ما هو نوع الأنابيب المستخدمة للغاز الطبيعي؟ المواد حسب الموقع

الإجابة المختصرة: يعتمد الأمر على مكان تشغيل الخط

لا يوجد أنبوب واحد يحمل الغاز الطبيعي من البئر إلى الموقد. تتغير المادة مع الوظيفة: الفولاذ للخطوط الكبيرة التي تنقل الغاز عبر المناطق، والبلاستيك للخطوط المدفونة التي تغذي الأحياء، والأنابيب الحديدية أو المرنة غير القابلة للصدأ داخل المباني.

وفقا ل نظرة عامة على وكالة سلامة خطوط الأنابيب الفيدرالية لأنظمة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي ويتم بناء خطوط التجميع والنقل من الفولاذ، بينما تستخدم أنظمة التوزيع الحديد الزهر والصلب والنحاس والبلاستيك. الأنابيب البلاستيكية هي المادة الأكثر شيوعًا في التوزيع اليوم.

تتبع بقية هذه المقالة مجرى الغاز، حتى تتمكن من معرفة الأنبوب الذي ينتمي إليه في كل مرحلة ولماذا.

الأنابيب الفولاذية لخطوط التجميع والنقل

تعتمد المرحلتان الأوليتان لنظام الغاز، وهما جمع الغاز الخام من آبار الإنتاج ونقله لمسافات طويلة، على الفولاذ. خارج خطوط الخدمة، يتراوح قطر الأنابيب في هذه الأنظمة من 2 بوصة إلى 42 بوصة، ولهذا السبب تكون القوة تحت الضغط المستمر أكثر أهمية من المرونة هنا.

يحتاج الفولاذ الموجود تحت الأرض أو في الخارج إلى الحماية. يعتبر فولاذ الجدول 40 هو الاختيار المعتاد، مقترنًا بطبقة مقاومة للتربة والرطوبة. طلاء المصنع الشائع هو نظام ثلاثي الطبقات من الإيبوكسي والمواد اللاصقة والبولي إيثيلين.

التوزيع هو المكان الذي تصبح فيه القصة المادية أكثر تنوعًا. لا تزال الشبكات القديمة تحتوي على الحديد الزهر والصلب والنحاس، لكن البناء الجديد تحول نحو البلاستيك.

أنابيب البولي إيثيلين للتوزيع وخطوط الخدمة تحت الأرض

بمجرد أن يغادر الغاز نظام النقل ويتجه نحو المنازل والشركات، البولي إيثيلين (PE) هو الأنبوب المدفون القياسي . إنها لا تصدأ، وتنحني بما يكفي لتتبع الأراضي غير المستوية، وتأتي بأطوال طويلة متواصلة، لذا فإن الجري يحتاج إلى مفاصل أقل بكثير من الأنابيب الصلبة. عادة ما يكون PE من فئة الغاز أصفر أو أسود مع شريط أصفر.

يتم تصنيع الوصلات عن طريق الانصهار الحراري أو التركيبات الميكانيكية، وهذا هو السبب في أن التثبيت مهمة للطواقم المدربة وليس مشروعًا في عطلة نهاية الأسبوع. يؤدي دمج المؤخرة على وجه الخصوص إلى إنتاج مفصل قوي مثل الأنبوب نفسه.

تهيمن درجتان من الراتنج على عمل الغاز. يناسب PE80 خطوط الضغط المنخفض والمتوسط، بينما يتعامل PE100 مع الضغط العالي مع مقاومة أكبر للصدمات وعمر خدمة أطول. منتج مثل هذا أنابيب البولي إيثيلين مصممة للغاز الطبيعي تحت الأرض يتراوح عادةً من DN20 إلى DN1200 ويتم تصنيعه وفقًا لمعايير مثل ISO 4427 وASTM F2619.

إذا كنت تريد الأسباب الهندسية وراء شعبية PE، فهذا التفسير لـ الخصائص التي تجعل HDPE مناسبًا لنقل الغاز يغطي مقاومة التآكل، ونفاذية الغاز المنخفضة، وربط الانصهار بالتفصيل.

الحديد الأسود و CSST داخل المباني

داخل المنزل، هناك مادتان تقومان بمعظم العمل: أنابيب الحديد الأسود وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المموجة (CSST).

الحديد الأسود هو الفولاذ الطري بدون طلاء الزنك. إنها صلبة ومتصلة بتركيبات ملولبة ومختومة بمركب أو شريط مشترك معتمد. إنه صعب ويصعب ثقبه بمسمار طائش وأحد الخيارات الأرخص. المقايضة هي العمل، حيث يجب قطع كل طول وربطه ليناسب، ويمكن أن يصدأ في حالة وجود الرطوبة.

CSST عبارة عن أنابيب مرنة مقاومة للصدأ، وعادةً ما تكون مغطاة بغطاء بلاستيكي أصفر أو أسود. يصل على شكل لفات طويلة وثعابين من خلال الجدران والأسقف مع وصلات قليلة، مما يقلل من وقت التركيب ويقلل من نقاط التسرب المحتملة. يكلف أكثر لكل قدم، ويتطلب ربطًا كهربائيًا وتأريضًا للنظام الكهربائي للمبنى لتقليل الأضرار الناجمة عن البرق أو ارتفاع الطاقة. في العديد من المنازل، يعمل CSST كحلقة وصل مرنة بين خطوط الإمداد الصلبة والأجهزة.

مواد الأنابيب التي لا ينبغي أن تحمل الغاز الطبيعي

بعض مواد السباكة المألوفة لا تناسب الغاز، والأسباب محددة.

• الصلب المجلفن: يمكن أن يتقشر طلاء الزنك بمرور الوقت. تنتقل الجزيئات عبر النظام ويمكن أن تسد المنظمات وفتحات الموقد الدقيقة.
• النحاس: يمكن أن تتفاعل رائحة المركابتان المضافة إلى الغاز الطبيعي مع النحاس، مما يسبب تآكلًا داخليًا وترقق الجدار في نهاية المطاف. معظم الولايات القضائية تقيده، على الرغم من اختلاف القواعد المحلية.
• PVC وCPVC: لم يتم تصنيفها لضغط الغاز الطبيعي وتتحلل بسرعة في خدمة الغاز.

لإلقاء نظرة فاحصة على كيفية تراكم المواد البلاستيكية والمعادن على المتانة، راجع هذه المقارنة كيف يقارن HDPE مع PVC والصلب من حيث القوة والمتانة . لاحظ أن PE وPVC هما مادتان مختلفتان تمامًا: تم تصميم PE المصنف للغاز للقيام بهذه المهمة، في حين أن PVC القياسي ليس كذلك.

مقارنة مواد أنابيب الغاز الطبيعي

كيفية اختيار أنبوب الغاز المناسب

ابدأ بالموقع، ثم قم بإجراء أربع عمليات فحص.

1. تصنيف الضغط. يتبع سمك الجدار نسبة الأبعاد القياسية (SDR). إن انخفاض حقوق السحب الخاصة يعني وجود جدار أكثر سمكًا وقدرة ضغط أعلى. يستخدم SDR11 بشكل شائع لخطوط الضغط العالي وSDR17 للضغط العام.
2. درجة الراتنج. بالنسبة لـ PE، قم بمطابقة PE80 أو PE100 مع ضغط الخط.
3. بيئة التشغيل. يعمل PE عادة بين -40 و60 درجة مئوية. في المناخات الباردة، اختر مادة ذات صلابة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة وفكر في جدار أكثر سمكًا.
4. الشهادة والرمز. ابحث عن الأنابيب المعتمدة وفقًا للمعايير المعترف بها مثل ISO أو ASTM أو EN، وتأكد من أن كود الغاز المحلي الخاص بك يسمح بهذه المادة.

للحصول على جولة أعمق لهذه العوامل، هذا دليل عملي لاختيار أنابيب الغاز HDPE لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل يغطي طرق التوصيل وممارسة التثبيت والفحص المستمر.

مهما كانت المادة، يجب اختبار ضغط كل خط غاز جديد أو معدل قبل أن يدخل الخدمة، ويجب أن يتم تنفيذ العمل وفحصه من قبل مقاول مرخص بموجب تصاريح محلية.