HDPE plynové potrubí: vlastnosti, použití, možnosti připojení
Vlastnosti polyethylenu umožňují jeho použití ve vnějších i vnitřních kanalizačních systémech, zásobování teplou a studenou (včetně pitné) vodou, pro instalaci podlahového vytápění a uspořádání topných sítí atd. Plynovody lze pokládat nejen pomocí ocelových výrobků, ale také z HDPE plynových trubek. Takové kanály se používají k přepravě směsí plynu a vzduchu a plynů, které neobsahují aromatické uhlovodíky.
Pro pokládku plynovodů se používají trubky z nízkotlakého polyethylenu.
Charakteristiky HDPE trubek pro plyn
Polyethylenové trubky pro plyn jsou vysoce kvalitní výrobky charakterizované:
- nízká tekutost: 15–30 MPa;
- nízká tepelná vodivost;
- vysoká propustnost: o 30 % vyšší než u ocelových trubek;
- vysoká flexibilita: až 7 % počátečních hodnot parametrů;
- pružnost.
Trubky pro plynovody podléhají zvláštním specifikacím. Mohou být přepravovány při teplotách nad -10 °C. Výrobky z HDPE lze skladovat v nevytápěných místnostech nebo pod přístřeškem venku po dobu maximálně 2 let.
Charakteristiky polyethylenových výrobků pro plynovody jsou uvedeny v tabulkách 1, 2 a 3.
Tabulka 1
| PE 80 SDR17,6/PE 80 SDR11 (tlak 6 atm.) | |||
| Průměr v mm | Hmotnost jednoho běžného metru, kg | Tloušťka stěny v mm | Standardní délka, m |
| 32 | – / 0,277 | – / 3,0 | 200 |
| 40 | – / 0,427 | – / 3,7 | |
| 63 | 0,682/1,05 | 3,6/5,8 | |
| 90 | 1,4/2,12 | 5,2/8,2 | 200(12)/200(13) |
| 110 | 2,0/3,14 | 6,3/10 | |
| 125 | 2,66/4,08 | 7,1/11,4 | 12/13 |
| 160 | 4,35/6,67 | 9,1/14,6 | |
| 225 | 8,55/13,2 | 12,8/20,5 | |
| 315 | 16,7/25,7 | 17,9/28,6 | |
| 400 | 26,9/41,4 | 22,7/36,3 | |
| 500 | 42,0/64,7 | 28,3/45,4 | |
| 630 | 66,6/103 | 35,7/57,2 | |
Tabulka 2
| PE 100 SDR17,6 (tlak 3 atm.)/PE 100 SDR11 (tlak 10 atm.) | |||
| Průměr v mm | Hmotnost jednoho běžného metru, kg | Tloušťka stěny v mm | Standardní délka, m |
| 32 | – / 0,277 | – / 3,0 | 200 |
| 63 | 0,682/1,05 | 3,6/5,8 | |
| 90 | 1,4/2,12 | 5,2/8,2 | 200(12)/200(13) |
| 110 | 2,07/3,14 | 6,3/10 | |
| 160 | 4,35/6,67 | 9,1/14,6 | 12/13 |
| 225 | 8,55/13,2 | 12,8/20,5 | |
| 315 | 16,7/25,7 | 17,9/28,6 | |
| 400 | 26,9/41,4 | 22,7/36,3 | |
| 500 | 42,0/64,7 | 28,3/45,4 | |
| 630 | 66,6/103 | 35,7/57,2 | |
Tabulka 3
| PE 100 SDR9 (tlak 12 atm.) | |||
| Průměr v cm | Hmotnost jednoho běžného metru, kg | Tloušťka stěny v cm | Standardní délka, m |
| 6,3 | 7,6 | 0,123 | zátoky |
| 9,0 | 10,1 | 0,254 | zátoky, sekce |
| 11,0 | 12,3 | 0,378 | |
| 16,0 | 17,9 | 0,797 | Segmenty |
| 22,5 | 25,2 | 1,58 | |
| 31,5 | 35,2 | 3,08 | |
Hlavní výhody použití plynových produktů HDPE
Výroba produktů pro plynovody je založena na metodě kontinuálního vytlačování.
Mezi výhody HDPE trubek pro dodávku plynu patří:
- zaručená provozní životnost více než 50 let;
- odolnost vůči vlivu vysokých a nízkých teplot;
- není třeba dodatečně izolovat plynovody;
- možnost pokládky systémů distribuce plynu v podmínkách elektrochemické koroze, vysoké vlhkosti a vlivu bludných proudů.
Plynové trubky z HDPE se používají pouze pro instalaci podzemních potrubí.
Polyethylenové trubky pro plyn jsou lehčí než kovové. Z tohoto důvodu jejich instalace nevyžaduje mnoho práce. Navíc pomocí tupého nebo elektrofúzního svařování lze získat pevnější spoje než ocelové analogy bez použití dalších materiálů.
Dávejte pozor! HDPE potrubí pro plyn se pokládá výhradně pod zemí.
Vzhledem k tomu, že polyetylénové trubky nejsou odolné vůči dlouhodobému vystavení ultrafialovému záření, je zakázáno instalovat plynové trubky z HDPE nad zemí nebo na zemi. Taková instalace výrazně zkrátí životnost výrobku a také sníží jeho pevnost. Tím se zvýší riziko úniku plynu. Polyetylénové trubky se také nepoužívají k pokládce plynovodů v budově, k tomuto účelu se používají pouze ocelové výrobky.
Parametry potrubí pro plynovod
GOST 50838-2009 (ISO 4437:2007) upravuje hlavní vlastnosti a ukazatele, které musí mít trubky z HDPE. Plyn (podle GOST 5542) přepravovaný jím může být použit jako surovina nebo palivo v průmyslu nebo veřejných službách.
Trubky malého průměru dodávají výrobci ve svitcích.
Nejdůležitější a nejvýznamnější ukazatele HDPE trubek pro plyn jsou:
- vnější průměr výrobku;
- tloušťka stěny;
- Poměr SDR (podíl jmenovitého průměru dělený tloušťkou stěny).
Existuje několik modifikací polyethylenu, které se liší provozním tlakem a tloušťkou stěny. Pro PE 80 je tedy provozní tlak 4–6 atm. a tloušťka stěny 2–3 mm; pro PE 100 jsou tyto hodnoty 3–12 atm. a 3,5 mm.
Možné průměry se pohybují od 2 do 63 cm. Trubky se vyrábějí ve svitcích po 100 nebo 200 metrech nebo v úsecích po 12 m. Hodnoty provozního tlaku jsou uvedeny v tabulce.
Tabulka 4
| Parametr SDR | Pracovní tlak, MPa | |
| PE 80 | PE 100 | |
| SDR9 | 1,0 | 1,2 |
| SDR11 | 0,6 | 1,0 |
| SDR13,6 | 0,6 | 0,6 |
| SDR17 | 0,3 | 0,6 |
| SDR17,6 | 0,3 | 0,6 |
Značení polyethylenových plynových trubek se provádí nanesením tenkého žlutého pruhu po celé délce výrobku (nebo mohou být trubky zcela žluté) s uvedením jakosti polyethylenu, SDR, jmenovitého průměru a tloušťky stěny a výrobce.
Plynové trubky z HDPE se od ostatních liší žlutou barvou nebo značkovacím proužkem stejné barvy.
Vlastnosti tupého spoje
Rozlišuje se mezi spojováním polyethylenových plynových trubek na spoje a tupými spoji. Práce se provádí pomocí svářecích strojů. Je důležité zajistit, aby konce trubek byly rovné.
Tupý spoj se získá umístěním konců výrobků dovnitř stroje a jejich vystavením vysokým teplotám. Výsledný šev (u vysoce kvalitní práce bude jediný) je díky viskozitě polyethylenu hermetický a odolný.
Dávejte pozor! Tupé svařování plynovodních produktů je vhodné pro prodlužování nebo spojování trubek s tloušťkou stěny větší než 5 mm.
Technologie připojení zahrnuje následující procesy:
- instalace konců polyethylenové trubky pro plyn do středu svářecího stroje;
- zarovnání a spolehlivé upevnění prvků;
- čištění konců trubek od nečistot a prachu;
- mechanické zpracování povrchů pomocí řezacího zařízení;
- kontrola rovnoběžnosti konců produktů;
- Pokud je zjištěna mezera, která překračuje maximální povolenou hodnotu, ořezávání se opakuje.
Tupé svařování je vhodné pro instalaci plynovodů z trubek velkého průměru
Ve svářecích zařízeních se konce trubek zahřívají prvky s nepřilnavým povlakem. Po roztavení se svařované povrchy oddělí a topné nástroje se odstraní. Poté se konce uzavřou rovnoměrným zvýšením tlaku. Spoj se po určitou dobu udržuje pod maximální silou.
Provedení elektrofúzního spoje
Elektrofúzní svařování lze provádět při teplotách od -10 do +30 °C. Pokud teplota tyto limity překročí, staví se speciální stan pro udržení potřebných podmínek.
Tento typ připojení je schopen odolat tlaku až 1,6 MPa a zahrnuje použití speciální spojky s vestavěnými elektrickými topnými tělesy. Z hlediska ekonomických ukazatelů je tento typ svařování méně ziskový než tupé svařování, ale jeho použití je opodstatněné v podmínkách, kdy není možné instalovat velký svářecí stroj.
Technologie elektrofúzního svařování zahrnuje:
- příprava vybavení;
- výběr a nastavení parametrů svařování;
- příprava spojek a trubek;
- proces svařování výrobků.
Při přípravě zařízení se na speciální plošinu instaluje polohovač, který bezpečně upevní plynové potrubí. Parametry svařování se zadávají do svářečky nebo se zadávají skenováním čárového kódu nalepeného na spojce. Po přípravě spojovacích prvků se spojka nasadí na konce a ty se k sobě přiblíží až na doraz.
Svorky svářečky a spojky se propojí a je k nim přiveden proud. Po zahřátí spirály se vnitřní strana spojky a vnější strana trubky roztaví. Polyethylen, pronikající a tuhnoucí, tvoří monolitickou vrstvu a spolehlivé spojení HDPE trubek pro plynovody.
Elektrofúzní svařování, stejně jako tupé svařování, vyžaduje speciální vybavení.
Příprava potrubí a spojky pro elektrofúzní svařování
Zvláštní pozornost si zaslouží proces přípravy povrchů pro svařování, protože na něm závisí kvalita a provozní trvanlivost spoje. Hladké konce zajistíte odříznutím nerovných hran nožem. V opačném případě mohou nerovnosti při nasazování spojky způsobit zkrat spirál a v důsledku toho změnu parametrů ohřevu.
Vnitřek trubky nevyžaduje čištění ani ošetření. Její vnější část musí být očištěna od mastnoty, nečistot, prachu a oxidového filmu, který se nutně tvoří při kontaktu trubky s kyslíkem ve vzduchu. Pokud nebudou nečistoty a filmy odstraněny, bude stav roztavených povrchů nerovnoměrný, což povede k nerovnoměrnému průběhu svařovacího procesu.V tomto případě bude spojení oslabené nebo netěsné.
Čištění se obvykle provádí pomocí trnů a škrabek, s jejichž pomocí se odstraní vrstva o tloušťce 100–200 mikronů. Poté se pro zabránění pohybu vzduchu používají speciální zátky k uzavření konců trubek opačných ke svařovaným. Takový pohyb může ovlivnit tuhnutí a zhoršit kvalitu spoje.
Dávejte pozor! Mechanické ošetření vnitřního povrchu spojky může vést k poškození spirály a jejímu selhání.
Pro usnadnění montáže spojky a snížení rizika zlomení spirály jsou konce polyethylenových trubek pro plynovod zkoseny. Po dokončení všech přípravných operací se trubky instalují, upevní a vycentrují.
Na plynové trubky z HDPE jsou kladeny zvláštní požadavky na spolehlivost a kvalitu. Plasticita těchto výrobků umožňuje instalaci plynovodů v oblastech s nestabilní půdou a seismicky aktivních zónách.