Raccordi per tubi del gas naturale: guida a tipi, materiali e standard

Perché i raccordi sono importanti tanto quanto i tubi

Un sistema di distribuzione del gas raramente si guasta nel mezzo di un tratto rettilineo di tubo. Fallisce in un giunto. Ogni gomito, raccordo a T, raccordo e valvola in una rete di gas naturale è un potenziale punto di perdita, motivo per cui la scelta del raccordo merita la stessa attenzione del tubo stesso.

Ingegneri e appaltatori spesso trascorrono settimane a confrontare i materiali e i diametri dei tubi, quindi trattano i raccordi come un ripensamento: prendi qualunque cosa corrisponda alle dimensioni del tubo e vai avanti. Questo approccio funziona finché la pressione, i movimenti del terreno o gli sbalzi di temperatura non rivelano una mancata corrispondenza tra raccordo e sistema. Ottenere i raccordi giusti la prima volta evita costosi scavi e rifusioni successive.

Tipi comuni di raccordi per tubi del gas naturale

I sistemi di tubazioni del gas si basano su una famiglia piuttosto piccola di forme di raccordi, ciascuna delle quali risolve uno specifico problema di instradamento o connessione.

• Gomiti — cambiare direzione, tipicamente a 45° o 90°, consentendo alla linea di aggirare gli ostacoli senza sollecitare la parete del tubo
• Magliette — diramare una linea principale verso una linea di servizio o un tratto secondario
• Giunti e riduttori — unire due estremità del tubo, con diametri corrispondenti o riducendoli a dimensioni inferiori
• Raccordi di transizione — ponte tra materiali dissimili, più comunemente tubo in polietilene progettato per il trasporto sotterraneo del gas naturale collegamento alla rete elettrica in acciaio preesistente
• Cappucci e tappi — sigillare le diramazioni o le estremità della linea non utilizzate durante la costruzione graduale
• Valvole — controllo o intercettazione del flusso, dalle semplici valvole di arresto alle valvole di sicurezza in eccesso

I design filettati, come un gomito filettato che combina una curva a 90 gradi con una connessione femmina o maschio, funzionano bene laddove una linea in plastica o metallo deve incontrare un raccordo filettato per apparecchi. Le valvole di intercettazione a sfera hanno lo scopo opposto: controllo del flusso a passaggio totale con una maniglia a un quarto di giro per un rapido isolamento durante la manutenzione. Produttori che producono raccordi in HDPE personalizzati realizzati per sistemi di tubazioni in pressione in genere offrono la gamma completa di cui sopra in dimensioni abbinate al loro catalogo di tubi, il che semplifica l'approvvigionamento per progetti di grandi dimensioni.

Scelte dei materiali: PE/HDPE vs acciaio vs ottone

La selezione del materiale determina quasi tutto ciò che riguarda un raccordo: come si collega, quanto dura e dove può essere installato legalmente.

Il polietilene è diventato lo standard per i nuovi lavori di distribuzione sotterranea nella maggior parte delle regioni, soprattutto perché evita completamente la corrosione. Abbiamo trattato i compromessi tra i due materiali sotterranei dominanti in il nostro precedente confronto tra HDPE e acciaio per le linee del gas sotterranee , inclusi i requisiti del codice attivati da ciascun materiale. Un pezzo separato esamina specificamente le proprietà del materiale che rendono l'HDPE adatto alla trasmissione del gas , dalla tenuta ai gas alla resistenza agli urti.

L'ottone mantiene il suo posto nelle connessioni fuori terra e a livello degli elettrodomestici, dove la sua lavorabilità e tolleranza alla filettatura rendono pratici interventi di manutenzione rapidi. Tuttavia, non è classificato per l'interramento diretto come lo sono il PE e l'acciaio rivestito.

Metodi di connessione: fusione, filettata, meccanica

Il modo in cui un raccordo si unisce al tubo è importante tanto quanto il materiale di cui è fatto.

Saldatura per fusione è lo standard per i sistemi in polietilene. La fusione di testa riscalda le estremità dei tubi e dei raccordi di diametro maggiore fino a quando non si sciolgono, quindi li preme insieme sotto pressione controllata per formare un giunto omogeneo, saldando efficacemente due pezzi di plastica in un pezzo continuo. L'elettrofusione utilizza un raccordo con una bobina di riscaldamento incorporata, ideale per connessioni più piccole o trincee strette dove una macchina di fusione non può funzionare facilmente.

Connessioni filettate rimangono comuni nei punti a bassa pressione, come il punto in cui una linea del gas incontra l'arresto di un apparecchio, ma i codici generalmente limitano la filettatura a pressioni pari o inferiori a 5 psig perché i giunti filettati sono più soggetti a perdite in caso di vibrazioni o cicli termici.

Raccordi meccanici o a compressione - compresi alcuni giunti di transizione e riparazione - si affidano alle guarnizioni e alla forza di serraggio piuttosto che al calore o alle filettature. Sono utili per collegamenti e riparazioni in cui l'attrezzatura per la fusione non è pratica, sebbene in genere abbiano valori di pressione inferiori rispetto a un giunto fuso.

Standard e codici che regolano i raccordi del gas

I raccordi per gas non sono un luogo per l'improvvisazione: quasi tutti i materiali e i metodi di connessione sopra menzionati sono scritti direttamente nelle specifiche del settore.

• ASTM D2513 copre i requisiti di materiale, dimensione e fusione per tubi, tubi e raccordi in pressione del gas in PE utilizzati nella distribuzione del gas naturale
• ASTM D2683 copre i raccordi in PE con fusione di testa, mentre ASTM D3261 copre i raccordi in PE con fusione di testa
• 49 CFR Parte 192, amministrato negli Stati Uniti dalla Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, incorpora questi standard ASTM come riferimento nella normativa federale sulla sicurezza delle condutture

Questi standard vengono periodicamente rivisti man mano che i materiali e la tecnologia di fusione si evolvono. una normativa federale che aggiorna l'edizione di riferimento dell'ASTM D2513 illustra come gli enti regolatori tengono il passo con la nuova tecnologia della resina PE e dei raccordi, il che rappresenta un motivo in più per confermare la conformità alla normativa attuale prima di specificare i raccordi su qualsiasi nuovo progetto piuttosto che fare affidamento su un progetto di qualche anno fa.

Come scegliere l'accessorio giusto per il tuo progetto

Un processo di selezione pratico si riduce a una breve lista di controllo:

1. Confermare il materiale e il diametro del tubo, poiché i raccordi devono corrispondere esattamente ad entrambi
2. Determinare la pressione operativa e scegliere un raccordo con rating superiore ad essa, non semplicemente uguale ad essa
3. Decidi se il percorso è interrato, fuori terra o è una transizione tra i due
4. Abbina il metodo di connessione alle apparecchiature di installazione disponibili: macchine per fusione, strumenti di filettatura o strumenti di compressione
5. Verificare che il raccordo sia provvisto della relativa certificazione ASTM o del codice locale per il servizio del gas

I grandi progetti infrastrutturali rendono concreta la posta in gioco di questo processo. A Completato il progetto del gasdotto in HDPE da 58.000 metri per la rete nazionale del gas del Kuwait richiedevano specifiche di adattamento coerenti su migliaia di giunti: una scala in cui anche una piccola discrepanza di adattamento si moltiplica in un rischio significativo. Per progetti di qualsiasi dimensione, lavorando con il nostro team per consigli di montaggio specifici del progetto aiuta a trovare la giusta combinazione di materiale, metodo di connessione e livello di pressione prima dell'inizio dell'approvvigionamento.