СТАЛЬНЫЕ И ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МАТЕРИАЛОВ

STEEL AND POLYETHYLENE GAS PIPELINES. ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF MATERIALS

Ivan Andreev

Graduate Student, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, Nizhny Novgorod

Аннотация. В статье рассмотрено два вида наиболее популярных материалов газопровода, выявлены их преимущества, недостатки, проведено сравнение.  В результате сравнения сделан вывод о наиболее рациональном материале для строительства газопровода.

Abstract. The article considers two types of the most popular gas pipeline materials, identifies their advantages and disadvantages, and compares them.  As a result of the comparison, a conclusion was made about the most rational material for the construction of a gas pipeline.

Ключевые слова: сталь, полиэтилен, преимущества, недостатки, сравнение.

Keywords: steel, polyethylene, advantages, disadvantages, comparison.

Газопроводы играют важную роль в транспортировке природного газа к потребителям. При выборе материала для строительства газопровода необходимо учитывать различные факторы, такие как долговечность, пропускная способность, экологическая безопасность и стоимость. Два основных материала, используемых для строительства газопроводов, - сталь и полиэтилен.

Преимущества стальных труб:

1. Универсальность. Стальные газопроводы можно прокладывать подземно, надземно, наземно и внутри помещений.
2. Использование для различного давления газа.
3. Устойчивость к разрывному давлению, позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше, чем полимерной.
4. Экологическая безопасность. Стальные трубы являются экологически безопасным материалом и могут быть переработаны после использования.

Недостатки стальных труб:

1. Подверженность коррозии. Коррозия стальных газопроводов может быть внутренней и внешней. При наличии влаги в транспортируемом газе, влага конденсируется на стенках трубы и образует электролит, который способствует образованию электрического тока, вызывающий электрохимическую коррозию металла. Внешняя коррозия вызвана окислением металла под воздействием воздуха, солей, кислот и щелочей, растворенных в грунте.
2. Высокая цена
3. Ограниченная гибкость, сложность транспортировки, монтажа. Стальные трубы всех диаметров поставляются в виде отрезков разной длины, масса труб в зависимости от внутреннего диаметра может быть довольно большой. Вследствие этого для транспортировки и монтажа требуется дополнительная техника, оборудование и персонал. Монтаж стального газопровода сопровождается большим количеством сварных швов, которые в свою очередь нуждаются в контроле и высокой квалификации сварщиков.

Преимущества труб из полиэтилена

1. Устойчивость к коррозии. Физические и химические свойства полиэтилена обеспечивают отличную герметичность и высокую стабильность перед влиянием агрессивных веществ в почве и в транспортируемой среде.
2. Уменьшение затрат на строительно-монтажные работы. Для сварки полиэтиленовых труб не требуется тяжелая техника, данную работу может проводить бригада из 2-х человек. Трубы из полиэтилена значительно легче стальных, для их укладки в траншею не требуется техника. Транспортировка полиэтиленовых труб малого диаметра осуществляется в бухтах, что позволяет значительно уменьшить количество сварных соединений.
3. Высокая надежность и долговечность. Стандартный срок службы полиэтиленовых труб составляет 50 лет.
4. Высокая пропускная способность. Пропускная способность трубы из полиэтилена не уменьшается со временем. За счет явления ползучести в полиэтилене, диаметр проходного сечения с течением времени может увеличиться на 5%, а площадь поперечного сечения на 10%. В следствие чего, пропускная способность только растет в процессе эксплуатации.
5. Сопротивление блуждающим токам. Являясь диэлектриком, полиэтилен не подвержен воздействию блуждающих токов, в отличие от стальных труб, станции электрохимической защиты не требуются.
6. Быстродействие при авариях. Возможность полного механического сжатия трубы позволяет незамедлительно перекрыть поток газа. 

Недостатки труб из полиэтилена:

1. Полиэтиленовые газопроводы чувствительны к ультрафиолету, вследствие чего не могут быть использованы для надземной прокладки газопровода. Также не могут быть использованы для прокладки внутри зданий.
2. Невозможность использования в сейсмически активных районах.
3. Ограничение давления газа в газопроводе, не более 1,2 МПа.
4. Прочностные характеристики. При прохождении газопроводом под автомобильными дорогами, необходимо использовать футляр.

Заключение. В результате сравнения двух материалов газопроводов, выявлены преимущества и недостатки каждого из материалов.

Несмотря на ряд преимуществ газопровода из полиэтилена, его применение будет невозможно надземным способом, в помещениях и в сейсмически активных районах.

Выбор между полиэтиленовыми и стальными газопроводами зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к системе транспортировки газа. Полиэтиленовые газопроводы подходят для небольших и средних расстояний, требующих гибкости и устойчивости к коррозии. Стальные газопроводы лучше подходят для надземной прокладки, длинных расстояний, высоких нагрузок и высоких давлений. Важно учитывать все технические характеристики, преимущества и недостатки каждого материала при принятии решения о выборе материала для строительства газопровода.