Conduites de gaz : un examen comparatif de tous les types de conduites de gaz + comment choisir la meilleure option

L'un des problèmes les plus importants lors de la gazéification autonome d'une maison est le respect des normes et exigences en matière de sécurité incendie.Même au stade de la conception, vous devez savoir clairement quelles conduites de gaz conviennent à une installation externe et interne. Une combinaison réussie de leurs différents types garantira une fiabilité maximale du pipeline.

Nous vous expliquerons comment sélectionner les tuyaux en fonction de la catégorie opérationnelle du gazoduc. Nous vous indiquerons quels produits sont utilisés pour la pose des dérivations externes et du câblage interne. En tenant compte de nos recommandations, vous pourrez idéalement sélectionner le matériel pour l'installation du système et suivre le travail des gaziers embauchés.

Classification principale des gazoducs

La catégorie d'un gazoduc, en fonction de la pression du gaz, est l'un des critères les plus importants qui ont un impact significatif sur le choix du matériau du tuyau.

Il existe 5 grandes catégories de réseaux de gaz :

1. I-A - conception avec la pression la plus élevée dépassant 1,2 MPa. Le diamètre du tuyau est de 1 000 à 1 200 mm, il est destiné à relier les centrales thermiques, les turbines et les centrales à vapeur.
2. I - système à haute pression, allant de 0,6 à 1,2 MPa. Son objectif est de transporter du gaz et d'aménager des points de distribution de gaz.
3. II - la pression est inférieure à celle de la catégorie précédente, mais elle est toujours considérée comme élevée.Elle fluctue entre 300 et 600 kPa. Le diamètre du tuyau est de 500 à 1 000 mm, le gazoduc a pour but d'acheminer le gaz des distributeurs de gaz vers les installations industrielles, les bâtiments résidentiels et sociaux.
4. III - conception moyenne pression avec des valeurs de 5 à 300 kPa. L'utilisation de tuyaux d'un diamètre de 300 à 500 mm est autorisée. Son objectif est de transporter le gaz du gazoduc jusqu'aux points de distribution de gaz situés à proximité des immeubles d'habitation.
5. IV - système avec pression minimale (moins de 5 kPa). Le diamètre du tuyau ne dépasse pas 300 mm, le but est d'acheminer le gaz du gazoduc d'entrée vers les bâtiments résidentiels et directement vers les appareils de consommation finale de gaz.

En plus de la catégorie des gazoducs et valeurs de pression, une influence importante sur le choix des canalisations est exercée par les caractéristiques de leur pose et leurs conditions d'exploitation - installation externe ou interne, aérienne ou souterraine.

S'ils sont posés dans le sol, vous devrez alors prendre en compte des facteurs tels que la profondeur de gel, la densité et l'épaisseur de la couche de sol, la probabilité de processus de corrosion et la présence de courants vagabonds.

Un gazoduc terrestre ou aérien se caractérise par la facilité des travaux d'installation pour le créer, mais des soins supplémentaires sont nécessaires pour un fonctionnement fiable

Pour assurer un fonctionnement stable et durable du gazoduc, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques d'installation et d'exploitation au stade des travaux préparatoires et de conception, et d'effectuer toutes les analyses nécessitant des normes de gazéification.

Types de matériaux pour conduites de gaz

Les principales exigences du système de transport de gaz sont leur sécurité incendie, qui est obtenue en scellant complètement les joints bout à bout.Auparavant, seuls des produits en acier étaient utilisés pour construire le réseau, dont la durée de vie dépendait de l'épaisseur du matériau et de la pression dans le système.

Aujourd'hui, outre les tuyaux en acier, les produits industriels en cuivre et en polyéthylène sont très activement utilisés dans la création et l'aménagement des gazoducs. Le choix du matériau est directement influencé par le domaine d'application.

Ainsi, les tuyaux en acier conviennent aux gazoducs aériens et souterrains. Ils sont utilisés avec succès à la fois pour le câblage intérieur et pour la création de conduites haute pression. Les tuyaux en polyéthylène conviennent uniquement à une installation souterraine et les tuyaux en cuivre conviennent à l'installation de systèmes de gaz à l'intérieur des appartements et des maisons.

Les gazoducs en polyéthylène remplacent avec succès les structures souterraines en acier à des fins similaires en raison de leur facilité d'installation, de leur durabilité et de leur moindre coût.

Pour déterminer quels tuyaux peuvent être utilisés pour transporter du gaz, vous devez vous familiariser non seulement avec les normes de conception et conception de gazoduc, mais aussi de comprendre les atouts et les faiblesses de chacun de leurs matériaux.

Caractéristiques et utilisation des tubes en acier

De nos jours, les gazoducs en acier sont les plus courants. Cela est dû à la grande fiabilité du matériau et à un large éventail d'applications.

Description générale des produits en acier

Les exigences des codes du bâtiment de gazéification sont satisfaites par des tuyaux soudés avec un joint en spirale ou droit ou des produits laminés à chaud ou à froid sans soudure. Ils sont omniprésents et sont utilisés dans la construction comme canalisations principales donc et les lignes connexions avec des maisons privées.

Pour la fabrication de tubes en acier utilisés pour la gazéification, de l'acier à faible teneur en carbone (jusqu'à 0,25 %) est utilisé. Le soufre (teneur ne dépassant pas 0,056 %) et le phosphore (teneur ne dépassant pas 0,046 %) en sont éliminés. Ceci est nécessaire pour donner au matériau les propriétés requises.

Les principaux paramètres des tuyaux sont l'épaisseur de la paroi en acier et diamètre du gazoduc, qui sont déterminés par calcul et dépendent du volume de gaz pompé et de la pression dans le système.

Les tuyaux en acier sans soudure sont le plus souvent utilisés pour les gazoducs à haute pression, cela est dû à l'étanchéité maximale des joints obtenus lors du processus d'assemblage.

En plus des valeurs calculées, les tubes en acier laminé doivent être conformes à GOST, dont les principales exigences sont les paramètres suivants :

• le diamètre du gazoduc interne doit être de 25 mm ou plus ;
• diamètre du tuyau pour l'installation des systèmes de distribution de gaz - 50 mm;
• pour la construction d'un conduit de gaz hors sol, il est permis d'utiliser un produit dans la fabrication duquel de l'acier d'une épaisseur de 2 mm ou plus est utilisé ;
• L'épaisseur de l'acier du gazoduc souterrain doit être d'au moins 3 mm.

Outre la méthode de pose du gazoduc, le diamètre et l'épaisseur des parois des produits en acier peuvent être influencés par les caractéristiques sismiques et climatiques du territoire où a lieu la construction.

Marquage des tubes en acier

Tout spécialiste doit comprendre le marquage des tuyaux, car derrière un ensemble de lettres et de chiffres simples se cachent des informations importantes. Ainsi, l'abréviation VGP signifie que devant vous se trouve une conduite d'eau et de gaz dont la fabrication doit être réglementée par GOST 3262-75.

Le paramètre principal d'un tuyau de gaz est le diamètre nominal, marqué DN.Pour les produits manufacturés d'un diamètre de 6 à 150 mm, l'épaisseur de paroi standard est comprise entre 1,8 et 4 mm. Les tuyaux renforcés sont produits industriellement. Pour leur fabrication, on utilise de l'acier dont l'épaisseur peut dépasser 5,5 mm.

Un paquet de tubes en acier d'un diamètre inférieur à 159 mm est marqué d'une étiquette, après lecture de laquelle vous pourrez connaître toutes les caractéristiques du produit

Le marquage est présent directement sur le tuyau dont l'épaisseur est supérieure à 3,5 mm et le DN dépasse 159 mm. Sinon, un emballage de produits est marqué, sur lequel est apposée une étiquette contenant des informations sur la longueur et le diamètre, ainsi que la qualité de l'acier utilisé. La marque de contrôle qualité du fabricant doit être présente sur l'étiquette.

Les lettres du marquage des tubes en acier correspondent aux paramètres suivants :

• P – acier de haute précision ;
• N – présence de fil roulé ;
• P – présence de fil coupé ;
• D – fil étendu ;
• M – équipé d'un accouplement.

La longueur standard des tuyaux en acier VGP est de 4 à 12 m, appelée dimensionnelle. D'une longueur supérieure à 12 m, ils sont dits non mesurés.

Caractéristiques des gazoducs en acier

Les tubes en acier léger à paroi mince sont utilisés exclusivement dans les gazoducs à basse pression, qui sont utilisés dans gazéification des maisons privées et dans la construction du câblage intra-appartement. Le faible poids du matériau facilite le travail avec les canalisations et permet de poser facilement un réseau caractérisé par des caractéristiques structurelles complexes.

Les produits légers peuvent être pliés légèrement selon un léger angle sans utiliser de cintreuse. Les tuyaux en acier à parois minces ont une conductivité thermique élevée, ce qui conduit souvent à la formation de condensation.

Le vieillissement prématuré dû à la corrosion peut être évité si, après l'installation du pipeline, sa surface est traitée avec de la peinture à l'huile. Plus on en appliquera de couches, plus la protection de l'acier sera efficace. De tels produits peuvent être facilement connectés par soudure, et les connexions filetées utilisant des raccords sont également autorisées.

Un raccord fileté est le point le plus vulnérable d'un gazoduc, il est préférable d'utiliser de la fibre de lin pour l'étanchéité, et après l'installation, vérifier l'étanchéité du raccord en appliquant une solution savonneuse sur le joint

S'il est nécessaire d'installer un gazoduc pouvant résister à la pression la plus élevée possible, il est d'usage d'utiliser des tuyaux renforcés plus massifs, à parois épaisses. La résistance la plus élevée d'un gazoduc est obtenue grâce à une connexion de haute qualité de tuyaux en acier sans soudure par soudage; au stade final, un contrôle des connexions est nécessaire.

Avantages et inconvénients des conceptions

Les produits en acier, en raison de leurs propriétés physiques, se caractérisent par une résistance élevée et un travail de soudage de haute qualité garantit la fiabilité et l'étanchéité du joint. Ils peuvent être considérés comme universels en raison de leur capacité à effectuer des installations aériennes et souterraines. Et ils conviennent également à une utilisation intérieure et extérieure.

Outre les aspects positifs, il existe également un certain nombre d'inconvénients qui ne peuvent être ignorés lors du choix des tuyaux et de la prise de mesures pour optimiser la durée de vie des gazoducs en acier :

• complexité des travaux d'installation;
• faible résistance à la corrosion;
• tendance à former de la condensation, particulièrement active dans les conduits de lumière ;
• poids élevé;
• coût élevé;
• mauvaise flexibilité.

Si les normes de construction, les règles d'installation et d'exploitation sont respectées et qu'une isolation de haute qualité est assurée, la durée d'exploitation ininterrompue d'un gazoduc en acier sera d'au moins quatre décennies.

Caractéristiques des conduites de gaz en polyéthylène

Outre les structures en acier, d'autres produits pour la fabrication desquels des matériaux polymères sont utilisés ont récemment été activement utilisés.

Les travaux d'installation sur un gazoduc en polyéthylène sont effectués beaucoup plus rapidement que dans le cas de tuyaux en acier, ce qui s'explique par l'absence de raccords filetés et la nécessité d'utiliser du matériel lourd de soudage électrique et à gaz.

Méthodes d'assemblage de structures polymères

Aujourd'hui, la qualité des tuyaux en polyéthylène permet d'installer des gazoducs souterrains fiables, dont la durée de vie atteint 80 à 90 ans. Le plus souvent, un réseau de matériaux en polyéthylène est installé pour relier la ligne aux maisons privées.

De plus, ces produits peuvent être utilisés pour le transport de gaz dans des systèmes dont la pression ne dépasse pas 1,2 MPa.

Pour connecter bout à bout des tuyaux en polyéthylène, il faut les centrer soigneusement, chauffer les bords jusqu'à ce qu'ils fondent et les raccorder sous pression, qui est réglée sur un centreur réglable.

L'étanchéité du raccordement des tuyaux en polyéthylène de bonne qualité est assurée par soudage, qui peut être réalisé de deux manières :

1. Les tuyaux dont les bords sont préchauffés avec un fer à souder spécial sont montés bout à bout. L'installation des raccords s'effectue de la même manière. L'échauffement doit être effectué jusqu'à ce que la viscosité soit atteinte.
2. Les bords du produit sont insérés dans un raccord spécial, à l'intérieur duquel se trouvent des éléments chauffants.La tension appliquée assure le chauffage des éléments et la fixation des tuyaux dans le raccord. Le joint obtenu par soudage par électrofusion peut résister à des pressions allant jusqu'à 16 MPa.

Si la question d'un raccordement individuel au réseau de gaz est en cours de décision, il est préférable de préférer une option d'installation moins chère impliquant un soudage bout à bout.

Lors de la gazéification collective des communautés de chalets, des communautés de datcha et des villages, il est préférable de recourir à un soudage par électrofusion plus coûteux des éléments de gazoduc en polyéthylène. Cette méthode garantit une étanchéité et une fiabilité maximales de la connexion.

Caractéristiques des tuyaux en polyéthylène

Les tuyaux en polyéthylène sont produits avec des diamètres de 20 à 400 mm, les tailles standard sont marquées SDR11 et SDR17.6. Selon la classe de résistance, il existe des produits marqués PE80 (noir avec inserts jaunes) et PE100 (noir avec inserts bleus).

Le tuyau en polyéthylène PE-80 est marqué d'une ligne bleue caractéristique et est utilisé pour la construction d'un gazoduc souterrain à basse pression

Les tuyaux en polyéthylène PE80 conviennent à la gazéification individuelle et à l'installation de canalisations basse pression. À leur tour, les produits PE100 ont une résistance plus élevée et peuvent être utilisés pour créer des gazoducs avec des pressions allant jusqu'à 1,2 MPa.

Il convient de garder à l'esprit que l'installation de tuyaux PE100 nécessitera de gros efforts, puisqu'ils devront être chauffés à une température plus élevée, cependant, ces coûts sont compensés par l'excellente qualité de la connexion.

Avantages et inconvénients des tuyaux en polymère gazeux

Les produits de tubes en acier auparavant populaires sont sensiblement remplacés par des analogues en polyéthylène.

Il existe de nombreuses explications raisonnables à ce fait, qui résident dans les qualités bénéfiques des tuyaux en PE :

1. Bonne résistance à la corrosion, capacité à résister à l'exposition à des composés chimiquement agressifs.
2. Haute résistance, résistance aux contraintes mécaniques.
3. Excellent débit, assuré par l'absence de rugosité. Si l'on compare les produits en polyéthylène avec des produits en acier du même diamètre, le débit d'un gazoduc constitué de tuyaux en PE sera 30 % plus élevé.
4. Facilité des travaux d'installation. Le soudage du PET ne nécessite pas d'équipement de soudage lourd au gaz et électrique, comme lors de l'installation d'un gazoduc en acier. De plus, les tuyaux en polyéthylène se plient facilement, ce qui vous permet de contourner les obstacles qui se présentent le long du trajet du gazoduc.
5. Faible coût des produits en polyéthylène par rapport aux produits similaires en cuivre et en acier.

Les tuyaux en polyéthylène sont très activement utilisés dans raccordement du gaz à une maison privée. Cela est dû à un certain nombre de qualités positives. Cependant, certaines caractéristiques de leur utilisation limitent voire éliminent complètement la possibilité de construire un réseau de gaz à partir de structures en polyéthylène.

Ainsi, le PET ne peut pas être utilisé dans les zones sismiques actives, dans les zones où la température descend jusqu'à -45 degrés, dans les gazoducs avec une pression supérieure à 1,2 MPa.

De plus, les tuyaux en polyéthylène sont totalement incompatibles avec la pose de réseaux dans les tunnels et les collecteurs, alors que les tuyaux en acier permettent cette option. Il convient de noter que lorsque le polyéthylène est chauffé à 80 degrés, il se déforme puis se brise.

L'utilisation de PET pour créer des gazoducs aériens n'est pas recommandée, car le matériau se dégrade rapidement sous l'influence du rayonnement ultraviolet.S'il est décidé d'installer un pipeline hors sol, les tuyaux doivent être recouverts d'une composition polymère protectrice spéciale.

Nuances de la construction d'un gazoduc en cuivre

Les tuyaux en cuivre ont commencé à être utilisés relativement récemment pour l'installation de réseaux de gaz. Il est permis d'utiliser des produits étirés et laminés à froid des tuyaux de cuivre avec une épaisseur de paroi d'au moins 1 mm pour le câblage interne.

Le cuivre est un matériau assez coûteux, cependant, son utilisation se justifie par la facilité des travaux d'installation et la possibilité de créer des lignes de configurations complexes.

Des tuyaux en cuivre correctement connectés garantissent non seulement une étanchéité totale des joints, mais s'intègrent également parfaitement à l'intérieur de n'importe quelle pièce.

Un autre fait incontestable en faveur des tuyaux en cuivre est leur aspect attrayant. Étant donné que le gazoduc ne peut pas être caché dans des niches dans les murs et les conduits, les structures en acier peuvent facilement gâcher l'apparence de la pièce, tandis que les tuyaux en cuivre ne feront qu'enrichir l'intérieur.

Les produits en cuivre présentent les qualités positives suivantes, qui peuvent être déterminantes lors de leur choix pour une installation de conduit de gaz :

• une plasticité élevée, qui permet de poser des lignes de configurations complexes ;
• simplicité et facilité des travaux d'installation, le produit est facile à couper, les tuyaux sont connectés à l'aide de raccords à sertir ou de soudure ;
• apparence attractive;
• durabilité - la durée de vie, sous réserve de la technologie, atteint 100 ans ;
• résistance aux dommages mécaniques et résistance aux effets des composés chimiquement actifs.

Les tuyaux en cuivre ont également leurs faiblesses, dont la principale est une conductivité thermique élevée, qui contribue à la formation de condensation.Et aussi leur résistance est bien inférieure à celle de l'acier et leur prix est beaucoup plus élevé.

Il se familiarisera avec la technologie de soudure des tuyaux en cuivre, qui assure une connexion hermétique. prochain article, dont nous vous recommandons la lecture.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo montre le processus de fabrication de tubes en acier sans soudure :

Soudage par électrofusion de tuyaux en polyéthylène dans la vidéo :

À l'heure actuelle, bien que les tuyaux en cuivre et en polymère soient capables de concurrencer les tuyaux en acier dans certains cas, ils ne peuvent pas les remplacer complètement. Les structures en polyéthylène sont idéales pour les gazoducs souterrains, les structures en cuivre facilitent l'installation du câblage interne et celles en acier sont universelles et peuvent être utilisées pour créer tout type de réseau de gaz.

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