| При реконструкции и прокладке новых газо- и водопроводов, установке распределительных систем сегодня почти повсеместно используются полиэтиленовые трубы низкого давления (ПНД), применение которых дает экономический эффект как в плане долговечности/надежности, так и стоимости работ по их установке.
Прочный и долговечный полиэтилен (ПЭ) (химически стойкий, не подверженный коррозии, легкий) ― материал, наилучшим образом отвечающий требованиям, предъявляемым сегодня к трубопроводам.
Свойства труб ПНД
Популярность и широкое применение труб ПНД обусловлено их эксплуатационными характеристиками и свойствами.
Трубы из полиэтилена низкого давления обладают:
* сопротивлением внутреннему давлению;
* противодействием разрастанию трещин;
* противодействием образованию засечек;
* сопротивлением наружному давлению;
* надежностью при растяжении (напряжение);
* повышенной (в сравнении с металлом) эластичностью;
* необходимой твердостью.
Соединение труб
При горизонтально-направленном бурении (ГНБ) полиэтиленовые трубы соединяются сваркой с помощью разогревающихся муфт или зажимов. Сваривать между собой можно только полиэтилены с похожим индексом размягчения. Это связано с тем, что степень кристаллизации влияет на границу размягчения полиэтилена.
Стыковая сварка с разогревающим элементом
При стыковой сварке с разогревающим элементом концы труб захватываются зажимными элементами и центрируются механически или гидравлически. После подготовки концов труб для процесса сварки торцовые поверхности труб сдвигаются и соединяемые поверхности выравниваются. После этого происходит нагревание разогревающего элемента под контролируемым давлением. Как только торцовые поверхности достигли необходимой для сварки температуры, разогревающий элемент удаляется, и трубы под давлением соединяются. Пока свариваемые поверхности остывают, давление должно поддерживаться.
Стыковые (муфтовые) соединения
Стыковая сварка полиэтиленовых труб полностью автоматизирована, проста и не требует дополнительных расходных материалов и, следовательно, затраты на строительство трубопровода при использовании полиэтиленовых труб будут на 20—40% ниже, чем при прокладке металлических.
При соблюдении правил монтажа надежность муфтовых соединений полиэтиленового трубопровода не уступает традиционным.
Преимуществом муфтового соединения является экономия времени. По подсчетам производителей муфт, этот способ экономит до 85% времени по сравнению с обычной сваркой. Недостатком является необходимость большего диаметра бурового канала.
Силы растяжения
Нагрузки на полиэтиленовые трубы при затягивании в буровое отверстие требуют расчета возникающих сил. В связи с этим важно знать максимально допустимые нагрузки. На основе опыта были получены формулы расчета, которые работают при учете температурного фактора. При повышении температуры способность полиэтилена к растяжению снижается. Например: температура в солнечный день +40°С дает на поверхности трубы +65°С. Однако в среднем слое трубы температура составит только +40°С. В связи с этим опытным путем установлены границы допустимых температур, при которых рекомендуется производить затягивание полиэтиленовых труб в буровой канал.
Для определения допустимых радиусов изгиба трубопровода нужно различать низкие значения давления (перелом) и высокие (растяжение по краям).
Допустимые тяговые силы ограничивают не только растяжение трубы. В зависимости от конструкции затягивающей головки тяговые силы передаются на трубу с помощью сварочного соединения, с помощью фланшевого соединения, а также с помощью приспособления, распираемого в трубе или с помощью болтов.
Характеристики выпускаемых труб
Трубы ПНД изготавливаются из полиэтилена низкого давления методом непрерывной шнековой экструзии. Сегодня выпускают трубы ПНД пяти типов (SDR26, SDR21, SDR13.6, SDR11, SDR9), соответствующих показателям давления (постоянное внутреннее давление воды при 20°С). Соблюдение проектных показателей обеспечит долговечность трубопровода. Правильно подобранные трубы ПНД могут выдерживать постоянное давление в течение 50 лет.
Наружный диаметр выпускаемых труб варьируется от 20 до 1200 мм. Трубы от 6 до 12 м длиной по согласованию с потребителем связываются в пакеты. Трубы, диаметром не более 110 мм, изготавливаются в бухтах от 100 до 2000 м.
|