Полиэтиленовые трубы применяют только при подземной прокладке. Различа- ются они по значению минимальной длительной прочности MRS. В системах газо- снабжения применяют полиэтилен марки ПЭ80 (MRS = 8,0 МПа) и ПЭ100 (MRS =
= 10,0 МПа) по ГОСТ Р 50838–95. Трубы из полиэтилена для газопроводов. Техниче- ские условия.
В соответствии с СП 42-101–2003 стальные трубы используют во всех остальных случаях.
При применении труб с коэффициентом запаса прочности не менее 2,8 разре- шается прокладка полиэтиленовых газопроводов давлением свыше 0,3 до 0,6 МПа на территориях поселений с преимущественно одно-, двухэтажной и коттеджной жи- лой застройкой. На территории малых сельских поселений разрешается прокладка по- лиэтиленовых газопроводов давлением до 0,6 МПа с коэффициентом запаса прочности не менее 2,5. При этом глубина прокладки должна быть не менее 0,8 м до верха трубы.
Основными преимуществами полиэтиленовых газовых труб по сравнению со стальными являются:
1) высокая коррозионная устойчивость, обеспечивающая значительную долго- вечность трубопроводных систем и сокращение затрат на капитальные ремонты сис- тем;
2) низкая шероховатость поверхности и незначительное гидравлическое сопро- тивление;
3) устойчивость к зарастанию;
4) высокое электрическое сопротивление, позволяющее прокладывать трубо- проводы в зоне действия сильных электрополей без устройства катодной защиты и усиленной изоляции труб;
5) низкая звукопроводность;
6) эластичность труб. Деформация гибких труб может достигать существенных значений. Противодействие грунта ведет к более равномерному распределению на- грузки. В результате этого эффективная нагрузка на трубу и ее деформация умень- шаются;
7) гибкость труб, позволяющая поставлять длинномерные трубы диаметром до 110 мм (длиной более 100 м) в бухтах, на катушках и барабанах, что снижает ко- личество стыковых соединений и повышает производительность монтажа, а также надежность систем (80 % аварий на пластмассовых трубопроводах происходит в сты- ковых соединениях);
8) небольшая масса (они легче металлических в 3–8 раз), что снижает транс- портные и складские расходы;
9) простота монтажа, незначительные трудозатраты на заготовительные работы;
10) пожаробезопасность при монтаже (температура сварочных процессов 200–240 °С), позволяющая вести работы без остановки производственных процессов и в зданиях из сгораемых конструкций.
Также нужно учитывать следующие особенности полиэтиленовых газопрово- дов по сравнению со стальными:
1) низкая прочность (в 20–30 раз меньше, чем у металлов), необходимость за- щиты труб от механических и тепловых воздействий. Трубы нельзя использовать как несущие конструкции; арматуру и оборудование необходимо жестко крепить на строительных конструкциях, чтобы усилия не передавались на трубопроводы;
2) низкая поверхностная прочность, а поэтому необходимость защищать трубу от случайных наколов, надрезов, задиров, которые являются местными концентрато- рами напряжения и приводят, следовательно, к старению и местному разрушению стенок трубы;
3) малая продольная жесткость, что требует более частого крепления по срав- нению с другими трубами (через каждые 0,5–2,5 м в зависимости от материала, диа- метра труб и внешней температуры);
4) высокий коэффициент температурного линейного расширения. При проклад- ке полиэтиленовых трубопроводов необходимо учитывать изменение длины трубы вследствие теплового расширения материала при изменении температуры. Эти удлине- ния компенсируются за счет зигзагообразной укладки сваренной плети в траншее.
Основной задачей при расчете любого трубопровода является достоверное оп- ределение потерь давления по длине на трение и в местных гидравлических сопро- тивлениях. Проблема учета особенностей течения газа в полиэтиленовых трубах при определении потерь давления по длине достаточно подробно изучена и представ- лена в литературе, чего нельзя сказать о потерях в местных сопротивлениях.
В разных источниках значения коэффициентов местных сопротивлений (КМС) для полиэтиленовых фитингов различаются, отсутствует систематизация данных в этой области.
Величина потерь давления на местные сопротивления в распределительных га- зопроводах принимается в размере 10 % от потерь на трение независимо от материала труб. Есть основания полагать, что величина вклада местных сопротивлений в поли- этиленовых трубах меньше 10 %, так как сами КМС полиэтиленовых труб имеют меньшие значения, чем стальных. В результате общие потери давления будут сниже- ны и соответственно будут подобраны меньшие диаметры труб.