Phụ kiện đường ống khí đốt tự nhiên: Hướng dẫn về chủng loại, vật liệu & tiêu chuẩn

Tại sao phụ kiện lại quan trọng như đường ống

Hệ thống phân phối khí hiếm khi bị hỏng giữa đường ống chạy thẳng. Nó thất bại ở một khớp. Mỗi khuỷu tay, chữ T, khớp nối và van trong mạng lưới khí đốt tự nhiên đều là điểm rò rỉ tiềm ẩn, đó chính xác là lý do tại sao việc lựa chọn phụ kiện cũng cần được xem xét kỹ lưỡng như chính đường ống.

Các kỹ sư và nhà thầu thường dành hàng tuần để so sánh vật liệu và đường kính ống, sau đó xử lý các phụ kiện như một biện pháp sau - lấy bất cứ thứ gì phù hợp với kích thước ống và tiếp tục. Cách tiếp cận đó có hiệu quả cho đến khi áp suất, chuyển động của đất hoặc sự thay đổi nhiệt độ làm lộ ra sự không phù hợp giữa khớp nối và hệ thống. Lắp đặt các phụ kiện phù hợp ngay lần đầu tiên sẽ tránh được việc đào và nung lại tốn kém sau này.

Các loại phụ kiện đường ống khí đốt tự nhiên phổ biến

Hệ thống đường ống dẫn khí dựa trên một nhóm hình dạng phù hợp khá nhỏ, mỗi hình dạng giải quyết một vấn đề định tuyến hoặc kết nối cụ thể.

• Khuỷu tay - thay đổi hướng, thường ở 45° hoặc 90°, cho phép đường di chuyển xung quanh chướng ngại vật mà không gây áp lực lên thành ống
• Áo phông — phân nhánh một đường chính tới một đường dịch vụ hoặc đường phụ
• Khớp nối và bộ giảm tốc - nối hai đầu ống, có đường kính phù hợp hoặc giảm xuống kích thước nhỏ hơn
• Phụ kiện chuyển tiếp - cầu vật liệu khác nhau, phổ biến nhất ống polyethylene được thiết kế để truyền khí tự nhiên dưới lòng đất kết nối với nguồn điện thép truyền thống
• Mũ và phích cắm - bịt kín các nhánh hoặc đầu đường dây không sử dụng trong quá trình thi công theo giai đoạn
• Van - kiểm soát hoặc ngắt dòng chảy, từ các van chặn đơn giản đến các van an toàn khi dòng chảy quá mức

Các thiết kế có ren, chẳng hạn như khuỷu tay có ren kết hợp uốn cong 90 độ với kết nối nam hoặc nữ, hoạt động tốt khi đường nhựa hoặc kim loại cần đáp ứng khớp nối thiết bị có ren. Van ngắt kiểu bi phục vụ mục đích ngược lại - kiểm soát dòng chảy toàn bộ với tay cầm quay một phần tư để cách ly nhanh trong quá trình bảo trì. Các nhà sản xuất sản xuất phụ kiện HDPE tùy chỉnh được chế tạo cho hệ thống đường ống áp lực thường cung cấp đầy đủ các kích cỡ trên phù hợp với danh mục ống của họ, giúp đơn giản hóa việc tìm nguồn cung ứng cho các dự án lớn.

Lựa chọn vật liệu: PE/HDPE vs Thép vs Đồng thau

Việc lựa chọn vật liệu quyết định hầu hết mọi thứ khác về phụ kiện - cách nó kết nối, thời gian sử dụng và nơi nó có thể được lắp đặt hợp pháp.

Polyethylene đã trở thành chất liệu mặc định cho hệ thống phân phối ngầm mới ở hầu hết các khu vực, phần lớn là do nó hoàn toàn tránh được sự ăn mòn. Chúng tôi đề cập đến sự đánh đổi giữa hai vật liệu ngầm chiếm ưu thế trong so sánh trước đây của chúng tôi về HDPE và thép cho đường ống dẫn khí ngầm , bao gồm các yêu cầu về mã mà mỗi vật liệu kích hoạt. Một phần riêng biệt xem xét cụ thể những đặc tính vật liệu làm cho HDPE thích hợp cho việc truyền khí , từ độ kín khí đến khả năng chống va đập.

Đồng thau giữ vị trí của nó trong các kết nối trên mặt đất và ở cấp độ thiết bị, nơi khả năng gia công và khả năng chịu ren của nó giúp cho công việc bảo trì nhanh chóng trở nên thiết thực. Tuy nhiên, nó không được xếp loại để chôn trực tiếp như PE và thép tráng.

Phương thức kết nối: Fusion, Threaded, Mechanical

Làm thế nào một khớp nối nối với đường ống cũng quan trọng như chất liệu của nó.

Hàn nhiệt hạch là tiêu chuẩn cho hệ thống polyethylene. Phản ứng tổng hợp mông làm nóng các đầu của ống và phụ kiện có đường kính lớn hơn cho đến khi chúng tan chảy, sau đó ép chúng lại với nhau dưới áp suất được kiểm soát để tạo thành một khớp đồng nhất - hàn hai miếng nhựa thành một miếng liên tục một cách hiệu quả. Electrofusion sử dụng một khớp nối có cuộn dây gia nhiệt nhúng, lý tưởng cho các kết nối nhỏ hơn hoặc rãnh chật hẹp nơi máy nhiệt hạch không thể vận hành dễ dàng.

Kết nối ren vẫn phổ biến ở các điểm áp suất thấp, chẳng hạn như nơi đường dẫn khí gặp sự cố ngắt thiết bị, nhưng các quy tắc thường hạn chế ren ở áp suất bằng hoặc dưới 5 psig vì các mối nối ren dễ bị rò rỉ hơn khi rung hoặc chu kỳ nhiệt.

Phụ kiện cơ khí hoặc nén - bao gồm một số khớp nối chuyển tiếp và sửa chữa - dựa vào các miếng đệm và lực kẹp thay vì nhiệt hoặc ren. Chúng rất hữu ích cho việc liên kết và sửa chữa khi thiết bị nhiệt hạch không thực tế, mặc dù chúng thường có mức áp suất thấp hơn so với khớp nối hợp nhất.

Các tiêu chuẩn và quy tắc quản lý các phụ kiện khí đốt

Các phụ kiện gas không phải là nơi để ứng biến — gần như mọi vật liệu và phương pháp kết nối được đề cập ở trên đều được ghi trực tiếp vào các thông số kỹ thuật của ngành.

• ASTM D2513 bao gồm các yêu cầu về vật liệu, kích thước và phản ứng tổng hợp đối với ống, ống và phụ kiện áp suất khí PE được sử dụng trong phân phối khí tự nhiên
• ASTM D2683 bao gồm các phụ kiện PE kết hợp ổ cắm, trong khi ASTM D3261 bao gồm các phụ kiện PE kết hợp đối đầu
• 49 CFR Phần 192, do Cục Quản lý An toàn Đường ống và Vật liệu Nguy hiểm quản lý tại Hoa Kỳ, kết hợp các tiêu chuẩn ASTM này bằng cách tham chiếu vào quy định an toàn đường ống của liên bang

Các tiêu chuẩn này được sửa đổi định kỳ khi vật liệu và công nghệ nhiệt hạch phát triển. cơ quan lập quy liên bang đang cập nhật phiên bản tham chiếu của ASTM D2513 minh họa cách các cơ quan quản lý bắt kịp với nhựa PE mới hơn và công nghệ phụ kiện, đây là một lý do nữa để xác nhận việc tuân thủ quy tắc hiện tại trước khi chỉ định phụ kiện cho bất kỳ dự án mới nào thay vì dựa vào một dự án từ vài năm trước.

Cách chọn phụ kiện phù hợp cho dự án của bạn

Một quy trình lựa chọn thực tế bao gồm một danh sách kiểm tra ngắn:

1. Xác nhận vật liệu và đường kính của ống, vì các phụ kiện phải khớp chính xác với nhau
2. Xác định áp suất vận hành và chọn phụ kiện được đánh giá cao hơn nó, không chỉ bằng nó
3. Quyết định xem đường chạy được chôn dưới đất, trên mặt đất hay chuyển tiếp giữa hai nơi
4. Khớp phương thức kết nối với thiết bị lắp đặt có sẵn — máy nhiệt hạch, công cụ tạo ren hoặc công cụ nén
5. Xác minh phụ kiện có chứng nhận tiêu chuẩn ASTM hoặc mã địa phương liên quan cho dịch vụ gas

Các dự án cơ sở hạ tầng lớn làm cho quá trình này trở nên cụ thể. A Hoàn thành dự án đường ống dẫn khí HDPE dài 58.000 mét cho mạng lưới khí đốt quốc gia Kuwait yêu cầu thông số kỹ thuật lắp đặt nhất quán trên hàng nghìn khớp nối - một quy mô mà ngay cả một sự không khớp khớp nhỏ cũng có thể nhân lên thành một rủi ro đáng kể. Đối với các dự án thuộc mọi quy mô, làm việc với nhóm của chúng tôi đưa ra các đề xuất phù hợp cho từng dự án cụ thể giúp kết hợp phù hợp giữa vật liệu, phương pháp kết nối và mức áp suất trước khi bắt đầu mua sắm.