Cách chọn ống cho đường ống dẫn khí đô thị và các thông số, thông số chung của vật liệu ống chính

Việc lựa chọn đường ống dẫn khí đô thị tuân thủ nghiêm ngặt “Quy tắc thiết kế khí đô thị” GB 50028-2006 (Phiên bản 2020). Cơ sở chính là cấp áp suất thiết kế đường ống, phương pháp lắp đặt (chôn/trên cao/trong nhà) và điều kiện ăn mòn môi trường. Các quy tắc bắt buộc như sau:

1. Quy tắc so sánh cấp áp suất

• Đường ống dẫn khí có cấp áp suấtáp suất cao thứ cấp(0,4MPa < P Nhỏ hơn hoặc bằng 1,6MPa) trở lên phải sử dụng ống thép
• Đường ống dẫn khí cóáp suất trung bình(0,01MPa < P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4MPa) vàáp suất thấp(P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,01MPa) có thể sử dụng ống polyetylen (PE), ống sắt dẻo giao diện cơ khí, ống thép, ống nhựa composite khung thép
• Đường ống dẫn khí trong nhà nên ưu tiên sử dụng ống thép, đồng thời cũng có thể sử dụng ống đồng, ống thép không gỉ, ống nhựa composite nhôm và ống mềm-dành riêng cho khí đốt.

2. Công tydòng dưới cùng của mpliance

• Tất cả vật liệu đường ống phải là loại khí-dành riêng cho khí đốt, phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia tương ứng và nghiêm cấm sử dụng vật liệu ống cấp thoát nước thông thường để thay thế.

1. Ống dẫn khí Polyethylene (PE)

- ( Sự lựa chọn chính trong các ứng dụng ngầm áp suất trung bình và áp suất thấp của thành phố)

• Kịch bản ứng dụng:Đường ống dẫn khí chôn trung bình và hạ áp có áp suất thiết kế nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 MPa. Chúng là vật liệu ống được sử dụng phổ biến nhất cho mạng lưới sân đô thị hiện nay, đường ống nhánh phân phối khí đốt của quận và cải tạo mạng lưới cũ.
• Tiêu chuẩn thực hiện: "Ống dẫn khí để sử dụng dưới lòng đất - Polyethylene" GB 15558.1, "Phụ kiện đường ống dẫn khí để sử dụng dưới lòng đất - Polyethylene" GB 15558.2. Loại chủ đạo trong kỹ thuật là loại PE100 và dòng SDR11.
• Tính năng cốt lõi

1. Thuận lợi: Chống ăn mòn axit và kiềm cũng như ăn mòn điện hóa trong đất, không cần thêm lớp chống-ăn mòn khi lắp đặt dưới lòng đất; Trọng lượng chỉ bằng 1/8 so với ống thép, thuận tiện cho việc thi công; Sử dụng kết nối nóng chảy/kết nối nhiệt hạch bằng điện, cường độ bề mặt tiếp xúc cao hơn chính thân ống và có nguy cơ rò rỉ cực kỳ thấp; Tính linh hoạt tốt, có khả năng thích ứng với độ lún nền móng nhỏ, hiệu suất địa chấn tuyệt vời; Tuổi thọ thiết kế có thể đạt tới 50 năm.
2. Hạn chế: Khả năng chống tia cực tím kém. Việc lắp đặt ngoài trời bị nghiêm cấm. Nhiệt độ làm việc lâu dài-không vượt quá 40 độ và giới hạn trên của khả năng chịu áp suất thấp. Các ống PE có đường kính-lớn có đường kính danh nghĩa vượt quá de250 chỉ được phép sử dụng trong mạng lưới đường ống-áp suất trung bình loại B- (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2MPa).

2. Ống thép

- ( Vật liệu ống lõi cho áp suất cao/Điều kiện vận hành đặc biệt)
Ống thép là loại ống duy nhất bao phủ toàn bộ hệ thống cấp áp suất. Các kịch bản phân loại và ứng dụng được xác định rõ ràng:

• Phân loại và các tình huống áp dụng

1. Ống thép liền mạch:-đường ống dẫn khí áp suất trung bình, áp suất phụ, ống tăng áp suất trung bình trong nhà, ống dẫn, tiêu chuẩn tuân thủ GB/T 8163; đặc điểm kỹ thuật yêu cầu độ dày thành không nhỏ hơn 3 mm và phần ống dẫn vào không được nhỏ hơn 3,5 mm.
2. Ống thép hàn mạ kẽm nhúng nóng-: Đường ống dẫn khí áp suất thấp-trong nhà, tiêu chuẩn tuân thủ GB/T 3091, đường ống thông thường dành cho điều kiện-áp suất thấp, đường ống có thành-dày cho điều kiện áp suất-trung bình.
3. Ống thép hàn hồ quang chìm có đường nối xoắn ốc: Đường ống chính có áp suất cao -áp suất cao/áp suất phụ{1}}cao{2}}của thành phố, đường giao nhau/sông/các đoạn địa chất phức tạp, tuân thủ tiêu chuẩn GB/T 9711.

• Tính năng cốt lõi

1. Thuận lợi:Độ bền cơ học cao, khả năng chịu áp suất-mạnh mẽ, phù hợp với mọi hệ thống cấp áp suất; khả năng thích ứng nhiệt độ rộng, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao và thấp; khả năng chống chịu tốt với tải trọng bên ngoài, phù hợp với các điều kiện vận hành đặc biệt như lắp đặt đường ngang, lắp đặt trên cao.
2. Hạn chế: Vật liệu thép carbon dễ bị ăn mòn điện hóa; lắp đặt chôn dưới đất phải đi kèm với-lớp phủ chống ăn mòn + hệ thống bảo vệ ca-tốt; trọng lượng nặng, thi công hàn khó khăn, chi phí xây dựng và vận hành toàn diện cao.

3. Ống gang than chì hình cầu

- ( Vật liệu ống chuyển tiếp cho đường ống đô thị kiểu-cũ)

• Kịch bản ứng dụng: Đường ống dẫn khí chôn dưới áp suất thấp có áp suất thiết kế Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 MPa. Hiện tại, loại ống này hiếm khi được sử dụng trong các dự án xây dựng mới và thường thấy trong-các đường ống đô thị được xây dựng sớm hơn.
• Tiêu chuẩn thực hiện: "Ống, phụ kiện và phụ kiện bằng gang than chì hình cầu cho đường ống dẫn nước và khí đốt" GB/T 13295, sử dụng giao diện cơ học linh hoạt.
• Tính năng cốt lõi

1. Thuận lợi:  Chịu được tải trọng áp suất bên ngoài mạnh, thích hợp cho việc lắp đặt ngầm dưới đường xe cộ; Giao diện linh hoạt có thể thích ứng với một lượng nhỏ độ lún của nền móng.
2. Hạn chế:Trọng lượng nặng, độ khó thi công cao; Thành ống dễ bị ăn mòn và nguy cơ rò rỉ khi sử dụng lâu dài-cao hơn so với ống PE; Có nhiều giao diện và chi phí bảo trì cao. Đường ống đô thị mới ở Trung Quốc về cơ bản đã được thay thế bằng ống PE.

4. Ống inox/ống tôn inox

- ( Lựa chọn ưu tiên cho đường ống dẫn khí trong nhà)

• Kịch bản ứng dụng: Ống dẫn gas trong nhà, ống nhánh sau--đồng hồ, các đoạn ẩn xuyên qua tường; phân đoạn kết nối cho bếp lò gia đình và máy nước nóng. Ống sóng bằng thép không gỉ được sử dụng rộng rãi.
• Các tính năng chính

1. Thuận lợi: Khả năng chống ăn mòn cực mạnh, tuổi thọ cao; Ống lượn sóng có tính linh hoạt tốt, có thể uốn cong và định tuyến tự do, lắp đặt không cần ren hoặc hàn; Độ kín khít tốt, tính thẩm mỹ cao, hỗ trợ thi công lắp đặt âm tường trong nhà.
2. Hạn chế: Giá thành cao hơn ống thép mạ kẽm; Ống thép không gỉ có thành mỏng-không thích hợp để đặt ngoài trời-ngoài trời mà không có biện pháp bảo vệ và không được chôn trực tiếp.

5. Ống nhựa tổng hợp nhôm{1}}

- (Bổ sung cho ống nhánh áp suất thấp-trong nhà)

• Kịch bản áp dụng: Các ống nhánh có khoảng cách ngắn sau đồng hồ đo khí áp suất thấp-trong nhà, dùng để kết nối các thiết bị dùng gas.
• Chìa khóa Featuđộ phân giải

1. Thuận lợi:Nhẹ, linh hoạt, không{0}}ăn mòn và thuận tiện cho việc xây dựng.
2. Hạn chế: Khả năng chịu đựng-áp suất thấp, chỉ phù hợp với điều kiện-áp suất thấp; Lớp nhựa dễ bị lão hóa theo thời gian và nguy cơ rò rỉ giao diện cao hơn ống kim loại. Hiện nay, nó đang dần được thay thế bằng ống tôn inox.

6. Ống composite polyetylen{1}}được gia cố bằng thép

- ( Thông tin bổ sung cho các điều kiện đặc biệt)

• Các tình huống áp dụng: Đường ống dẫn khí chôn dưới áp suất trung bình và thấp, phù hợp với các tình huống yêu cầu cường độ cao hơn ống PE nguyên chất và yêu cầu cao về khả năng chống ăn mòn.
• Các tính năng chính: Với lưới thép làm chất gia cố và polyetylen làm ma trận, nó kết hợp độ bền cao của ống thép và khả năng chống ăn mòn của ống PE, không{0}}dẫn điện và không có vấn đề ăn mòn điện hóa; tuy nhiên, quá trình kết nối đòi hỏi tiêu chuẩn cao và tổng chi phí cao hơn so với ống PE thông thường.

1. An toàn là trên hết

• Chỉ được sử dụng-các vật liệu ống dẫn khí cụ thể; Không được thay thế ống PVC thông thường hoặc ống cấp nước PPR. Ống dẫn khí phải sử dụng ống kim loại hoặc cao su chuyên dụng, chiều dài và cách lắp đặt phải được kiểm soát chặt chẽ.

2. Thích ứng với môi trường

• Ở những vùng nhiễm mặn-kiềm và đất có tính ăn mòn cao, nên chọn ống PE hoặc ống thép gia cố chống-ăn mòn; ở các vùng lạnh phía bắc, nên ưu tiên sử dụng ống loại PE100 hoặc ống thép có đặc tính chịu nhiệt độ-thấp.

3. Toàn bộ chi phí chu kỳ

• Đối với các đường ống ngầm áp suất trung bình và{0}}thấp, ống PE là lựa chọn ưu tiên vì chúng có chi phí xây dựng và vận hành toàn diện thấp nhất; đối với các đoạn có-áp suất cao, đoạn cắt ngang và đoạn trên cao, phải sử dụng ống thép để đảm bảo an toàn về kết cấu.

1. Ống dẫn khí Polyethylene (PE)
(Đây là dòng chính tuyệt đối của mạng lưới đường ống chôn trung bình và áp suất thấp của thành phố hiện tại và các thông số của nó hoàn toàn phù hợp với "Ống polyetylen chôn cho khí đốt" GB 15558.1.)

• Lớp vật liệu: Dự án xây dựng mớits áp dụng thống nhất các thành phần hỗn hợp khí cụ thể-loại PE100. Các đường ống hiện có ban đầu có một lượng nhỏ loại PE80.
• Dòng áp suất: Áp suất làm việc tối đa cho phép của dòng SDR11 là 0,4 MPa (phù hợp với áp suất trung bình-mức A) và áp suất làm việc tối đa cho phép của dòng SDR17.6 là 0,2 MPa (phù hợp với áp suất trung bình-mức B/áp suất thấp).
• Thông số kỹ thuật chung: Đường kính ngoài danh nghĩa nằm trong khoảng từ de20 đến de630; thông số kỹ thuật chung cho đường ống nhánh trong sân và khu dân cư là de63, de90, de110 và de160; thông số kỹ thuật chung cho đường ống chính của thành phố là de200 đến de400.
• cóphương pháp kết nối: Ống có đường kính-lớn (de63 trở lên) sử dụng kết nối nóng chảy-; các đường ống bên dưới de63, các mối nối nhánh và sửa chữa khẩn cấp sử dụng kết nối nhiệt hạch điện.

2. Ống dẫn gas chuyên dụng
(Loại ống duy nhất bao gồm tất cả các mức áp suất, với các loại khác nhau phù hợp với nhiều tình huống khác nhau)

• Ống thép liền mạch (thép carbon chất lượng cao-20, theo GB/T 8163): Thường được sử dụng trong DN15 đến DN600, với độ dày thành tối thiểu là 3 mm đối với điều kiện áp suất thấp-, 3,5 mm đối với điều kiện áp suất trung bình và độ dày bổ sung cho mức áp suất thứ cấp và cao hơn dựa trên tính toán áp suất; chủ yếu được sử dụng cho các ống đứng trong nhà, ống dẫn nước và các đoạn đường giao nhau
• Ống thép hàn mạ kẽm nhúng nóng-(theo GB/T 3091): Dòng chính truyền thống dành cho đường ống áp suất thấp-trong nhà, thường có thông số kỹ thuật DN15 (4 inch), DN20 (6 inch) và DN25 (1 inch); cấp thông thường phù hợp với điều kiện áp suất thấp-thuần túy và cấp dày đặc phù hợp với các phần áp suất trung bình{10}}trong các tòa nhà
• Ống thép hàn hồ quang chìm trong đường nối xoắn ốc (Thép đường ống L245/L290, phù hợp với GB/T 9711): Chuyên dùng cho các ống chính áp suất cao-áp suất cao/thứ cấp{4}}cao đô thị, thường được sử dụng trong DN200 đến DN1200, với độ dày thành được thiết kế đặc biệt dựa trên áp suất và tải trọng đất

3. Ống thép không gỉ trong nhà
Lựa chọn hàng đầu cho các kịch bản lắp đặt ẩn và trang trí trong nhà-cao cấp. Nó được chia thành hai loại:

• Ống thép không gỉ có thành mỏng (vật liệu 304/316L): Dành cho ống chính và ống nhánh được giấu kín hoặc lộ thiên trong nhà, thường được sử dụng trong DN15 đến DN50, có độ dày thành từ 0,8 đến 1,5mm. Chúng được kết nối bằng phương pháp nén hoặc nén vòng, đảm bảo độ kín khí ổn định.
• Ống sóng inox sử dụng gas: Giải pháp chủ đạo cho phân đoạn đấu nối các thiết bị sau đồng hồ. Thường được sử dụng trong các ứng dụng gia đình có thông số kỹ thuật DN15 và DN20; Toàn bộ đường ống không có khớp nối và có thể uốn cong tự do, chiều dài lộ ra tối đa là 2m và tuổi thọ có thể đạt tới 8 đến 10 năm.

4. Vật liệu ống bổ sung khác

• Ống nhựa tổng hợp nhựa polyetylen cốt thép-: Thường có các đường kính từ DN50 đến DN500, với mức áp suất từ ​​0,4 đến 1,0 MPa. Nó kết hợp độ bền và khả năng chống ăn mòn, phù hợp với đường ống ngầm áp suất trung bình-ở vùng nước mặn-kiềm và môi trường địa chất có tính ăn mòn cao.
• Ống gang than chì hình cầu: Thường có các đường kính từ DN100 đến DN800, với cấp độ dày thành K9, giao diện cơ khí linh hoạt. Nó chỉ phù hợp với các kịch bản ngầm có áp suất thấp-với áp suất Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 MPa.

1. Yêu cầu bắt buộc đối với đường ống ngầm

- Độ sâu lớp phủ đất tối thiểu (từ đỉnh ống đến mặt đất): Lớn hơn hoặc bằng 0,9m dưới làn đường dành cho xe cơ giới, Lớn hơn hoặc bằng 0,6m dưới làn đường/vỉa hè dành cho xe cơ giới, Lớn hơn hoặc bằng 0,3m dưới Không gian xanh trong sân, Lớn hơn hoặc bằng 0,8m dưới ruộng lúa/đất canh tác. Ở những vùng phía bắc lạnh giá, nó phải được đặt bên dưới lớp băng vĩnh cửu.

- Yêu cầu về phòng chống ăn mòn: Ống thép cacbon phải có lớp chống-ăn mòn bên ngoài (thường là cấu trúc ba- PE, bao gồm loại thông thường và loại được gia cố) và phải cung cấp hệ thống bảo vệ catốt; Ống PE không có nguy cơ ăn mòn điện hóa và không yêu cầu-chống ăn mòn bổ sung nhưng không được đặt dưới ánh nắng mặt trời khi lắp đặt ngoài trời

- Thông số kỹ thuật san lấp: Một lớp cát mịn hoặc đất mềm dày 10-15cm được trải ở đáy ống để san lấp mặt bằng và 0,5m phía trên đỉnh ống được lấp đầy bằng tay bằng đất mịn. Không được trộn đá và phế thải xây dựng vào để tránh làm hư thành ống

- Khoảng trống an toàn: Khoảng hở theo chiều ngang từ các ống cấp nước Lớn hơn hoặc bằng 0,5m, từ các ống thoát nước Lớn hơn hoặc bằng 1,0m, từ các dây cáp điện Lớn hơn hoặc bằng 0,5m; khi vượt, khoảng cách dọc lớn hơn hoặc bằng 0,15m

2. Yêu cầu cốt lõi đối với đường ống trong nhà
- Khu vực cấm lắp đặt: Nghiêm cấm đi qua phòng ngủ, phòng tắm, phòng tắm, phòng chứa vật liệu dễ cháy nổ, phòng phân phối điện, rãnh cáp và ngay phía trên các thiết bị dùng gas. Đường ống dẫn khí không được đặt song song với các thiết bị dùng gas.
- Lắp đặt ống bọc tường: Khi đi xuyên qua tường hoặc sàn, phải lắp ống bọc thép. Đường kính của ống bọc phải lớn hơn 2 cỡ so với đường ống dẫn khí. Các khoảng trống phải được bịt kín bằng vật liệu dẻo chống cháy.
- Khoảng cách an toàn điện: Đối với đường ống lộ thiên, khoảng cách từ ổ cắm điện phải lớn hơn hoặc bằng 15 cm và từ hộp phân phối và công tắc lộ thiên phải lớn hơn hoặc bằng 30 cm. Khi đi qua dây, nên sử dụng ống cách điện để cách ly.
- Đường màu đỏ dành cho đường ống linh hoạt: Tổng chiều dài của ống mềm nối các thiết bị dùng gas phải nhỏ hơn hoặc bằng 2 m. Nó không được phép đi qua tường, trần nhà hoặc sàn nhà. Ống mềm cao su thông thường có tuổi thọ không quá 18 tháng. Chúng không được sử dụng quá thời hạn sử dụng của chúng. Nên ưu tiên sử dụng ống lượn sóng bằng thép không gỉ.
3. Các hạng mục kiểm tra chính để nghiệm thu tất cả các dự án đường ống dẫn khí
Tất cả các dự án đường ống dẫn khí đều được nghiệm thu theo "Thông số kỹ thuật nghiệm thu và xây dựng kỹ thuật truyền tải và phân phối khí đô thị" CJJ 33 và "Thông số kỹ thuật chấp nhận chất lượng và xây dựng kỹ thuật khí đốt trong nhà đô thị" CJJ 94. Các hạng mục kiểm tra cốt lõi:
1. Làm sạch đường ống: Sau khi lắp đặt, sử dụng khí nén khô để làm sạch với tốc độ dòng lớn hơn hoặc bằng 20m/s cho đến khi không còn rỉ sét, bụi bẩn hoặc các mảnh vụn khác ở đầu ra.
2. Kiểm tra độ bền: Đối với đường ống-áp suất trung bình trở lên, áp suất thử nghiệm bằng 1,5 lần áp suất thiết kế và không nhỏ hơn 0,4MPa. Đối với đường ống áp suất thấp-, nó không nhỏ hơn 0,1MPa. Duy trì áp suất trong 1 giờ, không giảm áp suất và không rò rỉ được coi là đủ tiêu chuẩn.
3. Kiểm tra độ kín khí: Áp suất thử bằng 1,15 lần áp suất thiết kế. Đối với đường ống có áp suất cao-trung bình, hãy duy trì áp suất trong 24 giờ và đối với đường ống dân dụng có áp suất-áp suất thấp, hãy duy trì áp suất trong 24 giờ. Tỷ lệ giảm áp suất trong phạm vi cho phép được coi là đủ điều kiện.
4. Kiểm tra đường hàn: Đối với các đường ống-áp suất cao thứ cấp, cần phải thử nghiệm phá hủy-các đường hàn bằng tia X 100%. Đối với đường ống áp suất trung bình-, 10% đến 15% đường hàn được kiểm tra ngẫu nhiên. Các đường hàn không đủ tiêu chuẩn phải được làm lại và kiểm tra lại -hai lần.