Underjordiske gassrørtyper: HDPE vs stål, koder og installasjonstips

Det korte svaret: Polyetylen, med belagt stål som sikkerhetskopi

Høytetthetspolyetylen (HDPE) rør, produsert i henhold til ASTM D2513, er materialet som de fleste gassentreprenører vil spesifisere for en underjordisk naturgassledning i dag. Den korroderer ikke, dens smeltesveisede skjøter er sterke nok til å bli behandlet som kontinuerlige rør, og den kan bøye seg rundt hindringer uten å kreve en eneste underjordisk beslag. Belagt stålrør er det legitime andre alternativet, og det er fortsatt nødvendig i enkelte lokaliteter, høytrykkstjenester eller uvanlige jordforhold. Kobber, svart jern, PVC og ubeskyttet stål bør ikke begraves i en gassgrøft med mindre en spesifikk kode eller produsentoppføring sier at de kan.

Den konklusjonen er viktig fordi feil i underjordiske gassrør ikke er som feil i rør over bakken. En liten lekkasje under en innkjørsel kan forbli uoppdaget i årevis, og hele ledningen må graves ut for å reparere den. Materialevalg er derfor ikke en preferanseøvelse; det er en avgjørelse om samsvar og sikkerhet.

Hvorfor HDPE-rør har blitt standard for underjordiske gasslinjer

Polyetylenrør for gassservice er et velprøvd, regulert produkt, ikke et generisk plastrør. Den er produsert spesifikt i henhold til ASTM D2513-standarden og fremstår typisk som et SDR 11-rør med en identifikasjonsstripe og trykte markeringer som angir materialklasse og trykkklassifisering. For de fleste bolig- og kommersielle gassdistribusjonssystemer er PE4710-harpiks, også solgt som PE100 i mange globale markeder, materialkvaliteten som gjeldende spesifikasjoner krever.

Tre kjennetegn forklarer hvorfor HDPE dominerer det underjordiske markedet:

• Korrosjonsbestandighet. Polyetylen krever ikke innpakning, belegg eller katodisk beskyttelse, noe som betyr at det ikke er noe som kan brytes ned over tid i fuktig eller sur jord.
• Fusjonsfuger. Butt fusion og elektrofusjon forener PE-rør ved å smelte materialene sammen, og produserer en skjøt som er lekkasjefri og ofte sterkere enn selve rørveggen. Ingen mekaniske koblinger, gjenger eller løsemiddelsementerte skjøter er nødvendig under karakter.
• Holdbarhet under bevegelse under bakken. PE-rør kan bøye seg med jordsetninger, frostbevegelser og til og med mindre seismisk aktivitet uten å sprekke, noe som er en stor fordel fremfor stive metallrør.

Det er imidlertid vilkår knyttet til bruk av PE gassrør. Fordi materialet er ikke-metallisk, krever koden en sportråd begravd med røret slik at fremtidige utgravninger kan lokalisere linjen. PE-rør skal også beskyttes mot direkte sollys ved oppbevaring, og det er ikke beregnet for utsatte løp over bakken. I en typisk installasjon går PE-ledningen over til stål eller CSST over bakken ved et stigerør plassert ved måleren eller bygningsveggen.

Når kodefunksjonærer eller prosjektbetingelser krever stålrør

Stål er fortsatt det spesifiserte materialet for mange underjordiske gassinstallasjoner, spesielt i kommersielle og industrielle prosjekter der høyere driftstrykk, risiko for mekanisk skade eller lokale endringer i drivstoffgasskoden favoriserer en metallisk linje. Kode-baseline-materialet er standardvekt Schedule 40 smijern eller stålrør, galvanisert eller på annen måte beskyttet mot korrosjon.

Galvanisering alene er imidlertid ikke tilstrekkelig beskyttelse for nedgravd stål i de fleste jordarter. Den aksepterte praksisen er å pakke røret med et korrosjonsbeskyttelsessystem som Scotch coat, møllepåført beskyttende tape eller et ekstrudert polyetylenbelegg, og i aggressiv jord er det lagt til et konstruert katodisk beskyttelsessystem. Ubeskyttet svart stål begravd i jord vil begynne å korrodere raskt; den utvendige rusten, kombinert med de indre svovelforbindelsene som finnes i naturgass, forkorter levetiden dramatisk.

Stålrør gir også en skjøtebekymring: en gjenget Schedule 40-skjøt er akseptabel under mange koder, men gjengede koblinger er et vanlig lekkasjepunkt når røret utsettes for vedvarende bøyning og vibrasjon av jordsetninger. Av denne grunn foretrekker mange entreprenører å ha stållengder sveiset fremfor gjenget når løpet skal graves ned.

Velg stål når et gassverk, lokal inspektør eller ingeniørspesifikasjoner eksplisitt krever det, når gravdybden må være minimal, eller når ledningen vil krysse et område der jorda er så steinete at et plastrør kan bli punktert ved tilbakefylling før det dekkes. Ellers vil HDPE nesten alltid være det enklere, rimeligere og lengre valget.

Rørmaterialer for å holde seg unna en gassgrøft

Neien materialer som er helt tilstrekkelige for vann, drenering eller innvendige gassrør, hører ikke hjemme under jorden i et gasssystem. Å vite hvilke du skal nekte er like viktig som å vite hvilken du skal kjøpe.

Svart jernrør er standardmateriale for innvendige gassledninger i mange bygninger, men det har ingen korrosjonsbeskyttelse og må ikke graves ned direkte. Kobber har blitt forbudt av de fleste drivstoffgasskoder fordi svovelforbindelser i naturgass angriper kobber, og produserer etsende belegg som kan svikte innen få år. PVC er den vanligste feilidentifikasjonen blant mindre erfarne kjøpere: PVC-avløpsrør er verken trykkklassifisert for gass eller tillatt i henhold til koden, og løsemiddelsementerte skjøter kan åpne seg når jord beveger seg. CSST er designet for innendørs fleksible gassløp; bare spesifikke oppførte direkte nedgravningsversjoner kan installeres under jorden, og selv de må vanligvis føres gjennom en rørledning og festes til jordingssystemet.

Installasjonsregler som gjelder for enhver underjordisk gassledning

Det beste røret i verden vil mislykkes i en inspeksjon hvis det graves ned feil. International Fuel Gas Code og International Residential Code, som danner grunnlaget for de fleste lokale gassrørforskrifter, setter testbare krav som gjelder både polyetylen- og stålsystemer.

• Gravdybde. Gassledninger er vanligvis pålagt å ha minst 12 til 18 tommer deksel, med dypere dekke under innkjørsler og kjøretøytrafikkområder. Lokale myndigheter kan øke den dybden; sjekk endringsarket før grøfting.
• Tracertråd og merketape. Ikke-metalliske rør må installeres med en kontinuerlig sportråd som går til et testpunkt, og mange jurisdiksjoner krever også et detekterbart advarselstape over røret for å varsle gravemaskiner.
• Tilbakefyllingsbeskyttelse. Det første laget med tilbakefylling må være fritt for steiner og skarpt rusk; sand eller fin jord brukes ofte for å beskytte røret og eventuelt belegg mot skade.
• Trykktest. Underjordiske rørledninger må trykkprøves før grøften gjenfylles, slik at det oppdages lekkasjer mens de fortsatt er tilgjengelige.
• Tillatelse og befaring. De fleste kommuner krever tillatelse for ethvert gassledningsarbeid og vil planlegge en inspeksjon ved åpen grøft. Å jobbe uten inspeksjonen ugyldiggjør forsikringsdekningen i mange tilfeller.

Hvert av disse kravene eksisterer fordi nedgravde rør ikke kan inspiseres visuelt senere. Kostnaden for å gjøre jobben riktig ved installasjonstidspunktet er trivielle sammenlignet med kostnadene ved å grave ut en betongoppkjørsel for å finne en lekkasje.

Hva du skal se etter når du kjøper rør for et underjordisk gassprosjekt

Ikke alle polyetylenrør er godkjent for gass, og ikke alle leverandører har produksjonskontroller for å levere et konsistent produkt. Når du sammenligner tilbud, kontroller de fire punktene som skiller et kodekompatibelt materiale fra en ansvarsrisiko.

Først må røret produseres i henhold til en anerkjent gassstandard, slik som ASTM D2513 i Nord-Amerika, ISO 4437 for gass i mange internasjonale markeder, eller den relevante nasjonale standarden, og den må merkes deretter. For det andre bør det være sammensatt fra jomfru PE4710 eller PE100 harpiks; resirkulerte eller tredjeparts forbindelser gir lavere kostnader, men de har ikke dataene om spenningsbrudd som gasstjenesten krever. For det tredje skal produsenten kunne dokumentere kvalitetskontroll gjennom et ISO 9001-sertifisert produksjonssystem og et internt laboratorium som tester hver batch. For det fjerde, sjekk sporbarhetsmerkingen på røret, som skal identifisere produsent, materialklasse, trykkklassifisering og produksjonsdato i permanent trykk.

Produsenter som betjener eksportgassmarkeder, som Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. i Shanghai, Kina, strukturerer vanligvis HDPE-linjen sin spesifikt rundt disse kravene. Shanghai Zhongsu produserer en dedikert HDPE rør for gass distribusjon, driver et 70 000 kvadratmeter stort anlegg, og har ISO 9001, ISO 14001 og OHSAS 18001 sertifisering, sammen med et CNAS-akkreditert laboratorium for material- og trykktesting. Det praktiske poenget for en kjøper er at en gassledning bare er så god som kombinasjonen av materialkvalitet, produksjonskontroll og installasjonskvalitet bak. Et billig, umerket rør begravd på feil dybde kan oppheve alle andre deler av et godt designet system.