Strona 1 Stron 31
Wytyczne dotycz ce projektowania i budowy sieci gazowej z PE
Imi i nazwisko Data Podpis
Arkadiusz
Ozimkiewicz Podpis na oryginale
Wojciech ołnowski Podpis na oryginale
Tomasz Nakielski Podpis na oryginale
Opracował zespół w składzie:
Roman Czech
2009-12-01
Podpis na oryginale
Uzgodnił: Wiesława Libera 2009-12-01 Podpis na oryginale
Zatwierdził: Adam Kielak 2009-12-01 Podpis na oryginale
Niniejsza Instrukcja jest cz ci dokumentacji Zintegrowanego Systemu Zarz dzania Pomorskiej Spółki Gazownictwa sp. z o.o. i jest jej własno ci .
Kopiowanie i udost pnianie jej osobom trzecim wymaga pisemnej zgody Pełnomocnika ds. ZSZ
Strona 2 Stron 31
SPIS TRE CI
SPIS TRE CI...2
CEL INSRUKCJI...4
1. WYROBY POLIETYLENOWE - WYMAGANIA ...4
1.1. Materiały do produkcji rur i kształtek z PE... 4
1.2. RURY ... 6
1.2.1. Wymagania ogólne...6
1.2.2. Szeregi wymiarowe rur ...6
1.2.3. Maksymalne ci nienia robocze ...8
1.2.4. Oznaczanie rur ...9
1.2.5. Pakowanie, przechowywanie i transport rur...9
1.2.6. Zdolno do zaciskania ...9
1.2.7. Rury z warstwami ochronnymi ...10
• Rura dwuwarstwowa poł czona molekularnie ...11
• Rura trójwarstwowa poł czona molekularnie...11
• Rura dwuwarstwowa z powłok ochronn z PP ...12
1.3. KSZTAŁTKI ... 12
1.3.1. Kształtki do zgrzewania doczołowego...13
1.3.2. Kształtki do zgrzewania elektrooporowego ...13
1.3.3. Poł czenia PE/stal...14
2. METODY Ł CZENIA RUR I KSZTAŁTEK...14
2.1. Uwagi wst pne... 14
2.2. Poł czenia nierozł czne... 14
2.2.1. Zgrzewanie doczołowe...14
• Przygotowanie elementów do zgrzewania ...15
• Sprz t do zgrzewania doczołowego...15
• Procedura zgrzewania doczołowego...16
• Ocena jako ci poł cze zgrzewanych ...17
2.2.2. Zgrzewanie polifuzyjne...17
2.2.3. Zgrzewanie elektrooporowe ...17
• Przygotowanie elementów do zgrzewania ...18
• Sprz t do zgrzewania elektrooporowego ...18
• Procedura zgrzewania elektrooporowego...18
• Ocena jako ci poł cze zgrzewanych ...18
2.3. Poł czenia rozł czne ... 21
2.4. Dokumentacja zgrzewania / dziennik zgrzewów ... 21
2.4.1. Karta technologiczna zgrzewania...21
2.4.2. Protokół zgrzewania ...21
2.4.3. Karta kontrolna zgrzewu...21
2.4.4. Lista poł cze zgrzewanych ...21
2.4.5. Uprawnienia zgrzewacza...21
2.4.6. wiadectwa kalibracji zgrzewarek...21
3. PROJEKTOWANIE ...23
3.1. Zagadnienia ogólne... 23
3.2. Projekt budowlano-wykonawczy... 23
3.3. Projekt uproszczony przył cza ... 24
3.4. Posadowienie gazoci gów ... 24
3.5. Strefy kontrolowane i techniczno-technologiczne gazoci gu ... 24
3.6. Uzbrojenie gazoci gów polietylenowych ... 25
Strona 3 Stron 31
3.6.1. Armatura zaporowa i upustowa...25
3.6.2. Rury ochronne, rury osłonowe i rury przej ciowe/przepustowe...25
• Ustalenia ogólne...25
• Rury ochronne ...25
• Rury osłonowe...26
• Rury przej ciowe/przepustowe...26
• Materiały na rury ochronne i osłonowe...26
• rednica rur ochronnych i osłonowych...26
• Usytuowanie rury PE w rurze ochronnej i osłonowej ...26
• Uszczelnienie ko ców rur ochronnych ...26
• S czki w chowe ...26
3.7. Oznakowanie trasy gazoci gu... 27
3.8. Obliczanie spadku ci nienia ... 27
3.9. Obliczania wytrzymało ciowe... 27
3.10. Odległo ci gazoci gów od obiektów terenowych... 27
3.11. Przył cza gazu ... 28
3.12. Przył czenia gazoci gu do istniej cej sieci gazowej ... 28
4. ROBOTY BUDOWLANO-MONTA OWE...28
4.1. Czynno ci przygotowawcze ... 28
4.2. Roboty wst pne... 28
4.3. Przygotowanie wykopu do uło enia gazoci gu. ... 28
4.4. Monta i układanie gazoci gu ... 29
4.5. Czyszczenie gazoci gu... 29
4.6. Próby wytrzymało ci i szczelno ci oraz odbiory gazoci gów ... 30
5. WYKONAWCY GAZOCI GÓW Z PE ...30
5.1. Wymagania kwalifikacyjne osób... 30
5.2. Wymagania sprz towe ... 30
5.3. Kwalifikacja wykonawców ... 30
6. WARUNKI BHP I PPO ...30
7. DOKUMENTY ZWI ZANE ...31
7.1. Wykaz izolacyjnych materiałów powłokowych dopuszczonych do stosowania na sieciach gazowych u ytkowanych przez Spółk ” - ZSG-00-I-006-F- 04 31 7.2. Instrukcja oczyszczenia wn trza gazoci gów - ZSG-01-I-02 ... 31
7.3. Nazwy i symbole stosowane przy projektowaniu i budowie sieci gazowych z PE – ZSZ-00-Z-01 ... 31
8. SPIS ZAŁ CZNIKÓW ...31
8.1. KARTA TECHNOLOGICZNA ZGRZEWANIA………..ZSG-00-I-018-F-01 .. 31
8.2. PROTOKÓŁ ZGRZEWANIA….………...ZSG-00-I-018-F-02 . 31 8.3. KARTA KONTROLNA zgrzewu doczołowego……...ZSG-00-I-018-F-03 .... 31
8.4. KARTA KONTROLNA zgrzewu elektrooporowego.ZSG-00-I-018-F-04 ... 31
8.5. LISTA ZGRZEWÓW………..ZSG-00-I-018-F-05 . 31
Strona 4 Stron 31
CEL INSRUKCJI
„Wytyczne dotycz ce projektowania i budowy sieci gazowej z PE” maj za zadanie uregulowa kwestie projektowania i wykonawstwa sieci gazowej z PE na terenie działania Spółki stosownie do aktualnych uwarunkowa , potrzeb i wymaga .
Opracowane zostały w oparciu o nowe regulacje prawne, now , w tej chwili ju stosunkowo bogat literatur przedmiotu oraz do wiadczenia własne i innych zakładów gazowniczych.
Z uwagi na to, i jest to kolejne wewn trzne opracowanie zakładu dot. wymogów w zakresie projektowania i budowy gazoci gów polietylenowych, a tak e na fakt wyst powania innych szerokich opracowa na ten temat, nie podaje si w niniejszych wytycznych szczegółowych informacji na temat polietylenu jako surowca do produkcji rur oraz jego własno ci fizyko-mechanicznych.
Wytyczne przeznaczone s dla projektantów, inwestorów, wykonawców i u ytkowników sieci gazowej.
Wytyczne nale y stosowa przy projektowaniu oraz budowie sieci gazowych niskiego i redniego ci nienia do 0,5 MPa wł cznie z rur PE szeregów SDR 17,6 i SDR 11 dla paliw gazowych rodziny 2 grupy E wg PN-C-04753:2002.
1. WYROBY POLIETYLENOWE - WYMAGANIA 1.1. Materiały do produkcji rur i kształtek z PE
Polietylen posiada wiele charakterystycznych cech, jednak z punktu widzenia przydatno ci do produkcji elementów sieci gazowej, najbardziej istotne s :
• wysoka ci gliwo i znaczne wydłu enie przy rozci ganiu
• długotrwała wytrzymało – przyj ta warto graniczna na okres 50 lat
• pełzanie – zachodz ca w czasie zmiana wymiarów materiału przy stałym obci eniu (ograniczenie wysoko ci składowania rur, stosowanie podsypki, obsypki i zasypki z piasku pozbawionego ostrych kamieni)
• relaksacja – zmniejszanie si napr e wewn trz materiału przy stałym odkształceniu (rury w zwojach)
• du a spr ysto – pozwala na zaciskanie gazoci gu w celu szybkiego odci cia dopływu gazu
• wysoka udarno – cenna zaleta przy transporcie rur
• nieodporno na zarysowanie – rury odbierane od producenta nie powinny mie rys, natomiast przy układaniu w wykopie rysy nie powinny przekracza 10% grubo ci
cianki (0,1 en), lecz nie wi cej ni 0,5 mm
• du a rozszerzalno cieplna
• dopuszczalna temperatura u ytkowania rur PE podczas eksploatacji - wynosi 20°C (eksploatacja w wy szej temperaturze skraca okres u ytkowania gazoci gu)
• niska przewodno ciepła (dobry izolator ciepła)
• wysoka rezystancja powierzchniowa (dobry izolator elektryczno ci)
• odporno na obecno kondensatów gazu oraz rodków nawaniaj cych
• brak odporno ci na promieniowanie ultrafioletowe
• przepuszczalno gazów – współczynnik przenikalno ci gazu ziemnego przez ciank rury PE wynosi 0,56 cm³/m MPa doba (konieczno wentylowania przestrzeni pomi dzy rur przewodow r/c a ochronn , b d wypełnianie przestrzeni np. piank poliuretanow )
• palno – temperatura samozapłonu wynosi ok. 348°C temperatura zapłonu ok. 360°C
• płynno – niska temperatura mi knienia i topnienia.
Strona 5 Stron 31
• Własno ci PE powy ej temperatury topnienia okre la tzw. wska nik szybko ci płyni cia MFR.
Do budowy gazoci gów PE mog by stosowane rury o wska niku zawartym w jednej z dwóch grup:
• grupa 005 - tzn. MFR 190/5 wynosi od 0,4 do 0,7 g/10min
• grupa 010 - tzn. MFR 190/5 wynosi powy ej 0,7 do 1,3 g/10min
Przykładowe własno ci polietylenu klasy PE 80 i PE 100 słu cego do produkcji elementów sieci gazowych podano w tablicy 1.
Tablica 1
Własno ci Jednostka PE 80 PE 100
G sto kg/m3 941 954
Wska nik szybko ci płyni cia MFR (190o C, 5,0 kg) g/10 min 0,93 0,40 Wytrzymało na rozci ganie na granicy
plastyczno ci (Napr enie na granicy plastyczno ci) MPa 18 23
Wydłu enie wzgl dne przy zerwaniu % >700 >600
Temperatura mi kni cia wg Vicata oC 125 127
Temperatura zeszklenia Tg oC <120 <100
Twardo Shore D 65 59
Odporno na rodowiskowe p kanie napr eniowe
ESCR, F 50 h >700 >1000
Współczynnik liniowej rozszerzalno ci cieplnej mm/m oC 0,18 0,13
Ciepło wła ciwe cp kJ/kg oC 1,9 1,9
Współczynnik przewodzenia ciepła przy 20oC W/m oC 0,36 0,38
Moduł spr ysto ci MPa 600 1000
Wytrzymało na ci nienie wewn trzne przy próbie hydraulicznej w temperaturze:
20oC, PE 80 = 9,0 MPa , PE 100 = 12,4 MPa 80oC, PE 80 = 4,6 MPa , PE 100 = 5,5 MPa 80oC, PE 80 = 4,0 MPa , PE 100 = 5,0 MPa
godzina czas do uszkodzenia 100 165
1000 Odporno na powoln propagacj p kni (dla rur o
grubo ci cianki powy ej 5 mm) w temperaturze :
80oC, PE 80 = 4,0 MPa , PE 100 = 4,6 MPa godzina czas do uszkodzenia 165
Odporno na zaciskanie (próba hydrostatyczna po zako czeniu testu zaciskania)
80oC, PE 80 = 4,0 MPa , PE 100 = 4,6 MPa godzina czas do uszkodzenia 165
Surowcem do produkcji rur przewodowych oraz kształtek powinna by homogeniczna mieszanina polietylenu z dodatkiem antyutleniaczy, stabilizatorów i pigmentów, niezb dnych do wytworzenia rur i kształtek o okre lonych własno ciach mechanicznych i zgrzewalno ci.
Podstawowe wymagania dla surowca do produkcji rur i kształtek PE podano w tablicy 2.
Strona 6 Stron 31
Tablica 2
L.p. Cecha Jednostka Wymagania Warunki
bada
1 G sto polietylenu kg/m3 ≥ 930 1)
2 G sto surowca kg/m3
> 930 oraz ± 5 kg/m3 w stosunku do warto ci
podanej przez producenta
23o C
3 Wska nik szybko ci płyni cia MFR g / 10 min ± 20% warto ci podanej
przez producenta 190o C 5 kg
4 Stabilno termiczna minuty > 20 200o C
5 Zawarto substancji lotnych mg/kg lub o/oo
≤ 350
≤ 0,35 105o C
6 Odporno na działanie składników gazu godzina ≥ 20 1) 80oC 2 MPa 7 Minimalna dana wytrzymało (MRS) dla surowca klasy PE 80 MPa 8,0 1)
8 Minimalna dana wytrzymało (MRS) dla surowca klasy PE 100 MPa 10,0 1)
1) – Na podstawie deklaracji zgodno ci wydanej przez producenta
1.2. RURY
1.2.1. Wymagania ogólne
Do rozprowadzania paliw gazowych nale y stosowa rury koloru ółtego. Wewn trzne i zewn trzne powierzchnie rur powinny by czyste, gładkie, pozbawione rys i innych defektów.
Ko ce rur powinny by obci te prostopadle do osi i za lepione na ko cach celem zabezpieczenia przed zanieczyszczeniami.
1.2.2. Szeregi wymiarowe rur
Rury z PE posiadaj stałe rednice zewn trzne (nominalne) przy ró nych grubo ciach cianek zale nych od ci nienia, pod jakim przesyłany jest gaz.
Iloraz rednicy nominalnej rury (dn) do jej nominalnej grubo ci cianki (en) oznaczony jest jako SDR (szereg wymiarowy rur PE):
Do rozprowadzania paliw gazowych na terenie Spółki stosuje si rury klasy PE 100 z polietylenu redniej lub wysokiej g sto ci o wska nikach szybko ci płyni cia w grupach MFR 005 lub 010 oraz szeregach wymiarowych SDR 11 i SDR 17,6.
Rury klasy PE 80 dopuszcza si do stosowania wył cznie jako rury ochronne i osłonowe.
Tablica 3 przedstawia stosowanie rur PE w zale no ci od ci nienia roboczego, klasy PE i szeregu wymiarowego SDR.
n n
e
SDR = d
Strona 7 Stron 31
Tablica 3 rednica niskie ci nienie rednie ci nienie
do dn 63 wł cznie PE 100 SDR 11 PE 100 SDR 11 powy ej dn 63 PE 100 SDR 17,6 PE 100 SDR 11
W zakresie rednic do dn 63 mm wł cznie, do rozprowadzania paliw gazowych pod niskim i rednim ci nieniem nale y stosowa rury szeregu SDR 11. Jest to uzasadnione znacznym obci eniem rur polietylenowych (oddziaływanie gruntu, napr enia termiczne) w stosunku do wła ciwo ci mechanicznych polietylenu oraz mo liwo ci uszkodzenia w czasie monta u i robót ziemnych.
W tablicy 4 podano dopuszczalne odchyłki rednic i grubo ci cianek oraz maksymaln warto owalno ci w zale no ci od rednicy nominalnej rur i szeregu wymiarowego (wg PN-EN 1555-2:2002). Owalno rur w zwojach o rednicach wi kszych od 63 mm nale y uzgodni z producentem rur.
Tablica 4
SDR 11 SDR 17,6
Max. owalno rur dmax-dmin
rednica rury dn
Dop.
odchyłka rednicy w
zwojach prostych
Min.
grubo cianki
rury
Dop.
odchyłka grubo ci cianki
Min.
grubo cianki
rury
Dop.
odchyłka grubo ci cianki
mm mm mm mm mm mm mm mm
16* + 0,3 1,2 1,2 3,0 + 0,4 2,3 + 0,4
20* + 0,3 1,2 1,2 3,0 + 0,4 2,3 + 0,4
25 + 0,3 1,5 1,2 3,0 + 0,4 2,3 + 0,4
32 + 0,3 2,0 1,3 3,0 + 0,4 2,3 + 0,4
40* + 0,4 2,4 1,4 3,7 + 0,5 2,3 + 0,4
50* + 0,4 3,0 1,4 4,6 + 0,6 2,9 + 0,4
63 + 0,4 3,8 1,5 5,8 + 0,7 3,6 + 0,5
75* + 0,5 6,0 1,6 6,8 + 0,8 4,3 + 0,6
90 + 0,6 8,5 1,8 8,2 + 1,0 5,2 + 0,7
110 + 0,7 10,4 2,2 10,0 + 1,1 6,3 + 0,8
125 + 0,8 11,8 2,5 11,4 + 1,3 7,1 + 0,9
140* + 0,9 13,5 2,8 12,7 + 1,4 8,0 + 0,9
160 + 1,0 15,0 3,2 14,6 + 1,6 9,1 + 1,1
180 + 1,1 - 3,6 16,4 + 1,8 10,3 + 1,2
200* + 1,2 - 4,0 18,2 + 2,0 11,4 + 1,3
225 + 1,4 - 4,5 20,5 + 2,2 12,8 + 1,4
250 + 1,5 - 5,0 22,7 + 2,4 14,2 + 1,6
280 + 2,6 - 9,8 25,4 + 2,7 15,9 + 1,7
315 + 2,9 - 11,1 28,6 + 3,0 17,9 + 1,9
355 + 3,2 - 12,5 32,3 + 3,4 20,2 + 2,2
400 + 3,6 - 14,0 36,4 + 3,8 22,8 + 2,4
450 + 4,1 - 15,6 40,9 + 4,2 25,6 + 2,7
500 + 4,5 - 17,5 45,5 + 4,7 28,4 + 3,0
560 + 5,0 - 19,6 50,9 + 5,2 31,9 + 3,3
630 + 5,7 - 22,1 57,3 + 5,9 35,8 + 3,7
Strona 8 Stron 31
* - zaznaczonych rednic rur PE nie zaleca si do stosowania.
W Spółce zaleca si stosowanie minimalnych rednic przył czy gazowych:
− dn 63 mm – dla przył czy niskiego ci nienia,
− dn 32 mm – dla przył czy redniego ci nienia,
1.2.3. Maksymalne ci nienia robocze
Napr enia obwodowe gazoci gu z rur polietylenowych, wywołane maksymalnym ci nieniem roboczym, nie powinny przekracza iloczynu warto ci minimalnej warto ci danej wytrzymało ci i współczynnika projektowego, wynosz cego 0,5
Dopuszczalne napr enia obwodowe w ciance rury okre la si dziel c warto napr e rozrywaj cych przez współczynnik bezpiecze stwa „C”.
Zale no pomi dzy pmax, C, MRS, SDR opisana jest funkcj :
gdzie:
pmax - maksymalne ci nienie robocze w MPa [MOP]
MRS - minimalna dana wytrzymało rury po 50 latach u ytkowania dla klasy PE 80 MRS = 8,0 MPa
dla klasy PE 100 MRS = 10,0 MPa SDR - szereg wymiarowy rur PE
C - współczynnik bezpiecze stwa
W tablicy 5 przedstawiono warto ci pmax dla ró nych współczynników bezpiecze stwa w zale no ci od szeregu wymiarowego rur.
Tablica 5
MRS Klasa PE 100
SDR 17,6 11
c P max (MOP) [MPa]
2 0,60 1,00
2,25 0,54 0,89
2,5 0,48 0,80
2,8 0,43 0,71
3,55 0,34 0,56
4 0,30 0,50
Dla rur polietylenowych do rozprowadzania paliw gazowych współczynnik bezpiecze stwa dla pierwszej i drugiej klasy lokalizacji gazoci gu powinien by ≥ 2.
( 1 )
2
max
× −
= ×
SDR C
p MRS
Strona 9 Stron 31
1.2.4. Oznaczanie rur
Rury powinny by oznaczone w sposób trwały i czytelny, poprzez nadruk lub wytłoczenie w kolorach kontrastuj cych z tłem, w odst pach nie wi kszych ni 1 m.
Oznaczenie powinno zawiera co najmniej nast puj ce informacje:
• numer normy (EN 1555)
• nazw lub symbol (znak handlowy) producenta
• oznaczenie rednicy i grubo cianki lub SDRa
• materiał i jego klas
• stopie tolerancjib
• okres produkcji (rok i miesi c) w postaci cyfr lub kodu
• kod zakładu (w przypadku ró nych miejsc produkcji).
• wyraz „GAZ”
a – dla rur dn 32 mm grubo cianki, dla dn 32 mm - SDR
b – dotyczy jedynie rur dn 280 mm
1.2.5. Pakowanie, przechowywanie i transport rur
Standardowo, rury o rednicach do 63 mm wł cznie produkowane s w zwojach, a powy ej tej rednicy w odcinkach prostych długo ci 10 lub 12 m. Na danie zamawiaj cego producenci mog wyprodukowa rury o rednicy np. 63 mm w odcinkach prostych lub o rednicach wi kszych ni 63 mm w zwojach.
• Temperatura rur przy zwijaniu w zwoje nie powinna by wy sza ni 35 o C.
• rednica wewn trzna zwoju powinna by co najmniej 25 razy wi ksza od rednicy nominalnej rury, lecz nie mniejsza ni 600 mm.
• Ta my stosowane do wi zania rur nie powinny powodowa uszkodzenia ich powierzchni.
W czasie transportu rury powinny by zabezpieczone przed uszkodzeniem. Powierzchnia ładunkowa pojazdów przewo cych rury powinna by równa i pozbawiona ostrych lub wystaj cych kraw dzi. Rury w odcinkach powinny by uło one ci le obok siebie i zabezpieczone przed przesuwaniem si . Niedopuszczalne jest rzucanie rur i przesuwanie po podło u.
Rury nale y przechowywa w poło eniu poziomym na płaskim i równym podło u.
Wysoko składowania i pakowania rur nie powinna przekracza :
• 1 m dla rur w odcinkach składowanych luzem
• 1,5 m dla rur produkowanych w zwojach.
Rury nale y chroni przed bezpo rednim działaniem promieni słonecznych i opadów atmosferycznych. Rury powinny by magazynowane nie dłu ej ni 1 rok licz c od daty produkcji.
Po tym okresie, w przeci gu 6 miesi cy, rury nale y sukcesywnie wymienia na nowe zagospodarowuj c je do robót remontowo-inwestycyjnych prowadzonych na terenie Spółki.
Rury starsze ni 18 miesi cy nie kwalifikuj si ze wzgl dów bezpiecze stwa do u ycia ich przy budowie gazoci gów jako rury przewodowe. Dopuszcza si zastosowanie takich rur jako ochronne jednak nie dłu ej ni kolejne 12 miesi cy.
1.2.6. Zdolno do zaciskania
Rury polietylenowe umo liwiaj stosowanie technik zaciskania dla awaryjnego zamkni cia przepływu gazu podczas usuwania awarii, co potwierdzaj badania pełne wyrobu.
Zdolno ta w znakomity sposób ogranicza potrzeb stosowania armatury odcinaj cej.
Zaciskanie dokonuje si w sposób płynny, za pomoc odpowiednich imadeł r cznych lub hydraulicznych (potocznie zwanymi zaciskami). Przed wykonaniem zaci ni cia, nale y wst pnie
Strona 10 Stron 31 uelastyczni materiał rury poprzez polewanie jej gor c wod lub owiewanie rozgrzanym powietrzem.
Rur mo na zaciska w odległo ci nie mniejszej ni 5dn od miejsca wykonywania zgrzewu. Dla ponownego udro nienia odcinka po usuni ciu awarii, nale y miejsce zaciskania doprowadzi do przekroju kołowego oraz jednoznacznie i trwale je oznakowa , aby w przyszło ci nie wykonywa zaciskania w tym samym miejscu. Dodatkowo, aby unikn zjawiska gwałtownej propagacji p kni , dla rednic od dn 63 na rurze w miejscu zaci ni cia nale y zamontowa obejm wzmacniaj c .
Dla gazoci gów niskiego ci nienia oraz redniego ci nienia w zakresie do dn110 wystarczy stosowa jeden zacisk, natomiast dla gazoci gów redniego ci nienia powy ej dn110 nale y stosowa dwa zaciski montowane szeregowo. Najmniejsza dopuszczalna odległo pomi dzy zaciskami wynosi 4dn, lecz nie mniej, ni ko cowy lad zniekształcenia rury z pierwszego zacisku. Maksymalny czas zacisku nie powinien przekracza 24 godzin.
Zaciskanie rur nale y stosowa jak najrzadziej, nale y d y do stosowania hermetycznych zamkni przepływu gazu.
1.2.7. Rury z warstwami ochronnymi
W ostatnich latach nasiliły si wymagania obni enia kosztów budowy gazoci gów z zachowaniem ich wysokiej jako ci. Powy szym powodem były rosn ce koszty zwi zane z zaj ciem terenu pod budow , wykonaniem wykopów pod gazoci g, wykonaniem podsypki oraz obsypki piaskowej, a tak e odtworzeniem nawierzchni. Zdarzaj si równie sytuacje, e w ziemi nie ma ju wolnego miejsca na nowy ruroci g i nale y wykona renowacj starego. Coraz cz ciej stosuje si budow sposobem
bezwykopowym, lecz w takiej sytuacji zachodzi wi ksze prawdopodobie stwo zarysowania cianek rur, a tak e wyst powania nacisków punktowych od kamieni, korzeni drzew i innego uzbrojenia.
Aby to zagro enie zminimalizowa , pojawiły si na rynku rury polietylenowe z warstwami ochronnymi, które maj zwi kszon wytrzymało na zarysowania oraz naciski punktowe. W zwi zku z powy szym rury te zaleca si układa w wykopie otwartym bez mo liwo ci stosowania podsypki oraz obsypki piaskowej, a tak e metodami bezwyko- powymi, równie do renowacji starych gazoci gów.
Na rynku wyst puj trzy rodzaje tego typu rur, które maj zastosowanie do budowy gazoci gów niskiego oraz redniego ci nienia:
• rury dwuwarstwowe poł czone molekularnie,
• rury trójwarstwowe poł czone molekularnie,
• rury dwuwarstwowe z powłok ochronn z PP.
Rys. 1 Typy rur z warstwami ochronnymi
Rura trójwarstwowa
Standardowa rura PE Rura dwuwarstwowa z
płaszczem PP Rura dwuwarstwowa poł czona molekularnie
Strona 11 Stron 31
•
Rura dwuwarstwowa poł czona molekularnie
Rura taka jest wytłaczan , dwuwarstwow rur z zewn trzn warstw ochronn . Obie warstwy wykonane s z tego samego materiału klasy PE 100, charakteryzuj cego si zwi kszon odporno ci na powolny wzrost p kni oraz na obci enia punktowe, ale ich kolory s ró ne. Zewn trzna warstwa, grubo ci 10% nominalnej grubo ci cianki wykonana jest w kolorze pomara czowym, a warstwa wewn trzna, o grubo ci 90% nominalnej grubo ci cianki rury, w kolorze czarnym. Warstwa zewn trzna
słu y jako warstwa wska nikowa uszkodzenia rury. W przypadku, gdy wida kolor czarny, znaczy to, e uszkodzenie cianki jest powy ej 10% jej grubo ci i odcinek taki nie nadaje si do zabudowy. Rura posiada wymiary ( rednic zewn trzn oraz grubo cianki) odpowiadaj ce rurom standardowym wykonanym z PE 100. Mo na j ł czy z innymi rurami. Zgrzewanie zarówno doczołowe, jak i elektrooporowe nale y prowadzi zgodnie ze standardami, tak jak dla rur z PE 100, przy wykorzystaniu istniej cego sprz tu. Rura ta zalecana jest do układania w wykopach odkrytych bez podsypki i obsypki piaskowej, wyoranych i frezowanych.
Szacowana jej trwało , na podstawie wyników bada przekracza 100 lat.
•
Rura trójwarstwowa poł czona molekularnie
Rura taka jest wytłaczan , trójwarstwow rur z wewn trzn i zewn trzn warstw ochronn z ekstremalnie trwałego tworzywa sztucznego oraz warstw rodkow z PE 100.
Wszystkie trzy warstwy s poł czone ze sob molekularnie i nie daj si oddzieli mechanicznie.
Dzi ki temu cała rura jest lit konstrukcj o takiej wytrzymało ci na ci nienie wewn trzne, jak standardowa rura wykonana w cało ci z
jednego rodzaju polietylenu klasy PE 100.
Grubo warstwy zewn trznej i wewn trznej jest jednakowa i wynosi 25% nominalnej grubo ci cianki. Warstwa wewn trzna słu y jako dodatkowe zabezpieczenie w przypadku uszkodzenia warstwy zewn trznej i zapobiega rozszczelnieniu ruroci gu. Rury o rednicach do 75 mm s wykonane jako lite, w cało ci z ekstremalnie trwałego tworzywa sztucznego.
Wymiary rury trójwarstwowej s dokładnie takie same, jak wymiary standardowych rur PE i dlatego do zgrzewania zarówno doczołowego, jak i elektrooporowego mo na wykorzysta istniej cy sprz t (zgrzewarki, zaciski monta owe, itp.). Zgrzewanie nale y prowadzi zgodnie ze standardami, jak dla rur z PE 100. Bardzo wysoka odporno tych rur
na naciski punktowe umo liwia ich układanie bezpo rednio w gruncie rodzimym, bez konieczno ci stosowania podsypki i obsypki piaskowej. Szacowana na podstawie wyników bada trwało tych rur, instalowanych w ekstremalnie trudnych warunkach, przekracza 100 lat.
XSC 50 PE 100 XSC 50
25%en
25%en
Rys. 3 Konstrukcja rury Wavin TS
PE 100 PE 100
10%en
Rys. 2 Konstrukcja rury dwuwarstwowej poł czonej molekularnie
Strona 12 Stron 31
•
Rura dwuwarstwowa z powłok ochronn z PP
Rura taka jest dwuwarstwow rur , w której warstwa zewn trzna wykonywana jest w dodatkowej operacji technologicznej (nie jest stosowane współwytłaczanie). Warstwa wewn trzna wykonana jest z polietylenu klasy 100 o wysokiej odporno ci na powolny wzrost p kni i posiada wymiary odpowiadaj ce standardowym rurom PE ( rednice zewn trzne i grubo ci cianek). Warstwa zewn trzna o grubo ci zale nej od rednicy rury (od ok. 1,0 mm dla rur dn 25 do 5,3 mm dla rur dn 400) wykonana jest z polipropylenu (PP) z dodatkiem materiałów mineralnych zwi kszaj cych jej odporno na cieranie, która jest ok. 3,2 raza wi ksz ni dla standardowego materiału klasy PE 100. Taka wytrzymało kwalifikuje t rur do budowy metod bezwykopow (przewierty sterowane, przeciski, burstlining). Z uwagi na wi ksz rednic rury dwuwarstwowej z powłok ochronn z PP od standardowych rur PE 100 o wielko warstwy zewn trznej PP, przed ł czeniem tych rur nale y usun warstw PP przy zgrzewaniu doczołowym oraz utlenion warstw PE z zewn trznej powierzchni rury przy zgrzewaniu elektrooporowym. Niedogodno ciami wynikaj cymi z ró nicy rednic s :
• konieczno posiadania specjalnego sprz tu do usuwania warstwy PP,
• konieczno stosowania specjalnych wkładek umo liwiaj cych skuteczne zaciskanie tych rur w szcz kach zgrzewarek doczołowych,
• zalecenie (producenta rur) usuni cia wypływki zewn trznej i pokrycie odsłoni tego fragmentu ruroci gu wła ciwego ta m izolacyjn , celem zabezpieczenia przed zarysowaniem w trakcie monta u bezwykopowego.
1.3. KSZTAŁTKI
Materiały i elementy składowe w produkcji kształtek powinny by tak samo odporne na oddziaływanie rodowiska zewn trznego i wewn trznego jak inne elementy systemu przewodu rurowego, a ich oczekiwana trwało powinna by co najmniej równa trwało ci rur PE, z którymi zamierza si je stosowa . aden z elementów kształtki nie powinien wykazywa ladów uszkodze , zarysowa , w erów, p cherzy, b bli, wtr ce lub p kni .
Materiał kształtek b d cych w kontakcie z rur PE nie powinien negatywnie wpływa na własno ci u ytkowe rury lub inicjowa p kni . Elementy kształtki z PE powinny mie barw ółt lub czarn . Kształtki powinny by cechowane nalepk lub wytłoczeniem w taki sposób, aby było ono czytelne po okresie przechowywania w warunkach atmosferycznych, transporcie i monta u oraz przez cały czas jej u ytkowania. Cechowanie nie powinno inicjowa p kni lub innych defektów, niekorzystnie wpływaj cych na wła ciwo ci u ytkowe kształtki. W oznakowaniu powinny by okre lone nast puj ce dane:
• numer normy systemowej,
• nazwa producenta,
• nominalna rednica zewn trzna rury,
• materiał i oznaczenie,
• szereg wymiarowy,
• zakres zgrzewania SDR,
• data produkcji,
• wyraz „GAZ”,
Kształtki powinny by pakowane zbiorczo lub, je eli to konieczne indywidualnie w torebkach, tekturowych pudełkach lub kartonach, celem zapobie enia ich uszkodzeniu. Zaleca si składowanie kształtek w oryginalnych opakowaniach, a do momentu ich u ycia. Pozostałe warunki przechowywania kształtek s podobne jak dla rur polietylenowych.
Na rynku wyst puj kształtki produkowane metod wtryskow oraz metod zgrzewania doczołowego z elementów rurowych (tzw. segmentowe). Na terenie działalno ci Spółki do budowy gazoci gów nale y stosowa wył cznie gotowe kształtki wykonane metod wtryskow - nie dopuszcza si do stosowania kształtek segmentowych (kształtki segmentowe mog by stosowane tylko w wyj tkowych sytuacjach, za ka dorazow zgod u ytkownika).
Strona 13 Stron 31 Ze wzgl du na sposób ł czenia rozró nia si kształtki do zgrzewania doczołowego, elektrooporowego oraz do poł cze polietylenu z innymi materiałami np. ze stal (poł czenia PE/stal).
1.3.1. Kształtki do zgrzewania doczołowego
Do zgrzewania doczołowego stosowane s kształtki wykonane metod wtryskow . Najcz ciej stosowanymi kształtkami s : kolana, łuki, trójniki, redukcje. Przykładowe kształtki zostały pokazane na rys. 4.
Doczołowo mo na ł czy kształtki tylko tego samego szeregu wymiarowego. Kształtki mog by w wykonaniu długim lub krótkim. Pierwsze słu do zgrzewania doczołowego oraz za pomoc kształtek elektrooporowych, drugie wył czne do zgrzewania doczołowego.
1.3.2. Kształtki do zgrzewania elektrooporowego
Kształtki do zgrzewania elektrooporowego maj umieszczony na wewn trznej powierzchni drut oporowy, którego ko ce wyprowadzone s przez styki na zewn trz.
Najcz ciej stosowanymi kształtkami s : kolana, mufy, mufy redukcyjne, mufy naprawcze, kołpaki (za lepki), siodła z nawiertk , siodła naprawcze i inne. Przykładowe kształtki zostały pokazane na rys. 5.
Rys. 4 Przykładowe kształtki do zgrzewania doczołowego
Strona 14 Stron 31
Przy metodzie zgrzewania elektrooporowego mo liwe jest zgrzanie elementów z ró nych typoszeregów i klas (szereg SDR 11 i SDR 17,6 klasa PE 80 i PE 100). W celu automatyzacji procesu zgrzewania, a tym samym wyeliminowania bł dów, zalecane do stosowania s kształtki z doł czonymi informacjami o zgrzewaniu w formie kodu kreskowego lub karty magnetycznej.
1.3.3. Poł czenia PE/stal
Ł czenie rur polietylenowych z kształtkami i rurami stalowymi wykonuje si za pomoc kształtek PE/stal zaciskowych lub obtryskowych. Element stalowy kształtki mo e by bosy (zalecany) lub zako czony:
• kołnierzem
• gwintem
• rubunkiem.
W przypadku kształtki PE/stal z ko cem z rury stalowej, przewidzianym do spawania, długo odcinka stalowego powinna wynosi minimum 300 mm. Powierzchnie stalowe poł cze powinny by zabezpieczone przed korozj . Poł czenia PE/stal musz by trwale oznakowane.
Oznakowanie powinno by zgodne z deklaracj zgodno ci lub aprobat techniczn i zawiera co najmniej:
• nazw i symbol producenta
• klas polietylenu
• klas ci nie lub szereg wymiarowy.
2. METODY Ł CZENIA RUR I KSZTAŁTEK 2.1. Uwagi wst pne
Wszystkie wyroby stosowane przy budowie gazoci gów z PE powinny posiada odpowiednie certyfikaty jako ci i dopuszczenia do stosowania w budownictwie.
Niezawodno sieci gazowej z PE jest ci le zwi zana z odpowiednim doborem elementów składowych (armatury, rur, kształtek) i technologi ich ł czenia. Minimalna trwało kształtek i armatury w stosunku do rur powinna by nie mniejsza od trwało ci ich samych.
Podobnie wytrzymało poł cze elementów sieci nie mo e by ni sza ni wytrzymało rur.
Aby to osi gn konstrukcja i technologia wykonania poł czenia musi by poprzedzona dokładn analiz wymaga uwzgl dniaj cych takie czynniki jak np.: ci nienie i rodzaj medium, trwało i warunki monta u.
Mo na rozró ni dwie kategorie poł cze dla PE:
• nierozł cznie (zgrzewane, zaciskowe)
• rozł czne (kołnierzowe, gwintowane)
2.2. Poł czenia nierozł czne 2.2.1. Zgrzewanie doczołowe
Zgrzewanie doczołowe polega na ogrzaniu czołowych powierzchni ł czonych elementów w styku z płyt grzewcz , a do ich uplastycznienia, a nast pnie po odj ciu od nich płyty na wzajemnym poł czeniu ze sob z odpowiedni sił docisku. Decyduj cy wpływ na wytrzymało poł cze zgrzewanych ma: czysto ł czonych powierzchni, wła ciwa siła docisku w odpowiednim czasie, zapewnienie wymaganych czasów faz procesu oraz temperatura płyty grzejnej. Zgrzewanie doczołowe dopuszczone jest dla rednic od 90mm wzwy . Przy rurach rozwijanych z b bna nale y stosowa tylko zgrzewanie elektrooporowe. W miejscu zgrzewania nale y zapewni temperatur od 0 do +30°C (temperatura w otoczeniu ko cówek ł czonych elementów). Je eli zachodzi b dzie konieczno zgrzewania doczołowego w warunkach poni ej
Rys. 5 Przykładowe kształtki do zgrzewania elektrooporowego
Strona 15 Stron 31 temp. 0°C, jak równie w czasie deszczu, g stej mgły lub silnego wiatru, nale y wówczas stosowa namioty osłonowe, a w przypadku niskich temperatur równie ogrzewanie, np.
nadmuchem ciepłego powietrza. Nale y zadba tak e o zamkni cie ko ców rur, aby nie nast piło chłodzenie przeci giem.
Dla uzyskania poprawnie wykonanego zgrzewu nale y oprócz w/w zasad zwróci szczególn uwag na bezwzgl dne przestrzeganie czysto ci ł czonych powierzchni.
Niedopuszczalne jest np. dotykanie palcami sfrezowanych do zgrzewu powierzchni. Nale y utrzymywa w czysto ci płyt grzejn , a usuwanie z niej zanieczyszcze mo na wykona tylko za pomoc drewnianego skrobaka i czy ciwa niepozostawiaj cego kłaczków (np. odpowiedni r cznik papierowy nas czony płynem czyszcz cym).
Nie zaleca si zgrzewa doczołowo rur o ró nych klasach twardo ci. Nie wolno zgrzewa doczołowo rur o ró nych SDR. Nale y stosowa generaln zasad , e przy zgrzewaniu rur i kształtek PE obowi zuj procedury podane przez ich producentów.
•
Przygotowanie elementów do zgrzewania
Ko cówki elementów przeznaczonych do zgrzewania czołowego nie mog by zanieczyszczone lub uszkodzone mechanicznie. Powinny by umocowane w zgrzewarce współosiowo, z zapewnieniem mo liwo ci wzdłu nego przemieszczania jednego z elementów.
Bezpo rednio przed zgrzewaniem ko cówki elementów powinny by obci te lub zeskrawane dla usuni cia warstwy utlenionej. Po przygotowaniu do zgrzewania, wielko szczeliny pomi dzy ł czonymi elementami, po ich doci ni ciu do siebie nie powinna przekracza
0,5 mm dla dn 400mm 1 mm dla dn > 400mm
•
Sprz t do zgrzewania doczołowego
Do zgrzewania doczołowego gazoci gów polietylenowych powinien by stosowany tylko sprz t posiadaj cy znak bezpiecze stwa „B” z pozytywn opini i dopuszczeniem do stosowania wydanymi przez INIG oraz poddawany kalibracji nie rzadziej ni jeden raz w roku. Płyty grzejne stosowane przy urz dzeniach do zgrzewania doczołowego powinny by zasilane elektrycznie.
Urz dzenie do zgrzewania powinno zapewnia utrzymanie wymaganego ci nienia docisku na powierzchni ł czonych elementów na ka dym etapie cyklu zgrzewania. Po nagrzaniu ko cówek ł czonych elementów konstrukcja urz dzenia powinna umo liwia usuni cie płyty grzewczej i poł czenie elementów w czasie nie dłu szym ni 8s, bez uszkodzenia ogrzanych powierzchni.
Urz dzenia do automatycznego ł czenia elementów z polietylenu metod zgrzewania doczołowego, powinny by wyposa one w aparatur do kontroli i rejestracji parametrów zgrzewania dla ka dego poł czenia, w tym:
• czasów poszczególnych etapów cyklu zgrzewania,
• ci nienia na powierzchni ł czonych elementów,
• temperatury płyty grzejnej,
• temperatury otoczenia,
• ci nienia niezb dnego do pokonania oporów ruchu zgrzewarki.
W przypadku nieprawidłowego przebiegu procesu zgrzewania urz dzenie powinno spowodowa jego zatrzymanie z równoczesnym wskazaniem bł du.
Strona 16 Stron 31
•
Procedura zgrzewania doczołowego
Procedura zgrzewania doczołowego powinna by zatwierdzona przez u ytkownika sieci gazowej przy uwzgl dnieniu wła ciwo ci rur i kształtek polietylenowych. Czynno ci realizowane w ramach procedury zgrzewania doczołowego przedstawione zostały na poni szym wykresie:
Rys. 6 Przebieg procesu zgrzewania doczołowego
Warto nacisku jednostkowego dla PE wynosi ok. 0,15 N/mm2. Całkowita siła docisku zale y od rednicy rury i grubo ci jej cianki. Bior c pod uwag fakt, e poszczególne typy zgrzewarek doczołowych posiadaj ró ne siłowniki hydrauliczne, przeliczenia całkowitej siły docisku na ci nienie oleju w układzie hydraulicznym zgrzewarki nale y dokona r cznie lub skorzysta z odpowiednich wykresów doł czanych do zgrzewarki.
Temperatura płyty grzejnej:
• 210 ± 10°C (dla 90 mm dn 250 mm )
• 225 ± 10°C (dla dn > 250 mm )
Dla przedstawionego powy ej przebiegu zgrzewania doczołowego poszczególne fazy procesu oznaczaj :
t1 - czas nagrzewania wst pnego, niezb dny do uzyskania wymaganej wypływki na całym obwodzie styku rury z płyt grzejn ,
t2 - czas nagrzewania (30+0,5dn)±10 [s],
t3 - maksymalny czas na wyj cie płyty grzejnej i poł czenie zgrzewanych elementów (3+0,01dn) [s],
t4 - czas do uzyskania wymaganego ci nienia zgrzewania max (3+0,01dn) [s], t5 - czas ł czenia elementów pod dociskiem,
t6 - minimalny czas chłodzenia (1,5 min na ka dy mm grubo ci cianki).
p1 - ci nienie przy nagrzewaniu wst pnym p1=0,15±0,02 [N/mm2], p2 - ci nienie przy dogrzewaniu poł czenia p2=0,03±0,02 [N/mm2], p3 - ci nienie przy ł czeniu elementów p3=0,15±0,02 [N/mm2].
0,01÷0,02 0,15÷0,18 [N/mmp 2]
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
p2
p1 p3
Strona 17 Stron 31
Uwagi:
• Uchwyty mocuj ce urz dzenia zgrzewaj cego mo na zdemontowa nie wcze niej ni po czasie t6,
• Chłodzenie zgrzewu powinno przebiega w sposób naturalny. W adnym przypadku nie wolno przyspiesza procesu np. strumieniem powietrza z wentylatora lub zimn wod ,
• Próby ci nieniowe ruroci gu mo na rozpocz po zako czeniu chłodzenia, jednak nie wcze niej ni po upłyni ciu 8 minut przypadaj cych na ka dy milimetr grubo ci
cianki.
•
Ocena jako ci poł cze zgrzewanych
Ze wzgl du na brak efektywnych metod bada nieniszcz cych, prawidłowo wykonania zgrzewu ocenia si według nast puj cych kryteriów:
• zagł bienie rowka mi dzy wałeczkami – „k” [mm] - nie mo e by mniejsza od zera,
• przesuni cie cianek ł czonych rur „v" nie powinno przekracza 10% grubo ci cianki „en" oraz wi cej ni 2mm,
• szeroko wypływki „B" powinna posiada nast puj c warto (wg DVS 2207) B = (0,68÷1,0) × en [mm],
• minimalna i maksymalna szeroko wypływki winna odpowiada nast puj cym warto ciom:
Bmin 0,9B r
Bmax 1,1Br
• ró nica
szeroko ci wałeczków wypływki (Smax- Smin) nie powinna przekracza 10% szeroko ci wypływki „B"
zgodnie z oznaczeniami podanymi na rysunku obok
oraz 20% przy poł czeniu rury z kształtk , która cz sto ma inny współczynnik MFR ni rura polietylenowa.
Parametry te mierzy si za pomoc suwmiarki lub innego przyrz du pomiarowego, pozwalaj cego na pomiar z dokładno ci do 0,1mm.
Je li którykolwiek z parametrów wypływki nie mie ci si w ustalonych granicach, okre lonych w „Karcie kontrolnej", nale y zgrzew wyci i wykona nowy.
2.2.2. Zgrzewanie polifuzyjne
Na terenie działalno ci Spółki nie dopuszcza si wykonywania poł cze gazoci gów polietylenowych metod zgrzewania polifuzyjnego.
2.2.3. Zgrzewanie elektrooporowe
Zgrzewanie elektrooporowe polega na doprowadzeniu energii elektrycznej do uzwojenia z drutu oporowego znajduj cego si przy wewn trznej powierzchni kształtki, gdzie ulega ona zamianie na ciepło powoduj ce uplastycznienie powierzchni ł czonych elementów (wewn trznej powierzchni kształtki i zewn trznej powierzchni rury) i poł czenia ich ze sob . Zgrzewanie elektrooporowe nie mo e by wykonywane w temperaturze otoczenia poni ej 0oC, jak równie w czasie mgły – niezale nie od temperatury.
W przypadku niekorzystnych warunków atmosferycznych (wiatr, opady…), miejsce zgrzewania powinno by chronione namiotem, a w przypadku niskich temperatur równie
Smax Smin
B
k en
B
r=
v2
max
min B
B +
Strona 18 Stron 31 ogrzewanie, np. nadmuchem ciepłego powietrza. Nale y zadba tak e o zamkni cie ko ców rur, aby nie nast piło chłodzenie przeci giem.
•
Przygotowanie elementów do zgrzewania
Dla uzyskania poł czenia o wymaganej jako ci powierzchnie ł czonych elementów powinny by odpowiednio przygotowane i oczyszczone. Ko cówki rur powinny by uci te prostopadle. Wewn trzne kraw dzie powinny by pozbawione zadziorów, a kraw dzie zewn trzne zaokr glone (promie krzywizny r = 0,5en). Powierzchnie zewn trzne ko cówek rur przeznaczonych do zgrzewania przy wykorzystaniu kształtek mufowych powinny by oczyszczone skrobakiem co najmniej na długo ci, która znajdzie si wewn trz kształtki. Równie przy zgrzewaniu kształtek siodłowych musi by ona oczyszczona w podobny sposób na powierzchni, do której b dzie przylegał element grzejny kształtki.
Grubo warstwy utlenionej, która powinna by usuni ta z rury wynosi:
• 0,1 mm dla dn ≤ 63 mm
• 0,2 mm dla dn > 63 mm
Owalno rur powinna by zlikwidowana przy zastosowaniu uchwytów kalibruj cych.
W trakcie zgrzewania oraz podczas studzenia, ł czone elementy powinny by zamocowane w uchwytach. Przed zamontowaniem kształtek elektrooporowych nale y oczy ci ich wewn trzne powierzchnie (np. papierem niewłóknistym nasyconym alkoholem).
•
Sprz t do zgrzewania elektrooporowego
Do zgrzewania elektrooporowego gazoci gów polietylenowych powinien by stosowany tylko sprz t posiadaj cy znak bezpiecze stwa „B” z pozytywn opini i dopuszczeniem do stosowania wydanymi przez INIG oraz poddawany kalibracji nie rzadziej ni jeden raz w roku.
Przy napi ciu zasilania kształtek wynosz cym ponad 25 V wymagana jest ochrona przed kontaktem z niezaizolowanymi cz ciami przewodów.
•
Procedura zgrzewania elektrooporowego
Parametry zgrzewania elektrooporowego s wprowadzane do zgrzewarki w zale no ci od typu sprz tu do zgrzewania i kształtki.
Po przygotowaniu elementów i urz dzenia do zgrzewania procedura zgrzewania obejmuje nast puj ce czynno ci:
• ustalenie parametrów zgrzewania zgodnie z parametrami kształtki, w przypadku zgrzewania automatycznego wykonanie działa okre lonych w instrukcji obsługi urz dzenia,
• kontrola przebiegu procesu zgrzewania,
• pozostawienie zł cza w uchwytach na czas jego studzenia podany przez producenta kształtek. Studzenie powinno przebiega w sposób naturalny jak przy zgrzewaniu doczołowym. Po wystudzeniu zł cza, mog by usuni te uchwyty mocuj ce.
•
Ocena jako ci poł cze zgrzewanych
Współosiowo zgrzewanych elementów
Przed przyst pieniem do zgrzewania nale y sprawdzi współosiowo rur i kształtek, zgodnie z procedur ł czenia. Dopuszczalna odchyłka wynosi 1mm na 300mm długo ci dla rur w odcinkach prostych.
Strona 19 Stron 31
Skrawanie warstwy utlenionej
Nale y sprawdzi czy zgodnie z procedur ł czenia została usuni ta z powierzchni rury na całym jej obwodzie warstwa utleniona polietylenu. lady skrawania warstwy utlenionej powinny by widoczne po obu stronach kształtki.
Rys. 7 lady skrawania warstwy utlenionej Zagł bienia
W celu potwierdzenia wła ciwego zagł bienia rury w kształtce nale y sprawdzi poło enie zaznaczonych na ró e wska ników zagł bienia, je eli kształtka mufowa nie jest wyposa ona
w wewn trzne ograniczniki zagł bienia rury.
Rys. 8 Kontrola zagł bienia rur w kształtce.
Stopiony materiał
Nale y sprawdzi czy stopiony w trakcie zgrzewania materiał polietylenowy nie wypłyn ł poza kształtk , lub czy drut oporowy elementu grzejnego kształtki nie wysun ł si poza jej obrys.
Rys. 9 Kontrola obecno ci stopionego materiału.
Wska niki zgrzewania
Je eli kształtka jest wyposa ona we wska niki zgrzewania, to ich poło enie po zako czeniu zgrzewania powinno by zgodne z opisem w instrukcji producenta.
Strona 20 Stron 31
Rys. 10 Kontrola poł czenia wska ników zgrzewania.
Kształtki siodłowe. Skrawanie warstwy utlenionej rury
Nale y sprawdzi czy zgodnie z procedur ł czenia została usuni ta w strefie kontaktu rury z kształtk warstwa utleniona polietylenu. lady skrawania warstwy utlenionej powinny by widoczne wokół kształtki
Rys. 11 Sprawdzanie skrawania materiału wokół kształtki siodłowej Kontrola wizualna
Szyjka kształtki siodłowej powinna znajdowa si w pozycji prostopadłej do osi rury.
Kształtka nie powinna powodowa ugi cia rury. Materiał topiony w procesie zgrzewania nigdzie nie powinien wycieka na zewn trz kształtki.
Rys. 12 Kontrola wizualna Czas studzenia
Je eli zgodnie z instrukcj producenta, kształtki siodłowe powinny by utrzymywane podczas zgrzewania w zaciskach, to nie powinny one by usuwane z zacisków mocuj cych przed upływem wymaganego czasu studzenia.
Oprzyrz dowanie dodatkowe
Strona 21 Stron 31 Stosowanie dodatkowego oprzyrz dowania nie powinno prowadzi do widocznych uszkodze powierzchni rury w strefie poł czenia zgrzewanego.
2.3. Poł czenia rozł czne
Na terenie Spółki dopuszcza si stosowanie poł cze rozł cznych wył cznie w wykonaniu kołnierzowym. Króciec z kołnierzem musz by zmontowane fabrycznie w jeden element. Nie dopuszcza si do stosowania tulei kołnierzowych PE z lu nym kołnierzem.
2.4. Dokumentacja zgrzewania / dziennik zgrzewów
Dokumentacja zgrzewania gazoci gu polietylenowego powinna zawiera nast puj ce dokumenty:
2.4.1. Karta technologiczna zgrzewania
Przed przyst pieniem do budowy wykonawca powinien opracowa kart technologiczn zgrzewania (wg zał cznika nr 1) i uzyska jej zatwierdzenie we wła ciwej komórce organizacyjnej Oddziału.
2.4.2. Protokół zgrzewania
Bezpo rednio po wykonaniu zgrzewu, zgrzewacz zobowi zany jest do jego oznakowania i wypełnienia protokołu zgrzewania (wg zał cznika nr 2),
2.4.3. Karta kontrolna zgrzewu
Kart kontroln zgrzewu doczołowego (wg zał cznika nr 3) oraz elektrooporowego (wg zał cznika nr 4) wypełnia inspektor nadzoru w obecno ci kierownika budowy dla losowo wybranego poł czenia. Inspektor nadzoru zobowi zany jest do kontroli minimum 1% wszystkich poł cze zgrzewanych, lecz nie mniej ni po 1 dla ka dego rodzaju zgrzewu. W trakcie kontroli inspektor zobowi zany jest do sprawdzenia zgodno ci stosowanej procedury zgrzewania z zatwierdzon kart technologiczn .
W przypadku wykrycia wady poł czenia, kontroli nale y podda trzy ostatnio wykonane zgrzewy. W przypadku stwierdzenia kolejnych wad, nale y odsun zgrzewacza od dalszych prac i skontrolowa wszystkie wykonane przez niego poł czenia.
2.4.4. Lista poł cze zgrzewanych
W trakcie budowy sieci gazowej polietylenowej kierownik budowy powinien prowadzi list poł cze zgrzewanych (wg zał cznika nr 5).
Na kolejnej stronie przedstawiono przykład wypełnionej listy dla odcinka budowanego gazoci gu dn225/110 oraz przył czy dn32.
2.4.5. Uprawnienia zgrzewacza
Zgodnie z punktem 5.1.2.4.6. wiadectwa kalibracji zgrzewarek
Zgodnie z punktem 5.2.Strona 22 Stron 31
LISTA ZGRZEWÓW Budowa: Gda sk, ul. miechowska / Deszczowa
SZKIC TRASY zgrzewu Nr zgrzewu Rodzaj Trasa mb zgrzewaNr upr.
cza Kształtki PE
1 C 0 55/08 EC dn225
2 C 12 55/08
3 C 20 55/08 RT dn225/110
4 C 20,5 55/08
5 C 30,5 55/08 E 90 dn225
6 C 31 55/08
7 C 38 55/08 E 90 dn225
8 C 38,5 55/08
9 C 50,5 55/08
10 C 54,5 55/08 E 90 dn225
11 C 55 55/08
12 C 62 55/08 E 90 dn225
13 C 62,5 55/08
14 C 74,5 55/08
15 C 77 55/08 EC dn225
16 C 20/0,3 55/08 Z110/2xPE
17 C 20/0,8 55/08
18 C 20/12 55/08 EC dn110
19 E 44 41/07 TT dn225/32
20 E 44/0,1 41/07 C dn32
21 E 44/6 41/07 C dn32
22 E 72 41/07 TT dn225/32
23 E 72/0,1 41/07 C dn32
24 E 72/12 41/07 C dn32
Uwaga: Odległo ci gazoci gów odgał nych podawane s od miejsca odgał zienia.
C – zgrzew doczołowy, E – zgrzew elektrooporowy
Data …2008-10-22………… Kierownik budowy …Jan Król…
1 2 3 4 5
6
7 9
10 11 12
13 14 15
8
16 17 18
19 20 21
22 23 24
dn225dn225dn225
dn110 dn32
dn32 PE/stal
PE/stal
Strona 23 Stron 31
3. PROJEKTOWANIE 3.1. Zagadnienia ogólne
W Spółce sie gazowa z PE powinna by budowana w oparciu o projekt budowlano- wykonawczy.
Projekty sieci gazowej z PE mo e wykonywa osoba posiadaj ca stosowne uprawnienia budowlane (decyzj stwierdzaj c przygotowanie zawodowe do pełnienia samodzielnych funkcji w budownictwie) tj. w specjalno ci instalacyjnej w zakresie sieci, instalacji i urz dze gazowych wydan przez wła ciwy organ, zarejestrowana w Izbie In ynierów Budownictwa, oraz posiada aktualny dokument potwierdzaj cy przynale no do Izby In ynierów Budownictwa.
Projektuj cy sie gazow powinni stosowa system zarz dzania jako ci oraz posiada znajomo projektowania z PE.
W przypadku wykonywania krótkich przył czy na wniosek u ytkownika dokumentacja projektowa mo e by ograniczona do projektu uproszczonego.
3.2. Projekt budowlano-wykonawczy
Projekt powinien spełnia wymagania okre lone przepisami Prawa Budowlanego oraz zawiera :
• dane podstawowe gazoci gu (przył cza) a w szczególno ci nazw (okre lenie lokalizuj ce), klas lokalizacji, ci nienie, długo , rednic , materiał,
• uzgodnienia bran owe (trasy gazoci gu, skrzy owa z przeszkodami itp.),
• uzgodnienie z dostawc gazu (lokalizacji, posadowienia i rozwi za technicznych ze szczególnym uwzgl dnieniem sposobu zako czenia projektowanego gazoci gu),
• opini wła ciwego Zespołu Uzgadniania Dokumentacji,
• zestawienie działek z ich wła cicielami (zarz dcami) i długo ciami odcinków gazoci gu oraz przywołaniem dokumentów, które uprawniaj do umieszczenia gazoci gu i prowadzenia robót budowlanych,
• umowy z wła cicielami gruntów zezwalaj cymi na prowadzenie robót budowlanych; dla osób fizycznych (przył cza) dopuszcza si uzyskanie zgody,
• opis trasy gazoci gu,
• ustalenie stref kontrolowanych oraz techniczno-technologicznych
• rozwi zanie elementów przył czeniowych (kurek główny , gazomierz, reduktor i sposób ich zabezpieczenia np. szafka), w przypadku przył cza gazu,
• schemat szafki na kurek główny, w przypadku przył cza gazu,
• widok elewacji wraz z odległo ciami od otworów, w przypadku lokalizacji szafki na cianie budynku, w przypadku przył cza gazu,
• rozwi zania przył czenia gazoci gu do istniej cej sieci gazowej,
• tras gazoci gu na aktualnej mapie dla celów projektowych w skali 1:500 lub 1:1000 (mapa powinna by zarejestrowana we wła ciwym o rodku dokumentacji geodezyjno- kartograficznej), oznaczon kolorem ółtym i z uwidocznionymi wszystkimi skrzy owaniami (inne uzbrojenie pokazane we wła ciwym kolorze), oznaczeniem wszystkich punktów załama (Pz) zgodnie z kierunkiem przepływu gazu,
• profile gazoci gu zawieraj ce m.in., gł boko posadowienia gazoci gu (wykopu) - ewentualnie gł boko przykrycia, długo gazoci gu narastaj co (przy długich odcinkach z hektometra em), odległo miedzy poszczególnymi Pz, rodzaj nawierzchni (pokrycia terenu)
• niezb dne szczegóły skrzy owa z przeszkodami terenowymi i innym uzbrojeniem podziemnym,
• schemat trasy z opisem wszystkich kształtek i armatury oraz ich lokalizacj
• oznakowanie trasy gazoci gu zgodnie z norm zakładow : ZN-G-3001:2001
Strona 24 Stron 31
• aktualne mapy ewidencji gruntów z naniesion tras gazoci gu (w kolorze ółtym) i zał czonymi wypisami z rejestru gruntów potwierdzaj cymi wła cicieli działek, przez który gazoci g przebiega
• zestawienie materiałów; dobór rur, kształtek i armatury (bez okre lania producenta),
• technologi budowy wraz ze schematami,
• warunki bhp przy budowie sieci gazowej z polietylenu,
• warunki odbioru gazoci gu w tym m.in. wielko ci nienia prób.
W czasie prób gazoci g powinien by poddany ci nieniu nie mniejszemu ni iloczyn współczynnika 1,5 i maksymalnego ci nienia roboczego, lecz nie przekraczaj cemu iloczynu współczynnika 0,9 i ci nienia krytycznego szybkiej propagacji p kni .
Przedkładane do uzgodnienia w Spółce projekty gazoci gów powinny by uprzednio sprawdzone przez osoby posiadaj ce uprawnienia projektowe bez ogranicze . Wymóg ten nie dotyczy przył czy gazowych.
Projekt powinien by uzupełniony o informacj dotycz c bezpiecze stwa i ochrony zdrowia (stanowi c oddzieln cz opracowania) zgodnie z wymaganiami i zakresem okre lonymi w stosownych przepisach.
Projekt winien by zaopatrzony w spis tre ci. Cało opracowania (wszystkie strony) winna by ponumerowana.
3.3. Projekt uproszczony przył cza
Projekt uproszczony przył cza mo e by wykonany wył cznie za zgod u ytkownika.
Projekt taki ogranicza si do planu sytuacyjnego (planu zagospodarowania terenu) sporz dzonego na aktualnej mapie zasadniczej, mapie jednostkowej przyj tej do pa stwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego lub mapie do celów projektowych, posiadaj cego stosowne uzgodnienia, zawieraj cy w swej tre ci rysunkowej pełny opis elementów gazowych.
Niezb dnym składnikiem takiego projektu jest udokumentowane okre lenie wła ciciela (-li) działki (działek) oraz jego (ich) zgoda na prowadzenie robót budowlanych.
3.4. Posadowienie gazoci gów
Gazoci g powinien by uło ony na takiej gł boko ci, aby minimalne przykrycie wynosiło:
• 0,6 m w przypadku krótkich przył czy
• 0,8 m w przypadku gazoci gów (rozdzielczych) w terenie uzbrojonym i długich przył czy
• 1,0 m w przypadku gazoci gów (rozdzielczych) na terenach upraw rolniczych
• nie mniej ni 0,8 m w przypadku gazoci gów (rozdzielczych) na pozostałych terenach
3.5. Strefy kontrolowane i techniczno-technologiczne gazoci gu
Gazoci gi winny mie wyznaczone strefy kontrolowane, których linia rodkowa pokrywa si z osi gazoci gu. Dla gazoci gów redniego i niskiego ci nienia wynosi ona 1 m.
Budowa i eksploatacja gazoci gu wymaga niezb dnego terenu – pasa gruntu o charakterze techniczno-technologicznym poło onego po obu stronach gazoci gu.
Gazoci g na terenach le nych powinien by poprowadzony w przecinkach, wydzielonych pasach gruntu, bez drzew i krzewów, o szeroko ci po 2,0m z obu stron.
Je eli teren ten jest niewystarczaj cy dla wykonania gazoci gu nale y w projekcie okre li jego szeroko niezb dn dla budowy, a wynikaj ca z potrzeb technologicznych oraz warunków terenowych.
Podobnie nale y post powa w przypadku pozostałych terenów.
Strona 25 Stron 31
3.6. Uzbrojenie gazoci gów polietylenowych 3.6.1. Armatura zaporowa i upustowa
Korpusy armatury zaporowej i upustowej wbudowanej w gazoci g powinny by wykonane ze stali lub staliwa. Dla gazoci gów o ci nieniu do 0,5 MPa dopuszcza si stosowanie armatury zaporowej i upustowej z korpusami z eliwa sferoidalnego i ci gliwego, z polietylenu oraz kurków ze stopów miedzi.
Nie zaleca si stosowania armatury zaporowej i upustowej z polietylenu w miejscach, w których mo e ona spowodowa dławienie przepływu gazu oraz do wył czania sekcji odcinków gazoci gów w celu prowadzenia prac eksploatacyjnych na sieci.
Rury upustowe w zespole zaporowo-upustowym nale y wykonywa z rur stalowych po uprzednim wykonaniu poł czenia PE/stal.
Z uwagi na ewentualne ródła nieszczelno ci, nie zaleca si ł czenia armatury zaporowej z polietylenowymi rurami przewodowymi za pomoc polietylenowych poł cze kołnierzowych.
Celem unikni cia polietylenowych poł cze kołnierzowych, nale y stosowa armatur z kró cami polietylenowymi np. armatura z korpusami metalowymi i kró cami polietylenowymi.
W szczególnych przypadkach mo liwe jest stosowanie poł czenia kołnierzowego, lecz przy wykorzystaniu kołnierzy polietylenowych do zgrzewania.
Korpusy armatury wykonane ze stali oraz stalowe poł czenia kołnierzowe nale y zabezpieczy przed korozj z wykorzystaniem dopuszczonych do stosowania nawojowych lub termokurczliwych izolacji antykorozyjnych, zgodnie z „Wykazem izolacyjnych materiałów powłokowych dopuszczonych do stosowania na sieciach gazowych u ytkowanych przez Spółk .”
ZSG-00-I-006-F-04 – dost pnym na stronie internetowej Spółki: www.psgaz.pl
Armatura zaporowa powinna by montowana w taki sposób, aby nie dopu ci do przenoszenia dodatkowych napr e w rurze polietylenowej spowodowanych jej ci arem, oraz zaistniałych podczas operacji zamykania lub otwierania.
3.6.2. Rury ochronne, rury osłonowe i rury przej ciowe/przepustowe
•
Ustalenia ogólne
Przy projektowaniu i budowie gazoci gów z PE rozró nia si nast puj ce poj cia zwi zane z umieszczeniem na rurze przewodowej dodatkowego orurowania:
− rura ochronna
− rura osłonowa
− rura przej ciowa/przepustowa
Rozró nienie wynika z funkcji, jak ta rura pełni w trakcie budowy lub eksploatacji gazoci gu i ma konsekwencj w sposobie jej wykonania.
W okre lonych sytuacjach rura przej ciowa/przepustowa mo e by wykorzystana jako rura ochronna lub osłonowa.
Rury ochronne i osłonowe nale y projektowa w taki sposób, aby:
- przenosiły wszystkie obci enia zewn trzne, - umo liwiały łatwy monta gazoci gu,
- w razie potrzeby istniała mo liwo ochrony antykorozyjnej,
•
Rury ochronne
Rura ochronna jest to rura o rednicy wi kszej od gazoci gu słu ca do przenoszenia obci e zewn trznych i do odprowadzenia przecieków gazu poza przeszkod terenow . Rura ochronna, zatem zawsze jest zaopatrzona w s czek w chowy.
Rury ochronne nale y stosowa w sytuacjach wyj tkowych, w technicznie uzasadnionych przypadkach, do których nale y zaliczy np. przej cia gazoci gów pod drogami wysokiej klasy, gdzie w pasie drogi wyst puj ł czenia rur.
Strona 26 Stron 31
•
Rury osłonowe
Rury osłonowe maj zastosowanie wsz dzie tam, gdzie maj miejsce zmniejszenia wymaganych odległo ci wzajemnych a tak e w przypadkach oddziaływania na gazoci g obci e zewn trznych, innym przypadkiem zastosowania rury osłonowej s miejsca, gdzie wyst puje wypłycenie gazoci gu lub jego przebieg ponad powierzchni terenu.
•
Rury przej ciowe/przepustowe
Rura przej ciowa/przepustowa słu y do wykonania przej pod drogami i torami lub w innych przypadkach układania odcinków gazoci gu metoda bezwykopow (przeciski i przewierty).
•
Materiały na rury ochronne i osłonowe
Rury ochronne i osłonowe na gazoci gach polietylenowych mog by wykonane z polietylenu redniej lub wysokiej g sto ci PE 80 lub PE 100 w SDR 11 lub SDR 17,6 lub z rur stalowych. Rura stalowa powinna posiada izolacj antykorozyjn odpowiadaj c wymogom stawianym przy budowie gazoci gów stalowych.
Rury stalowe nale y stosowa w miejscach gdzie wymagane jest zabezpieczenie rury przewodowej przed uszkodzeniem mechanicznym lub przed nadmiernym wzrostem temperatury.
•
rednica rur ochronnych i osłonowych
rednica rur ochronnych /z wyj tkiem sytuacji, w których wymagana jest izolacja termiczna/ powinna by taka, aby umo liwiła prawidłowy monta gazoci gu.
rednica rur ochronnych stanowi cych izolacj termiczn dla rury polietylenowej powinna by wi ksza od rednicy rury przewodowej nie mniej ni 100mm.
•
Usytuowanie rury PE w rurze ochronnej i osłonowej
Przy skrzy owaniach gazoci gu, w których wymagana jest izolacja termiczna gazoci gu, rura przewodowa musi by ustawiona centrycznie wzgl dem rury ochronnej (dotyczy rur o rednicach dn > 63 mm). Na rurze przewodowej powinny by nało one pier cienie dystansowe zapewniaj ce osiowe poło enie rury. W pozostałych przypadkach rura polietylenowa powinna spoczywa na spodzie rury ochronnej.
•
Uszczelnienie ko ców rur ochronnych
Przy skrzy owaniach, gdzie nie jest wymagane całkowite wypełnienie przestrzeni pomi dzy rur ochronn i przewodow , przestrze na ko cach rur ochronnych powinna by wypełniona piank poliuretanow na długo około 20 cm.
•
S czki w chowe
S czki w chowe montowane na rurach ochronnych spełniaj rol rury wentylacyjnej.
S czki liniowe lub punktowe mog mie zastosowanie przy prowadzeniu gazoci gu pod nawierzchniami nieprzepuszczalnymi.
