Вид и методы контроля качества сварных соединений полиэтиленовых газопроводов

Содержание

1. Приделы возгорания искусственных и природных газов. Условия возгорания газа.
2. Специальная смазка для газовой арматуры.
3. Соединительные детали (фитинги) полиэтиленовых труб. Сортамент фитингов.
4. Типы и виды счетчиков газа. Газоопасные работы при замене счетчиков.
5. Назначение, функции и принцип действия предохранительно-затворных клапанов (ПЗК) и предохранительно-спускных клапанов (ПСК) для тупиковых и кольцевых систем газоснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Приделы возгорания искусственных и природных газов. Условия возгорания газа.

Горючие газы могут воспламеняться или взрываться, если они смешаны в определенных соотношениях с воздухом и нагреты не ниже температуры их воспламенения. Воспламенение и дальнейшее самопроизвольное горение газовоздушной смеси при определенных соотношениях газа и воздуха возможно при наличии источника огня (даже искры).

Различают нижний и верхний пределы взрываемости — минимальное и максимальное процентное содержание газа в смеси, при которых может произойти воспламенение ее и взрыв.

По химической сущности взрыв газовоздушной смеси — процесс очень быстрого (мгновенного) горения, приводящий к образованию продуктов горения, имеющих высокую температуру) и резкому возрастанию их давления.

Расчетное избыточное давление при взрыве таких смесей следующее: природный газ — 0,75 МПа, пропана и бутана — 0,86, водорода — 0,74, ацетилена — 1,03 МПа. В практических условиях температура взрыва не достигает максимальных значений и возникающие давления ниже указанных, однако они вполне достаточны для разрушения не только обмуровки котлов, зданий, но и металлических емкостей, если в них произойдет взрыв.

Пределы взрываемости смесей горючих газов с воздухом различны и зависят от химического свойства газов.

Основной причиной образования взрывных газовоздушных смесей является утечка газа из систем газоснабжения и отдельных ее элементов (неплотность закрытия арматуры, износ сальниковых уплотнений, разрывы швов газопроводов, негерметичность резьбовых соединений и т. д.), а также несовершенная вентиляция помещений, топки и газоходов котлов и печей, подвальных помещений и различных колодцев подземных коммуникаций. Задачей эксплуатационного персонала газовых систем и установок является своевременное выявление и устранение мест утечек газа и строгое выполнение производственных инструкций по использованию газообразного топлива, а также безусловное качественное выполнение планово-предупредительного осмотра и ремонта систем газоснабжения и газового оборудования.

 

 

 

Условия возгорания газа

Горение газообразного топлива состоит из ряда физических и химических процессов:

 

-        смешение горючего газа с воздухом;

-        подогрев смеси;

-        термическое разложение горючих компонентов;

-        воспламенение и химическое соединение горючих элементов с кислородом воздуха, сопровождаемое образованием факела (пламени) с интенсивным тепловыделением.

 

Обеспечив непрерывный подвод к фронту горения необходимых количеств горючего газа и воздуха, их тщательном перемешивании и нагреве до температуры самовоспламенения, достигается устойчивое  горение газовоздушной смеси.

 

Произвести воспламенение газовоздушной смеси можно следующими способами:

 

-        с помощью нагрева всего объема газовоздушной смеси до температуры самовоспламенения, смесь будет воспламеняться и гореть без постороннего источника зажигания. Этот способ применяется в двигателях внутреннего сгорания, в которых газовоздушную смесь нагревают быстрым сжатием до уровня нужного давления;

 

-        с помощью использования посторонних источников зажигания: высоконагретых тел, запальников и т. д. То есть теперь нагревают не всю газовоздушную смесь до температуры воспламенения, а только часть ее. И применяется этот способ при сжигании газов в горелках газовых приборов.

 

Придется затратить необходимое количество энергии, необходимой для разрыва молекулярных связей и создания новых, чтобы начать реакцию горения газообразного топлива.

 

Молекулы газа и воздуха пребывают в постоянном беспорядочном движении, сопровождающемся столкновениями. Кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре газов. Возрастает энергия столкновения с повышением абсолютной температуры. Сила удара такой молекулы при температуре воспламенения о встречную так велика, что связи между атомами не выдерживают и молекула распадается на атомы. При соединении горючих углеродных и водородных атомов с кислородом выделяется дополнительная энергия, температура молекул повышается и процесс горения приобретает цепной характер со все возрастающей скоростью до полного соединения кислорода с горючими компонентами газа.

С помощью внешнего источника зажигания можно поджечь не каждую газовую смесь. Для процесса воспламенения и дальнейшего сгорания необходимы определенные соотношения объемов сжигаемого газа и подаваемого воздуха. При малом количестве газа и достаточно большом количестве воздуха, гореть самостоятельно смесь не будет, горение прекратится из-за недостаточного количества теплоты для нагрева газовоздушной смеси до температуры воспламенения. В случае с недостатком воздуха в смеси при воспламенении сгорит ограниченное количество газа, и в результате для поддержания температуры не ниже температуры воспламенения газовоздушной смеси выделяемой химической энергии будет мало.

 

Процесс горения газовоздушной смеси требует определенных пределов количества газа и воздуха в газовоздушной смеси, которые называются пределами воспламеняемости или пределами взрываемости. Различают нижний и верхний пределы воспламеняемости. Максимальное содержание газа в газовоздушной смеси, выше которого смесь не воспламеняется без подвода дополнительной теплоты, называется верхним пределом воспламеняемости. Нижний предел воспламеняемости – это минимальное содержание газа в газовоздушной смеси, выраженное в объемных процентах, при котором происходит воспламенение.

 

Газовоздушная смесь, в которой содержание газа больше верхнего предела воспламеняемости, может гореть при подогреве газовоздушной смеси. Если смесь будет подогреваться, то пределы воспламеняемости расширяются за счет снижения нижнего предела воспламеняемости и повышения верхнего. Если газовоздушную смесь нагреть до температуры ее воспламенения, то она воспламенится и будет гореть при любом соотношении газа и воздуха.

 

При содержании газа в газовоздушной смеси меньше нижнего предела воспламеняемости гореть она не будет. При недостаточном количества воздуха – горение будет проходить не полностью.  Значения пределов воспламеняемости зависят также от давления газовоздушной смеси. При повышении давления диапазон между нижним и верхним пределами воспламеняемости расширяется.

 

На величины пределов взрываемости огромное влияние оказывают инертные примеси в газах. Увеличение содержания в газе балласта (N2 и С02) сужает пределы воспламеняемости, а при повышении содержания балласта выше определенных пределов газовоздушная смесь не воспламеняется при любых соотношениях газа и воздуха.

 

 

2. Специальная смазка для газовой арматуры.

 

Арматуры являются составными частями трубопроводов и выполняют функции:  
переключающего органа (отпирание/запирание)  
исполнительного органа (регулирование, смешивание и т.д.).  
Они управляют потоками твердых, жидких и газообразных веществ.  
 
Подходящий смазочный материал для таких деталей арматуры, как уплотнители, сальники, шпиндели,керамические шайбы и пробки для кранов, обеспечивает легкость прохождения веществ по трубопроводу, герметичность и снижает его износ.  
 
Для того чтобы арматуры оставались исправными в течение длительного времени, их необходимо смазывать нашими смазочными материалами, которые соответствуют таким требованиям, как:  
 
устойчивость к различным средам  
уплотнительный и запирающий эффект  
нейтральность к материалам (металлам, полимерам, эластомерам)   совместимость с продуктами питания  
допуск ВАМ на использование в системах, работающих с О.  
допуски DVGW-KTW, OVGW, SVGW и WRC или NSF и USDA на применение в системах или компонентах питьевой воды, а также в пищевой промышленности  разрешение на применение DVGW по DIN EN 377 (в газовых системах) и по DIN 3536 (в газовых арматурах) 

 
ВАМ  -  Федеральное ведомство по исследованию и контролю материалов (ФРГ)  
DVGW-KTW -  Германский Союз производителей газа и воды — рекомендация по использованию полимеров для питьевой воды  
OVGW -  Австрийский Союз производителей газа и воды  
SVGW  -  Швейцарский Союз производителей газа и воды  
WRC  -  Центр исследования воды (США)  
NSF  -  Национальный Санэпидемнадзор (США)  
USDA  -  Департамент сельского хозяйства США 

 

 

 

3. Соединительные детали (фитинги) полиэтиленовых труб. Сортамент фитингов.

Фитинги – комплектующие для пластиковых систем подачи и циркуляции жидкостей, которые несут роль связующих элементов. Фитинги + пластиковые трубы позволяют организовывать соединения практически под любым углом и обеспечивать герметичные переходы с одного диаметра трубы на другой.

В фитингах есть заглушки для труб и вентиля, переходы с пластика на металл абсолютно все, что нужно для создания полноценных пластиковых систем.

 

Трубы пластиковые и фитинги могут быть:

- Поливинилхлоридные

- Металлопластиковые

- Полипропиленовые

- Полиэтиленовые

Используя пластиковые трубы и фитинги, системы монтируются очень быстро и качественно, соединения надежны даже в самых разветвленных местах.

Физические свойства изделий зависят от типа конструкционного материала, используемого в процессе производства труб и соединительных элементов. Основной материал, из которого изготавливаются интересующие нас трубы и фитинги -  полипропилен.

Следовательно, свойства такой продукции будут зависеть от характеристик этой разновидности пластичных полимеров, которая характеризуется следующим качествами:

Способностью выдерживать и очень низкие (до -15 ºС) и достаточно высокие (до 140ºС) температуры. Поэтому полипропиленовые трубы используются при обустройстве линий горячего водоснабжения или напольного отопления, функционирующих при пиковой температуре транспортируемой среды в 95ºС.

Способностью сопротивляться  значительному давлению (до 25 МПа) даже в перегретом состоянии. В итоге трубы полипропиленовые и фитинги к ним монтируют в трубопроводах, рассчитанных на постоянное внутренне давление в 2,5-3,5 МПа. Ну а критическое значение давления, при котором полипропиленовый трубопровод выдержит всего несколько часов работы, равняется 16-20 МПа.

Самой низкой, среди термопластичных полимеров, удельной плотностью – кубический метр такого вещества весит всего 910 килограмм. И благодаря этому качеству у производителей компонентов получаются самые легкие фитинги и трубы – полипропиленовые изделия весят меньше и поливинилхлоридных и полиэтиленовых аналогов.

Сортамент фитингов из полипропилена

Фитинги полипропиленовых труб выпускаются в строгом соответствии с сортаментом трубного проката. То есть соответствующий соединительный элемент должен быть и у самых маленьких (10-миллиметровых) и самых больших (1,6-метровых) труб.

Однако в ГОСТ Р 52134-2003 указано, что для полипропиленовых труб выпускают два типа фитингов – под сварку и под механическое соединение. Причем сварные фитинги  изготавливаются под  любой размер. А вот резьбовые и компрессионные фитинги изготавливают только для трубного проката с диаметром от 10 и до 63 миллиметров.

Кроме того, между сварными и резьбовыми типами соединительных элементов имеется еще одно существенное различие: все сварные фитинги  трубы – полипропиленовые, а резьбовые – металлические.

 

4. Типы и виды счетчиков газа. Газоопасные работы при замене счетчиков.

Газовый счетчик поможет Вам значительно сэкономить в ежемесячной оплате коммунальных услуг газовому хозяйству. 

Купить бытовые, промышленные, газовые счетчики газа с термокоррекцией и термокомпенсатором, на данный момент, может позволить себе каждый. Бытовые счетчики газа, как и другое современное оборудование, имеют обширнейший ассортимент. Каждый тип отличается страной производителем, механизмом действия, ценой. Как всем нам известно, высокая цена не всегда показатель качества товара. Это конечно не значит, что приобретение самого дешевого варианта узла учета газа станет решением вашей потребности, такой прибор может подвести Вас в процессе эксплуатации. Коммуникации газоснабжения и счетчики никогда не устанавливаются на кратковременный период, это заставляет задуматься о долговечности выбранного оборудования. Кроме того, газовые счетчики различаются по своим функциональным возможностям и области применений. Простые типы, как например мембранный счетчик газа, идеальны для индивидуального использования и колоссально просты при эксплуатации, другие рассчитаны на большие расходы газа и используются в различных производственных сферах.

Газовые счетчики по принципу действия разделяются на шесть основных типов:  

мембранный;

ротационный;

турбинный;

ультразвуковой;

      вихревой расходомер;

счетчик газа с термокоррекцией и без неё.

 

  
В коммунальном хозяйстве обычно используются: 

мембранные;

ротационные;

ультразвуковые счетчики.

 

  
Счетчики газа промышленные: 

ротационные;

турбинные;

ультразвуковые;

 

  
Мембранный счетчик газа 
Используется на малых расходах газа. Пропускная способность таких счетчиков редко превышает 40 м3/час (счетчик газа G1,6; G2,5; G4; G6; G10; G16; G25). Основное достоинство таких газовых счетчиков  – простота в эксплуатации и изготовлении, что дает им достаточно высокую точность измерений. С мембранным газовым счетчиком Вас не будет волновать проблема влияние магнитного поля на показания или появление газа под стекленным циферблатом. 
  
Ротационные счетчики 
Одни из первых, а потому были массово распространены. Внутри ротационного газового счетчика вращается ротор настроенный на один оборот при вытеснении определенного объема газа. На счетном механизме счетчика будут видны обороты проделанные ротором. 
  
Турбинный счетчик 
Имеет очень сложную конструкцию, так как турбинный механизм – сложная система работающая на подшипниках внутри корпуса. 
  
Ультразвуковой счетчик 
Ультразвук, который пускается против хода и по ходу тока газа, имеет разность в скорости движения, пропорциональную скорости движения газа. Сравнивая их, получают скорость потока и, таким образом, объём и расход прошедшего газа. 
  
Вихревой расходомер 
Самое сложное и основательное оборудование для учета расхода газа. Вихревые счетчики отличаются высокой пропускной способностью, невероятной мощностью и точностью. Счетчики такого типа используют очень большие предприятия, деятельность которых требует больших объемов потребления газового топлива. 
Счетчик газа с термокомпенсатором обычно мембранного типа. Термокомпенсатор в таком случае встроен в механизм счетчика. 
К промышленным счетчикам обычно применяют корректоры по температуре – высокотехничное оборудование работающее в тандеме с счетчиком.