Tuyaux pour gazoducs: matériaux, règles d'installation,

Dans quels cas les tuyaux en acier ou en polyéthylène pour gazoducs sont-ils préférables? Existe-t-il des règles régissant la pose de gaz dans la parcelle de jardin? Selon quels documents réglementaires sont fabriqués les tuyaux pouvant être utilisés? Essayons de trouver les réponses ensemble.

Joint principal de gaz.

Caractéristiques des matériaux

Pour commencer, formulons les principales caractéristiques des deux solutions possibles.

Acier

La résistance est la principale propriété qui fait de l’acier le matériau principal pour la pose de gazoducs. Une collision avec la voiture, un vandalisme, une activité sismique (dans des limites raisonnables) avec une probabilité minimale entraînera une violation de l'étanchéité de la canalisation et une fuite de gaz.

Pour référence: lors des tremblements de terre, plus de la moitié des victimes et des destructions ne sont pas imputables au séisme lui-même, mais aux incendies qui les suivent. La principale raison est la destruction du réseau de gaz, associée à des dommages au câblage électrique.

Quelles autres qualités méritent d'être notées?

  • Plus large plage de température de fonctionnement. Les tuyaux en acier modifient légèrement leurs propriétés mécaniques dans la plage de -40 à + 100 ° C et plus. Cependant, à des températures plus basses, de nombreuses nuances d'acier deviennent fragiles.
  • Faible résistance à la corrosion. Si un environnement sec sans oxygène à l'intérieur de la canalisation élimine la corrosion, l'extérieur de la canalisation doit être repeint périodiquement en décapant l'ancienne peinture, et non par souci esthétique.
Une couche de peinture protège l'acier de la rouille.
  • Les tuyaux en acier sont un excellent conducteur. Lors de leur fonctionnement, il est nécessaire de résoudre les problèmes de mise à la terre et de protection cathodique: les courants vagabonds et la survenue de divers processus électrochimiques peuvent non seulement provoquer un accident sur un gazoduc, mais également accélérer fortement la corrosion.
  • Enfin, le prix au mètre d'un tuyau en acier est légèrement supérieur à celui d'un équivalent en polyéthylène. Nous donnons des prix de gros.
Diamètre nominal, mm (les tailles ne correspondent pas, les diamètres les plus proches sont pris) Coût au mètre, frotter.
Tuyau d'acier VGP Tuyau en polyéthylène PE100 SDR 17.6
65/63 269 110
90/80 311 226
100/110 452 335

Remarque: pour un pipeline en acier, la pression maximale admissible est de 16 kgf / cm2 pour un pipeline en polyéthylène - seulement 3. Cependant, dans la plupart des cas, la résistance du polyéthylène est excessive.

Polyéthylène

En quoi un tuyau en plastique destiné à un gazoduc est-il fondamentalement différent d’un tuyau en acier?

  • Poids au mètre moins de 3-7 fois. À partir de là - transport et installation plus simples.
  • Le polyéthylène n'a pas peur de la corrosion et du contact avec les fluides agressifs. C'est l'un des polymères les plus résistants aux produits chimiques: ce n'est pas pour rien qu'il est utilisé pour la fabrication de conteneurs dans lesquels sont stockés des acides concentrés. Conséquence pratique: aucun entretien du pipeline après l’installation n’est requis; la peinture périodique peut être oubliée, comme un mauvais rêve.
L'acide chlorhydrique concentré est vendu dans une bouteille en plastique.
  • Comme tous les plastiques, le polyéthylène est un diélectrique. Si c'est le cas, il est possible de ne pas avoir peur des courants vagabonds; la mise à la terre et la protection cathodique ne sont pas nécessaires.
  • Dans l’ensemble des températures de fonctionnement, les propriétés mécaniques de la canalisation de gaz restent pratiquement inchangées: le plastique conserve sa viscosité, ce qui permet d’éteindre un coup arbitrairement fort, et son élasticité, qui favorise une déformation réversible sous des charges. En termes simples, si un camion traverse un tuyau en polyéthylène, il retrouvera sa forme d'origine.
  • Contrairement à l'acier, le soudage bout à bout des tubes est entièrement automatisé, ce qui élimine le facteur humain et, par conséquent, la variation de qualité des joints.
Soudure bout à bout d'une canalisation de gaz en polyéthylène.
  • La barre supérieure de la température de fonctionnement est limitée à 40-45 degrés.

Problème de choix

Donc en acier ou en plastique?

Le choix du lecteur peut faire son propre, basé sur les descriptions ci-dessus. Cependant, il est nécessaire de prendre en compte certaines restrictions législatives.

L'utilisation de polyéthylène n'est pas autorisée:

  • Dans les régions où la température de l'hiver le plus froid des cinq jours est inférieure à -45 degrés. L'élasticité du plastique à basses températures a ses limites.
En Yakoutie et en Tchoukotka, bon gré mal gré, vous ne devez utiliser que de l'acier.
  • Dans les zones avec une sismicité supérieure à 6 points. En dépit de l'élasticité susmentionnée, la résistance à la traction de l'acier reste nettement supérieure.
  • Dans la zone urbaine de haute pression des première et deuxième catégories. Il a probablement besoin d'une petite explication. Les différentes catégories de gazoducs font référence à la pression de travail:
Catégorie Surpression de travail, MPa
1 0,6 - 1,2 pour le gaz naturel, 0,6 - 1,6 pour le gaz liquéfié (réservoirs de gaz)
2 0,3 - 0,6
3 0,005 - 03
4 Moins de 0,005
  • Le polyéthylène ne peut être posé que dans le sol. La pose au sol et en surface, l’installation de canalisations en polyéthylène dans les tunnels et les collecteurs, ainsi qu’à l’intérieur de bâtiments, pour quelque usage que ce soit, sont interdites. Ce manuel est lié à la faible résistance mécanique et à l’inflammabilité du matériau.

Ainsi, lors de l'installation d'un gazoduc sur le site, on peut se laisser guider par une règle simple: le polyéthylène peut être déposé dans le sol le long du site; En entrant dans la maison, le gaz n’est dilué qu’en acier. La transition entre le polyéthylène et l’acier devrait être située à l’extérieur de la maison, au-dessus du sol.

Entrer du gaz dans la maison.

Nuance: hélas, économiser de l'argent et effectuer l'installation de gaz à partir du point de connexion à la maison avec vos propres mains ne fonctionnera pas. Tous les travaux doivent être effectués par une entreprise de construction et de réparation agréée.

Calcul

Dommage immédiat pour le lecteur: un simple calcul du diamètre d’un gazoduc est impossible. La raison - trop de facteurs déterminants.

Évaluez leur liste:

  • Type de gaz Les mélanges de méthane, de propane et de propane-butane ont des densités différentes et se comportent différemment en ce qui concerne l'hydrodynamique.
  • Matériau du tuyau L'acier et le polyéthylène ont une résistance différente à l'écoulement.
  • Débit massique de gaz. Elle dépend à son tour de la puissance thermique de l'équipement à gaz et de son efficacité.
  • La longueur du pipeline. Plus c'est - plus la perte de pression est grande.
  • Chaque tour, chaque élément des vannes affecte également la perte de charge.
Les tours, les transitions de diamètre et la vanne augmentent la perte de charge.
  • La température du gaz affecte également grandement ses caractéristiques hydrodynamiques.
  • Enfin, pour différents types de chaudières, poêles, etc. disons une plage de pression de travail différente; en conséquence, la chute de pression admissible dans le pipeline variera également.

Que doit faire le propriétaire potentiel d'une chaudière à gaz? La solution la plus simple consiste à utiliser l’un des calculateurs en ligne qui vous permet de saisir toutes les données ci-dessus et d’obtenir une solution clé en main. Compte tenu du diamètre des diamètres de tuyauterie, de petites erreurs dues à des facteurs mineurs non pris en compte n'entraîneront pas de conséquences catastrophiques.

Utilisons une calculatrice, aimablement présentée sur son site Web par le bureau de la société Antonio Merloni Group à Moscou, qui vend des distributeurs de gaz.

L'utilisation d'un mélange de propane et de butane dont le débit de pointe correspond à une puissance thermique de 36 kW, d'une entrée en polyéthylène de 20 mètres de long et d'une température de gaz de +2 C, nous obligera à utiliser une entrée d'un diamètre intérieur minimal de 11 mm.

Exemple de calcul terminé pour un gazoduc à bouts multiples comportant des transitions de diamètre.

Documents réglementaires

Il est évident que la conception et la construction de gazoducs en tuyaux de polyéthylène et en acier doivent être fondées sur certains documents réglementaires sur lesquels ces tuyaux sont fabriqués. Lesquels?

Polyéthylène

Les conduites de gaz en polyéthylène sont fabriquées conformément aux exigences de la norme GOST R 50838-2009.

Nous étudions les points principaux du document.

  • La pression maximale de service d’une conduite de gaz en polyéthylène ne peut pas dépasser 1,2 MPa. La température maximale du gaz n'est que de 40 ° C.
  • Le diamètre extérieur nominal des tuyaux varie de 16 à 630 millimètres. L'épaisseur de la paroi est liée au paramètre SDR (il s'agit du rapport du diamètre à la paroi qui caractérise la résistance du tuyau à la rupture) et peut aller de 2,5 à 52,7 mm.
  • Avec un diamètre allant jusqu'à 200 mm, un tuyau peut être fourni sous forme de bobine ou de bobine, avec une section plus grande, uniquement dans les sections droites. Dans ce cas, la longueur d'une ligne droite peut aller de 5 à 24 mètres.
Le tuyau de polyéthylène à gaz est marqué d’une bande jaune longitudinale.

Acier

Pour les tubes en acier, plusieurs documents sont en parallèle.

  • Les tubes d'acier soudés au gaz et à l'eau sont fabriqués conformément à la norme GOST 3262-75.
  • Les produits soudés pour les gazoducs longue distance - joints longitudinaux et à spirale - sont fabriqués conformément à la norme GOST R 52079-2003.
  • Selon GOST R 52568-2006, ils produisent des tuyaux sans soudure, longitudinaux et soudés en spirale pour conduites de gaz, équipés de revêtements protecteurs.

Quelles informations peuvent être trouvées dans ces normes?

GOST 3262-75

Les tubes VGP sont des tubes à soudure droite, c’est-à-dire qu’ils sont fabriqués en lissant une billette droite dans un broyeur droit puis en faisant bouillir une couture longitudinale.

Ils sont livrés en sections droites de 4 à 12 mètres. La longueur peut être non mesurée, mesurée ou multiple, avec une tolérance pour chaque coupe égale à 5 mm.

La plage de diamètres va de 6 à 150 mm. Les pipes sont divisées en lumière, ordinaire et renforcée; Comme on pouvait s'y attendre, ces catégories sont d'épaisseurs de paroi différentes.

Pvg pipes en stock.

Dans le cadre de la norme, les produits sont fabriqués à partir d'acier noir et d'une couche de zinc protectrice.

Utile: pour des raisons de protection anticorrosion optimale, les tubes galvanisés sont assemblés sur des filets. Pour leur étanchéité sur les gazoducs, on utilise du ruban FUM. Sur les soudures, la couche de zinc est inévitablement perturbée.

GOST R 52079-2003

En vertu de cette norme, les tuyaux pour autoroutes sont fabriqués avec une énorme surpression. La raison en est claire: les stations de pompage doivent surmonter la perte de pression considérable résultant de la longueur considérable des lignes.

Pour les gazoducs principaux se caractérise par une très grande longueur.

Les produits peuvent être fabriqués de trois manières:

Gamme de diamètre, mm Méthode de fabrication
114 - 530 Soudage d'une pièce à plat avec un joint droit en soudant à haute fréquence
159 - 1420 Soudage d'une billette plate avec un joint en spirale à l'aide d'un soudage à l'arc avec flux (DSF)
530-1420 Soudure d'une billette plate à l'aide de DPF avec une ou deux coutures droites.

L'épaisseur de la paroi peut varier de 8,21 à 40 mm, la pression de travail atteint 9,8 MPa (100 kgf / cm2). La température ambiante de travail peut chuter à -60 ° C.

En général, les tuyaux sont fournis dans des longueurs non mesurées de 10,5 à 12 mètres; En accord avec le client, il est toutefois possible de fournir des segments de longueur mesurée.

GOST R 52568-2006

La plage de diamètres est tout à fait compatible avec celle du document ci-dessus - de 114 à 1420 mm. Les méthodes de fabrication ont déjà été mentionnées: soudées sans soudure, longitudinales et en spirale.

Production de tuyaux sans soudure.

La principale différence entre ces tuyaux et ceux produits conformément à GOST R 52079-2003 est la présence d'un revêtement protecteur. L’un ou l’autre de ce type s’applique en fonction des conditions d’utilisation.

Nombre Construction Voir Champ d'application Diamètres, mm Plage de température de fonctionnement, С
1 Polyéthylène à trois couches (3PE) Normal Canalisations souterraines dans les climats tempérés et froids 114 - 1420 -40 - +60
2 3PE Résistant à la chaleur Pipelines souterrains dans les climats chauds 114 - 1420 -50 - +80
3 3PE Spécial Conduites de forage horizontales 114 - 1420 -60 - +60
4 Polyéthylène à deux couches (2PE) Normal Tuyauterie non responsable 114 - 820 -50 - +60
5 Polypropylène à trois couches (3PP) Normal Sous-marine, pose souterraine 114 - 1420 -10 - +80
6 3pp Résistant au gel Districts du Grand Nord 114 - 1420 -20 - +80
7 3pp Spécial Forage horizontal, tirant 114 - 1420 -20 - +110
8 Polypropylène à deux couches Normal Augmentation de la température du produit 114 - 820 -10 - +110
9 Revêtement époxy monocouche Normal Joint souterrain 114 - 820 -20 - +80
Dans les tubes photo avec une couche protectrice.

Conclusion

Nous espérons que notre matériel aidera le lecteur à décider du choix d’une solution. Comme d'habitude, des informations supplémentaires sont disponibles dans la vidéo de cet article. Succès dans la construction!

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