Полипропиленовые трубы для газа

Составные части подходящего для частного коттеджа газопровода

Достоинства и недостатки полимерных материалов

Сравнение пластиковых и металлических изделий

Марки полимерных труб

Подготовка к монтажу полимерных труб

Методики сварки элементов полимерных трубопроводов

Порядок сварки труб

Один из насущных вопросов, с которыми сталкивается владелец частного дома или коттеджа, это подведение к зданию систем коммуникации: водопроводов холодной и горячей воды, отопления и трубопровода, по которому осуществляется подача газа. Ввиду физико-химических свойств природного газа его транспортировка представляет определённые сложности и связана с риском, в том числе для жизни окружающих; чтобы избежать опасности, нужно, в частности, тщательно подбирать материалы изготовления всех элементов газотранспортной системы. Именно с этим связан возникающий у многих владельцев частного жилья вопрос, можно ли использовать полипропиленовые трубы для газа; ответ будет дан ниже.

Составные части подходящего для частного коттеджа газопровода

Проведение в частное жилище газа, или просто газификация, – сложная задача, к которой нужно подходить максимально ответственно. Все связанные с обустройством системы работы необходимо проводить тщательно и аккуратно; лучше всего, чтобы работой занимался не сам хозяин, каким бы профессионалом он ни был, а бригада квалифицированных, обладающих большим опытом специалистов. Помимо прочего, у таких мастеров следует ещё раз уточнить, можно ли проводить газ полипропиленовыми трубами, и, сообразуясь с материалом статьи и их ответом, принять окончательное решение.

В любом случае, какой бы материал труб владелец постройки ни выбрал и чьими услугами он бы ни воспользовался, ему следует как можно тщательнее выполнять работы или контролировать процесс их выполнения в соответствии с предписаниями пожарной безопасности.

В систему подачи газа входят следующие составляющие:

1. Газгольдер. Представляет собой предназначенный для хранения природного газа толстостенный резервуар.
2. Трубы для транспортировки топлива. Как упоминалось выше, это могут быть ПВХ трубы для газа, полипропиленовые газовые трубы или изделия из других материалов.
3. Конечные элементы цепи, в которых происходит сгорание газа: водонагреватели, работающие на газе плиты, камин, газовый котел и т.п.

Окончательно принять решение о допустимости транспортировки газа по полипропиленовым трубам в конкретном случае можно, основываясь на расчётах объёма подаваемого газа, типа и характеристик грунта, в котором будет пролегать трубопровод и коррозионной угрозы для всех элементов цепи и материальных возможностях хозяина частного дома или коттеджа.

Разрешить все эти вопросы можно и самостоятельно, изучив предъявляемые к системам газификации требования и обязательные для исполнения государственные стандарты, но консультация специалиста позволит не только сэкономить деньги, избежав неверных решений, но и предотвратить угрозу жизни и здоровью людей.

Достоинства и недостатки полимерных материалов

В течение большей части истории человечества трубы изготавливались из различных металлов и сплавов. Ситуация принципиально изменилась только в XX веке, когда были открыты способы получения высокомолекулярных соединений, то есть пластиков, и налажены технологии их производства.

Со временем изделия из пластмассы, обладающие не свойственными металлической продукции преимуществами, самые важные из которых будут перечислены ниже, стали приобретать всё большую популярность.

Сферы применения полимеров:

• строительные и ремонтные работы;
• продукция бытового назначения;
• медицина;
• производство электротехнических устройств;
• обустройство трубопроводов различных назначений и т.д.

Большую распространённость пластмассы приобрели благодаря следующим преимуществам:

• практически полное отсутствие угрозы коррозии, в отличие от изделий из металлов и сплавов; следовательно, трубы из пластика не нуждаются и в специальных видах защиты, например, в катодном;
• не требуется дополнительная электроизоляция – полимеры, являясь отличными диэлектриками, ток не проводят;
• химическая и биологическая индифферентность – материал устойчив к воздействию большинства агрессивных сред – как химических (кислоты, щёлочи, солевые растворы, нефте- и газопродукты), так и биологических (бактерии, отходы жизнедеятельности и т.д.);
• способность сохранять физико-химические свойства, обеспечивающие нормальное функционирование, при частых изменениях окружающей температуры, кроме аномальных условий;
• лёгкость: полипропиленовые трубы для газопроводов и других систем весят намного легче аналогов из металла, следовательно, их легче перевозить, переносить и укладывать (прочитайте также: «Как выбрать трубы для газопровода в квартире или частном доме»);
• долговечность – зависит от марки и условий использования продукции; средняя цифра – около 50 лет, однако, по расчётам, некоторые изделия могут сохранять работоспособность в течение 100 лет и более;
• относительно невысокая стоимость;
• универсальность – благодаря перечисленным свойствам, пластиковые трубы могут применяться практически во всех конструкциях трубопроводов, в любых условиях и местах.

Как у любого материала, у высокомолекулярных соединений имеется ряд недостатков, осложняющих работу или вовсе не позволяющих в некоторых случаях использовать продукцию из этих веществ. Поэтому, задаваясь вопросом, можно ли проводить газ пластиковыми трубами, следует учитывать предписываемые технологией ограничения.

Обустройство контуров из пластиковой продукции невозможно в случаях:

1. Монтажа расположенных над землёй коммуникаций. Полимерные трубы должны пролегать под землёй, в толще грунта, независимо от его типа.
2. Обустройства газопровода, по которому рабочая среда проходит под повышенным давлением (категории систем 1 и 2).
3. В закрытых помещениях зданий всех типов – жилых, торговых или промышленных – и в коллекторах. Ограничение не строгое, однако рекомендуется для данных целей использовать стальные трубы (прочитайте: «Ассортимент стальных труб для газопроводов, преимущества и недостатки»).
4. На территориях, отличающихся повышенной сейсмоактивностью. Значение параметра должно составлять 6 баллов и выше.
5. В любых контурах или технологических цепочках, где подразумеваются повышенные механические перегрузки статического или динамического характера или высокие значения внутреннего давления: по стойкости к этим нагрузкам пластиковые трубы сильно уступают металлическим, в частности, стальным.

Сравнение пластиковых и металлических изделий

Преимущества полимерной продукции, в частности, пластиковых труб для газа в частном доме, были описаны выше, однако для правильности предварительного выбора необходимо сравнить свойства стальных и пластмассовых изделий.

Различия между металлом и пластиком:

1. Цена. В любых случаях полимерные трубы значительно дешевле стальных с аналогичными размерными характеристиками. Это вызвано как разницей в стоимости сырья (нефтепродукты дешевле железа), так и отсутствием необходимости дополнительной защиты пластика: он в принципе не требует электроизоляции и нанесения на поверхность лакокрасочных материалов.
2. Вес. Полимерные изделия, включая газовые трубы из полипропилена, весят намного меньше стальных и требуют меньше затрат времени и физических сил на обустройство контуров любых типов и сложности. Помимо этого, трубы из некоторых марок пластика перевозят в бухтах, что позволяет использовать более компактные транспортные средства.
3. Универсальность. Подбор стальных труб сложнее, чем пластиковых: для стали требуется учитывать температурные, эксплуатационные и ландшафтные условия местности.

Марки полимерных труб

К самым распространённым видам пластиковых труб для газа относятся:

1. Полиэтиленовые трубы высокого и низкого давления. Марка продукции, предназначенной для транспортировки газа, обозначается жёлтой полосой. Изделия подходят, кроме переноса газа, для монтажа контуров канализации и подвода холодной воды.
2. Поливинилхлоридные трубы. Отличаются большей, по сравнению с предыдущим типом, прочностью. Подходят для систем газоснабжения и канализации. В качестве элементов водопровода не применяются, так как при контакте с поступающей водой выделяют опасный для здоровья хлорэтилен.
3. Полипропиленовые трубы. В качестве материала изготовления труб для газа полипропилен – оптимальный вариант. Он жёстче полиэтилена, не выделяет токсических веществ, как поливинилхлорид, и не взаимодействует с большинством агрессивных сред. Таким образом, продукцию из данного материала можно применять практически во всех типах домашних коммуникаций.

Перечисленные материалы имеют свои достоинства и недостатки.

Например, трубы малого диаметра из полипропилена и полиэтилена выпускаются длиной 50-500 м в виде бухт; они весят в 2-4 раза меньше, чем стальные изделия. Читайте также: «Виды газовых полиэтиленовых труб, их особенности и правила монтажа».

При низкой температуре окружающей среды полиэтилен становится ломким и непригодным для использования, наступает разгерметизация трубопровода.

Полиэтилен, в отличие от поливинилхлорида, не переносит воздействия ультрафиолета, поэтому должен быть проложен под землёй или в местах, куда не проникают прямые солнечные лучи.

Вся полимерная продукция малоустойчива к механическим повреждениям, поэтому её протягивают под землёй. Более прочный и современный вариант – трубы из металлопластика (детальнее: «Виды металлопластиковых труб для газа, преимущества и правила использования»).

Подготовка к монтажу полимерных труб

Решая, можно ли провести газ полипропиленовыми трубами в конкретном случае, следует учитывать ряд рекомендаций по монтажу:

1. Трубы должны пролегать в толще грунта. Изделия из ПВХ расширяются при нагревании незначительно, поэтому их можно закладывать в бетон или штольни.
2. На этапе проектирования следует стараться избегать применения большого числа фитингов или сварочных швов.
3. Если для соединения продукции были выбраны фитинги, нужно предпочесть прессованные или обжимные, как обеспечивающие наибольшую надёжность соединения.

Методики сварки элементов полимерных трубопроводов

Наиболее популярный и эффективный метод соединения труб – сварка.

Способы выполнения сварки подразделяются на три вида:

1. Стыковой – наиболее простой, подходит для труб диаметром 5-16 мм.
2. В раструб – в большинстве случаев применяется при обустройстве и последующем ремонте канализационных и водопроводных контуров. Подходит для полимерных изделий, диаметр которых находится в диапазоне 15-90 мм.
3. Электромуфтовый – с применением электрической муфты, проходящий через контакты которой ток плавит и сваривает введённые в муфту пластиковые трубы с материалом изделия. Это особенно удачный метод для обустройства систем газоподачи из полиэтилена и полипропилена.

Поливинилхлоридные изделия пайке не подвергаются. Для их соединения используется специфический клей – «холодная сварка». Прочность и долговечность правильно выполненного соединения не уступает аналогичным показателям горячей сварки. Кроме того, для выполнения такой стыковки не требуется искать сварочный аппарат.

Порядок сварки труб

Когда у хозяина не осталось вопросов, используют ли полипропиленовые трубы для газа в частном доме, он может закупить сварочный аппарат, расходные материалы и приступить к работе или вызвать бригаду специалистов.

Аппараты для сварки (пайки) полимерных труб позволяют соединять изделия диаметрами вплоть до 120 мм и бывают следующих типов:

• программируемые;
• с гидравлическим приводом;
• с электрическим приводом.

Все эти устройства способны обеспечить хорошее качество сварного шва, поэтому при выборе следует ориентироваться на собственные материальные возможности.

Алгоритм сварки труб:

1. Установить торцы соединяемых труб в аппарат для сварки. Надёжно зафиксировать.
2. Поместить между изделиями нагревательную пластину, включить прогрев, дождаться, пока появится грата (слой оплавленного пластика).
3. Вытащить нагревательный элемент и с усилием, не допуская вращения, соединить торцы изделий. Позволить им в таком положении остыть естественным образом.

Если все операции выполнены аккуратно, соединение выйдет прочным и герметичным и позволит долгое время не беспокоиться о ремонте газопровода.

Изобретение относится к области химии, а именно к способам окислительного дегидрирования легких парафинов в соответствующие моноолефины. В частности, изобретение относится к способам селективного окисления пропана в пропилен в газовой фазе в присутствии твердого катализатора.

Известны способы получения пропилена термическим или окислительным дегидрированием пропана, например процессы Catofin и Oleflex. Указанные процессы реализуют путем пропускания пропана через неподвижный слой гранулированного катализатора на основе нанесенных оксидов хрома или металлов платиновой группы, стабилизированных оловом. В качестве носителя, как правило, используют оксид алюминия, промотированный щелочным или щелочно-земельным металлом. Используемый температурный интервал составляет 550-650°С. Время контакта (время пребывания потока в зоне катализа) находится на уровне 4-7 с .

Недостатком указанных способов является повышенная энергоемкость данного эндотермического процесса, интенсивное зауглероживание катализатора в ходе процесса, с чем связана необходимость частой регенерации катализатора; как правило, процессы осуществляют короткими циклами «дегидрирование-регенерация» длительностью 20-30 мин, что требует дополнительных затрат.

Известен способ окислительного дегидрирования пропана (US 4131631, B01J 23/88, С07С 5/48, 26.12.1978), который проводят при 500-650°С с использованием катализатора, содержащего нанесенные на диоксид кремния SiO2 оксиды кобальта и молибдена с добавками фосфора и металлов IA, IIA, VIB и VIII групп Периодической системы. Процесс проводят при соотношении пропан/воздух, равном 1:0,1 и 1:1, в потоке инертного газа. При этом селективность образования пропилена изменяется от 77,9 до 54,7% при степени превращения пропана от 4,1 до 20,7%

Известен способ получения этилена окислительным дегидрированием этана (US 4497971, B01J 23/76, 05.02.1985), который проводят при 675°С с использованием катализаторов, приготовленных на основе оксида кобальта с добавлением фосфора и в качестве промотора одного из металлов (цинк, титан, цирконий, висмут и др) и хлорида аммония и периодическим добавлением в процесс небольших количеств газообразного метилхлорида для улучшения селективности образования олефина.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения пропилена окислительным дегидрированием пропана (US 4777319, С07С 5/48, 11.10.1988), включающий подачу пропана в смеси с воздухом и разбавителем в реактор, взаимодействие последних с твердым катализатором и отвод продуктов реакции дегидрирования из реактора. Согласно этому способу процесс окислительного дегидрирования пропана проводят, используя V-Mg-O-катализатор при 540°С и поток газовой смеси, содержащий 4% пропана и 4-8% кислорода. Конверсия пропана и селективность образования пропилена достигали 22,8 и 52,8%, 25,4 и 49,9% и 32,9 и 42,9% соответственно, для отношения пропан/кислород — 1/1, 1/1,5 и 1/2.

Таким образом, недостатками указанного способа являются низкие значения степени превращения пропана и селективности образования пропилена при достаточно высокой температуре проведения процесса.

Изобретение решает задачу по созданию эффективного процесса получения пропилена из пропана.

Технический результат — высокая селективность образования пропилена при более низкой температуре, чем в известном способе.

Задача решается тем, что пропилен получают способом каталитического окислительного дегидрирования пропана, который включает пропускание потока реакционной смеси, состоящей из пропана и окисляющего реагента в инертном газе, используемом в качестве разбавителя, через слой катализатора в проточном реакторе, в качестве окисляющего реагента применяют элементарный хлор.

Процесс окислительного дегидрирования пропана проводят с объемной скоростью не ниже 600 ч-1.

Процесс окислительного дегидрирования пропана проводят при температуре 350-550°С, предпочтительно, 350-450°С.

В качестве твердого катализатора используют каталитическую композицию, содержащую соединения рутения или вольфрама, нанесенные на оксидные носители, в качестве которых можно применять диоксид титана, диоксид циркония, диоксид кремния, оксид алюминия, предпочтительно, диоксид титана.

Перед проведением процесса катализатор активируют предварительной обработкой потоком реакционной смеси, подаваемым с объемной скоростью не ниже 600 ч-1 при температуре 150-200°С в течение не менее 1 ч.

Приготовления катализаторов в соответствии с настоящим изобретением осуществляют следующим образом.

Катализатор А готовят путем механического смешивания порошков K4·H2O и диоксида титана.

Катализаторы Б, В, Г (рутениевые катализаторы на носителе) получают, например, путем пропитки материала носителя (порошкообразный диоксид титана) водным раствором соли K·H2O, полученной взаимодействием RuO4 с раствором хлорида калия в среде соляной кислоты.

Катализатор Д (вольфрамовый катализатор на носителе) получают путем смешивания гетерополикислоты H4SiW12O40·6H2O и раствора TiCl4 в воде и добавления раствора 25% NH3 в воде до достижения рН=9. Полученную пасту высушивают при 110°С и проводят температурную обработку в атмосфере воздуха при 800°С.

Общая методика проведения процесса следующая.

Процесс окислительного дегидрирования пропана проводят в трубчатом кварцевом реакторе проточной установки с неподвижным слоем катализатора (1 г) при атмосферном давлении. Поток смеси, содержащий пропан и хлор в соотношении 1/(0,3-0,6), и разбавленный инертным газом, например аргоном, в соотношении пропана к аргону не менее чем 1/2, пропускают с объемной скоростью не ниже 600 ч-1 при 150-200°С в течение не менее. 1 ч. Затем для проведения процесса окислительного дегидрирования пропана в пропилен температуру в реакторе повышают до 350-550°С, предпочтительно 350-450°С.

Отличительным признаком предлагаемого способа селективного получения пропилена в процессе окислительного дегидрирования пропана является использование молекулярного хлора в качестве окисляющего реагента, использование каталитической композиции, содержащей соединения рутения или вольфрама, нанесенные на оксидные носители, предпочтительно, диоксиды титана, в качестве катализаторов окислительного дегидрирования, а также использование предварительной обработки катализаторов потоком реакционной смеси, подаваемым с объемной скоростью не ниже 600 ч-1 при 150-200°С в течение не менее 1 ч.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Способ окислительного дегидрирования пропана осуществляют, пропуская поток смеси 28% пропана с 16% хлора в аргоне через катализатор (1 г) при температуре 400°С с объемной скоростью 600 ч-1. В качестве катализатора используют образец А с содержанием Ru — 4,0 мас.%.

Пример 2.

Способ окислительного дегидрирования пропана осуществляют, пропуская поток смеси 28% пропана с 16% хлора в аргоне через катализатор (1 г) при температуре 400°С с объемной скоростью 700 ч-1. В качестве катализатора используют образец Б с содержанием Ru — 0,2 мас.%.

Пример 3.

Способ окислительного дегидрирования пропана осуществляют, пропуская поток смеси 28% пропана с 16% хлора в аргоне через катализатор (1 г) при температуре 350°С с объемной скоростью 700 ч-1. В качестве катализатора используют образец В с содержанием Ru — 4,0 мас.%.

Пример 4.

Способ окислительного дегидрирования пропана осуществляют, пропуская поток смеси 28% пропана с 8% хлора в аргоне через катализатор (1 г) при температуре 400°С с объемной скоростью 700 ч-1. В качестве катализатора используют образец Г с содержанием Ru — 0,2 мас.%.

Пример 5.

Способ окислительного дегидрирования пропана осуществляют, пропуская поток смеси 28% пропана с 16% хлора в аргоне через катализатор (1 г) при температуре 450°С с объемной скоростью 700 ч-1. В качестве катализатора используют образец Д с содержанием WO3 — 30 мас.%.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет значительно увеличить селективность получения пропилена в процессе каталитического окислительного дегидрирования пропана при температуре 350-550°С, предпочтительно, 350-450°С.

Вопреки расхожему мнению, такое изделие, как пвх трубопроводы может быть эффективно применено не только для прокладки водопровода или канализации, но и для подвода энергоносителей. Газопровод, смонтированный из ПВХ составляющих, имеет немало значимых преимуществ, речь о которых пойдёт ниже.

Каковы положительные особенности газовых коммуникаций на основе пластиковых труб?

Такой газопровод лучше металлического тем, что:

1. Срок службы обсуждаемой конструкции значительно превышает аналогичный параметр конструкции из металла.
2. Изделия такого типа не проводят электрический ток, что в контексте многих ситуаций играет крайне важную роль.
3. Благодаря малой массе конструкций из поливинилхлорида, возведение различных объектов с их применением осуществляется достаточно быстро.
4. Возведение любых коммуникаций с применением рассматриваемых труб в домашних и промышленных условиях — это оптимизация сметы, ведет применение того же количества металлических деталей обойдется намного дороже.

Для более углубленного изучения характеристик лучше всего ознакомиться со статьей посвященной этому вопросу на нашем сайте — Температуры, давление, из чего состоит и другое.

Как осуществляется прокладка коммуникаций на частном участке?

Если речь идет о газификации частного (малоэтажного) дома, то описываемый процесс и применение ПВХ конструкций будет иметь собственную специфику. Стоит исходить из того, что все газотранспортные коммуникации, собранные на основе обсуждаемого материала и проходящие за пределами помещения (по улице) должны быть размещены под поверхностью грунта, таковы требования современных норм безопасности. Нельзя не понять, что это важное преимущество, ведь трубы, находясь под землей будут надежно ограждены от деструктивного влияния любой специфики, да и в случае взрыва (вариант нежелательный, но исключать его было бы беспечно) слой грунта выступит надежной защитой от поражения людей и имущества. При этом любой человек, оценивающий ситуацию с точки зрения логики осознаёт: для того, чтобы разместить пластиковые трубы для газа в частном доме под землей, зачастую потребуется повреждать участки транспортной инфраструктуры, что само по себе хлопотно и нежелательно. Какой из рассмотренных аспектов важнее — каждому человеку предстоит решать индивидуально.

Интересно отметить, что существуют армированные трубы алюминием и стекловолокном, как внутри так и снаружи. Отличаются такие изделия только теплоотдачей. Самые эффективные для отопления — трубы со стекловолокном. У них минимальная отдача тепла. О соединении таких материалов .

Как выбрать хорошие детали для газопровода?

Находясь в поиске ответа на вопрос «какие трубы из пластика лучше для газа?» стоит исходить из того, под каким давлением будет эксплуатироваться система. Газотранспортная конструкция может относится к одной из следующих категорий:

Детали из металла и пластика

• Категория № 1. К этому разделу относятся системы, работающие под высоким давлением и изготавливающиеся исключительно из стали.
• Группа № 2. Внутригородские транспортировочные системы. Оптимальное давление для работы таких систем — 0,3 – 0,6 МПа, для их создания допустимо применение толстостенных пластиковых деталей.
• Перечень № 3. Давление газа — от 0,005 – 0,3 МПа. Применяются такие системы для передачи газа от распределителя на определенное количество высотных домов, благодаря чему газ и появляется в квартире потребителя. Применение полимерных деталей считается допустимым, проводить газ пластиковыми трубами можно.
• Последняя подгруппа — это всевозможные подводки внутри квартир. Давление здесь минимальное и применение рассматриваемых изделий считается допустимым.

Исходя из таких данных можно сказать, что ответ на вопрос «можно ли использовать ПВХ для прокладки газопровода» во многом зависит от того, какими являются текущие технические, климатические и геофизические условия эксплуатации конструкции. А вот ответ на вопрос относительно того, разъедает ли газ пластиковые трубы был дан достаточно давно и является отрицательным — газ с ПВХ не взаимодействует. Подробно об аббревиатуре и значении.

Какие трубы и для чего смотрите в этом кротком видео: