انواع لوله های گاز زیرزمینی: HDPE در مقابل فولاد، کدها و نکات نصب

پاسخ کوتاه: پلی اتیلن، با فولاد روکش شده به عنوان پشتیبان

لوله پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) که بر اساس استاندارد ASTM D2513 ساخته شده است، ماده ای است که امروزه اکثر پیمانکاران گاز برای یک خط گاز طبیعی زیرزمینی مشخص می کنند. خوردگی نمی کند، اتصالات جوشی آن به اندازه کافی قوی است که به عنوان لوله پیوسته در نظر گرفته شود، و می تواند بدون نیاز به یک اتصال زیرزمینی در اطراف موانع خم شود. لوله فولادی پوشش داده شده گزینه دوم مشروع است و همچنان در برخی از مناطق، خدمات با فشار بالاتر یا شرایط غیرعادی خاک مورد نیاز است. مس، آهن سیاه، پی وی سی و فولاد محافظت نشده نباید در سنگر گاز دفن شوند، مگر اینکه کد خاصی یا لیست سازنده بگوید که می توانند.

این نتیجه گیری اهمیت دارد زیرا خرابی لوله های گاز زیرزمینی مانند خرابی لوله های بالای زمین نیست. یک نشتی کوچک در زیر یک راهرو می تواند برای سال ها شناسایی نشود و برای تعمیر آن باید کل خط را حفاری کرد. بنابراین انتخاب مواد یک تمرین ترجیحی نیست. این یک تصمیم مطابق با کد و ایمنی است.

چرا لوله HDPE به پیش فرض خطوط گاز زیرزمینی تبدیل شده است؟

لوله پلی اتیلن برای سرویس گاز یک محصول اثبات شده و تنظیم شده است، نه یک لوله پلاستیکی عمومی. این به طور خاص مطابق با استاندارد ASTM D2513 تولید می‌شود و معمولاً به‌عنوان یک لوله SDR 11 با یک نوار شناسایی و علامت‌های چاپی که کلاس مواد و درجه فشار را بیان می‌کند ظاهر می‌شود. برای اکثر سیستم‌های توزیع گاز خانگی و تجاری، رزین PE4710 که در بسیاری از بازارهای جهانی به عنوان PE100 نیز فروخته می‌شود، درجه موادی است که مشخصات فعلی آن را می‌طلبد.

سه ویژگی توضیح می دهد که چرا HDPE بر بازار زیرزمینی تسلط دارد:

• مقاومت در برابر خوردگی. پلی اتیلن نیازی به بسته بندی، پوشش یا حفاظت کاتدی ندارد، به این معنی که در خاک مرطوب یا اسیدی هیچ چیزی به مرور زمان تجزیه نمی شود.
• مفاصل فیوژن. فیوژن لب به لب و الکتروفیوژن با ذوب مواد به یکدیگر به لوله پلی اتیلن می پیوندند و اتصالی را ایجاد می کنند که بدون نشت و اغلب قوی تر از خود دیواره لوله است. هیچ کوپلینگ مکانیکی، رزوه یا اتصالات سیمانی با حلال مورد نیاز نیست.
• دوام زیر حرکت زمین لوله پلی اتیلن می تواند با نشست خاک، حرکت یخبندان و حتی فعالیت لرزه ای جزئی بدون ترک خوردگی خم شود، که یک مزیت بزرگ نسبت به لوله فلزی صلب است.

با این حال، شرایطی برای استفاده از لوله گاز پلی اتیلن وجود دارد. از آنجایی که این ماده غیرفلزی است، کد نیاز به یک سیم ردیاب دارد که با لوله مدفون شده باشد تا حفاری‌های آینده بتوانند خط را پیدا کنند. لوله پلی اتیلن هنگام ذخیره سازی باید از نور مستقیم خورشید محافظت شود و برای اجراهای در معرض بالای زمین در نظر گرفته نشده است. در یک نصب معمولی، خط پلی اتیلن به فولاد یا CSST در بالای زمین در یک رایزر واقع در متر یا دیوار ساختمان تبدیل می شود.

زمانی که مقامات کد یا شرایط پروژه به لوله فولادی نیاز دارند

فولاد ماده مشخص شده برای بسیاری از تاسیسات گاز زیرزمینی است، به ویژه در پروژه های تجاری و صنعتی که فشارهای عملیاتی بالاتر، خطر آسیب مکانیکی یا اصلاحات محلی در کد گاز سوخت به نفع یک خط فلزی است. مواد اولیه کد، لوله آهنی یا فولادی با وزن استاندارد جدول 40، گالوانیزه یا محافظت شده در برابر خوردگی است.

با این حال، گالوانیزه کردن به تنهایی محافظت کافی برای فولاد مدفون در بیشتر خاک ها نیست. روش پذیرفته شده این است که لوله را با یک سیستم محافظت در برابر خوردگی مانند پوشش اسکاچ، نوار محافظ آسیاب شده یا یک پوشش پلی اتیلن اکسترود شده بپیچید و در خاک های تهاجمی یک سیستم حفاظت کاتدی مهندسی شده اضافه می شود. فولاد سیاه محافظت نشده مدفون در خاک به سرعت شروع به خوردگی می کند. زنگ بیرونی، همراه با ترکیبات گوگرد داخلی موجود در گاز طبیعی، عمر مفید را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

لوله فولادی همچنین یک نگرانی در مورد اتصال به همراه دارد: اتصال رزوه ای Schedule 40 تحت بسیاری از قوانین قابل قبول است، اما اتصالات رزوه ای یک نقطه نشتی معمول زمانی است که لوله در معرض خمش و ارتعاش مستمر نشست خاک قرار می گیرد. به همین دلیل، بسیاری از پیمانکاران ترجیح می‌دهند که در هنگام دفن شدن لوله، طول فولاد را به جای رزوه‌کاری جوش داده شود.

زمانی که یک شرکت گاز، بازرس محلی، یا مشخصات مهندسی صراحتاً به آن نیاز دارد، زمانی که عمق دفن باید حداقل باشد، یا زمانی که خط از ناحیه‌ای که خاک آنقدر سنگی است که لوله پلاستیکی قبل از پوشاندن آن می‌تواند با پر کردن لوله سوراخ شود، عبور می‌کند، فولاد را انتخاب کنید. در غیر این صورت، HDPE تقریبا همیشه انتخاب ساده‌تر، کم‌هزینه‌تر و طولانی‌تر خواهد بود.

مواد لوله برای دور نگه داشتن از ترانشه گاز

برخی از موادی که برای لوله کشی آب، زهکشی یا گاز داخلی کاملاً مناسب هستند، در زیرزمینی در سیستم گاز تعلق ندارند. دانستن اینکه کدام یک را رد کنید به همان اندازه مهم است که بدانید کدام یک را بخرید.

لوله آهنی مشکی ماده استاندارد برای خطوط گاز داخلی در بسیاری از ساختمان ها است، اما هیچ محافظ در برابر خوردگی ندارد و نباید مستقیماً دفن شود. مس توسط اکثر کدهای گاز سوختی ممنوع شده است زیرا ترکیبات گوگرد موجود در گاز طبیعی به مس حمله می کند و مقیاس خورنده ای تولید می کند که می تواند در عرض چند سال از بین برود. پی وی سی رایج‌ترین اشتباه در میان خریداران کم‌تجربه است: لوله تخلیه پی وی سی نه از نظر فشار برای گاز است و نه توسط کد مجاز است، و اتصالات سیمانی آن با حلال می‌تواند هنگام حرکت خاک باز شود. CSST برای گازهای انعطاف پذیر داخلی طراحی شده است. فقط نسخه‌های خاص فهرست‌شده مستقیم دفن ممکن است در زیر زمین نصب شوند، و حتی آن‌هایی که معمولاً باید از طریق یک مجرا عبور داده شوند و به سیستم زمین متصل شوند.

قوانین نصب که برای هر خط گاز زیرزمینی اعمال می شود

بهترین لوله جهان در صورت دفن نادرست در بازرسی با شکست مواجه می شود. کد بین‌المللی گاز سوخت و آیین‌نامه بین‌المللی مسکونی، که اساس اکثر مقررات محلی لوله‌کشی گاز را تشکیل می‌دهند، الزامات قابل آزمایشی را تعیین می‌کنند که برای هر دو سیستم پلی‌اتیلن و فولاد اعمال می‌شود.

• عمق دفن خطوط گاز معمولاً باید حداقل 12 تا 18 اینچ پوشش داشته باشند، با پوشش عمیق تر در زیر راهروها و مناطق تردد وسایل نقلیه. مقامات محلی می توانند این عمق را افزایش دهند. قبل از ترانشه برداری، برگه اصلاح را بررسی کنید.
• سیم ردیاب و نوار علامت گذاری. لوله‌کشی غیرفلزی باید با سیم ردیاب پیوسته که تا نقطه آزمایش اجرا می‌شود، نصب شود، و بسیاری از حوزه‌های قضایی نیز به نوار هشدار قابل تشخیص در بالای لوله برای هشدار به بیل مکانیکی نیاز دارند.
• حفاظت از پس زدن. اولین لایه پس انداز باید عاری از سنگ و آوارهای تیز باشد. ماسه یا خاک ریز معمولاً برای محافظت از لوله و هرگونه پوشش در برابر آسیب استفاده می شود.
• تست فشار لوله کشی زیرزمینی باید قبل از پرکردن ترانشه تحت فشار آزمایش شود تا زمانی که هنوز در دسترس است، نشتی پیدا شود.
• مجوز و بازرسی. اکثر شهرداری ها برای هر گونه کار خط گاز نیاز به مجوز دارند و در مرحله بازرسی برنامه ریزی می کنند. کار بدون بازرسی در بسیاری از موارد پوشش بیمه را باطل می کند.

هر یک از این الزامات وجود دارد زیرا لوله های مدفون را نمی توان بعداً به صورت بصری بررسی کرد. هزینه انجام صحیح کار در زمان نصب در مقایسه با هزینه حفاری یک راهروی بتنی برای یافتن نشتی سوراخ سوزنی، ناچیز است.

هنگام خرید لوله برای پروژه گاز زیرزمینی به دنبال چه چیزی باشید

هر لوله پلی اتیلن برای گاز مورد تایید نیست و هر تامین کننده ای کنترل های تولید را برای ارائه یک محصول ثابت ندارد. هنگامی که مظنه ها را با هم مقایسه می کنید، چهار نکته را بررسی کنید که مواد منطبق با کد را از ریسک بدهی جدا می کند.

ابتدا لوله باید بر اساس استانداردهای گاز شناخته شده مانند ASTM D2513 در آمریکای شمالی، ISO 4437 برای گاز در بسیاری از بازارهای بین المللی یا استاندارد ملی مربوطه تولید شود و بر اساس آن علامت گذاری شود. دوم، باید از رزین PE4710 یا PE100 ترکیب شود. ترکیبات بازیافتی یا شخص ثالث هزینه کمتری را ارائه می دهند، اما داده های تنش پارگی را که خدمات گاز می طلبد را حمل نمی کنند. سوم، سازنده باید بتواند کنترل کیفیت را از طریق یک سیستم تولید دارای گواهی ISO 9001 و یک آزمایشگاه داخلی که هر دسته را آزمایش می کند، مستند کند. چهارم، علامت ردیابی روی لوله را بررسی کنید، که باید تولید کننده، کلاس مواد، درجه فشار و تاریخ ساخت را در چاپ دائمی مشخص کند.

تولیدکنندگانی که به بازارهای گاز صادراتی خدمات می دهند، مانند شرکت لوله شانگهای Zhongsu، آموزشی ویبولیتین در شانگهای، چین، معمولاً خط HDPE خود را به طور خاص بر اساس این الزامات ساختار می دهند. شانگهای Zhongsu تولید اختصاص داده شده است لوله HDPE برای گاز توزیع، یک تاسیسات 70000 متر مربعی را اداره می کند و دارای گواهینامه ISO 9001، ISO 14001 و OHSAS 18001، همراه با یک آزمایشگاه معتبر CNAS برای آزمایش مواد و فشار است. نکته عملی برای خریدار این است که یک خط گاز فقط به اندازه ترکیبی از درجه مواد، کنترل تولید و کیفیت نصب پشت آن خوب است. یک لوله ارزان و بدون علامت که در عمق اشتباه مدفون شده باشد، می تواند هر بخش دیگر از یک سیستم به خوبی طراحی شده را نفی کند.