Plinske cevi: primerjalni pregled vseh vrst plinskih cevi + kako izbrati najboljšo možnost

Eno najpomembnejših vprašanj pri avtonomni plinifikaciji hiše je upoštevanje norm in zahtev požarne varnosti. Že v fazi načrtovanja je treba natančno vedeti, katere cevi za plin so primerne za zunanjo in notranjo montažo. Uspešna kombinacija njihovih različnih vrst bo zagotovila največjo zanesljivost cevovoda.

Povedali vam bomo, kako poteka izbira cevi glede na kategorijo delovanja plinovoda. Svetovali vam bomo, kateri izdelki se uporabljajo za polaganje zunanjih vej in notranje napeljave. Ob upoštevanju naših priporočil boste lahko popolnoma izbrali material za ureditev sistema in nadzorovali delo najetih plinarjev.

Osnovna klasifikacija plinovodov

Kategorija plinovoda, ki je odvisna od višine tlaka plina, je eden najpomembnejših kriterijev, ki pomembno vplivajo na izbiro materiala cevi.

Ločimo 5 glavnih kategorij plinskega omrežja:

1. I-A — konstrukcija z najvišjim tlakom, ki presega 1,2 MPa. Premer cevi 1000-1200 mm, namen — priključitev toplotnih postaj, turbin in parnih naprav.
2. I — sistem z visokim tlakom, ki je v območju 0,6–1,2 MPa. Njegov namen je transport plina in ureditev plinskih razdelilnih postaj.
3. II — tlak je nižji kot v prejšnji kategoriji, vendar se še vedno šteje za visokega. Niha v območju 300–600 kPa. Premer cevi 500–1000 mm, namen plinovoda je dostava plina iz plinskih razdelilnikov do industrijskih objektov, stanovanjskih in socialno-varstvenih stavb.
4. III — konstrukcija srednjega tlaka z vrednostmi 5–300 kPa. Dovoljena je uporaba cevi s premerom 300–500 mm. Njen namen je transport plina iz glavnega voda do plinskih razdelilnih točk, ki se nahajajo ob stanovanjskih hišah.
5. IV — sistem z minimalnim tlakom (manj kot 5 kPa). Premer cevi ne presega 300 mm, namen je dostava plina od dovodnega plinovoda do stanovanjskih hiš in neposredno do končnih naprav za porabo plina.

Poleg kategorije plinovoda in vrednosti tlaka imajo pomemben vpliv na izbiro cevi tudi značilnosti njihovega polaganja in pogoji delovanja — zunanje ali notranje polaganje, nadzemno ali podzemno.

Če jih bomo polagali v zemljo, bo treba upoštevati dejavnike, kot so globina zmrzovanja, gostota in debelina talnega sloja, verjetnost korozijskih procesov, prisotnost blodečih tokov.

Nadzemni ali zračni plinovod je enostaven za montažo, vendar za zanesljivo delovanje potrebuje dodatno nego.

Da bi zagotovili stabilno in trajno delovanje plinovoda, je treba že v fazi pripravljalnih in projektnih del upoštevati posebnosti montaže in delovanja ter izvesti vse analize, ki jih predpisujejo norme za plinifikacijo.

Vrste materialov za plinske cevi

Glavne zahteve za sistem transporta plina so požarna varnost, ki se doseže s popolno tesnjenjem spojnih spojev. Prej so se za izgradnjo omrežja uporabljali izključno jekleni izdelki, katerih življenjska doba je bila odvisna od debeline materiala in tlaka v sistemu.

Danes se poleg jeklenih cevi pri gradnji in urejanju plinovodov zelo aktivno uporabljajo industrijski izdelki iz bakra in polietilena. Na izbiro materiala neposredno vpliva področje uporabe.

Tako so jeklene cevi primerne za nadzemne in podzemne plinovode. Uspešno se uporabljajo tako za notranjo razvod v hišah kot za izgradnjo magistralnih plinovodov najvišjega tlaka. Polietilenske cevi so primerne le za podzemno polaganje, bakrene pa za montažo plinskih sistemov znotraj stanovanj in hiš.

Polietilenski plinovodi uspešno nadomeščajo jeklene podzemne konstrukcije podobnega namena zaradi enostavne montaže, trajnosti in nižje cene.

Da bi ugotovili, katere cevi je mogoče uporabiti za transport plina, se je treba seznaniti ne le z normami za gradnjo in projektiranje plinovodov, ampak tudi s slabimi in močnimi stranmi vsakega od materialov.

Značilnosti in uporaba jeklenih cevi

V današnjem času so jekleni plinovodi najbolj razširjeni. To je posledica visoke zanesljivosti materiala in širokega področja uporabe.

Splošen opis izdelkov iz jekla

Zahtevam gradbenih normativov zaplinjevanja ustrezajo varjene cevi s spiralnim ali ravnim šivom ali brezšivni izdelki vročega ali hladnega valjanja. Povsod se uporabljajo pri gradnji tako magistralnih cevovodov kot tudi linij priključitve do zasebnih hiš.

Za izdelavo jeklenih cevi, ki se uporabljajo za zaplinjevanje, se uporablja nizkoogljično jeklo (do 0,25 %). Iz njega se odstrani žveplo (vsebnost največ 0,056 %) in fosfor (vsebnost največ 0,046 %). To je potrebno, da materialu damo zahtevane lastnosti.

Glavna parametra cevi sta debelina jeklene stene in premer plinovoda, ki se določita z izračunom in sta odvisna od količine prečrpanega plina in tlaka v sistemu.

Brezšivne jeklene cevi se najpogosteje uporabljajo za napeljavo visokotlačnega plinovoda, kar je posledica maksimalne tesnosti spojev, ki jih dosežemo med postopkom spajanja.

Poleg izračunanih vrednosti mora jekleni valjani profil ustrezati standardu GOST, katerega glavne zahteve so naslednji parametri:

• premer notranjega plinovoda mora biti 25 mm ali več;
• premer cevi za napeljavo plinskih razdelilnih sistemov – 50 mm;
• za gradnjo nadzemnega plinovoda je dovoljena uporaba izdelka, pri izdelavi katerega je bila uporabljena jeklena pločevina debeline 2 mm in več;
• debelina jekla podzemnega plinovoda mora biti najmanj 3 mm.

Poleg načina polaganja plinovoda lahko na premer in debelino sten jeklenih izdelkov vplivajo tudi potresne in podnebne značilnosti območja, na katerem poteka gradnja.

Označevanje jeklenih cevi

Vsak strokovnjak mora poznati označevanje cevi, saj se za nizom preprostih črk in številk skriva pomembna informacija. Tako okrajšava VGP pomeni, da je pred vami cev za vodo in plin, katere izdelava mora biti urejena v skladu z GOST 3262-75.

Glavni parameter plinske cevi je nazivni premer, označen kot DN. Pri izdelkih z DN 6–150 mm je standardna debelina stene v območju 1,8–4 mm. Industrijsko se proizvajajo ojačane cevi, za njihovo izdelavo se uporablja jeklo, katerega debelina lahko presega 5,5 mm.

Na paket jeklenih cevi s premerom manj kot 159 mm je obešena nalepka z oznako, s katero se lahko seznanimo in izvemo popolne značilnosti izdelka.

Oznaka je neposredno na cevi, katere debelina je večja od 3,5 mm in DN presega 159 mm. V nasprotnem primeru je označen paket izdelkov, na katerem je obešena nalepka, ki vsebuje informacije o dolžini in premeru ter vrsti uporabljenega jekla. Na nalepki mora biti obvezno prisoten znak OTK proizvajalca.

Črke v označevanju jeklenih cevi ustrezajo naslednjim parametrom:

• П – jeklo povečane natančnosti;
• Н – prisotnost valjanega navoja;
• Р – prisotnost rezanega navoja;
• Д – podaljšan navoj;
• М – oprema s spojko.

Standardna dolžina jeklenih cevi VGP je 4–12 m. Imenujejo se merne. Pri dolžini več kot 12 m jih imenujemo nemerne.

Posebnosti jeklenih plinovodov

Tankostenske lahke cevi iz jekla se uporabljajo izključno v plinovodih nizkega tlaka, ki se uporabljajo v plinifikaciji zasebnih hiš in pri gradnji notranjih razvodov. Majhna teža materiala olajša delo s cevmi in omogoča nemoteno polaganje omrežja, ki ga odlikujejo zapletene konstrukcijske značilnosti.

Lahke izdelke je mogoče upogniti pod majhnim kotom brez uporabe upogibalke za cevi. Jeklene cevi s tankimi stenami imajo visoko toplotno prevodnost, ki pogosto vodi do nastajanja kondenza.

Prezgodnjemu staranju zaradi korozije se lahko izognete, če po montaži cevovoda površino obdelate z oljno barvo. Več slojev kot bo nanesenih, učinkovitejša bo zaščita jekla. Takšni izdelki se lahko enostavno spajkajo, dovoljena pa je tudi navojna povezava s pomočjo fitingov.

Navojna povezava je najbolj ranljivo mesto plinovoda; za tesnjenje je najbolje uporabiti lanena vlakna, po montaži pa preveriti tesnost povezave z nanašanjem milne raztopine na spoj.

Pri potrebi po izdelavi plinovoda, ki lahko prenese najvišji tlak, se običajno uporabljajo masivnejše debelostenske ojačane cevi. Najvišjo trdnost plinovoda dosežemo s kakovostno povezavo brezšivnih jeklenih cevi z varjenjem; v končni fazi je obvezen nadzor spojev.

Prednosti in pomanjkljivosti konstrukcij

Jekleni izdelki se zaradi svojih fizikalnih lastnosti odlikujejo z visoko trdnostjo, kakovostno izvedena varilna dela pa zagotavljajo zanesljivost in tesnost zvara. Lahko jih štejemo za univerzalne, saj jih je mogoče polagati nadzemno in podzemno. Prav tako so primerni tako za notranjo kot zunanjo uporabo.

Poleg pozitivnih vidikov obstaja tudi vrsta pomanjkljivosti, ki jih ni mogoče prezreti pri izbiri cevi in izvajanju ukrepov za optimizacijo življenjske dobe jeklenih plinovodov:

• zahtevnost izvajanja montažnih del;
• nizka korozijska odpornost;
• nagnjenost k nastajanju kondenza, ki je še posebej izrazita pri lahkih ceveh;
• velika masa;
• visoka cena;
• slaba upogljivost.

Ob upoštevanju gradbenih norm, pravil montaže, obratovanja in zagotavljanju kakovostne izolacije bo čas neprekinjenega obratovanja jeklenega plinovoda znašal najmanj štiri desetletja.

Posebnosti plinskih cevi iz polietilena

Poleg jeklenih konstrukcij se v zadnjem času aktivno uporabljajo tudi drugi izdelki, za izdelavo katerih se uporabljajo polimerni materiali.

Montažna dela za postavitev polietilenskega plinovoda se izvajajo veliko hitreje kot pri jeklenih ceveh, kar je posledica odsotnosti navojnih spojev in potrebe po uporabi težke elektro- in plinske varilne opreme.

Metode povezovanja polimernih konstrukcij

Danes kakovost polietilenskih cevi omogoča postavitev zanesljivih podzemnih plinovodov, katerih življenjska doba dosega 80–90 let. Najpogosteje se omrežje iz polietilenskih materialov postavlja za priključitev linij do zasebnih hiš.

Poleg tega se takšni izdelki lahko uporabljajo za transport plina v sistemih, katerih tlak ne presega 1,2 MPa.

Za čelni spoj polietilenskih cevi je treba cevi natančno centrirati, segreti robove do taljenja in jih spojiti pod tlakom, ki se nastavi na nastavljivem centratorju.

Tesnost spoja polietilenskih cevi ustrezne kakovosti se zagotavlja z varjenjem, ki ga je mogoče izvesti na dva načina:

1. Cevi, katerih robovi so predhodno segreti s posebnim spajkalnikom, se montirajo na čelo. Podobno poteka tudi montaža fitingov. Segrevanje je treba izvajati do doseganja viskoznosti.
2. Robovi izdelka se vstavijo v posebno spojno mufto, v kateri so grelni elementi. Dovedena napetost zagotavlja segrevanje elementov in fiksacijo cevi v fitingu. Spoj, dobljen z elektromuftnim varjenjem, prenese tlak do 16 MPa.

Če se odloča o individualnem priključku na plinsko omrežje, je bolje izbrati cenejšo možnost montaže, ki temelji na čelnem varjenju.

Pri kolektivni plinifikaciji vikend naselij, počitniških skupnosti, vasi je bolje uporabiti dražje elektromuftno varjenje polietilenskih elementov plinovoda. Prav ta način zagotavlja maksimalno tesnost in zanesljivost spoja.

Značilnosti polietilenskih cevi

Cevi iz polietilena se proizvajajo v premeru od 20 do 400 mm, standardne velikosti so označene s SDR11 in SDR17,6. Glede na razred trdnosti ločimo izdelke z oznako PE80 (črne barve z rumenimi vložki) in PE100 (črne barve z modrimi vložki).

Polietilenska cev PE-80 je označena z značilno modro črto, uporablja se za postavitev podzemnega plinovoda z nizkim tlakom

Za individualno plinifikacijo in ureditev cevovoda nizkega tlaka so primerne polietilenske cevi PE80. Po drugi strani imajo izdelki PE100 višjo trdnost in jih je dovoljeno uporabljati za izdelavo plinovodov s tlakom do 1,2 MPa.

Upoštevati je treba, da bo montaža cevi PE100 zahtevala veliko truda, saj jih bo treba segreti na višjo temperaturo, vendar se ti stroški povrnejo z odlično kakovostjo spoja.

Prednosti in pomanjkljivosti plinskih polimernih cevi

Prej priljubljene jeklene cevi so opazno izpodrinjene s polietilenskimi analogi.

Za to dejstvo obstaja veliko smiselnih razlag, ki temeljijo na koristnih lastnostih PE cevi:

1. Dobra korozijska odpornost, sposobnost prenašanja vplivov kemično agresivnih spojin.
2. Visoka trdnost, odpornost na mehanske vplive.
3. Odlična prepustnost, ki jo zagotavlja odsotnost hrapavosti. Če primerjamo polietilenske izdelke z jeklenimi enakega premera, bo prepustnost plinovoda iz PE cevi za 30 % višja.
4. Enostavnost izvajanja montažnih del. Varjenje PET ne zahteva težke plinske in električne opreme za varjenje, kot pri montaži jeklenega plinovoda. Poleg tega se polietilenske cevi zlahka upognejo, kar omogoča obvoz ovir, ki se pojavljajo na poti plinovoda.
5. Nevisoka cena polietilenskih izdelkov v primerjavi s podobnimi iz bakra in jekla.

Polietilenske cevi se precej aktivno uporabljajo pri priključitvi plina na zasebno hišo. To je posledica vrste pozitivnih lastnosti. Vendar pa obstajajo nekatere posebnosti pri njihovi uporabi, ki omejujejo ali celo popolnoma izključujejo možnost gradnje plinskega omrežja iz polietilenskih konstrukcij.

Tako PET ni dovoljeno uporabljati v potresno aktivnih območjih, na območjih, kjer temperatura pade do -45 stopinj, v plinovodih s tlakom nad 1,2 MPa.

Poleg tega so polietilenske cevi popolnoma nezdružljive s polaganjem omrežja v tunelih in kolektorjih, medtem ko jeklene omogočajo takšno možnost. Upoštevati je treba, da pri segrevanju polietilena na 80 stopinj pride do deformacije, ki ji sledi uničenje.

Uporaba PET za izdelavo nadzemnih plinovodov ni priporočljiva, saj se material pod vplivom ultravijoličnega sevanja hitro uniči. Če pa je sprejeta odločitev za izgradnjo nadzemnega plinovoda, je treba cevi prekriti s posebno zaščitno polimerno prevleko.

Nianse gradnje bakrenega plinovoda

Bakrene cevi so se relativno nedavno začele uporabljati za izgradnjo plinskega omrežja. Dovoljena je uporaba vlečenih in hladno valjanih bakrenih cevi z debelino stene najmanj 1 mm za notranjo razvod.

Baker je precej drag material, vendar je njegova uporaba upravičena zaradi enostavnosti montažnih del in možnosti ustvarjanja linij kompleksnih konfiguracij.

Pravilno spojene bakrene cevi ne zagotavljajo le popolne tesnjenosti spojev, ampak se tudi idealno vključujejo v notranjost vsakega prostora.

Še en neizpodbiten dokaz v prid bakrenih cevi je njihov privlačen videz. Ker plinovoda ni mogoče skriti v nišah sten in kanalih, lahko jeklene konstrukcije zlahka pokvarijo videz prostora, medtem ko bakrene cevi le obogatijo notranjost.

Izdelki iz bakra imajo naslednje pozitivne lastnosti, ki so lahko odločilne pri izbiri za napeljavo plinovoda:

• visoka plastičnost, zaradi česar je možno polaganje linij zahtevne konfiguracije;
• preprostost in lahkota montažnih del, izdelek se enostavno reže, povezovanje cevi se izvaja s pomočjo stiskalnih spojk ali spajkanja;
• privlačen videz;
• vzdržljivost – življenjska doba ob upoštevanju tehnologije dosega 100 let;
• odpornost na mehanske poškodbe in odpornost proti vplivu kemično aktivnih spojin.

Tudi bakrene cevi imajo svoje slabosti, glavna je visoka toplotna prevodnost, ki spodbuja nastajanje kondenza. Poleg tega je njihova trdnost precej nižja kot pri jeklenih, cena pa precej višja.

S tehnologijo spajkanja bakrenih cevi, ki zagotavlja tesno povezavo, seznanja naslednji članek, ki ga priporočamo v branje.

Zaključki in koristen video na to temo

Video prikazuje postopek izdelave jeklenih brezšivnih cevi:

Elektrospojno varjenje polietilenskih cevi v videu:

Trenutno bakrene in polimerne cevi sicer lahko v posameznih primerih konkurirajo jeklenim, vendar jih ne morejo popolnoma nadomestiti. Polietilenske konstrukcije so idealne za podzemne plinovode, bakrene olajšajo montažo notranje napeljave, jeklene pa so univerzalne in jih je mogoče uporabiti za ustvarjanje katere koli vrste plinske mreže.

Imate dragocene priporočila glede izbire cevi za plinovod? Želite povedati, kako ste uredili napeljavo plina v svoji hiši? Prosimo, napišite komentarje, objavite fotografije na to temo, postavite vprašanja v spodnjem bloku.