Безколодязна арматура з ПЕ? Це просто!

Журнал Полимерные трубы - Технологии и материалы

Безколодязна арматура з ПЕ? Це просто!

Найбільш частою операцією при прокладці полімерних газо- та водопроводів є підключення нових споживачів до існуючого трубопроводу чи мережі, що прокладається. І якщо в другому випадку завдання спрощується можливістю використання редукційних трійників або електрозварних сідлових відгалужень, то підключення споживача до робочого трубопроводу під тиском стає складною проблемою. Відключення подачі води чи газу всім споживачам на цьому трубопроводі, щоб приварити трійник або сідлове відгалуження з його подальшою врізкою, нікого не порадує. Крім того, після приєднання відгалуження до магістрального трубопроводу необхідно встановити запірну арматуру, а для цього потрібно передбачити й встановити колодязь для доступу до неї, що також додає свої складності та зайві фінансові витрати. До того ж для експлуатаційної та аварійної служб важливо мати можливість дистанційно керувати подачею газу чи води споживачеві, особливо в разі обмеженого доступу на його територію.

У цьому випадку у нагоді стає підземна безколодязна запірна арматура з поліетилену. Компанія Georg Fischer пропонує два варіанти підключення запірної арматури та врізки в трубопровід під тиском без його відключення.

Перший варіант:
сідлове відгалуження з поворотною на 360° головною частиною + кульовий кран

Електрозварні сідлові відгалуження з поворотною головною частиною встановлюються на будь-якому відрізку поліетиленової труби (за винятком зварних швів та місць перетискання трубопроводу) діаметром від 63 до 400 мм. Перед установкою сідлового відгалуження важливо якісно підготувати поверхню труби в зоні зварювання (усунути надмірну овальність труби, зачистити поверхню труби від оксидного шару на глибину не менше 0,2 мм, знежирити тощо), оскільки саме підготовка магістральної труби здебільшого забезпечує надійність роботи всього вузла.

Конструкція сідлового відгалуження дозволяє встановлювати його на магістральну трубу як зверху (тоді вісь відвідного трубопроводу буде вище осі магістрального), так і збоку (у цьому випадку осі відвідного та магістрального трубопроводів можуть перебувати на одному рівні). Після підготовки поверхні магістралі слід встановити сідлове відгалуження та зафіксувати його на трубі в потрібному положенні за допомогою затискача та гвинтів (до діаметра 250 мм) або спеціального затискного комплекту (TopLoad 400). Щоб запобігти відриву після зварювання сідлового відгалуження без затискача (для діаметрів більше 280 мм), забороняється використовувати для притискання і фіксації підручні матеріали та пристосування: вантажні ремені, дерев'яні бруски, дріт тощо. Конструкції сідлових відгалужень різних виробників і різних типів мають суттєві відмінності, і спроба фіксації сідлових відгалужень з неправильним розподілом зусиль притискання призведе як мінімум до нерівномірної площі зварювальної зони, а зазвичай – до відриву сідельця.


 Головна частина сідельця для врізки під тиском (у розрізі)

Після фіксації сідлового відгалуження необхідно зорієнтувати вихідний патрубок головної частини співвісно з відвідним трубопроводом. При цьому частою проблемою підключення відвідного трубопроводу є його неперпендикулярність до осі магістрального. В цьому випадку при використанні широко застосовуваних литих сіделець з перпендикулярним нерухомим відгалуженням будуть потрібні додаткові дії: вигин відвідного трубопроводу при малих кутах відхилення або установка додаткових відводів, що, однак, не допоможе, якщо кут між магістраллю та відгалуженням значно відрізняється від 45°. У цьому випадку поворотна головна частина є найбільш дієвим та універсальним рішенням, оскільки вона може повертатися на 360° та фіксуватися при будь-якому куті повороту.

Потім головну частину фіксують вбудованими в сідлове відгалуження гвинтами і здійснюють зварювання, під час якого одночасно зварюється і сідлова частина з магістральною трубою, й головна частина з сідельцем. Щоб переконатися в якості зварювання, перед врізкою в трубопровід рекомендується робити опресовування з боку вихідного патрубка. Витративши додатково 15-30 хвилин, можна уникнути проблем з відновлення цілісності трубопроводу і утворення витоків через низьку якість зварювання внаслідок порушень технології зварювання сідлового відгалуження з магістральним трубопроводом.


Переконавшись в якості зварного з'єднання, до вихідного патрубка головної частини за допомогою муфт із закладним нагрівачем (ЗН) приварюють кульовий кран. Діаметр вихідного патрубка становить від 20 до 63 мм, що дозволяє проводити підключення споживачів у широкому діапазоні планованих витрат води чи газу. Кульовий кран має довгі з'єднувальні патрубки з ПЕ 100, що в разі будь-яких помилок при зварюванні дозволяє приварити кран повторно, відрізавши неякісно зварену муфту з ЗН. Кульовий кран повністю виготовлений з полімерних матеріалів, тому він не боїться корозії, має малу вагу та невеликі габарити, для його монтажу не потрібні фланцеві чи нарізні з’єднання, тобто обслуговування не потрібне. Саме завдяки цим властивостям кульові крани можна встановлювати як у колодязях, так і безколодязним способом безпосередньо в ґрунті. Для зміни робочого положення кранів з поверхні землі будуть потрібні подовжувачі ключа, наприклад телескопічні, які дозволяють управляти кульовими кранами, що розміщені на глибині від 0,75 до 2,5 метрів.


 Клапан для врізки під тиском (у розрізі)

Після з'єднання всіх елементів вузла і зварювання їх між собою здійснюється врізка в магістральну трубу за допомогою вбудованого в головну частину коронного свердла. Форма різальних кромок свердла дозволяє прорізати отвір у трубі без утворення стружки, що дуже важливо, оскільки вона може потрапити в запірно-регулюючу арматуру, датчики, фільтри, а це, в свою чергу, спричинить порушення в роботі відвідного трубопроводу чи навіть поломку окремих вузлів. У нашому випадку коронне свердло прорізає стінку без утворення стружки, а вирізаний диск діаметром 32 мм залишається в затиснутому стані всередині свердла. Конструкція свердла виключає можливість випадання вирізаного диска, створюючи тим самим безпеку врізки як без тиску, так і під тиском. Після врізки коронне свердло викручують у крайнє верхнє положення. Це повністю звільняє прохід у відвідний патрубок, і потоку води чи газу ніщо не перешкоджає.

Великою перевагою кульового крана є можливість швидкого управління (кут повороту складає 90°), а також візуального контролю поточного стану крана завдяки кольоровій шкалі на штоку подовжувача. Однак швидкість відкриття кульового крана може стати значним недоліком у випадку використання у відвідному газопроводі автоматичного клапана надмірного потоку. Цей клапан ( «газ-стоп», відсічний клапан) дозволяє аварійно відключати подачу газу у відвідному трубопровіді, пошкодженому в результаті будівельних або земляних робіт, також він спрацьовує при різкому збільшенні швидкості потоку газу. Тому швидке повторне включення споживача газу за допомогою кульового крана зумовить різку зміну потоку газу у відвідному трубопроводі і, як наслідок, спрацьовування захисного клапана.

Другий варіант:
сідлове відгалуження з клапаном для врізки під тиском

У другому варіанті вузла використовується те саме сідлове відгалуження, що й у першому, але на цьому схожість і закінчується. Головна частина в цьому варіанті є симбіозом запірної арматури та пристрою для врізки. Головна частина містить у собі латунну гільзу з внутрішньою різьбою, по якій при обертанні штока рухається латунний патрон із зафіксованим на ньому подовженим коронним свердлом з неіржавіючої сталі. Форма зубців свердла дозволяє виробляти врізку без утворення стружки, і вирізаний диск діаметром 32 мм залишається всередині коронного свердла. Дане свердло має ущільнювальне кільце, яке при повному вкручуванні свердла щільно притискається до сідельця на внутрішній стороні латунної гільзи і тим самим герметично перекриває потік води чи газу у відвідний патрубок.

На відміну від кульового крана, якому потрібно не рідше одиного разу на рік проводити 2-3-кратне відкривання-закривання для виключення прилипання гумових ущільнювальних манжет до кулі, клапани з врізкою не потребують подібних сервісних операцій. Поздовжній рух патрона відносно сідельця та властивості ущільнювального кільця виключають їх взаємне прилипання.

При підземній безколодязнії установці клапан використовується разом з телескопічним подовжувачем ключа, що дозволяє керувати ним на глибині до 3 м. Для повного відкриття чи закриття клапана потрібно зробити до 28 обертів ключа. З одного боку, це потребує набагато більше часу, ніж для управління кульовим краном, але з іншого – управління потоком буде більш плавним і без різких стрибків тиску. До того ж момент обертання ключа на клапані набагато менший, ніж у кульового крана.

Крім інших відмінностей, можна зазначити кількість з'єднань у першому та другому варіантах вузлів для врізки. Якщо в першому варіанті є три зварні з'єднання (труба – сідлове відгалуження, сідлове відгалуження – головна частина, головна частина – кульовий кран), то в другому – тільки два з'єднання (труба – сідлове відгалуження, сідлове відгалуження – головна частина), що підвищує надійність роботи всього вузла в цілому.

Порівняння двох варіантів врізки:


Автор: Юрій Яковлєв, представництво Georg Fischer Piping Systems Ltd.
 
ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА