ประเภทท่อส่งก๊าซใต้ดิน: HDPE เทียบกับเหล็ก รหัส และคำแนะนำในการติดตั้ง

คำตอบสั้นๆ: โพลีเอทิลีน โดยมีเหล็กเคลือบเป็นตัวสำรอง

ท่อโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ที่ผลิตตามมาตรฐาน ASTM D2513 เป็นวัสดุที่ผู้รับเหมาก๊าซส่วนใหญ่จะระบุสำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติใต้ดินในปัจจุบัน ไม่เป็นสนิม ข้อต่อเชื่อมฟิวชันมีความแข็งแรงพอที่จะใช้เป็นท่อต่อเนื่องได้ และสามารถโค้งงอไปรอบๆ สิ่งกีดขวางได้โดยไม่ต้องใช้ข้อต่อใต้ดินแม้แต่ตัวเดียว ท่อเหล็กเคลือบเป็นตัวเลือกที่สองที่ถูกต้องตามกฎหมาย และยังจำเป็นต้องใช้ในบางท้องที่ บริการแรงดันสูง หรือสภาพดินที่ผิดปกติ ไม่ควรฝังทองแดง เหล็กดำ พีวีซี และเหล็กที่ไม่มีการป้องกันในท่อก๊าซ เว้นแต่จะมีรหัสเฉพาะหรือรายชื่อผู้ผลิตระบุไว้ว่าทำได้

ข้อสรุปดังกล่าวมีความสำคัญเนื่องจากความล้มเหลวของท่อก๊าซใต้ดินไม่เหมือนกับความล้มเหลวของท่อเหนือพื้นดิน รอยรั่วเล็กๆ ใต้ถนนรถแล่นอาจตรวจไม่พบเป็นเวลาหลายปี และต้องขุดลอกเส้นทั้งหมดเพื่อซ่อมแซม การเลือกวัสดุจึงไม่ใช่แบบฝึกหัดที่ต้องการ เป็นการตัดสินใจเรื่องการปฏิบัติตามรหัสและความปลอดภัย

ทำไมท่อ HDPE ถึงกลายเป็นมาตรฐานสำหรับท่อแก๊สใต้ดิน

ท่อโพลีเอทิลีนสำหรับบริการแก๊สเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและมีการควบคุม ไม่ใช่ท่อพลาสติกทั่วไป ผลิตขึ้นตามมาตรฐาน ASTM D2513 โดยเฉพาะ และโดยทั่วไปจะปรากฏเป็นท่อ SDR 11 โดยมีแถบระบุและเครื่องหมายพิมพ์ที่ระบุระดับวัสดุและระดับแรงดัน สำหรับระบบจำหน่ายก๊าซที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ เรซิน PE4710 ซึ่งจำหน่ายในชื่อ PE100 ในตลาดทั่วโลกหลายแห่ง ถือเป็นเกรดวัสดุตามข้อกำหนดเฉพาะในปัจจุบัน

ลักษณะสามประการอธิบายว่าทำไม HDPE จึงครองตลาดใต้ดิน:

• ความต้านทานการกัดกร่อน โพลีเอทิลีนไม่ต้องการการห่อ การเคลือบ หรือการป้องกันแคโทดิก ซึ่งหมายความว่าไม่มีอะไรที่จะย่อยสลายเมื่อเวลาผ่านไปในดินชื้นหรือเป็นกรด
• ข้อต่อฟิวชั่น Butt fusion และ electrofusion เชื่อมต่อท่อ PE โดยการหลอมวัสดุเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดข้อต่อที่ไม่มีการรั่วซึมและมักจะแข็งแรงกว่าผนังท่อ ไม่จำเป็นต้องมีข้อต่อแบบกลไก เกลียว หรือข้อต่อแบบซีเมนต์ตัวทำละลายที่ต่ำกว่าเกรด
• ความทนทานขณะเคลื่อนที่บนพื้น ท่อ PE สามารถโค้งงอได้ตามการทรุดตัวของดิน การเคลื่อนที่ของน้ำแข็ง และแม้แต่แผ่นดินไหวเล็กน้อยโดยไม่มีการแตกร้าว ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือท่อโลหะที่มีความแข็ง

อย่างไรก็ตามมีเงื่อนไขแนบท้ายการใช้ท่อแก๊สพีอี เนื่องจากวัสดุไม่ใช่โลหะ รหัสจึงต้องมีลวดตามรอยฝังอยู่กับท่อเพื่อให้การขุดค้นในอนาคตสามารถระบุตำแหน่งของท่อได้ ท่อ PE จะต้องได้รับการปกป้องจากแสงแดดโดยตรงเมื่อจัดเก็บ และไม่ได้มีไว้สำหรับการใช้งานเหนือพื้นดิน ในการติดตั้งทั่วไป สาย PE จะเปลี่ยนไปใช้เหล็กหรือ CSST เหนือพื้นดินที่ไรเซอร์ซึ่งอยู่ที่มิเตอร์หรือผนังอาคาร

เมื่อเจ้าหน้าที่รหัสหรือเงื่อนไขโครงการต้องการท่อเหล็ก

เหล็กยังคงเป็นวัสดุที่ระบุสำหรับการติดตั้งก๊าซใต้ดินหลายแห่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมที่แรงกดดันในการทำงานสูงกว่า ความเสี่ยงต่อความเสียหายทางกล หรือการแก้ไขรหัสก๊าซเชื้อเพลิงในท้องถิ่นชอบเส้นโลหะ วัสดุรหัสพื้นฐานคือเหล็กดัดหรือท่อเหล็กตาราง 40 น้ำหนักมาตรฐาน ชุบสังกะสีหรือป้องกันการกัดกร่อน

อย่างไรก็ตาม การชุบสังกะสีเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับการป้องกันเหล็กที่ฝังอยู่ในดินส่วนใหญ่ แนวทางปฏิบัติที่เป็นที่ยอมรับคือการพันท่อด้วยระบบป้องกันการกัดกร่อน เช่น สก๊อตช์โค้ต เทปป้องกันที่ใช้ในงานโรงงาน หรือการเคลือบโพลีเอทิลีนแบบอัดขึ้นรูป และในดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ระบบป้องกันแคโทดิกที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมจะถูกเพิ่มเข้าไป เหล็กสีดำที่ไม่มีการป้องกันที่ฝังอยู่ในดินจะเริ่มสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว สนิมภายนอกรวมกับสารประกอบกำมะถันภายในที่พบในก๊าซธรรมชาติทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างมาก

ท่อเหล็กยังก่อให้เกิดความกังวลต่อข้อต่อ: ข้อต่อแบบเกลียว Schedule 40 เป็นที่ยอมรับได้ภายใต้รหัสต่างๆ แต่การเชื่อมต่อแบบเกลียวเป็นจุดรั่วที่พบบ่อยเมื่อท่ออยู่ภายใต้การโค้งงอและการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องของการทรุดตัวของดิน ด้วยเหตุนี้ ผู้รับเหมาหลายรายจึงนิยมเชื่อมเหล็กที่มีความยาวมากกว่าการร้อยเกลียวเมื่อจะฝังส่วนที่เป็นเหล็ก

เลือกเหล็กเมื่อหน่วยงานด้านก๊าซ ผู้ตรวจสอบในพื้นที่ หรือข้อกำหนดทางวิศวกรรมกำหนดไว้อย่างชัดเจน เมื่อความลึกของการฝังต้องน้อยที่สุด หรือเมื่อเส้นจะตัดผ่านบริเวณที่ดินมีหินมากจนท่อพลาสติกอาจถูกเจาะด้วยวัสดุทดแทนก่อนที่จะถูกปกคลุม มิฉะนั้น HDPE จะเป็นตัวเลือกที่ง่ายกว่า ถูกกว่า และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเกือบทุกครั้ง

วัสดุท่อที่ต้องเก็บให้พ้นร่องลึกแก๊ส

วัสดุบางอย่างที่เพียงพอสำหรับน้ำ การระบายน้ำ หรือท่อก๊าซภายในอย่างสมบูรณ์ไม่ได้อยู่ในระบบแก๊ส การรู้ว่าอันไหนที่จะปฏิเสธมีความสำคัญพอ ๆ กับการรู้ว่าจะซื้ออันไหน

ท่อเหล็กดำ เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับท่อแก๊สภายในอาคารหลายหลัง แต่ไม่มีการป้องกันการกัดกร่อน และต้องไม่ฝังโดยตรง ทองแดง ถูกห้ามโดยรหัสก๊าซเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ เนื่องจากสารประกอบกำมะถันในก๊าซธรรมชาติโจมตีทองแดง ทำให้เกิดระดับการกัดกร่อนที่อาจล้มเหลวภายในไม่กี่ปี พีวีซี เป็นการระบุที่ผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในหมู่ผู้ซื้อที่มีประสบการณ์น้อย: ท่อระบายน้ำ พีวีซี ไม่ได้รับการจัดอันดับแรงดันสำหรับก๊าซหรือไม่ได้รับอนุญาตตามรหัส และข้อต่อที่ยึดด้วยตัวทำละลายสามารถเปิดได้เมื่อดินเคลื่อนที่ CSST ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้แก๊สแบบยืดหยุ่นภายในอาคาร เฉพาะรุ่นฝังโดยตรงที่ระบุไว้เท่านั้นที่สามารถติดตั้งไว้ใต้ดินได้ และโดยทั่วไปแล้วแม้แต่รุ่นเหล่านั้นจะต้องถูกส่งผ่านท่อร้อยสายและเชื่อมต่อกับระบบสายดิน

กฎการติดตั้งที่ใช้กับท่อแก๊สใต้ดิน

ท่อที่ดีที่สุดในโลกจะไม่ผ่านการตรวจสอบหากฝังไว้อย่างไม่ถูกต้อง รหัสก๊าซเชื้อเพลิงระหว่างประเทศและรหัสที่อยู่อาศัยระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นพื้นฐานของกฎระเบียบด้านท่อก๊าซในท้องถิ่นส่วนใหญ่ ได้กำหนดข้อกำหนดที่ทดสอบได้ซึ่งใช้กับทั้งระบบโพลีเอทิลีนและเหล็ก

• ความลึกของการฝังศพ โดยทั่วไปท่อแก๊สจะต้องมีฝาปิดอย่างน้อย 12 ถึง 18 นิ้ว โดยมีฝาปิดลึกใต้ทางรถวิ่งและพื้นที่สัญจรของยานพาหนะ เจ้าหน้าที่ท้องถิ่นสามารถเพิ่มความลึกนั้นได้ ตรวจสอบใบแก้ไขก่อนการขุดร่องลึก
• ลวด Tracer และเทปทำเครื่องหมาย ต้องติดตั้งท่อที่ไม่ใช่โลหะด้วยลวดติดตามต่อเนื่องที่วิ่งไปยังจุดทดสอบ และเขตอำนาจศาลหลายแห่งยังจำเป็นต้องมีเทปเตือนที่ตรวจจับได้เหนือท่อเพื่อแจ้งเตือนรถขุด
• การป้องกันโฆษณาทดแทน โฆษณาทดแทนชั้นแรกต้องไม่มีหินและเศษมีคม โดยทั่วไปจะใช้ทรายหรือดินละเอียดเพื่อป้องกันท่อและสารเคลือบไม่ให้เสียหาย
• การทดสอบความดัน ท่อใต้ดินจะต้องได้รับการทดสอบด้วยแรงดันก่อนที่จะทำการถมกลับ เพื่อที่จะพบรอยรั่วในขณะที่ยังเข้าถึงได้
• การอนุญาตและการตรวจสอบ เทศบาลส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีใบอนุญาตสำหรับงานท่อก๊าซ และจะกำหนดเวลาการตรวจสอบที่เวทีเปิด การทำงานโดยไม่มีการตรวจสอบจะทำให้ความคุ้มครองประกันเป็นโมฆะในหลายกรณี

ข้อกำหนดแต่ละข้อมีอยู่เนื่องจากไม่สามารถตรวจสอบท่อที่ฝังอยู่ด้วยสายตาได้ในภายหลัง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการอย่างถูกต้อง ณ เวลาที่ติดตั้งนั้นถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายในการขุดถนนคอนกรีตเพื่อหารูรั่ว

สิ่งที่ต้องมองหาเมื่อซื้อท่อสำหรับโครงการก๊าซใต้ดิน

ไม่ใช่ทุกท่อโพลีเอทิลีนจะได้รับการอนุมัติสำหรับก๊าซ และไม่ใช่ซัพพลายเออร์ทุกรายจะมีการควบคุมการผลิตเพื่อส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกัน เมื่อคุณเปรียบเทียบราคา ให้ตรวจสอบสี่จุดที่แยกเนื้อหาที่ปฏิบัติตามรหัสออกจากความเสี่ยงในการรับผิด

ขั้นแรก ต้องผลิตท่อให้ได้มาตรฐานก๊าซที่เป็นที่ยอมรับ เช่น ASTM D2513 ในอเมริกาเหนือ, ISO 4437 สำหรับก๊าซในตลาดต่างประเทศหลายแห่ง หรือมาตรฐานระดับชาติที่เกี่ยวข้อง และต้องมีการทำเครื่องหมายไว้ตามนั้น ประการที่สอง ควรผสมจากเรซิน PE4710 หรือ PE100 บริสุทธิ์ สารประกอบรีไซเคิลหรือของบริษัทอื่นมีต้นทุนที่ต่ำกว่า แต่ไม่มีข้อมูลความเครียดที่บริการก๊าซต้องการ ประการที่สาม ผู้ผลิตควรสามารถจัดทำเอกสารการควบคุมคุณภาพผ่านระบบการผลิตที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 และห้องปฏิบัติการภายในที่ทดสอบแต่ละชุด ประการที่สี่ ตรวจสอบเครื่องหมายตรวจสอบย้อนกลับบนท่อ ซึ่งควรระบุผู้ผลิต ประเภทวัสดุ ระดับแรงดัน และวันที่ผลิตในการพิมพ์ถาวร

ผู้ผลิตที่ให้บริการตลาดส่งออกก๊าซ เช่น Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. ในเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน โดยทั่วไปจะวางโครงสร้างสายการผลิต HDPE ตามข้อกำหนดเหล่านี้โดยเฉพาะ Shanghai Zhongsu ผลิตสินค้าโดยเฉพาะ ท่อ HDPE สำหรับแก๊ส ดำเนินการโรงงานขนาด 70,000 ตารางเมตร และได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001, ISO 14001 และ OHSAS 18001 พร้อมด้วยห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจาก CNAS สำหรับการทดสอบวัสดุและแรงดัน ประเด็นที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ซื้อก็คือท่อส่งก๊าซจะดีพอๆ กับการผสมผสานระหว่างเกรดวัสดุ การควบคุมการผลิต และคุณภาพการติดตั้งที่อยู่เบื้องหลังเท่านั้น ท่อราคาถูกและไม่มีเครื่องหมายซึ่งฝังอยู่ในความลึกที่ไม่ถูกต้องสามารถลบล้างส่วนอื่นๆ ของระบบที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี