Учебное пособие: Строительство газопроводов из полиэтиленовых труб

Возможно совмещение работ по укладке и рытью. В этом случае используют экскаваторы непрерывного действия, оснащенные устройством для укладки.

Во избежании падения плети используют временные перемычки из лесоматериалов.

В летний период газопровод укладывают «змейкой» и присыпают сразу на 15-30 см над верхом, чтобы температура не стала выше температуры траншеи.

Ночью газопровод распрямляется.

Если невозможно укладывать «змейкой» укладывают в холодное время суток.

При поступлении труб в катушках их разматывают либо с подвижной, либо с неподвижной катушки (протаскиванием).

Разматывание труб производят при температуре не ниже +5°С (можно разогревать бухты).

До начала работ по присыпке:

- проверить проектное положение, плотное прилегание по дну, качество подсыпки

- качество изоляции стальных вставок

- устроить подъезд для привоза грунта

- получить письменное разрешение на засыпку

- выдать наряд-задание машинисту

Присыпают сразу после укладки.

Засыпку производят после его испытания. Обязательное трамбование.

Укладывается сигнальная лента.

Также при укладке применяется метод протаскивания и заглубления.

Контрольные вопросы: 1. Какие работы должны выполняться на трассе перед началом строительства СМО? 2. Назовите организационные схемы проведения сварочных работ? 3. Как происходит укладка и засыпка газопровода?

Тема 7. Присоединение полиэтиленовых газопроводов к оборудованию и запорной арматуре

Разъемные соединения

1.     По сколько ПЭ газопроводы имеют целый ряд ограничений по

условиям их применения неизбежно возникает необходимость их стыковки со стальными участками, а также с металлической запорной арматурой. Стыковка со стальными участками выполняется на водках, при переходах на надземную прокладку, в местах пересечения с преградами, где затруднено использование ПЭ труб.

Соединения выполняются как разъемными так и неразъемными. Разъемные подразумевают возможность их многократной сборке и разборке в отличие от неразъемных.

Разъемные соединения выполняют преимущественно фланцевыми. Они являются самыми простыми по устройству и выполняются на стандартной полиэтиленовой втулке под фланец. Их применение началось практически одновременно с началом использования ПЭ труб.

Разъемные соединения «полиэтилен - сталь» наиболее целесообразно применять в колодцах, где они доступны для обслуживания, для присоединения ПЭ труб и запорной арматуре.

Возможно также присоединение к наземным участкам, располагая их на вертикальных участках наземных выходов. Однако в этом случае необходимо из-за грамозности таких соединений устраивать футляры больших диаметров, чем для неразъемных соединений. Конструкция такого футляра тоже должна быть разъемной для обслуживания соединения.

Для изготовления узлов разъемного соединения применяют отечественные ПЭ втулки, при необходимости применяют зарубежные аналоги (фирма «Кепаи»)

Под ПЭ втулки применяют стальные приварные фланцы ГОСТ 12820-80 и свободные накидные ГОСТ 12822-20.

Процесс сборки разъемного соединения на втулке под фланец состоит из следующих операций:

- обработка стального накидного фланца

- сварка приварного фланца со стальной трубой

- подготовка втулки

- приварка втулки к ПЭ трубе (патрубку)

- крепление втулки в стальных фланцах

После сборки соединение проверяют на параллельность соприкасающихся поверхностей стальных фланцев.

Отклонение от параллельности по наружному диаметру фланцев не должно превышать 10% от толщины прокладки (0,2 мм). Проверку проводят штангенциркулем.

Неразъемные соединения

К неразъемным соединениям «полиэтипен-сталъ» относятся соединения с механическим сиеплением. Они не требуют обслуживания, и их можно устанавливать непосредственно в грунт.

Все неразъемные соединения относятся к нахлесточным и состоят из ПЭ участка и стального, входящих в зацепление друг с другом в соединительные части. Один участок соединения имеет цилиндрический патрубок на конце, соответствующий диаметру стандартных труб, на конце другого участка (в соединительные части) - раструб, сужение.

Соединения выполняются по принципу

«полиэтилен снаружи — сталь внутри»

«полиэтилен внутри — сталь снаружи»

штекерное — в которых стальной патрубок в зоне соединения имеет V -образные расширения, внутрь которого запрессовывается полиэтиленовая часть.

Неразъемные соединения, как и все звенья трубопроводной сети, должны обладать равной с трубами прочностью и герметичностью. Восприятие продольных усилий'происходит за счет специальных канавок на нанесенных на соединительную часть стальной детали и врезающихся в тело ПЭ участка за счет обжатия или расширения последнего.

Восприятие радиальных усилий обеспечиваются или раструбом стальной детали (ПЭ внутри - сталь снаружи), или бандажом из металла или пластиках (ПЭ снаружи - сталь внутри).

Для обеспечения герметичности в конструкцию соединений часто включают уплотнительные элементы в виде колец резиновых, размещенных в канавках на стальном и ПЭ участках.

При эксплуатации соединения ПЭ - сталь находится в сложном напряженном состоянии. При монтаже неразъемных соединений проводят специальные мероприятия, направленные на предотвращение возникновения монтажных и эксплуатационных напряжений (соединение располагают на прямолинейных участках, основание траншеи и соединение засыпают песком с тщательным уплотнением).

В практике строительства газопроводов на территории России нашли применение следующие неразъемные соединения:

1) Конструкция с ПЭ патрубком, обжимающим стальную заготовку и ПЭ бандажом. Соединения получают методом «горячей сборки», которая применяется для ПЭ труб Де 32 - 225мм. Эта конструкция является самой массовой (общий объем применения в 1999г составил до 19000шт). Выпускает ОАО «Гипрониигаз», ОАО «Леноблгаз» и т.д.

2) Конструкция с наружным металлическим бандажом, т. к «холодной сборки» применяется для труб Де 20 - 40мм. Соединение получается в результате обжатия ПЭ трубой металлического оголовка за счет наружного бандажного кольца. Натягивание бандажного кольца вызывает сильные напряжения в соединительной зоне, при этом ПЭ переходит в высокоэластичное состояние и заполняет канавки на подготовленном стальном оголовке. Такие соединения изготавливают ОАО «Гипрониигаз», ОАО «Смоленсоблгаз» и т.д и фирмой « Ризюп» 1995 -4998г.

3) Конструкция с внутренним распорным кольцом представлена в соединениях фирмы «Оропог» (Финляндия)

Характерна тем, что на стальном участке имеется специальное расширение с остроугольными канавками, которые врезаются в ПЭ трубу при введении в нее распорного кольца. Дополнительное уплотнение обеспечивается резиновыми кольцами. Снаружи соединительная часть покрыта полиуретановой изоляцией.

Изготовляет СП «Моспартеплогаз», а также фирма Упонор.

4) Конструкция с переходом на полиэтилен в виде муфты с зн. Переходную зону соединения получают путем помещения конца металлической заготовки в литьевую форм-у, в которой и оформляется изделие. Металлическая заготовка может быть выполнена в виде приварного патрубка или резьбовой втулки. Такие соединения поставляет фирма «Рпа1ес» (Швейцария) «Сеог§ ПзсЬег» (Швейцария).

В основном используют отечественные соединения. Основным, наиболее применяемым видом остаются отечественные соединения «горячей сборки»

Изготовление неразъемного соединения «полиэтилен - сталь» раструбного типа производятся в следующей последовательности:

- подготовка ПЭ участка

- заготовление металлического участка

- разогрев конца ПЭ участка

- формирование цилиндрического раструба и его охлаждение

- разогрев стального участка

- соединение металлического и ПЭ участка

- натягивание на раструбную зону дополнительного ПЭ катушки, играющей роль наружного бандажа.

Соединение горячей сборки

Подготовка ПЭ участка: снимается внутренняя фаска под углом 40-50°

на половину толщины стенки. Металлический участок: протяжка конца участка и нанесение наружных

Канавок глубиной 0,5 - 1,5 мм

Раструб формируется введением внутреннего разогретого ПЭ конца металлической формующей оправки на глубину 1,2 Де.

После изготовления соединения стальной участок покрывают битумной грунтовкой, а на ПЭ наносят маркировку.

Ответвления Ответвлейия-предусматриваются к индивидуальным потребителям.

Тема 8. Устройство полиэтиленовых вводов

1. Основным назначением полиэтиленовых труб малого диаметра (Де 20-40мм) является подвод газа непосредственно к потребителю, то есть выполнение домовых вводов. Наиболее предпочтительным способом подхода полиэтиленовыми газопроводами к дому с точки зрения противодействия коррозионному повреждению стальных вставок и экономической целесообразности является использование вывода полиэтиленовых труб на стену газифицируемого здания, или, другими словами, устройство настенных вводов. Правда, возможность устройства настенных вводов в большой степени зависит от грунтовых условий.

Преимущество вводов газопроводов из полиэтиленовых труб заключается в исключении риска разрушения стальных участков от действия электрохимической коррозии.

К недостаткам можно отнести опасность механических повреждений и повреждений от теплового воздействия при возникновении пожара внутри здания, а также возможность деформационного разрушения полиэтиленовых труб.

Все конструкции полиэтиленовых вводов должны рассматриваться прежде всего из ходя из условий их безопасной эксплуатации.

В связи с этим для полиэтиленовых труб нормативными требованиями предусматривается:

- максимально допустимое высота вывода полиэтиленовых труб на уровне нулевых отметок земли;

- установка защитного футляра;

- компенсация возможных линейных деформаций газифицируемого здания или ввода.

Ограничение по высоте ввода обусловлено необходимостью обеспечить требуемый тепловой режим при эксплуатации и полиэтиленовых труб (не ниже -15°С зимой и не выше +30°С летом). Этот режим будет обеспечиваться за счет аккумулирующих свойств окружающего грунта, не подверженного резким перепадам температур при понижении или повышении температуры наружного воздуха. Как правило, только при газоснабжении зданий в районах с расчетной температурой ниже -25°С вертикальный участок полиэтиленового ввода необходимо выполнять с утеплением.

В качестве утеплителей используют негорючие или трудногорючие материалы - минеральную вату по ГОСТ 9573-82, песок перлитовый по ГОСТ 10832-83 и т.п., обеспечивающие дифундирование газа и его вывод через контрольную рубку или отверстие футляра.

При устройстве настенных вводов полиэтиленовые трубы на выходе из земли вместе с узлом соединения «полиэтилен-сталь» заключаются в защитный футляр из труб большего, чем газопровод диаметра.

Футляр выполняет сразу несколько функций. Он защищает газопровод от механических повреждений и ударных воздействий, гповышает огнестойкость ввода, предотвращает охрупчивание полиэтилена при отрицательных температурах наружного воздуха, не допускает перегрев полиэтилена в жаркие месяцы года и связанная с ним снижение несущей способности труб, обеспечивает вывод газа на случай его утечки за пределы около фундаментной зоны здания.

При определении материала защитного футляра следует учитывать фактор времени, в течение которого могут эксплуатироваться полиэтиленовые трубы (не менее 50 лет). Поэтому необходимо стремится к тому, чтобы обеспечить эксплуатацию футляра без замены частей в течение времени сопоставимом с временем эксплуатации труб газопровода. Наиболее логично выполнять подземную часть футляра из полиэтиленовых труб или другого пластика, не подверженных электрохимической коррозии. Надземная часть должна выполняться из металлических или стеклопластиковых труб, обеспечивающих необходимую жесткость, ударопрочность и несгораемость.

При выполнении вводов непосредственно у стен здания (настенные ввод) подземная часть футляра должна захватывать и часть горизонтально газопровода с целью вывода газа при его утечке за пределы около фундаментной зоны. Длину горизонтального участка, как правило достаточно назначать равной 1,0м.

В случае наличия грунтовых вод подземный конец футляра необходимо герметизировать различными способами. При отсутствии грунтовых вод достаточно небольшого уплотнения, например, из пенополиуретана (ППУ).

При выводе труб из земли на некотором удалении от зданий (1,0м и более) горизонтальный участок футляра может не предусматриваться, а при наличии пучинистых грунтов и других особых грунтовых условий даже мешать проведению конструктивных мероприятий по защите ввода от сил пучения.

Для предохранения вводов от перегрузки используют компенсаторы линейных и угловых перемещений. Компенсация перемещений может обеспечиваться за счет конструкции надземной части ввода, выполненной из стальных труб с углами поворотов или за счет установки специальных сильфонных компенсаторов. Компенсаторы возможно устанавливать только надземно, их конструктивное решение и размеры зависят от прогнозируемых перемещений. От компенсатора труба надземного стального газопровода выводится в здание или присоединяется к газовому счетчику или шкафу настенного ГРП (на газопроводах среднего давления). Компенсаторы желательно оснащать контрольным стрелочным указателем служащим для визуального контроля перемещений относительно нулевой черты.

Устройство ввода в обычных условиях

Место переселения надземным газопроводом стенок здания или присоединения к счетчику или шкафному ГРП следует производить на некотором удалении от настенного ввода. При этом линейная часть надземного газопровода от торца защитного футляра до ближайшей опоры или присоединения к счетчику или ШРП будет являться одной из наиболее простых конструкций 2-или Г-образного компенсатора.

Одна из возможных конструкций настенного ввода низкого давления показана на рисунке. В данной конструкции поворот полиэтиленового футляра выполняется за счет сварного четырех секционного отвода, изготавливаемого на специальных сварочных машинах, в которой затем протаскивается полиэтиленовая труба ввода. Резьбовое присоединение ввода к компенсатору обеспечивает удобство и точность монтажа, а также позволяет при просадке ввода увеличить длину стальной вставкой.

Размеры компенсатора рассчитываются исходя их заданного перемещения и допустимых напряжений в трубах газопровода. Установка опор и хомутов должна обеспечивать необходимые перемещения труб газопровода.

Для обеспечения безопасной эксплуатации полиэтиленовые вводы желательно располагать на участках, где нет ввода других коммуникаций или на возможном удалении от них. При этом минимально допустимые расстояния по горизонтали между смежными коммуникациями, установленные нормативной документацией, целесообразно применять только при транзитной прокладки этих коммуникаций, то есть проходящих мимо газифицируемого объекта.

Это объясняется тем, что расположение газового ввода рядом с параллельно проложенными вводами в здание других инженерных подземных сетей (теплотрассами, водопроводами, канализацией и электрическими кабелями) нежелательно, так как все они в той или иной степени могут способствовать распространению газа и его проникновению в подвалы и подполья, что может явиться причиной образования взрывоопасной концентрации газа. Наиболее опасным в этом отношении каналы теплотрасс, по которым газ может легко распространяться на большие расстояния. Известны случаи, когда газ из поврежденного газопровода просачивался по пустотам щебеночного основания водопроводных труб и пробивался в подполья жилых домов. Поэтому газовые вводы рекомендуется планировать на максимально возможном отдалении от вводов в дом других подземных коммуникаций.

При назначении места подхода газопровода к зданию не должны также игнорироваться требования архитектурной эстетики. Настенные вводы несколько ухудшают архитектурный вид зданий, поэтому их желательно располагать на торцевых стенах (лучше всего глухих), а дальнейшую прокладку вести при помощи наружного газопровода.

Как уже сказано выше выбор той или иной конструкции ввода зависит от грунтовых и температурных условий, а также от материала защитного футляра.

2. В обычных грунтовых условиях положение газифицируемого здания и ввода относительно стабильно, и может произойти только от постепенной осадки фундамента здания в результате уплотнения грунта под ним или резком изменении грунтовых условий, связанных с воздействием природных или человеческих факторов. При этом построить прогноз изменения грунтовых условий на длительный срок (ЗОлет и более) практически не возможно, так как на их изменение влияют не только естественные, но и искусственные процессы, такие как подъем подводных вод за счет выхода из строя близлежащих водосодержащих коммуникаций, или из-за устройства в непосредственной близости сварных фундаментов, строительства линий метрополитена (в городах) и пр. В связи с этим устройство компенсатора будет необходимо во всех случаях.

Выбор краевых условий при расчете компенсатора определяет принятие необходимого решения по его протяженности и форме. При этом учитывают, что несущая способность стальных и полиэтиленовых труб сопоставимых диаметров совершенно различна.

Соответственно при расчетах компенсаторов следует учитывать постепенно изменяющиеся свойства самого полиэтилена (снижение пластичности и расчетного сопротивления материала труб).

3. Для сложных грунтовых условий целесообразно предусматривать либо устранение воздействия пучинистых грунтов на ввод, либо установку футляра ввода на определенном расстоянии от здания, а дальнейшую прокладку осуществлять стальными трубами в надземном варианте по стоечным опорам (при необходимости) и наружным стенам. В этом случае можно обеспечить необходимую величину компенсации за счет относительно большой протяженности надземного участка и наличия поворотов и спусков. При этом шкаф ГРП, как правило, жестко крепится на анкерных болтах на стен© здания. Величину перемещений в пучинистых грунтах определяют по дшным>многолетних наблюдений.

Для защиты от касательных сил пучения полиэтиленовый футляр покрывают изоляцией, уменьшающей силу сцепления с активным пучинистым грунтом, В качестве изоляции может использоваться гидроиэол, толстая полиэтиленовая пленка и другие волос тонкие рулонные материалы, имеющие температуру эксплуатации до минус (15-20ГС.

Покрытие футляра может снизить эффект морозного пучения до 8 раз, однако оно хорошо работает только в случае установки футляра строго вертикально. Даже небольшие отклонения от вертикали резко увеличивают воздействие сил пучения. Поэтому целесообразно наряду с защитным покрытием применять засыпку котлована вокруг футляра непучинистым.фунтом.

Для снижения нормальных сил пучения на футляр можно использовать замену грунта под подошвой футляра на непучинистой или заглубления газопровода на участке ввода ниже глубины промерзания.

Устройство вводов ввода в особых условия

Устройство отмостки вокруг футляра обязательно во всех случаях.расположении: рядом с футляром ввода опорной стойки надземного газопровода важно обеспечить одинаковые условия их установки (по глубине подошвы основание, мерам защиты от пучения)!. В этом случае, даже при деформации грунта от сил пучения, будет достигнута относительная синхронность их перемещения и тем самым отсутствия в конструкции ввода непредусмотренных деформаций.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5