Các loại ống dẫn khí & Kích thước ống PPR: Hướng dẫn đầy đủ

Câu trả lời trực tiếp: Các loại ống được phê duyệt cho đường dẫn khí

Các loại ống dẫn khí được sử dụng phổ biến nhất là ống thép đen, ống thép không gỉ dạng sóng (CSST), ống đồng và ống polyetylen (PE) . Lựa chọn chính xác phụ thuộc vào việc lắp đặt dưới lòng đất hay trên mặt đất, trong nhà hay ngoài trời và quy chuẩn xây dựng hiện hành của địa phương. Ống PPR - copolyme ngẫu nhiên polypropylen - là không được chấp thuận cho dịch vụ gas ở hầu hết các khu vực pháp lý; nó là vật liệu ống nước nóng và lạnh, không phải vật liệu ống dẫn khí.

Hiểu cả hai loại ống dẫn khí và kích thước ống PPR là vấn đề quan trọng đối với bất kỳ ai lập kế hoạch lắp đặt hệ thống ống nước hoặc khí đốt, vì hai hệ thống này thường chạy qua cùng một tòa nhà và được chỉ định ở cùng một giai đoạn dự án. Hướng dẫn này bao gồm cả hai chủ đề một cách chi tiết thực tế.

Ống thép đen: Tiêu chuẩn cho đường ống dẫn khí trong nhà

Ống thép đen là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất để phân phối khí tự nhiên và propan bên trong các tòa nhà dân cư và thương mại trên khắp Bắc Mỹ và phần lớn châu Âu. Nó được đặt tên theo lớp phủ bề mặt oxit sắt sẫm màu - không giống như ống mạ kẽm, nó không có lớp phủ kẽm, điều này khiến nó được ưa chuộng dùng cho khí đốt vì kẽm có thể bong ra và làm tắc nghẽn bộ điều chỉnh và van.

Ống thép đen dẫn khí được sản xuất để ASTM A53 hoặc ASTM A106 tiêu chuẩn và có sẵn ở độ dày Bảng 40 (tường tiêu chuẩn) và Độ dày Bảng 80 (tường siêu nặng). Lịch trình 40 được sử dụng cho phần lớn việc lắp đặt khí đốt dân dụng. Đặc điểm chính:

• Thích hợp cho áp suất vận hành lên đến 125 PSI trong Phụ lục 40 cho quy mô dân cư điển hình.
• Được nối với các phụ kiện có ren và dope đường ống (chất bịt kín ren được xếp hạng cho khí) hoặc với các mối hàn trong các ứng dụng thương mại.
• Không thích hợp để chôn trực tiếp nếu không có lớp phủ bảo vệ - thép đen trần bị ăn mòn nhanh chóng khi tiếp xúc với đất.
• Quy mô dân cư phổ biến dao động từ ½ inch đến 2 inch NPS ; đường kính lớn hơn được sử dụng trong phân phối thương mại và công nghiệp.

Một lưu ý cài đặt quan trọng: không bao giờ sử dụng ống thép mạ kẽm để dẫn gas . Lớp phủ kẽm phản ứng với một số chất phụ gia khí theo thời gian và có thể tạo ra cặn bột màu trắng làm tắc nghẽn bộ điều chỉnh và làm hỏng các bộ phận của thiết bị. Điều này bị nghiêm cấm rõ ràng theo NFPA 54 (Bộ luật khí đốt nhiên liệu quốc gia) ở Hoa Kỳ.

CSST: Ống thép không gỉ dạng sóng để vận hành linh hoạt

Ống thép không gỉ dạng sóng (CSST) ngày càng trở nên phổ biến kể từ những năm 1990 như là một giải pháp thay thế cho ống thép đen cứng, đặc biệt đối với các trang bị bổ sung và các tình huống định tuyến phức tạp. Đó là một ống thép không gỉ có lớp bọc màu vàng, linh hoạt, có thể uốn quanh các chướng ngại vật và đi xuyên qua các bức tường và dầm mà không cần số lượng ống nối lớn như ống cứng yêu cầu.

Các thương hiệu CSST lớn ở Mỹ bao gồm Gastite, TracPipe và OmegaFlex . CSST được phê duyệt theo ANSI/LC 1 và được liệt kê bởi ICC và NFPA 54. Các điểm thực tiễn chính:

• Có sẵn trong các kích cỡ từ 3/8 inch đến 2 inch (đường kính ống tương đương); việc định cỡ dựa trên bảng công suất dòng chảy do nhà sản xuất cung cấp.
• Lắp đặt nhanh hơn thép đen cứng — các nghiên cứu cho thấy CSST giảm thời gian lắp đặt bằng 30–50% về các công việc dân cư điển hình.
• Yêu cầu liên kết và nối đất là rất quan trọng : CSST phải được nối với hệ thống nối đất điện của tòa nhà vì thành tôn mỏng của nó dễ bị phóng điện do sét gây ra, có thể làm thủng đường ống.
• Không được phép sử dụng ở một số khu vực pháp lý mà không có liên kết bổ sung ở mọi kết nối thiết bị - luôn kiểm tra các sửa đổi mã địa phương.

Ống đồng dẫn khí: Được phép ở một số khu vực, bị cấm ở những khu vực khác

Ống đồng (Loại K và L) được phê duyệt cho dịch vụ gas ở nhiều nơi ở Hoa Kỳ, Canada và Úc, nhưng bị cấm ở một số bang và địa phương do lo ngại về hydro sunfua trong nguồn cung cấp khí phản ứng với đồng tạo thành cặn đồng sunfua. Luôn xác minh mã địa phương trước khi chỉ định đồng cho gas.

Khi được phép, đồng được sử dụng chủ yếu cho các đầu nối thiết bị và các đường chạy ngắn bên trong. Nó được nối với các phụ kiện loe hoặc các mối hàn (đồng thau) - không bao giờ bằng chất hàn chì, điều này bị cấm trong tất cả các ứng dụng khí đốt. Đồng không được sử dụng cho dịch vụ khí ngầm.

Ống Polyethylene (PE): Tiêu chuẩn phân phối khí ngầm

Polyetylen mật độ cao (HDPE) và ống polyethylene mật độ trung bình (MDPE) là những vật liệu chủ đạo cho hệ thống phân phối khí ngầm, từ đường ống tiện ích đến đường dây dịch vụ dân dụng. Ống PE có khả năng chống ăn mòn, đủ linh hoạt để thích ứng với chuyển động của mặt đất và có thể nối được bằng phản ứng tổng hợp nhiệt - tạo ra các mối nối nguyên khối không rò rỉ hoạt động tốt hơn các phụ kiện cơ khí trong dịch vụ chôn dưới đất.

Ống PE dẫn khí được sản xuất để ASTM D2513 ở Mỹ và EN 1555 ở châu Âu. Thông số kỹ thuật chính:

• Mã màu màu vàng (Mỹ) hoặc màu vàng stripe on black (Châu Âu) để xác định dịch vụ gas; không bao giờ sử dụng ống nước PE màu đen trơn để lấy gas.
• Có sẵn trong xếp hạng áp suất: PE 2406, PE 3408, PE 4710 (Ký hiệu Hoa Kỳ) - các con số liên quan đến cơ sở thiết kế thủy tĩnh của vật liệu và ảnh hưởng đến áp suất vận hành cho phép.
• Phải được lắp đặt với độ sâu che phủ tối thiểu là 18 inch (450 mm) thuộc sở hữu tư nhân và 24 inch (600 mm) theo đường bộ theo NFPA 54 và hầu hết các mã địa phương.
• Không thể sử dụng trên mặt đất hoặc bên trong các tòa nhà - PE phải chuyển sang thép hoặc CSST tại điểm mà đường dịch vụ đi vào cấu trúc, sử dụng khớp nối chuyển tiếp đã được phê duyệt.

So sánh loại ống dẫn khí theo ứng dụng

Ống PPR là gì và nó thực sự được sử dụng ở đâu

Ống PPR (polypropylene ngẫu nhiên copolymer) là hệ thống ống nhựa nhiệt dẻo được sử dụng riêng cho cung cấp nước uống nóng và lạnh, sưởi ấm hydronic và vận chuyển chất lỏng công nghiệp . Nó không phải là vật liệu ống dẫn khí. PPR được kết hợp bằng phản ứng tổng hợp nhiệt (hàn ổ cắm hoặc hàn đối đầu), tạo ra các mối nối liền mạch chắc chắn như chính đường ống - một lợi thế chính so với các hệ thống ren hoặc khớp đẩy.

Ống PPR được sản xuất để ISO 15874 (tiêu chuẩn quốc tế) và DIN 8077/8078 (tiêu chuẩn Đức), là những thông số kỹ thuật được tham khảo rộng rãi nhất trên toàn cầu. Nó có mã màu xanh lá cây hoặc trắng cho nước lạnh và thường có màu xám hoặc có sọc đỏ cho hệ thống nước nóng.

PPR phổ biến khắp Châu Âu, Trung Đông, Châu Á và Châu Mỹ Latinh như một giải pháp thay thế cho đồng và thép mạ kẽm trong cấp nước xây dựng. Ở Mỹ, nó được áp dụng chậm hơn, nơi PEX và CPVC thống trị thị trường ống nhựa dân dụng.

Kích thước ống PPR: Kích thước, Độ dày của tường và Xếp hạng áp suất

Kích thước ống PPR tuân theo hệ thống đo lường OD (đường kính ngoài) theo ISO 15874. Ống được phân loại theo SDR (Tỷ lệ kích thước tiêu chuẩn) - tỷ lệ đường kính ngoài với độ dày thành - xác định mức áp suất. Các lớp SDR phổ biến là:

• SDR 11 (PN 10): Xếp hạng cho áp suất làm việc 10 bar; được sử dụng cho hệ thống nước nóng lên đến 60°C.
• SDR 7.4 (PN 16): Xếp hạng cho 16 bar ở 20°C; lớp phổ biến nhất để cung cấp nước nóng và lạnh cho tòa nhà nói chung.
• SDR 6 (PN 20): Bức tường nặng nề; đánh giá ở mức 20 bar; được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc nơi nhiệt độ và áp suất cao cùng tồn tại.

Lưu ý rằng xếp hạng áp suất giảm khi nhiệt độ tăng . Ống PPR PN 16 được định mức ở 16 bar ở 20°C chỉ được định mức cho khoảng 4–5 bar ở 70°C . Luôn tham khảo đường cong giảm xếp hạng của nhà sản xuất khi chỉ định PPR cho các ứng dụng nước nóng hoặc sưởi ấm trên 60°C.

Biểu đồ kích thước ống PPR tiêu chuẩn

Chọn kích thước ống PPR phù hợp cho các ứng dụng phổ biến

Kích thước ống PPR trong cấp nước xây dựng tuân theo nguyên tắc giảm tốc độ dòng chảy và áp suất. Là một hướng dẫn thực tế, các kích thước được sử dụng phổ biến nhất cho các phần khác nhau của việc lắp đặt tòa nhà là:

• Đường kính 20 mm: Kết nối thiết bị riêng lẻ - vòi đơn, nhà vệ sinh, vòi hoa sen, máy giặt. Thích hợp cho các kết nối một điểm cách ống góp khoảng 5 mét.
• Đường kính 25mm: Các đường nhánh ngắn phục vụ 2–3 thiết bị cố định hoặc các kết nối riêng lẻ nơi đường ống dài hơn sẽ làm tăng độ sụt áp.
• Đường kính 32mm: Các tuyến nhánh phục vụ nhóm phòng tắm (bồn cầu, bồn rửa, bồn tắm/vòi sen); kích thước tối thiểu được đề xuất cho một nhánh phòng tắm đầy đủ trong hầu hết các khu dân cư.
• Đường kính ngoài 40mm: Risers phân phối chính trong các tòa nhà dân cư nhỏ; nguồn điện ngang cung cấp cho nhiều phòng tắm.
• Đường kính ngoài 50 mm: Điểm vào và lối lên tòa nhà chính trong các tòa nhà dân cư hoặc thương mại cỡ trung bình.
• 63 mm trở lên: Xây dựng đường ống điện trong các tòa nhà thương mại hoặc nhà ở nhiều tầng lớn hơn; đường ống phân phối nhiệt hydronic.

Một nguyên tắc nhỏ hữu ích: tốc độ dòng nước trong hệ thống PPR phải được giữ ở mức từ 0,5 đến 2,0 m/s . Vận tốc trên 2,0 m/s tạo ra tiếng ồn và làm tăng tốc độ mài mòn ở các phụ kiện; vận tốc dưới 0,5 m/s cho phép tích tụ trầm tích. Đối với hệ thống nước nóng, ưu tiên duy trì tốc độ dưới 1,5 m/s để giảm thiểu ứng suất nhiệt lên các phụ kiện.

Ống PPR so với các vật liệu ống nhựa khác

Các quy tắc lắp đặt chính cho đường dẫn khí: Điều gì không nên sai

Lỗi lắp đặt đường ống dẫn khí gây hậu quả nghiêm trọng về an toàn. Đây là những yêu cầu mã quan trọng nhất và các phương pháp hay nhất bất kể vật liệu ống:

• Kiểm tra áp suất trước khi vận hành: Tất cả các đường ống dẫn khí mới phải được kiểm tra áp suất và chứng minh không bị rò rỉ trước khi kết nối các thiết bị. NFPA 54 yêu cầu thử nghiệm ở mức tối thiểu 1½ lần áp suất vận hành tối đa , với 3 PSI là áp suất thử nghiệm tối thiểu cho các hệ thống hoạt động ở mức hoặc dưới 2 PSI.
• Không có ống nhựa trong nhà để lấy gas: Ống PE (màu vàng) chỉ dành cho dịch vụ ngầm. Chạy ống PE vào hoặc xuyên qua các tòa nhà là vi phạm quy tắc ở hầu hết mọi khu vực pháp lý.
• Bẫy cặn (chân nhỏ giọt) tại mỗi thiết bị: Giảm theo chiều dọc ít nhất 3 inch của ống có nắp ở phía dưới phải được lắp đặt ngay phía thượng nguồn của mọi kết nối thiết bị gas để hứng các mảnh vụn và nước ngưng tụ trước khi nó đi vào van thiết bị.
• Van ngắt thủ công trong tầm tay của mọi thiết bị: Một vòi gas được liệt kê phải được lắp đặt cách mọi thiết bị dùng gas trong vòng 6 feet và trong cùng một phòng, có thể tiếp cận được mà không cần dụng cụ.
• Kích thước ống dựa trên chiều dài và nhu cầu BTU: Ống dẫn khí có kích thước quá nhỏ gây ra hiện tượng giảm áp suất khiến các thiết bị hết nhiên liệu. Luôn sử dụng bảng kích thước trong NFPA 54 hoặc mã khí nhiên liệu địa phương, không phải ước tính theo quy tắc ngón tay cái. A Ống thép đen ½ inch Schedule 40 ở độ cao 10 feet có thể truyền khoảng 175.000 BTU/giờ với mức giảm áp suất WC 0,3 inch — nhưng ở độ cao 100 feet, cùng một đường ống đó chỉ cung cấp khoảng 60.000 BTU/giờ.
• Yêu cầu về giấy phép và kiểm tra: Công việc đường ống dẫn khí đòi hỏi phải có giấy phép và sự kiểm tra ở hầu hết các khu vực pháp lý của Hoa Kỳ. Công việc gas không được phép là một trách nhiệm pháp lý nghiêm trọng và có thể làm mất hiệu lực bảo hiểm của chủ nhà trong trường hợp xảy ra sự cố.