ข้อต่อท่อก๊าซธรรมชาติ: คู่มือประเภท วัสดุ และมาตรฐาน

เหตุใดข้อต่อจึงมีความสำคัญพอๆ กับท่อ

ระบบจ่ายก๊าซมักจะล้มเหลวในช่วงกลางของท่อตรง มันล้มเหลวที่ข้อต่อ ข้องอ ที คัปปลิ้ง และวาล์วทุกตัวในเครือข่ายก๊าซธรรมชาติเป็นจุดรั่วที่อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเลือกข้อต่อจึงสมควรได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดพอๆ กับตัวท่อ

วิศวกรและผู้รับเหมามักใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการเปรียบเทียบวัสดุและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ จากนั้นจึงพิจารณาข้อต่อฟิตติ้งในภายหลัง โดยหยิบขนาดที่ตรงกับขนาดท่อแล้วเดินหน้าต่อไป วิธีการดังกล่าวจะใช้ได้จนกว่าความดัน การเคลื่อนที่ของดิน หรือการแกว่งของอุณหภูมิจะเผยให้เห็นความไม่ตรงกันระหว่างการติดตั้งและระบบ การติดตั้งอุปกรณ์ให้ถูกต้องในครั้งแรกจะช่วยหลีกเลี่ยงการขุดค้นและการหลอมรวมใหม่ในภายหลัง

ประเภททั่วไปของอุปกรณ์ท่อก๊าซธรรมชาติ

ระบบท่อแก๊สอาศัยรูปทรงข้อต่อที่ค่อนข้างเล็ก ซึ่งแต่ละรูปแบบช่วยแก้ปัญหาเส้นทางหรือการเชื่อมต่อเฉพาะได้

• ข้อศอก — เปลี่ยนทิศทาง โดยทั่วไปจะเป็น 45° หรือ 90° ปล่อยให้เส้นนำทางไปรอบๆ สิ่งกีดขวางโดยไม่ทำให้ผนังท่อเครียด
• ประเดิม — แยกสายหลักออกจากสายบริการหรือสายรอง
• ข้อต่อและตัวลดขนาด — เชื่อมต่อปลายท่อทั้งสองโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางที่ตรงกันหรือลดขนาดให้เล็กลง
• อุปกรณ์เปลี่ยนผ่าน — สะพานวัสดุที่ไม่เหมือนกันโดยส่วนใหญ่ ท่อโพลีเอทิลีนที่ออกแบบมาเพื่อการส่งก๊าซธรรมชาติใต้ดิน เชื่อมต่อกับโครงเหล็กเดิม
• หมวกและปลั๊ก — ปิดกิ่งหรือปลายสายที่ไม่ได้ใช้ระหว่างการก่อสร้างตามฉาก
• วาล์ว — ควบคุมหรือปิดการไหล ตั้งแต่วาล์วหยุดธรรมดาไปจนถึงวาล์วนิรภัยที่ไหลเกิน

การออกแบบเกลียว เช่น ข้อศอกเกลียวที่รวมส่วนโค้ง 90 องศาเข้ากับข้อต่อตัวเมียหรือตัวผู้ ทำงานได้ดีในกรณีที่เส้นพลาสติกหรือโลหะต้องตรงกับข้อต่ออุปกรณ์เกลียว วาล์วปิดแบบบอลมีจุดประสงค์ตรงกันข้าม นั่นคือการควบคุมการไหลแบบเต็มรูพร้อมด้ามจับแบบหมุนสี่รอบเพื่อการแยกที่รวดเร็วในระหว่างการบำรุงรักษา ผู้ผลิตที่ผลิต อุปกรณ์ HDPE แบบกำหนดเองที่สร้างขึ้นสำหรับระบบท่อแรงดัน โดยทั่วไปแล้วจะเสนอผลิตภัณฑ์ทั้งหมดข้างต้นในขนาดที่ตรงกับแค็ตตาล็อกไปป์ ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการจัดหาสำหรับโครงการขนาดใหญ่

การเลือกวัสดุ: PE/HDPE กับเหล็กและทองเหลือง

การเลือกใช้วัสดุช่วยขับเคลื่อนเกือบทุกอย่างเกี่ยวกับข้อต่อ ไม่ว่าจะเป็นวิธีการเชื่อมต่อ อายุการใช้งานที่ยาวนาน และตำแหน่งที่สามารถติดตั้งได้อย่างถูกกฎหมาย

โพลีเอทิลีนกลายเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับงานจำหน่ายใต้ดินใหม่ในภูมิภาคส่วนใหญ่ สาเหตุหลักมาจากการหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนโดยสิ้นเชิง เราได้กล่าวถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างวัสดุใต้ดินทั้งสองที่โดดเด่นในนั้น การเปรียบเทียบ HDPE และเหล็กสำหรับท่อส่งก๊าซใต้ดินก่อนหน้านี้ รวมถึงข้อกำหนดรหัสที่ทริกเกอร์วัสดุแต่ละรายการ ชิ้นส่วนที่แยกออกมาดูโดยเฉพาะ คุณสมบัติของวัสดุที่ทำให้ HDPE เหมาะสมกับการส่งก๊าซ ตั้งแต่ความหนาแน่นของก๊าซไปจนถึงความต้านทานแรงกระแทก

ทองเหลืองคงตำแหน่งการเชื่อมต่อเหนือพื้นดินและระดับอุปกรณ์ โดยที่ความสามารถในการขึ้นรูปและความทนทานต่อเกลียวทำให้การบริการรวดเร็วใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม ไม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการฝังโดยตรงเช่นเดียวกับ PE และเหล็กเคลือบ

วิธีการเชื่อมต่อ: ฟิวชั่น, เกลียว, เครื่องกล

ข้อต่อท่อมีความสำคัญพอๆ กับส่วนประกอบที่ทำจากท่ออย่างไร

การเชื่อมฟิวชั่น เป็นมาตรฐานสำหรับระบบโพลีเอทิลีน ฟิวชั่นแบบชนวนจะให้ความร้อนที่ปลายของท่อและข้อต่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจนละลาย จากนั้นจึงอัดเข้าด้วยกันภายใต้แรงกดดันที่ควบคุมได้เพื่อสร้างข้อต่อที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยสามารถเชื่อมพลาสติกสองชิ้นให้เป็นชิ้นเดียวต่อเนื่องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ อิเล็กโทรฟิวชันใช้ข้อต่อที่มีคอยล์ทำความร้อนแบบฝัง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อขนาดเล็กหรือร่องลึกที่แน่นหนาซึ่งเครื่องฟิวชันไม่สามารถทำงานได้ง่าย

การเชื่อมต่อแบบเกลียว ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปที่จุดแรงดันต่ำ เช่น บริเวณที่ท่อแก๊สบรรจบกับอุปกรณ์ปิด แต่โดยทั่วไปรหัสจะจำกัดการทำเกลียวไว้ที่แรงดันที่หรือต่ำกว่า 5 psig เนื่องจากข้อต่อเกลียวมีแนวโน้มที่จะรั่วไหลมากกว่าภายใต้การสั่นสะเทือนหรือวงจรความร้อน

อุปกรณ์ทางกลหรือการบีบอัด — รวมถึงข้อต่อเปลี่ยนผ่านและซ่อมแซมบางส่วน — อาศัยปะเก็นและแรงจับยึดมากกว่าความร้อนหรือเกลียว มีประโยชน์สำหรับการผูกและการซ่อมแซมในกรณีที่อุปกรณ์ฟิวชันไม่สามารถใช้งานได้จริง แม้ว่าโดยทั่วไปจะมีอัตราแรงดันต่ำกว่าข้อต่อแบบหลอมก็ตาม

มาตรฐานและรหัสที่ใช้ควบคุมอุปกรณ์แก๊ส

อุปกรณ์ติดตั้งแก๊สไม่ใช่ที่สำหรับด้นสด — เกือบทุกวัสดุและวิธีการเชื่อมต่อที่อ้างถึงข้างต้นได้รับการเขียนลงในข้อกำหนดเฉพาะของอุตสาหกรรมโดยตรง

• ASTM D2513 ครอบคลุมข้อกำหนดด้านวัสดุ ขนาด และฟิวชั่นสำหรับท่อ ท่อ และข้อต่อแรงดันแก๊ส PE ที่ใช้ในการจ่ายก๊าซธรรมชาติ
• ASTM D2683 ครอบคลุมอุปกรณ์ PE แบบซ็อกเก็ตฟิวชั่น ในขณะที่ ASTM D3261 ครอบคลุมอุปกรณ์ PE แบบเชื่อมต่อชน
• 49 CFR ส่วนที่ 192 ซึ่งบริหารงานในสหรัฐอเมริกาโดยฝ่ายบริหารความปลอดภัยของท่อและวัสดุอันตราย ได้รวมเอามาตรฐาน ASTM เหล่านี้โดยการอ้างอิงในกฎระเบียบด้านความปลอดภัยของท่อส่งก๊าซของรัฐบาลกลาง

มาตรฐานเหล่านี้ได้รับการแก้ไขเป็นระยะๆ เมื่อวัสดุและเทคโนโลยีฟิวชันมีการพัฒนา การออกกฎของรัฐบาลกลางที่อัปเดต ASTM D2513 ฉบับอ้างอิง แสดงให้เห็นว่าหน่วยงานกำกับดูแลก้าวทันเทคโนโลยี PE เรซินและเทคโนโลยีข้อต่อรุ่นใหม่ได้อย่างไร ซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ต้องยืนยันการปฏิบัติตามหลักปฏิบัติในปัจจุบัน ก่อนที่จะระบุข้อต่อในโครงการใหม่ใดๆ แทนที่จะอาศัยโครงการเมื่อไม่กี่ปีก่อน

วิธีเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ

กระบวนการคัดเลือกเชิงปฏิบัติมีรายการตรวจสอบสั้นๆ ดังนี้:

1. ตรวจสอบวัสดุท่อและเส้นผ่านศูนย์กลาง เนื่องจากข้อต่อต้องตรงกันทุกประการ
2. กำหนดแรงดันใช้งานและเลือกข้อต่อที่มีพิกัดสูงกว่า ไม่ใช่แค่เท่ากับแรงดันเท่านั้น
3. ตัดสินใจว่าการวิ่งนั้นถูกฝัง เหนือพื้นดิน หรือเป็นการเปลี่ยนระหว่างทั้งสอง
4. จับคู่วิธีเชื่อมต่อกับอุปกรณ์การติดตั้งที่มีอยู่ — เครื่องจักรฟิวชัน เครื่องมือทำเกลียว หรือเครื่องมือบีบอัด
5. ตรวจสอบว่าข้อต่อมีใบรับรอง ASTM หรือรหัสท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องสำหรับบริการแก๊ส

โครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ทำให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างเป็นรูปธรรม ก โครงการวางท่อส่งก๊าซ HDPE ยาว 58,000 เมตรสำหรับเครือข่ายก๊าซแห่งชาติของคูเวตแล้วเสร็จ ต้องการข้อกำหนดเฉพาะด้านการติดตั้งที่สอดคล้องกันสำหรับข้อต่อหลายพันข้อ — ระดับที่แม้แต่ข้อต่อเล็กๆ น้อยๆ ที่ไม่ตรงกันก็อาจเพิ่มความเสี่ยงอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับโครงการทุกขนาดที่ทำงานด้วย ทีมงานของเราสำหรับคำแนะนำในการติดตั้งเฉพาะโครงการ ช่วยจับคู่วัสดุ วิธีการเชื่อมต่อ และพิกัดแรงดันที่เหมาะสมก่อนเริ่มการจัดซื้อ