Гибкий.ру Разработка методики испытаний гибких шлангов на основе пластифицированного пвх, армированного спиралью из жесткого пвх
Оригинальная статья / Original article УДК 620.174.13
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2227-2917-2021-2-232-241
Разработка методики испытаний гибких шлангов на основе пластифицированного ПВХ, армированного спиралью из жесткого ПВХ
© В.В. Алексеенко, К.М. Суханова, А.Н. Шестаков, В.П. Ященко
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия
Резюме: Цель исследования – разработка лабораторных методик, которые позволяют оценить эксплуатационные свойства полимерных гибких шлангов. Основные параметры, которые ограничивают применение гибких полимерных шлангов – это гибкость при низких температурах и стойкость к перегибам при положительных температурах. Для исследования гибкости шлангов при низких температурах была создана установка, которая позволяет измерять деформативность шланга при консольном нагружении. Охлаждение шлангов производилось в специальной холодильной камере. Для измерения стойкости шланга к перегибам использовалась стандартная трехточечная схема нагружения на испытательной машине Instron 5980. Измерения проводились при температуре 20°С. Измерения гибкости полимерных шлангов при отрицательных температурах показали, что шланги, изготовленные из пластифицированного поливинилхлорида, сохраняют гибкость при минус 30°С. Стойкость к перегибам зависит от шага армирующей спирали и толщины стенки шланга. Таким образом, апробированы две лабораторные методики измерения гибкости и стойкости к перегибу ПВХ шлангов. Показано, что с помощью этих методик можно прогнозировать температурный диапазон эксплуатации и физико-механические характеристики промышленно выпускаемых полимерных гибких шлангов.
Ключевые слова: пластифицированные полимеры, гибкие шланги, поливинилхлорид, морозостойкость
Благодарности: Авторы благодарят руководство ООО «Химсервис» за предоставленные образцы пВХ-шлангов.
Для цитирования: Алексеенко В.В., Суханова К.М., Шестаков А.Н., Ященко В.П. Разработка методики испытаний гибких шлангов на основе пластифицированного ПВХ, армированного спиралью из жесткого ПВХ. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2021. Т. 11. № 2. С. 232-241. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2021-2-232-241
An experimental procedure for flexible hoses based on plasticised PVC reinforced with a rigid PVC spiral
Victor V. Alekseenko, Ksenija M. Suhanova, Aleksandr N. Shestakov, Vladimir P. Yashchenko
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia
Abstract: In this work, we develop laboratory techniques for evaluating service properties of flexible polymer hoses. The main parameters limiting the application of flexible polymer hoses are low-temperature flexibility and kink resistance at positive temperatures. To study the flexibility of hoses at low temperatures, a setup measuring deformability of a hose under cantilever loading was built. Cooling of hoses was carried out in a special refrigerating chamber. A standard three-point loading configuration was used to measure the hose kink resistance on an Instron 5980 testing machine. The measurements were performed at a temperature of 20°C. Flexibility measurements performed on polymer hoses at negative temperatures showed that hoses from plasticised PVC remain flexible at -30°C. Kink resistance depends on the pitch of spiral reinforcement and the wall thickness of the hose. Thus, two laboratory procedures for measuring the flexibility and kink resistance of PVC hoses were tested. It was shown that these techniques are capable of predicting the service temperature range and physical and mechanical characteristics of commercial polymer flexible hoses.
Keywords: plasticized polymers, flexible hoses, polyvinyl chloride, frost resistance
ISSN 2227-2917
(print) ISSN 2500-154X (online)
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate
Том 11 № 2 2021
с. 232-241 Vol. 11 No. 2 2021 pp. 232-241
Acknowledgments: The authors are grateful to the management of the company “Chemservice” for the provided samples of PVC hoses.
For citation: Alekseenko VV, Suhanova KM, Shestakov AN, Yashchenko VP. An experimental procedure for flexible hoses based on plasticised PVC reinforced with a rigid PVC spiral. Izvestiya vuzov. In-vestitsii. Stroitel’stvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2021;11(2):232-241. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2917-2021-2-232-241
Введение
На сегодняшний день гибкие полимерные шланги незаменимы в быту, сельском хозяйстве, строительстве, во многих сферах промышленности [1-5]. Одним из наиболее перспективных материалов для производства шлангов является поливинилхло-рид (ПВХ). Данный материал нерастворим в воде, устойчив к действию слабых кислот, щелочей, спиртов, минеральных масел. Среди преимуществ ПВХ-шлангов следует выделить сравнительно высокую механическую прочность, гибкость, небольшой вес и низкую стоимость [6-12]. Тем не менее шланги, имеющие однородную структуру, не обладают необходимыми потребительскими
свойствами. Хорошие механические характеристики имеют только армированные изделия. Композитная структура шлангов постоянно совершенствуется и представляет собой продукт высоких технологий. Проблема выбора структуры и типа материала для армирования гибких шлангов имеет два аспекта: оптимальная механическая прочность арматуры и физико-химическая совместимость арматуры и материала основы шланга в процессе изготовления и эксплуатации. Наиболее удобным при изготовлении и не вызывающим вопросов при эксплуатации является выбор в качестве армирующего материала спирали из жёсткого ПВХ. Схема конструкции таких шлангов представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема конструкции исследуемых шлангов: S – шаг спирали; t- толщина стенки;
L – длина шланга
Fig. 1. Scheme of the structure of the studied hoses: S – spiral pitch; t- wall thickness; L – hose length
Для эффективной эксплуатации ПВХ-шлангов необходимо решать такие важные задачи, как обеспечение их надежности, работоспособности, долговечности и ряда других характеристик. Поэтому важное значение имеют экспериментальные исследования, которые позволяют верно оценить прочностные и деформационные характеристики готовых изделий и найти оптимальные конструктивные решения применительно к различным условиям эксплуатации.
Данная работа посвящена лабораторным испытаниям армированных ПВХ-шлангов, имеющих различные геометрические характеристики и разный материал основы шланга, позволяющим измерить параметры гибкости при отрицательных температурах и стойкости к перегибу при положительных температурах. Полученные результаты позволяют оценить прочностные и деформационные характеристики гибкого шланга исходя из геометрических параметров и физико-механических свойств материала арматуры и основы шланга.
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
В настоящее время исследователями предлагаются различные подходы к методам испытаний и расчетов1 [13-18] для определения физико-механических характеристик гибких шлангов, которые позволили бы оценить работоспособность шлангов при различных механических нагрузках и температурах. Поскольку эксплуатация гибких ПВХ-шлангов может происходить как в зимние морозы, так и в летнюю жару, большое значение имеет задача определения деформационных и прочностных характеристик шлангов в зависимости от температуры. Основные проблемы, возникающие при эксплуатации гибких шлангов, – это потеря гибкости при низких температурах и излом шланга, лежащего на углу твёрдой поверхности. С целью решения этих проблем мы исследовали две методики, которые позволяют измерить сравнительные физико-механические характеристики шлангов: одна
методика позволяет сравнить гибкость шлангов при низких температурах, вторая – стойкость шлангов к перегибу при положительных температурах.
Методы
С целью определения деформационных характеристик гибкого шланга создана лабораторная установка для проведения испытаний ПВХ-шлангов на изгиб. Общий вид и расчетная схема установки для определения гибкости представлены на рис. 2 и 3, для определения стойкости к перегибу – на рис. 4 и 5. Установка представляет собой станину, на которой установлены два жестких разъёмных зажима, диаметр которых регулируется по размерам шланга. В зажимы устанавливается исследуемый шланг таким образом, чтобы он консольно выступал за пределы зажимов. На конце консоли к шлангу подвешивается груз фиксированной величины.
Рис. 2. Общий вид лабораторной установки для определения гибкости шлангов Fig. 2. General view of the laboratory test set for determining flexibility of hoses
lx>6Q
Испытываемый шланг Груз
массой
»V- [X—| Ф
Рис. 3. Схема лабораторной установки Fig. 3. Scheme of the laboratory test set
1ГОСТ 11262-2022 (ISO 527-2:2022). Пластмассы. Метод испытания на растяжение: введ. 01.10.2022. М. дартинформ, 2022. 20 с.
Стан-
ISSN 2227-2917
(print) ISSN 2500-154X (online)
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate
Том 11 № 2 2021
с. 232-241 Vol. 11 No. 2 2021 pp. 232-241
1
Рис. 4. Шланг, свешенный с уступа твердой поверхности, перекачивающий жидкости: 1 – шланг; 2 – место возникновения перегиба Fig. 4. A hose hanging from a ledge of a solid surface for pumping liquids: 1 – hose; 2 – the place where the bend occurs
Рис. 5. Общий вид испытания на Instron 5980 до перегиба шланга Fig. 5. General view of the test on the Instron 5980 before kinking the hose
Исследуемый шланг выдерживается при заданной температуре в термической камере в течение трёх часов, а затем устанавливается в испытательное устройство. Производится ступенчатое нагружение шланга,
при этом на каждой ступени определяется величина прогиба консоли А. Схема конструкции шлангов представлена на рис. 6. Параметры исследуемых шлангов указаны в табл. 1.
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
Рис. 6. Общий вид испытания на Instron 5980 после перегиба шланга Fig. 6. General view of the test on Instron 5980 after kinking the hose
Таблица 1. Геометрические характеристики шлангов, испытываемых на гибкость Table 1. Geometrical characteristics of flexibility of tested hoses_
Характеристика Зимняя модификация Летняя модификация
Цвет Тёмно-синий Синий
Наружный диаметр D (мм) 114,4 114,4
Внутренний диаметр d (мм) 101,3 102,3
Толщина основы шланга t (мм) 4,7 4,9
Диаметр армирующей проволоки dw (мм) 6,4 7,14
Шаг спирали армирующей проволоки sw (мм) 12 11,4
Длина консоли l (мм) 590 600
Постановка эксперимента для исследования стойкости шлангов на перегиб представляет собой схему трехточечного изгиба на испытательной машине Instron 5980 (рис. 3 и 4). Расстояние между нижними опорами равнялось 2 диаметрам шланга. Это минимальная длина, при которой возможен перегиб, если свесить шланг с уступа на 90 градусов с перекачкой жидкости. При такой схеме эксперимента моделируется
нагрузка на шланг, когда он лежит на краю твёрдой поверхности (рис. 4).
Перед испытанием исследуемый шланг выдерживается при температуре 20-25°С в течение трёх часов, а затем устанавливается в испытательное устройство. Производится нагру-жение шланга с постоянной скоростью, равной 3 мм/сек, до момента разрушения шланга, который фиксируется по спаду нагрузки. Параметры исследуемых шлангов указаны в табл. 2.
Таблица 2. Геометрические характеристики шлангов, испытываемых на перегиб Table 2. Geometric characteristics of hoses tested for kink
Характеристика Летняя модификация, тип I Летняя модификация, тип II Зимняя модификация, тип I Зимняя модификация, тип II
Цвет Красный Голубой Светло-синий Темно-синий
Наружный диаметр D (мм) 112 113
Внутренний диаметр d (мм) 92
Результаты и их обсуждение
Все испытания проводились на ПВХ-шлангах, промышленно выпускаемых ООО «Химсервис» в г. Иркутске. Для опре-
деления сравнительной гибкости ПВХ-шлангов были проведены эксперименты по схеме, указанной на рис. 2, при различных температурах и нагрузках (табл. 3). Это позволило определить
ISSN 2227-2917 Том 11 № 2 2021 a.. (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 232-241 236 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 11 No. 2 2021 _(online)_pp. 232-241
температуру, при которой шланг теряет гибкость, а значит и температурный диапазон эксплуатации шланга. Зимняя модификация шланга, изготовленная с повышенным содержанием пластификатора диоктилсебаци-ната (ДОС), демонстрирует гибкость даже при температуре -30°С, в то время как летняя модификация с использованием пластификатора диоктилфталата (ДОФ) – ма-
лую гибкость при -10°С. Жёсткая спираль из наполненного ПВХ в летнем и зимнем шланге сделана из одного и того же материала. Результаты испытаний показывают, что на гибкость шланга при пониженных температурах основное влияние оказывает качество и количество пластификатора, содержащегося в материале основы шланга.
Таблица 3. Значения нагрузки и прогибов при испытании шлангов на гибкость Table 3. Values of loads and deflections when testing hoses^ for flexibility_
Нагрузка (Н) Зимняя модификация Летняя модификация
Прогиб А (мм) Прогиб А (мм)
Температура -30 С
2,825 11 7
7,73 24 7,5
12,64 41 8
22,39 72 9
32,157 106 10
Температура -10 С
2,825 30 17
7,73 46 22
12,64 63 28
19,04 89 36
Температура 0 С
2,825 58 22
6,5 76 30
10,79 101 39
15,696 133 54
Для определения сравнительной стойкости ПВХ-шлангов к перегибам были проведены эксперименты по схеме, указанной на рис. 7. Они позволили определить механические нагрузки, при которых шланг теряет устойчивость и необратимо деформируется (табл. 4). Скорость деформирования шланга была выбрана 1 мм/сек. Испытания
проводились для двух видов шлангов для зимней эксплуатации и двух видов шлангов для летней эксплуатации. Шланги различались количеством пластификатора в материале основы, материал армирующей спирали был идентичен для всех четырёх видов шлангов.
Рис. 7. Схема испытания перегиба: 1 – испытываемый шланг; 2 – подвижная опора; 3 – опоры;
4 – трещины и разрывы
Fig. 7. Scheme of kink test: 1 – test the hose; 2 – movable support; 3 – supports; 4 – cracks and breaks
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
Таблица 4. Значения разрушающей нагрузки при испытании шлангов на перегиб Table 4. Values of breaking load when testing hoses for kink
Метка образца Диаметр внешний, мм Шаг спирали, fen, мм Диаметр спирали, den, ММ Расстояние между опорами, мм Погонный вес шланга, г/м Максимальная нагрузка, Н
Зимняя модификация, тип I (светло-синий) 113 2414,2 1052
Зимняя модификация, тип II (темно-синий) 113 113 4,9 185 2435,7 843
Летняя модификация, тип I (красный) 143 2324,3 943
Летняя модификация, тип II (голубой) 135 2081,8 826
На рис. 8 представлен график «нагруже-ние – перемещение», характерный для экспериментов на перегиб. Результаты испытаний показывают, что на стойкость шланга к перегибу влияет как плотность материала,
так и шаг армирующей спирали. Например, зимние шланги I и II типов по техническим характеристикам (диаметр шланга, шаг спирали, толщина спирали) не отличаются друг от друга ничем, кроме веса на погонный метр.
Рис. 8. График зависимости «нагрузка – перемещение»: 1 – летняя модификация шланга, тип I; 2 – летняя модификация, тип II; 3 – зимняя модификация, тип I; 4 – зимняя модификация, тип II Fig. 8. Graph of dependence of load – displacement: 1 – summer modification hose type I; 2 – summer modification hose type II; 3 – winter modification hose type I; 4 – winter modification hose type II
Вес, а значит и плотность материала у шланга II типа больше, чем у шланга I типа, соответственно, и прочность у него выше. Сравним зимний шлаг типа I с летним типа I: технические характеристики у данных шлангов отличаются шагом спирали и плотностью материала. При этом летний шланг почти не уступает в прочности зимнему. Обусловлено
это тем, что при нагружении армирующая спираль не полностью воспринимает нагрузку из-за большого шага спирали, значительная часть приходится на пластифицирующую зону шланга, что позволяет воспринимать большие нагрузки. Таким образом, можно сказать, что на прочность влияет и плотность, и шаг спирали, которые коррелируют друг с другом. Измерен-
ISSN 2227-2917
(print) ISSN 2500-154X _[online)_
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate
Том 11 № 2 2021
с. 232-241 Vol. 11 No. 2 2021 pp. 232-241
ная прочность шлангов на перегиб показывает, что шланг, наполненный водой, не сломается под весом жидкости, лёжа на углу 90° при глубине колодца 6-7 метров. Ввиду наличия у материалов типа ПВХ ползучести долгое нахождение в сильно изогнутом состоянии под нагрузкой нежелательно.
Заключение
В результате выполненных исследований были проанализированы лабораторные методики определения гибкости шлангов при пониженных температурах и стойкости
шлангов к перегибу. Эти методики позволяют измерить сравнительную гибкость шлангов при отрицательных температурах и стойкость к перегибу при положительных температурах. Показано, что ПВХ-шланги, основа которых пластифицирована ДОА, обладают хорошей гибкостью при пониженных температурах (морозостойкость), летние шланги зимой теряют гибкость. Стойкость шлангов к перегибам зависит от качества армирующей спирали и толщины стенки шланга, поэтому и зимние, и летние шланги демонстрируют достаточную прочность.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Корнев В.А., Рыбаков Ю.Н. Композитные напорно-всасывающие рукава для перекачивания нефтепродуктов // Проблемы современной науки и образования. 2022. № 10 (92). С. 36-40.
2. Khalid H.U., Ismail M.C., Nosbi N. Permeation Damage of Polymer Liner in Oil and Gas Pipelines: A Review // Polymers. 2020. Vol. 12. p. 2307. https://doi.org/10.3390/polym12102307
3. Сиренко Е.Р. Применение полипропиленовых труб в промышленном водоснабжении // Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 107-110.
4. Рыбаков Ю.Н., Харламова О.Д., Чириков С.И. Вопросы использования термопластичных рукавов для нефтепродуктов в условиях холодного климата // Научный вестник МГТУ ГА. 2022. № 206. C. 107-110.
5. Егоров Д.А. Использования труб из полимерных материалов // Евразийский научный журнал. 2022. № 6. C. 317-328.
6. Шаравара А.М., Христофорова И.А. ПВХ-композиции и их применение // Международный научно-исследовательский журнал.
2022. № 2 (80). C. 84-86. https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.80.2.015
7. Khan A., Malvi C.S. PVC Pipe Designer Furniture // Journal of Polymer and Composites.
2022. № 4 (2). p. 29-33.
8. Шыхалиев К.С. Физико-механические свойства пластифицированного сшитого непредельными эпоксисоединениями ПВХ и изделия на их основе // Инновации в науке.
2022. № 12 (73). С. 54-58.
9. Makris K.F., Langeveld J., Clemens F.H.L.R. A review on the durability of PVC sewer pipes: research vs. practice // Journal Structure and Infrastructure Engineering Maintenance, Management, Life-Cycle Design and Performance.
2020. Vol. 16. Iss. 6. P. 880-897. https://doi.org/10.1080/15732479.2022.167344 2
10. Asrasal A., Wahyudi S.I., Adi H.P., Heikoop R. Analysis of floating house platform stability using polyvinyl chloride (PVC) pipe material // MATEC Web of Conferences. 2022. Vol. 195. p. 8. https://doi.org/10.1051/matecconf/202219502025
11. Гуткович С.А., Михаленко М.Г. Особенности пластифицированных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ) с различной молекулярной массой // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2022. Т. 10. № 2. С.251-253.
12. Fenollar O., Garcia-Sanoguera D., Sanchez-Nacher L., Boronat T., López J., Balart R. Mechanical and Thermal Properties of Polyvinyl Chloride Plasticized with Natural Fatty Acid Esters // Polymer-Plastics Technology and Engineering.
2022. Vol. 52. p. 761-767. https://doi.org/10.1080/03602559.2022.763352
13. Аношкин А.Н. Поспелов А.Б. Якушев Р.М. Особенности деформирования и разрушения комбинированных полимерных труб при низких температурах // Вестник ПНИПУ. Механика.
2022. № 2. C. 5-20.
14. Железняк И.И., Стетюха В.А. Расчет трубы из полимерного материала под действием внешней нагрузки в скважине в массиве много-летнемерзлых пород // Известия УГГУ. 2022. Вып. 3 (51). С. 121-125. https://doi.org/ 10.21440/2307-2091-2022-3-121-125
15. Синюгин А.А., Опарин В.Б., Петровская М.В. Определение механических характеристик полимерных материалов, входящих в конструкцию гибкой полимерно-металлической трубы // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки.
2022. № 4 (48). C. 116-123.
16. Huang D., Tang A., Darli C.M. Pipe-soil interaction at pipe bend under seismic load // Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2020. Vol. 11. № 3. p. 04020023. https://doi.org/ 10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000457
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
17. Frank A., Messiha M., Koch T., Poduska J., Hutar P., Arbeiter F., et al. Correlation of the cyclic cracked round bar test and hydrostatic pressure test for unplasticized polyvinylchloride // Polimer testing. 2021. Vol. 95. p. 107125. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.10 7125
18. Alhamati A.A.N., Ghazali A.H., Norzaie J., Mohammed N.A., Kadir M.R.A. Investigation on the behavior of rigid polyvinylchloride pipes subjected to uniaxial compression loads // American Journal of Applied Science. 2006. Vol. 7. No. 3. p. 1916-1923. https://doi.org/10.3844/ajassp.2006.1916.1923
REFERENCES
1. Kornev VA, Rybakov YuN. Composite pressure-suction hoses for pumping petroleum products. Problemy sovremennoj nauki i obra-zovaniya. 2022;10(92):36-40. (In Russ.)
2. Khalid HU, Ismail MC, Nosbi N. Permeation Damage of Polymer Liner in Oil and Gas Pipelines: A Review. Polymers. 2020;12:2307. https://doi.org/10.3390/polym12102307
3. Sirenko ER. Application of polypropylene pipes in industrial water supply. Izvestiya Tul-GU. Tekhnicheskie nauki. 2020;6:107-110. (In Russ.)
4. Ribakov YN, Harlamova OD, Chirikov SI. Problems of using flexible thermoplastic hoses in cold climate. Nauchnyj vestnik MGTU GA = Civil Aviation High Technologies. 2022;206:107-110. (In Russ.)
5. Egorov DA. The use of pipes made of polymer materials. Evrazijskij nauchnyj zhurnal. 2022;6:317-328. (In Russ.)
6. Sharavara AM, Khristoforova IA. PVC compositions and their application. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel’skii zhurnal = International Research Journal. 2022;2(80):84-86. (In Russ.) https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.80.2.015
7. Khan A, Malvi CS. PVC Pipe Designer Furniture. Journal of Polymer and Composites. 2022;4(2):29-33.
8. Shykhaliev KS. Physical and mechanical properties of PVC product plasticized and sewed by non-limiting epoxy compounds and their basis. Innovatsii v nauke. 2022;12(73):54-58. (In Russ.)
9. Makris KF, Langeveld J, Clemens FHLR. A review on the durability of PVC sewer pipes: research vs. practice. Journal Structure and Infrastructure Engineering Maintenance, Management, Life-Cycle Design and Performance. 2020;16(6):880-897. https://doi.org/ 10.1080/15732479.2022.1673442
10. Asrasal A, Wahyudi SI, Adi HP, Heikoop R. Analysis of floating house platform stability using polyvinyl chloride (PVC) pipe material. MATEC Web of Conferences. 2022;195:8. https://doi.org/10.1051/matecconf/20221950202 5
11. Gutkovich SA, Mihalenko MG. Features of plasticized compositions based on polyvinyl chloride (PVC) with different molecular weights. Fun-damental’nye problemy sovremennogo materi-alovedeniya. 2022;10(2):251-253. (In Russ.)
12. Fenollar O, Garcia-Sanoguera D, Sanchez-Nacher L, Boronat T, López J, Balart R. Mechanical and Thermal Properties of Polyvinyl Chloride Plasticized with Natural Fatty Acid Esters. Polymer-Plastics Technology and Engineering. 2022;52:761-767.
https://doi.org/10.1080/03602559.2022.763352
13. Anoshkin AN, Pospelov AB, Iakushev RM. Features of low-temperature deformation and fracture of combined plastic pipes. Vestnik PNIPU. Mekhanika = PNRPU Mechanics Bulletin. 2022;2:5-20. (In Russ.)
14. Zheleznyak II, Stetyuha VA. Calculation of a pipe from a polymer material under an external load in a well in the rock mass of permafrost. Izvestiya UGGU = News of the Ural State Mining University. 2022;3(51):121-125. https://doi.org/ 10.21440/2307-2091-2022-3-121-125 (In Russ.)
15. Sinugin AA, Oparin VB, Petrovskaya MV. The determination of mechanical characteristics of pol-ymerscomprising a flexible pipe. Vestnik Samar-skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universi-teta. Seriya: Tekhnicheskie nauki = Vestnik of Samara State Technical University. Technical Sciences Series. 2022;4(48):116-123.
16. Huang D, Tang A, Darli CM. Pipe-soil interaction at pipe bend under seismic load. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2020;11(3):04020023. https://doi.org/ 10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000457
17. Frank A, Messiha M, Koch T, Poduska J, Hutar P, Arbeiter F, et al. Correlation of the cyclic cracked round bar test and hydrostatic pressure test for unplasticized polyvinylchloride. Polimer testing. 2021;95:107125. https://doi.org/ 10.1016/j.polymertesting.2021.107125
18. Alhamati AAN, Ghazali AH, Norzaie J, Mohammed NA, Kadir MRA. Investigation on the behavior of rigid polyvinylchloride pipes subjected to uniaxial compression loads. American Journal of Applied Science. 2006;7(3):1916-1923. https://doi.org/10.3844/ajassp.2006.1916.1923
ISSN 2227-2917 Том 11 № 2 2021 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 232-241 240 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 11 No. 2 2021 _(online)_pp. 232-241
Сведения об авторах
Алексеенко Виктор Викторович,
кандидат химических наук, доцент кафедры строительного производства, Иркутский национальный исследовательский технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия,
Se-mail: alavic59@gmail.cом
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9867-0496
Суханова Ксения Михайловна,
магистрант,
Иркутский национальный исследовательский технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия, e-mail: sova_nu@mail.ru
Шестаков Александр Николаевич,
магистрант,
Иркутский национальный исследовательский технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия,
e-mail: shestakov.14@mail.ru
Ященко Владимир Петрович,
кандидат технических наук,
доцент кафедры механики и сопротивления
материалов,
Иркутский национальный исследовательский технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия,
e-mail: vp_yashenko@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3800-0570
Заявленный вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Статья поступила в редакцию 26.03.2021. Одобрена после рецензирования 28.04.2021. Принята к публикации 03.05.2021.
Information about the authors Viktor V. Alekseenko,
Dr. Sci. (Chem.), Professor of the Department of
Construction Production,
Irkutsk National Research Technical University,
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia,
He-mail: alavic59@gmail.coM
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9867-0496
Ksenia M. Sukhanova,
Undergraduate student,
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia, e-mail: sova_nu@mail.ru
Alexandr N. Shestakov,
Undergraduate student,
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia, e-mail: shestakov.14@mail.ru
Vladimir P. Yashchenko,
Cand. Sci (Eng.), Associate Professor of the Department of Mechanics and Strength of Materials,
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia, e-mail: vp_yashenko@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3800-0570
Contribution of the authors
The authors contributed equally to this article.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
The article was submitted 26.03.2021. Approved after reviewing 28.04.2021. Accepted for publication 03.05.2021.
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
Текст гост р 58096-2022 системы газораспределительные. требования к сетям газораспределения. часть 6. газопроводы, санированные гибким рукавом
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТР
58096-
2022
Системы газораспределительные требования к сетям газораспределения
Часть 6
Газопроводы, санированные гибким рукавом
Издание официальное
«■…….
ШтЯШЛ,
Сш1ЛТти1фп[М
201»
ГОСТ Р 58096—2022
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Головной научно-исследовательский и проектный институт по распределению и использованию газа» (АО «Гипрониигаэ») и Обществом с ограниченной ответственностью «Газпром межрегионгаз» (ООО «Газпром межрегионгаз»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 23 «Нефтяная и газовая промышленность». подкомитетом ПК 4 «Газораспределение и гаэопотребление»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 апреля 2022 г. № 175-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2022 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано е ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()
© Стандартинформ, оформление. 2022
Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
II
ГОСТ Р 58096—2022
Содержание
1 Область применения…………………………………………………………1
2 Нормативные ссылки……………………………………………………….1
3 Термины и определения………………………………………………………2
4 Проектирование…………………………………………………………….2
4.1 Общие положения……………………………………………………….2
4.2 Требования к материалам………………………………………………….4
4.3 Требования к оборудованию………………………………………………..5
5 Строительство……………………………………………………………5
5.1 Подготовительные работы………………………………………………….5
5.2 Технология производства работ………………………………………………6
6 Требования безопасности……………………………………………………..7
7 Контроль качества, испытания газопровода и ввод в эксплуатацию……………………….7
7.1 Контроль качества………………………………………………………..7
7.2 Испытания газопровода……………………………………………………7
7.3 Ввод в эксплуатацию………………………………………………………7
8 Эксплуатация………………………………………………………………8
Приложение А (справочное) Технология производства работ по протяжке гибкого рукава в подзем*
ный трубопровод………………………………………………….9
Библиография………………………………………………………………12
ГОСТ Р 58096—2022
Введение
Настоящий стандарт разработан для обеспечения требований Технического регламента [1) и Федерального закона [2] при проектировании, строительстве и эксплуатации сетей газораспределения и входит в комплекс стандартов «Системы газораспределительные. Требования к сетям газораспределения».
IV
ГОСТ Р 58096—2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Системы газораспределительные ТРЕБОВАНИЯ К СЕТЯМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ Часть 6
Газопроводы, санированные гибким рукавом
Gas distribution systems. Requirements to gas distribution networks. Part 6. Gas pipelines, sanified by flexible sleeve
Дата введения — 2022—10—01
1 область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию, строительству и эксллуа-тации газопроводов, санированных гибким рукавом, транспортирующих природный газ по ГОСТ 5542 давлением до 1.2 МПа включительно.
1.2 Настоящий стандарт распространяется на стальные и полиэтиленовые подземные газопроводы. санированные гибким рукавом, при их реконструкции или капитальном ремонте.
1.3 Положения настоящего стандарта допускается использовать при проектировании, строитель-стве и эксплуатации газопроводов, санированных гибким рукавом, путем протяжки гибкого рукава:
• в подземных трубопроводах иного назначения из стальных и полимерных труб:
• в подземных газопроводах, проложенных в условиях, отнесенных СП 62.13330.2022 к особым.
При этом должны соблюдаться требования настоящего стандарта, предъявляемые к футляру, а
также документов в области технического регулирования и стандартизации к проектированию газопроводов сетей газораспределения.
2 нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 9.602 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.3.003 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности
ГОСТ 5542 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия
ГОСТ Р 53665 Системы газораспределительные. Термины и определения
ГОСТ Р 54983 Системы газораспределительные. Сети газораспределения природного газа. Общие требования к эксплуатации. Эксплуатационная документация
ГОСТ Р 55472 Системы газораспределительные. Требования к сетям газораспределения. Часть 0. Общие положения
СП 12-136-2002 Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ
СП 45.13330.2022 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87
Издание официальное
1
ГОСТ Р 58096—2022
СП 62.13330.2022 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная осылка. внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если осылочный стандарт отменен без замены, то положение. 8 котором дана ссыпха на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 53865. а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 газопровод, санированный гибким рукавом: Конструкция (сооружение), предназначенная для транспортировки природного газа и состоящая из гибкого рукава, футляра, внутри которого протянут гибкий рукав, и соединителей.
3.2 гибкий рукав: Многослойный полимерно-тканевый рукав, который протягивается внутри подземного трубопровода и обеспечивает транспортировку природного газа в заданном режиме.
3.3 межтрубное пространство. Пространство между наружной поверхностью гибкого рукава и внутренней поверхностью подземного трубопровода.
3.4 стартовый котлован: Котлован, разрабатываемый в зоне подачи гибкого рукава в подземный трубопровод.
Примечание — Стартовый котлован может выполнять функцию приемного для предыдущего протянутого отрезка гибкого рукава.
3.5 приемный котлован: Котлован, разрабатываемый в зоне выхода гибкого рукава из подземного трубопровода.
Примечание — Приемный котлован может выполнять функцию стартового для следующего отрезка гибкого рукава, подлежащего протяжке.
3.6 соединитель: Специальный фитинг, предназначенный для герметичного соединения гибкого рукава с футляром и неразъемного или разъемного (фланцевого) соединения с аналогичным соединителем. техническим устройством или действующим газопроводом.
3.7 профилирование гибкого рукава: Процесс придания с помощью специального оборудования гибкого рукава формы латинской буквы «и».
3.8 футляр: Подземный трубопровод, который обеспечивает защиту протянутого в нем гибкого рукава от действующих внешних нагрузок.
4 проектирование
4.1 Общие положения
4.1.1 Подземный газопровод может быть использован в качестве футляра при условии, что глубина заложения газопровода, санированного гибким рукавом, а также расстояния от него до зданий. сооружений и сетей инженерно-технического обеспечения будут соответствовать требованиям СП 62.13330.2022 (при восстановлении газопровода — требованиям 5.7.2. при протяжке гибкого рукава в трубопроводах иного назначения — требованиям 5.1.1). предъявляемым для подземных газопроводов аналогичного давления.
4.1.2 Возможность использования подземного трубопровода в качестве футляра необходимо подтверждать расчетом на прочность. Данный расчет входит в состав документации на капитальный ремонт. Футляр в течение заданного срока эксплуатации должен выдерживать нагрузки от давления
2
ГОСТ Р 58096—2022
грунта и грунтовых вод. пучинистых, лросадочных и иных негативных свойств грунта, балластирующих устройств и т.л.
Срок эксплуатации газопровода, санированного гибким рукавом, не должен превышать срока службы гибкого рукава или футляра.
4.1.3 Футляр не должен иметь повреждений изоляционного покрытия, сквозных коррозионных и механических повреждений, вмятин и гофр величиной более межтрубного пространства и других дефектов. способных вызывать повреждения гибкого рукава при его протяжке. Соединения труб футляра должны обеспечивать его герметичность.
Стальной футляр должен быть защищен от коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602.
4.1.4 На футляре устанавливают контрольные трубки, выходящие под защитное устройство (ковер) для исключения попадания атмосферных осадков.
На концах контрольных трубок следует предусматривать установку резьбовых заглушек.
Контрольные трубки устанавливают через каждые 500 м. но не менее одной на каждом участке, в котором был протянут гибкий рукав.
Диаметр контрольной трубки не менее 32 мм.
Заделка межтрубного пространства не допускается.
4.1.5 Проектную документацию (документацию на капитальный ремонт) разрабатывают с учетом следующих сведений о техническом состоянии подземного трубопровода:
• фактического положения подземного трубопровода:
а) глубины заложения;
б) места параллельной прокладки и пересечения с сетями инженерно-технического обеспечения. зданиями, сооружениями, естественными или искусственными преградами;
в) места поворотов трассы подземного трубопровода, изменения диаметра, перехода в надземное положение, подключения газопроводов-вводов;
г) местоположения технических устройств и сооружений на подземном трубопроводе:
• наличия и типа повреждений материала труб, соединений.
Срок давности сведений о техническом состоянии подземного трубопровода не должен превышать один год.
4.1.6 Диаметр гибкого рукава определяют расчетом пропускной способности как для полиэтиленовых труб. Коэффициент шероховатости внутренней поверхности гибкого рукава при расчете принимается в соответствии со стандартами на его изготовление. Номинальный наружный диаметр гибкого рукава не должен превышать номинальный внутренний диаметр подземного трубопровода.
4.1.7 Прокладка гибкого рукава без футляра не допускается.
Строительство предусматривается отдельными участками, длина которых принимается в зависимости от допустимой величины тягового усилия, необходимого для протяжки гибкого рукава, а также наличия участков, подлежащих перекладке.
Санацию гибким рукавом запрещается проводить на участках:
• поворотов трассы с углом более 45®;
• переходов на меньший диаметр;
• подключения газопроводов-вводов;
• расположения технических устройств (запорной арматуры, конденсатосборников и т. п.);
• перехода подземного трубопровода в надземное положение;
• повреждения которых невозможно устранить локальным ремонтом;
• расположения подземного трубопровода, не соответствующих требованиям 4.1.1.
Данные участки подлежат перекладке.
4.1.8 По трассе подземного трубопровода на каждом участке, подготовленном для протяжки в нем гибкого рукава, должны быть предусмотрены стартовый и приемный котлованы. Количество стартовых и приемных котлованов определяется проектной документацией (документацией на капитальный ремонт) с учетом требований 4.1.7.
Котлованы предусматриваются, как правило, с креплением вертикальных стенок, в соответствии с СП 45.13330 и [3]. Минимальные размеры котлованов при протяжке гибкого рукава приведены в таблице 1.
3
ГОСТ Р 58096—2022
4.1.9 При строительстве газопровода, санированного гибким рукавом, предусматривают строи* тельные площадки:
• у стартового котлована для установки барабана с гибким рукавом, специального устройства для профилирования гибкого рукава (в случае поставки не профилированного гибкого рукава), компрессора:
– у приемного котлована для установки лебедки.
Таблица 1 — Минимальные размеры котлована
В метрах
4.2 Требования к материалам
4.2.1 При строительстве газопроводов, санированных гибким рукавом, применяются следующие материалы:
– гибкий рукав;
• соединители;
– специальный клей.
4.2.2 Гибкий рукав, как правило, состоит из:
• внутреннего слоя – на основе полиэтилена или термопластичного полиуретана, являющегося устойчивым к транспортируемой среде (природному газу по ГОСТ 5542) и обеспечивающего осуществление заданного режима ее течения;
• среднего слоя — бесшовной ткани, стойкой к внутреннему давлению, обеспечивающей прочность к кольцевым напряжениям от максимального рабочего давления проектируемого газопровода, с не менее чем двойным запасом:
• наружного слоя, выполняющего защитную функцию от повреждений гибкого рукава при его транспортировке и протяжке.
4.2.3 Гибкий рукав должен соответствовать требованиям нормативно-технического документа на его изготовление, а также требованиям, указанным в таблице 2.
Производитель гибкого рукава устанавливает требования к специальному клею, который будет использоваться для выполнения неразъемного соединения соединителя и гибкого рукава.
Применение бывшего в использовании гибкого рукава не допускается.
Таблица 2 — Характеристики гибкого рукава
Наименование показателя | Значение показателя |
Внешний вид | Гладкая наружная и внутренняя поверхности. На наружной, внутренней и торцевой поверхностях гибкого рукава не допускаются скопления пигмента, пузыри, усадочные раковины и инородные включения. Цвет наружного слоя: желтый |
Коэффициент газопроницаемости, при 20 *С (без наружного покрытия), не более | 0,5 смэ/(МПа • ч • м2) |
Толщина наружного покрытия, не менее | 1.0 мм |
Стойкость к продольному растяжению, не менее | 8 МПа |
Срок службы, не менее | 50 лет |
4
ГОСТ Р 58096—2022
4.2.4 Соединители должны соответствовать требованиям стандартов на их изготовление. Соединители. как правило, состоят из:
• наружной втулки, посредством которой обеспечивается герметичное соединение гибкого рукава с футляром;
• внутренней втулки, оснащенной ответным концом для выполнения неразъемного или разъемного (фланцевого) соединения с аналогичным соединителем, техническим устройством или действующим газопроводом.
4.2.5 Специальный клей должен соответствовать требованиям стандартов на его изготовление, а также обеспечивать герметичность неразъемного соединения соединителя и гибкого рукава на протяжении всего срока службы газопровода, санированного гибким рукавом.
Время полимеризации специального клея не более 24 ч.
4.3 Требования к оборудованию
4.3.1 Для проведения работ по протяжке гибкого рукава используется следующее оборудование:
• лебедка:
• буксировочная головка:
• барабан с ручным или электрическим приводом;
– оборудование для профилирования гибкого рукава (при необходимости):
• компрессор.
4.3.2 Лебедка должна обеспечивать:
• возможность ограничения тягового усилия;
• плавную регулировку скорости протягивания гибкого рукава от 0 до 10 м/мин.
4.3.3 Лебедка должна оснащаться:
• устройством регистрации величины тягового усилия:
• анкерными устройствами, предотвращающими ее смещение при протягивании гибкого рукава.
4.3.4 Для проведения работ по протяжке гибкого рукава используются следующие вспомогательные инструменты:
• грузовая скоба, предназначенная для соединения буксировочной головки и тягового каната;
• вертлюжное устройство, предназначенное для предотвращения скручивания гибкого рукава в процессе протягивания;
• гидравлический насос:
• пресс-цилиндр, предназначенный для передачи давления специальному клею в процессе запрессовки его в наружную втулку соединителя:
• манометр:
• высоконалорные шланги;
– опорные ролики, предназначенные для:
а) защиты гибкого рукава от повреждений при его вводе в подземный трубопровод путем совмещения оси ввода с осью подземного трубопровода:
б) втягивания гибкого рукава под заданным углом, лежащим в плоскости, перпендикулярной к плоскости горизонтального сечения оси подземного трубопровода.
5 строительство
5.1 Подготовительные работы
5.1.1 До начала строительных работ выполняют следующие подготовительные работы:
• определение местоположения подземного трубопровода:
• ограждение места проведения работ;
• расчистку площадок и временных проездов (при необходимости);
• устройство временных дорог (при необходимости);
• расстановку предупреждающих дорожных знаков (при необходимости):
• отключение алектрозащитных установок (при наличии);
– разработку стартового и приемного котлованов;
• отключение подземного газопровода от действующей сети газораспределения (при проведении работ на действующем газопроводе);
5
ГОСТ Р 58096—2022
• освобождение отключенного участка подземного газопровода от газа и его продувку инертным газом или воздухом (при проведении работ на действующем газопроводе);
• монтаж контрольных трубок на подземном трубопроводе;
• обследование внутренней полости подземного трубопровода и устранение дефектов, препятствующих протяжке гибкого рукава;
– очистку внутренней полости подземного трубопровода (при необходимости);
• контроль качества очистки при помощи телеинслекции;
• проверку герметичности подземного трубопровода;
– монтаж оборудования.
5.1.2 Места проведения работ (стартовый и приемный котлованы) ограждают по всему периметру инвентарными щитами или металлической сеткой, а также устанавливают информационные щиты с обозначением организации, проводящей работы, и телефонами ответственного производителя работ.
Вскрытые участки подземного трубопровода полностью очищают от земли и изоляционного покрытия (для стальных газопроводов).
5.1.3 Отсечение участка подземного газопровода от действующей сети газораспределения осуществляется после отключения подачи газа путем вырезки катушек с последующей приваркой заглушек со стороны действующих участков подземного газопровода.
5.1.4 В стартовом или приемном котлованах на подземном трубопроводе производят врезку контрольных трубок в соответствии с требованиями 4.1.4.
5.1.5 Обследование внутренней полости подземного трубопровода на наличие дефектов, препятствующих протяжке гибкого рукава, проводят посредством телеинслекции. обеспечивающей возможность определения точного расположения и размеров указанных дефектов.
Выявленные дефекты устраняют.
5.1.6 Способы проведения очистки внутренней полости подземных трубопроводов и устранения внутренних препятствий выбираются строительной организацией.
Рекомендуется использовать очистные устройства, оснащенные приспособлением для крепления тягового каната.
5.1.7 Проверка герметичности подземного трубопровода после приварки заглушек проводится его опрессовкой избыточным давлением воздуха 0.1 МПа в течение 1 ч с использованием манометра с классом точности не ниже 0,6. В случае применения манометров класса точности 0,15 и 0.4. а также жидкостных манометров падение давления фиксируется в пределах одного деления шкалы. Падение давления в трубопроводе по окончании опрессовки не допускается.
5.1.8 Лебедку монтируют в створе участка подземного трубопровода.
Лебедку после установки закрепляют с помощью анкеров или других якорных устройств для предотвращения смещения в процессе протаскивания гибкого рукава.
5.2 Технология производства работ
5.2.1 Работы, связанные с протягиванием гибкого рукава проводят при положительной температуре наружного воздуха с учетом требований к условиям проведения строительных работ для подземных трубопроводов, используемых в качестве футляра.
Допускается осуществлять протягивание гибкого рукава в подземный трубопровод при температуре наружного воздуха не ниже минус 20 ®С с применением отапливаемых модулей (палаток).
5.2.2 Последовательность производства работ по протягиванию гибкого рукава:
• протягивание гибкого рукава. Допускается одновременно с протягиванием проводить профилирование гибкого рукава (в случае поставки не профилированного гибкого рукава);
– соединение наружной втулки соединителя с футляром:
– придание гибкому рукаву первоначальной округлой формы:
– соединение гибкого рукава с футляром посредством соединителя;
– установка заглушек на соединители для проведения испытаний давлением;
• проведение испытаний давлением газопровода, санированного гибким рукавом, в соответствии с 7.2.1;
– соединение подземного газопровода, санированного гибким рукавом, с действующим подземным газопроводом;
• изоляция мест врезок (для стальных газопроводов) в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602.
5.2.3 Технология производства работ по протяжке гибкого рукава в подземный трубопровод приведена в приложении А.
6
ГОСТ Р 58096—2022
6 требования безопасности
6.1 При строительстве газопроводов, санированных гибким рукавом, должны соблюдаться требования безопасности, установленные [3]. ГОСТ 12.1.004. СП 12-136.
6.2 При выполнении сварочных работ должны соблюдаться требования [4]. а также ГОСТ 12.3.003.
6.3 Требования к электробезопасности на строительных площадках должны обеспечиваться в соответствии с [5].
6.4 При производстве строительных работ необходимо соблюдать требования охраны окружающей среды, установленные ГОСТ Р 55472.
7 контроль качества, испытания газопровода и ввод в эксплуатацию
7.1 Контроль качества
7.1.1 В процессе строительства газопроводов, санированных гибким рукавом, должен осуществляться строительный контроль в соответствии с СП 62.13330.
При входном контроле материалов проводят проверку разрешительных документов, подтверждающих качество гибкого рукава и соединителей.
Гибкий рукав, специальный клей и соединители должны иметь эксплуатационную документацию изготовителя.
Эксплуатационная документация изготовителя на гибкий рукав должна содержать следующие характеристики:
• наименование изготовителя:
– дату изготовления;
• серийный номер;
• номинальный диаметр;
• рабочее давление:
• толщину стенки:
• длину;
• обозначение среды «Для газа».
Специальный клей, поставляемый на строительные площадки, должен иметь маркировку «Для газа».
Эксплуатационная документация изготовителя на соединители должна содержать:
• наименование изготовителя,
• дату изготовления;
– серийный номер;
• номинальный размер:
• обозначение среды «Для газа».
При протягивании гибкого рукава в стартовом котловане проводят постоянный визуальный контроль на наличие дефектов на наружном слое гибкого рукава.
7.1.2 По окончании работ по протягиванию вышедшего в приемном котловане гибкого рукава проводится визуальный контроль на наличие дефектов и измерительный контроль толщины стенки гибкого рукава. При проведении измерительного контроля производят не менее шести измерений толщины гибкого рукава в поперечном сечении, равномерно перемещая средство измерения по окружности. Среднеарифметическое измерений толщины гибкого рукава не должно быть меньше величины, указанной в разрешительных документах. Допускаются стертости гибкого рукава и продольные риски, глубиной не превышающей 50% толщины наружного слоя покрытия.
7.2 Испытания газопровода
7.2.1 Газопровод, санированный гибким рукавом, подвергают испытаниям давлением по нормам, установленным СП 62.13330 для полиэтиленовых газопроводов.
7.3 Ввод в эксплуатацию
7.3.1 Ввод в эксплуатацию газопровода, санированного гибким рукавом, проводится в соответствии с ГОСТ Р 54983. Приемка газопровода, санированного гибким рукавом, осуществляется в соответствии с Техническим регламентом [1] и оформляется актом приемки по форме, установленной СП 62.13330.
7
ГОСТ Р 58096—2022
7.3.2 Лица, выполняющие работы по врезке и пуску газа, проходят инструктаж о задачах каждого члена бригады, о мерах безопасности и применении средств индивидуальной защиты, должны знать последовательность технологических операций в соответствии с ГОСТ Р 54983 и СП 12*136.
8 эксплуатация
8.1 Эксплуатация газопровода, санированного гибким рукавом, осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 54983:
* для стального футляра — по нормам, установленным для стальных газопроводов:
* для полиэтиленового футляра — по нормам, установленным для полиэтиленовых газопроводов.
Первое плановое техническое обследование газопроводов, санированных гибким рукавом, проводят через пять лет после его ввода в эксплуатацию, газопроводов с полиэтиленовым футляром — через десять лет.
8.2 Приборное обследование и контрольную опрессовку футляра проводят не реже одного раза в пять лет. Контрольную опрессовку футляра проводят давлением 0.02 МПа с падением давления не более 0,0001 МПа за один час.
8.3 Технический осмотр газопровода, санированного гибким рукавом, проводят не реже одного раза в 6 мес на застроенной территории поселений и не реже одного раза в год на незастроенной территории и вне поселений.
8.4 При выявлении утечек газа в местах расположения соединителей уточняют их герметичность в шурфах ленообразующим раствором и при необходимости производят замену.
При обнаружении признаков утечки газа в контрольных трубках проводят телеинслекцию с целью уточнения характера и местоположения повреждений гибкого рукава.
В местах повреждений гибкого рукава производят его ремонт:
– путем установки на месте повреждения гибкого рукава технологических катушек. При этом производят вырезку футляра на расстоянии 1.4 м от места повреждения и не менее 600 мм от стенки котлована. 8 местах вырезки футляра устанавливают соединители. Вырезку осуществляют специальными пилами с возможностью установки глубины разреза во избежание повреждения гибкого рукава:
– путем замены участка газопровода, санированного гибким рукавом, ограниченного с двух сторон соединителями (включая соединители).
8.5 В случае механического повреждения стального футляра производят ремонт участка газопровода. санированного гибким рукавом:
– установкой соединителей на месте повреждения:
– врезкой стальной катушки длиной не менее 200 мм с одновременной вырезкой футляра, гибкого рукава и установкой соединителей:
– установкой усилительных муфт на футляре.
Ремонт механических повреждений полиэтиленового футляра осуществляют:
* установкой соединителей на месте повреждения:
– врезкой полиэтиленовых катушек длиной не менее 500 мм с применением деталей с закладными электронагревателями с одновременной вырезкой футляра, гибкого рукава и установкой соединителей.
В случае отсутствия технологической возможности проведения ремонта футляра осуществляют перекладку участка газопровода, санированного гибким рукавом.
8.6 Эксплуатацию средств электрохимической защиты (при наличии) осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54983.
8.7 Врезку в газопровод, санированный гибким рукавом, осуществляют путем установки на месте врезки соответствующих соединителей и стальных участков газопровода, вырезку футляра осуществляют на расстоянии 1.4 м в обе стороны от места врезки.
8.8 В процессе эксплуатации не допускается выполнение огневых работ на футляре, за исключением работ по ремонту в соответствии с 8.4. 8.5 и врезки в газопровод, санированный гибким рукавом, в соответствии с 8.7.
8
ГОСТ Р 58096—2022
Приложение А (справочное)
Технология производства работ по протяжке гибкого рукава в подземный трубопровод
А.1 Технология производства работ
Протягивание гибкого рукава начинается в стартовом котловане и осуществляется в следующем порядке (рисунок А.1}:
f — лебедка. 2 — устройство дополнительного фиксирования лебедки: 3 — буксировочная головка: 4 — профилированный гибкий рукав. S — стартовый котловвн: в — приемный котловвн. 7 — подземный трубопровод. 6 — опорные ролики. 9 — заглушки
Рисунок А.1- Схема протягивания профилированного гибкого рукава
• установка у стартового коглованэ барабана с гибким рукавом и специального оборудования для профилирования гибкого рукава (при необходимости);
• протяжка гибкого рукава с одновременным профилированием (при необходимости) в стартовый котлован. В процессе профилирования гибкий рухав фиксируется при помощи клейкой ленты на расстоянии 0.5 м друг от друга:
• соединение в стартовом котловане тягового каната лебедки с буксировочной головкой при помощи вертлюжного устройства и грузовой скобы (схема соединения тягового каната лебедки с буксировочной головкой профилированного гибкого рукава приведена на рисунке А.2). Монтаж буксировочной головки для протягивания гибкого рукава должен осуществляться в соответствии с рекомендациями эксплуатационной документации изготовителя гибкого рукава:
t — гяговый канат. 2 — серьге (скоба); 3 — вертлюжное устройство: 4 » тяговая головка: 5 — гибкий рухав
Рисунок А.2 – Схема узла соединения рабочего троса лебедки с буксировочной головкой
профилированного гибкого рухава •
• протяжка профилированного гибкого рукава в приемный котлован;
• снятие тягового усилия с профилированного гибкого рукава и демонтаж буксировочной головки:
• выкладка технологического запаса профилированного гибкого рукава в стартовом и приемном котлованах по оси трубопровода:
Втягивание профилированного гибкого рукава в стартовый котлован и вытягивание тягового каната лебедки из приемного котлована должны производиться под углом к направлению оси подземного трубопровода, не превышающим 30е.
9
ГОСТ Р 58096—2022
Протягивание профилированного гибкого рукава должно быть равномерным, без рывков, с постоянным контролем тягового усилия динамометром. Тяговое усилие не должно превышать значения, установленного производителем гибкого рукава.
Монтаж соединителей на гибком рукаве следует осуществлять в соответствии со схемой, приведенной на рисунке А.З 8 следующей последовательности:
• оборачивание профилированного гибкого рукава 1 защитным материалом 8. обеспечивающим его защиту от негативного влияния процессов сварки наружной втулки соединителя 2 с футляром 3 (высокой температуры, искр, расплавленного металла и т. л.), на расстоянии не менее 0.5 м до и после наружной втулки соединителя 2.
– насадка на профилированный гибкий рукав 1 наружной втулки соединителя 2 и приварка ее к футляру 3. В процессе сварки следует предусматривать специальные опоры 4. которые будут обеспечивать сохранность профилированного гибкого рукава I;
• установка на профилированном гибком рукаве 1 в приемном котловане пневматической заглушки:
• закачка в профилированный гибкий рукав 1 воздуха компрессором со стороны стартового котлована:
• выдержка гибкого рукава под избыточным давлением воздуха 0.3 МПа до полной компенсации его линейного удлинения в соответствии с требованиями эксплуатационной документации производителя:
• демонтаж пневматической заглушки.
Сбор соединителей следует осуществлять в соответствии со схемой, приведенной на рисунке А.4. в следующей последовательности:
– раскройка гибкого рукава 4 на полоски длиной 0.2 м и шириной 0.05 м:
• загибание полосок гибкого рукава 4 и их фиксация с помощью хомута с внешней стороны наружной втулки 5;
• установка сердечника 3 с уплотнительным кольцом внутрь гибкого рукава 12 до упора с наружной втулкой соединителя 5:
• обрезка отогнутых полосок гибкого рукава 4;
• подготовка специального клея в соответствии с указаниями производителя и заправка его в пресс-цилиндр 2,
• присоединение к пресс-цилиндру 2 выооконапорных шлангов в:
• соединение пресс-цилиндра 2 с гидравлическим насосом 1 и подача давления до полного удаления воздуха из высоконапорных шлангов 8:
• присоединение ниппеля наружной втулки 10 к высоконапорному шлангу ft
• нагнетание гидравлическим насосом 1 специального клея а наружную втулку соединителя 5 до тех пор. пока на манометре 7 не установится максимальное давление в соответствии с эксплуатационной документацией производителя гибкого рукава, которое необходимо контролировать и поддерживать от 5 до 10 мин:
• демонтаж гидравлического насоса 1. пресс-цилиндра 2 и высоконапорных шлангов 8:
• выдержка соединительного узла до полного отверждения специального клея в соответствии с требованиями эксплуатационной документации производителя.
При протяжке гибкого рукава в полимерном футляре следует применять специальные переходники.
1 — профилированный гибкий рукав. 2 — наружная втулка соединителя: 3 — футляр: 4 — специальные опоры. 5 — сварной шов. б — клейкая лента, 7 — контрольная трубка. 3 — защитный материал
Рисунок А.З – Технология монтажа соединителей
10
ГОСТ Р 58096—2022
1 — гидравлический насос: 2 — пресс-цилиндр: 3 — сердечник соединителя. 4 — продольные полоски гибкого рукава. S — наружная втулка соединителя, б — футляр: 7 — ыаиоыетр. 3 — высоконапорные шланги: 9 — сварной шое. 10 — ниппель наружной втулки. 11 — привариваемый конец внутренней втулки. 12 — гибкий рукав
Рисунок А.4 – Схема сбора соединителя при монтаже
11
ГОСТ Р 58096—2022
Библиография
[1] Технический регламент «О безопасности сетей газораспределения и гаэопотребпения» (утвержден постановлением Правительства Российской Федерации от 29 октября 2022 г. № 870)
[2] Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
[3] СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство
[4] Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и гаэопотребпения». утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 ноября 2022 г. N9 542
[5] СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
УДК 662.767:006.354 ОКС 23.040
Ключевые слова: газораспределительная система, сеть газораспределения, футляр, гибкий рукав, подземный газопровод, специальный клей
БЗ 1—2022/100
Редактор М.И. Максимова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор М.С. Кабашова Компьютерная верстка И.А. Налвйкиной
Сдано в набор 05.04.2022. Подписано а печать 16.04.2022. Формат 60*84Vg. Гарнитура Ариал.
Усп. печ. л. 1.86. Уч.-иэд. л. 1.68. Тираж 74 экз. Зак. 480.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Издано и отпечатано во , 123001 Москва. Гранатный пер.. 4.