далі підключають автомат для терморезисторного зварювання і визначають цілісність нагрівальної спіралі деталі і її опір. Набирають по індикації на табло назву будови, прізвище оператора, дані зварювання – напругу і час, які вказані на кожній деталі чи занесені в штрих-код. Для деталей фірми “FOX” (Польща), які застосовують у проектах газопостачання, параметри процесу зварювання наведені в таблиці 1.11.
Таблиця 1.11 - Параметри терморезисторного зварювання
поліетиленових труб для газопостачання
|
Назва деталі
|
Розмір, мм |
Напруга, В
|
Час нагрівання, с |
Час охолодження, с |
|
Сідло монтажне |
90/32 |
39,5 |
100 |
12 |
|
Сідло монтажне |
60/32 |
39,5 |
100 |
12 |
|
Муфта |
63 |
39,5 |
130 |
12 |
|
Муфта |
32 |
39,5 |
44 |
5 |
|
Муфта |
25 |
39,5 |
25 |
5 |
|
Перехід |
32/25 |
39,5 |
35 |
5 |
|
Заглушка |
63 |
39,5 |
80 |
10 |
|
Трійник |
32-32-32 |
39,5 |
100 |
12 |
|
Трійник |
25-25-25 |
39,5 |
100 |
12 |
|
Монтажне сідло |
90/63 |
39,5 |
100 |
12 |
Зварювальний апарат записує у пам'ять проведені операції і при роздрукуванні на принтері видає: дату зварювання, температуру навколишнього середовища, назву об'єкта, прізвище оператора, опір деталі, напругу, час зварювання – фактичні дані з врахуванням поправок.
Земляні роботи при прокладанні поліетиленових газопроводів проводяться, як і для сталевих, але при цьому необхідно приділяти більшу увагу підготовці дна траншеї і присипці труби.
Перед укладанням труби дно траншеї повинно бути очищене від каміння та інших включень за розміром більших, ніж 20 мм.
Грунт, що використовується для влаштування постелі і присипки, не повинен містити домішок масел та інших органічних речовин, а також інших включень за розміром більших 20 мм. Укладання труби у траншею допускається не раніше, ніж через 30 хв після зварювання останнього шва.
Зварений газопровід вкладається на підсипану основу товщиною не менше 10 см із піщаного грунту або іншого м'якого грунту вручну. Глибина укладання поліетиленового газопроводу - не менше 1,2 м до верху труби.
Після укладання газопровід присипається вручну на висоту 20 см піском або м'яким грунтом, за виключенням зварних з'єднань.
На висоті 0,25 м від верху труби вкладається поліетиленова упізнавальна стрічка шириною не менше 20 см з написом "ГАЗ", яка не змивається. Стрічка металізована і виводиться на сталеву ділянку газопроводу на початку траси під болтове з'єднання і на кінцях до болтів на сталевих фланцях на уводах. Після укладання розпізнавальної стрічки газопровід засипається.
До випробування поліетиленовий газопровід підлягає продуванню. Після зварювання заглушок на кінцях поліетиленових труб не пізніше, ніж через шість годин, приступають до випробування на міцність та щільність у комплексі з ділянками із сталевих труб згідно з вимогами СНиП 3.05.02-88.
Контроль якості виконання будівельно-монтажних робіт при використанні поліетиленових труб проводиться таким чином.
У процесі будівництва необхідно здійснювати стовідсотковий поопераційний контроль для кожної технологічної операції. Зварні шви ділянок газопроводу із сталевих труб підлягають контролю фізичними методами, надземні – 5 % від кількості швів, але не менше одного шва, підземні – 50 %.
Кожний шов і фасонна частина на поліетиленовому газопроводі підлягає візуальному і вимірювальному контролю. При позитивних результатах контролю на кожні 100 зварних швів необхідно відібрати один (має бути не менше п'яти із загальної кількості виконаних зварювальником на даному об'єкті), який необхідно вирізати безпосередньо у процесі монтажу з метою недопущення вварення котушок на місце вирізаного взірця.
При контролі встановлюється відповідність зварного з'єднання таким вимогам:
валики зварного з'єднання повинні бути овальної форми і рівномірними по периметру труби;
геометричні розміри у різних перерізах не повинні відрізнятись більше ніж на 20 %;
поверхня валиків зварного грата повинна бути гладкою з незначними слідами від дигиадгезійного покриття нагрівача;
впадина повинна бути видимою, не мати розмежувальної лінії і бути не нижче 1/3 товщини стінки труби, але не більше 1,2 мм;
зміщення кромок труб повинно бути у межах 10 % від товщини стінок труби, але не більше 1,2 мм.
Механічні випробування зварного з'єднання проводять не раніше , ніж через 24 год після закінчення зварювання. Зразки у кількості 5 штук на кожне з'єднання слід вирубувати штампом-просічкою із ділянок шовного з'єднання, які розташовані рівномірно по периметру.
Грат зварного з'єднання не змінюється, а шов повинен бути розташований посередині зразка.
Якість зварного з'єднання слід вважати задовільною, якщо всі зразки зварного шва поліетиленової труби, що випробувались, мають пластичний характер руйнувань по основному матеріалу з межею текучості не менше 15 МПа і відносне видовження не менше 500 %.
У поліетиленовому газопроводі, заповненому газом, можуть виникати заряди статичної електрики, які можуть викликати іскру, достатню для загоряння газоповітряної суміші. Тому необхідно вжити заходи перестороги при виконанні операцій на поліетиленових трубах, пов'язаних з виходом газу в атмосферу, для чого необхідно видалити газ, що знаходиться у трубах, продування повітрям. При виконанні ремонтних операцій на поліетиленових трубах необхідно заземлити поверхню відповідної труби, використовуючи кокони бавовнянопаперових волокон, просочених водою. Необхідно також змочувати поверхню труби і грунт біля заземлювального пікету. При низьких температурах повітря для змочування труби використовують водно-глікольову суміш.