Zasady projektowania i budowy sieci gazowych Wytyczne kontroli połączeń doczołowych i elektrooporowych na gazociągach polietylenowych

Transkrypt

1 Zarządzenie nr 43 Dyrektora Oddziału w Poznaniu z dn r. Zasady projektowania i budowy sieci gazowych Wytyczne kontroli połączeń doczołowych i elektrooporowych na gazociągach polietylenowych Poznań, lipiec 2014

2 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 2 z 9 I. Kontrola połączeń doczołowych Metody kontroli połączeń zgrzewanych: a) badania nieniszczące: oględziny zewnętrzne wypływki, pomiar geometrii wypływki, oględziny ściętej wypływki, b) badania niszczące: badania mechaniczne doraźne, badania wytrzymałości długoczasowej. Ad. a) Badania nieniszczące 1. Oględziny zewnętrzne wypływki Wypływka i jej najbliŝsze otoczenie nie powinny posiadać Ŝadnych znamion świadczących o wadliwie wykonanym zgrzewie, takich jak: zniekształcona wypływka, zarysowania, pęknięcia, wgłębienia spowodowane np. zaciskami. 2. Pomiar geometrii wypływki Oględziny zewnętrzne nie gwarantują wykrycia wszystkich błędów, dlatego w ramach oceny zgrzewu dokonuje się pomiarów jej geometrii. Wymiary, które podlegają kontroli, pokazano na rysunku 1. Na budowie poprawność wykonania zgrzewu sprawdza się za pomocą porównywania wymiarów wypływki z wymaganymi kryteriami. Prawidłowość wykonania zgrzewu ocenia się wg następujących kryteriów: 1. szerokości wypływki B 2. róŝnicy względnej szerokości wałeczków wypływki x 3. zagłębienia rowka między wałeczkami k 4. przesunięcia ścianek łączonych rur V 5. osiowości zgrzewanych rur m. Parametry te mierzy się za pomocą suwmiarki lub innego przyrządu pomiarowego, pozwalającego na pomiar z dokładnością do 0,1 mm. Rys.1. Wymiary geometryczne zgrzewu doczołowego

3 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 3 z 9 Szerokość wypływki (B) przy zgrzewaniu czołowym nie powinna przekraczać następujących wartości: 1. dla gazociągów budowanych przed wejściem w Ŝycie niniejszych wytycznych lub w przypadku ich remontowania lub naprawy: 0,68 e B 1,0 e gdzie: e grubość ścianki rury [mm] Uwaga 1-sza: Niektóre szerokości wypływek w tych gazociągach mogły nie spełniać podanego warunku, ale wtedy wymagane było dla danej partii rur uzyskanie pozytywnego wyniku laboratoryjnego badania wybranego zgrzewu, potwierdzającego jego parametry wytrzymałościowe (badania wytrzymałościowe odcinka rury ze zgrzewem na długotrwałe ciśnienie hydrostatyczne). 2. nowo budowanych gazociągów z rur PE 100 lub w przypadku ich remontowania lub naprawy (zgodnie z przyjętymi zasadami od roku 2006 nie zgrzewa się doczołowo rur polietylenowych klasy PE 80): 5+0,3 e B 6+0,55 e gdzie: e grubość ścianki rury [mm] Uwaga 2-ga: Uwaga 1-sza obowiązuje równieŝ dla gazociągów nowobudowanych. Graniczne wartości szerokości wypływek dla gazociągów nowobudowanych z rur PE 100 SDR 17.6 oraz SDR11 podano w tab.1 Tab. 1. Graniczne szerokości wypływek dla PE 100 SDR17,6 i SDR11 (wszystkie wymiary w milimetrach). Średnica SDR 17,6 SDR 11 rury B B d n e n e n min max min max 90 5,2 6,6 8,9 8,2 7,5 10, ,3 6,9 9, , ,1 7,1 9,9 11,4 8,4 12, ,4 10,4 12,7 8, ,1 7, ,6 9, ,3 8,1 11,7 16,4 9, ,4 8,4 12,3 18,2 10, ,8 8, ,5 11,2 17, ,2 9,3 13,8 22,7 11,8 18, ,9 9,8 14,7 25,4 12, ,9 10,4 15,8 28,6 13,6 21, ,2 11,1 17,1 32,3 14,7 23, ,8 11,8 18,5 36,4 15, ,6 12,7 20,1 40,9 17,3 28, ,4 13,5 21,6 45,5 18, ,9 14,6 23,5 50,9 20, ,8 15,7 25,7 57,3 22,2 37,5 Ponadto maksymalna (B max ) i minimalna szerokość wypływki (B min ) ma się zawierać w 20% tolerancji w stosunku do ich średniej arytmetycznej (B), tzn:

4 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 4 z 9 przy czym: B = B min 0,8 B B max 1,2 B B min + B max 2 RóŜnica względna szerokości wałeczków wypływki S max Smin x = nie powinna przekraczać w połączeniach: Smax + Smin rura-rura (tych samych klas) x 0,1 rura-rura (PE100 z PE80) x 0,2 rura-kształtka x 0,2 kształtka-kształtka x 0,2 Zagłębienie rowka między wałeczkami ( k ) ma znajdować się powyŝej powierzchni zewnętrznej rury (wartość k nie moŝe być mniejsza od zera, czyli k 0) Przesunięcie ścianek łączonych rur ( V ) nie powinno przekraczać 10% grubości ścianki (V 0,1 e) Osiowość zgrzewanych rur m 1 mm na długości 300 mm (zgodnie z tabelą 2). 3. Oględziny ściętej wypływki Zewnętrzną część wypływki moŝna ściąć równo z powierzchnią połączonych rur (kształtek) za pomocą specjalnego przyrządu (rys 2). Oględzinom poddawana jest spodnia strona wypływki. Dzięki nim moŝna wykryć następujące wady: zanieczyszczenie powierzchni zgrzewanych elementów, przesunięcie osiowe zgrzewanych elementów względem siebie, zbyt duŝe zagłębienie rowka między wałeczkami wypływki, brak połączenia zgrzewanych rur na całym obwodzie zgrzewa, spowodowany np. zbyt duŝym wychłodzeniem powierzchni czołowych rur przed zgrzaniem, zbyt wąską podstawę ściętej wypływki lub zawinięte i nieprzylegające do powierzchni rur wypływki spowodowane nadmiernym ciśnieniem zgrzewania lub brakiem wygrzania czołowych powierzchni rur. Dodatkowo zaleca się wykonać test polegający na zgięciu ściętej wypływki dookoła palca w kierunku odwrotnym do krzywizny tej wypływki. Pozwala to dostrzec defekty w postaci szczelin i drobnych zanieczyszczeń.

5 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 5 z 9 Rys. 2. Usuwanie wypływki zewnętrznej Typowe wady powstające podczas zgrzewania doczołowego przedstawiono w tab.2 Tab. 2. Typowe wady powstające podczas zgrzewania doczołowego L.p. Opis wady Ocena jakości 1. Rysy przebiegające poprzecznie do spoiny mogą pojawić się: w spoinie, rodzimym materiale, w strefie wpływu cieplnego. 2. k>0 Karby w strefie zgrzewania. Przyczyną powstania karbów mogą być m. in: niedostateczne ciśnienie łączenia. za krótki czas dogrzewania. za krótki czas chłodzenia. 3. e s Karb (rysy) w rodzimym materiale (rura). Przyczyną mogą być: szczęki mocujące zgrzewarki, nieprawidłowy transport rur, czynności przygotowawcze procesu zgrzewania. Dopuszczalna głębokość karbu s 0,1e 4. V e Powierzchnie rur wzajemnie przesunięte (współosiowość wg PN-EN :2004). Dopuszczalne przesunięcie V 0,1 e 5. m Kątowe odchylenie (skrzywienie), wynikające np. z błędu zgrzewarki (brak osiowości). m 1 mm na długości 300 mm Niewłaściwy kształt wypływki Przyczyną mogą być: za niska temperatura grzania, za krótki czas nagrzewania, za wysoki nacisk, za długi czas usunięcia płyty grzewczej.

6 e8. Załącznik C do Zarządzenia nr 43/14 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 6 z 9 b 7. e Zbyt szeroka lub zbyt wąska zgrzeina. B min 0,8 B B max 1,2 B s1 s2 Nierówne wałeczki wypływki Przyczyną wady moŝe być: niewłaściwe przygotowanie brzegów, róŝna temperatura płaszczyzn grzejnych płyty grzewczej, nieosiowe ustawienie rur w trakcie zgrzewania, owalizacja rur. x 0,1 x 0,2 gdzie S1 S x = S + S Ad. b) Badania niszczące W przypadkach wątpliwych na Ŝyczenie inwestora lub inspektora nadzoru, połączenia zgrzewana doczołowo mogą zostać poddane następującym badaniom niszczącym w laboratorium posiadającym odpowiednią akredytację: wytrzymałości doraźnej, wytrzymałości długoczasowej. Przy badaniach wytrzymałości doraźnej stosuje się m.in. pomiar wytrzymałości na rozciąganie (DVS 2203 i DVS 22012) oraz próbę zginania (przeginania, DVS 2203). Do wykonania pomiaru wytrzymałości na rozciąganie potrzebne są próbki, wycięte z rury w kształcie wiosełek. Najwięcej informacji dostarczają badania wytrzymałości długoczasowej, jednakŝe powinny być wykonywane sporadycznie, ze względu na długi czas pomiaru (ok h w temp C) i duŝe koszty. Skrócenie cyklu moŝna uzyskać przez podwyŝszenie temperatury. Do tego typu badań słuŝą maszyny wytrzymałościowe, mogące realizować pomiary procesów: pełzania i relaksacji. II. Kontrola jakości połączeń elektrooporowych KaŜda elektrokształtka ma zapisane parametry zgrzewania, w postaci nadruku, kodu kreskowego, karty magnetycznej, płytki pamięci (chip) lub zakodowania w relacji drut elektrokształtki elektrozgrzewarka. Wskaźniki nagrzewania w większości elektrokształtek występują w postaci pręcików (wałeczków) zmieniających połoŝenie w końcowym etapie procesu zgrzewania, świadczących o prawidłowym zgrzaniu łączonych elementów. Kontrola jakości połączenia elektrooporowego polega na stwierdzeniu: właściwej pozycji wskaźników nagrzewania (wskaźniki te powinny znajdować się w pozycji zgodnej z wymaganiami producenta), wyraźnych śladów usunięcia utlenionej warstwy materiału rur na całych ich obwodach, braku widocznych śladów wycieków stopionego polietylenu na końcach elektrokształtki, braku widocznego defektu niewspółosiowości łączonych elementów. Połączenia wybrane losowo, lub w przypadkach wątpliwych na Ŝyczenie inwestora, mogą zostać poddane badaniom niszczącym. Typowe wady powstające przy połączeniu elektrooporowym pokazano na rys.3 i w tab.3.

7 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 7 z 9 Rys. 3. Błędy podczas zgrzewania elektrooporowego (efekt właściwego i niewłaściwego obcięcia rury i jej nieosiowego wsunięcia w kształtkę): a) prawidłowo zamontowane złącze, b) złącze z niewłaściwie przyciętą rurą, c) złącze ze zbyt płytko wsuniętą rurą, d) złącze z niewspółosiowo zmontowanym elementem 1. Tab. 3. Typowe wady powstające podczas zgrzewania elektrooporowego L.p. Opis wady Ocena jakości Jednostronne lub dwustronne przestawienie osi rury względem elektrokształtki. Przyczyny m niewłaściwe przygotowanie brzegów rur, zmiana połoŝenia elektrokształtki lub rur podczas zgrzewania, wadliwa zgrzewarka. Przyklejenie obwodowe (braki wtopienia na styku powierzchni obwodowej rura kształtka. Przyczyny nieoczyszczony mechanicznie koniec rury, za mocno oczyszczona powierzchnia zewnętrzna rury z pojawiającymi się płaskimi płaszczyznami, powierzchnia zewnętrzna rury nieoczyszczona mechanicznie na całym obwodzie. Dla rur w odcinkach prostych nie więcej niŝ m 1 mm

8 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 8 z Zgrzanie elektrokształtki z rurą na części obwodu. Przyczyny owalizacja elektrokształtki, owalizacja rury, niewłaściwe złoŝenie rury i kształtki. Jednostronny brak zgrzeiny. Przyczyny zastosowanie zdeformowanej (skrzywionej) rury, działanie momentu zginającego na elektrokształtkę, pochodzące od nieosiowego zamocowania rur w kształtce. Niewłaściwe posadowienie rur w kształtce. Przyczyny ukośnie ucięty koniec rury, zbyt płytkie lub za głębokie posadowienie rury w kształtce. Niewielkie podłuŝne przyklejenia po obydwu stronach elektrokształtki. Przyczyny karb na powierzchni w miejscu zgrzewania, owalność lub deformacja rury, owalność elektrokształtki, niewłaściwe oczyszczenie mechaniczne powierzchni rury w miejscu zgrzewania, brak prostoliniowości końca rury. Jednostronny brak wtopienia na części lub całej długości elektrokształtki. Przyczyny niewłaściwa energia zgrzewania, uszkodzony przewód uzwojenia elektrooporowego, zanieczyszczone powierzchnie łączenia, nieuplastycznione tworzywo na długości uzwojenia. Część zwojów uzwojenia elektrooporowego znajduje się w elektrokształtce, natomiast pozostała jego część wtopiona jest w powierzchnię rury. Przyczyny przegrzanie złącza, zanieczyszczone powierzchnie zgrzewania, niewłaściwe mocowanie rur i kształtki.

9 PSG sp. z o.o. / Oddział w Poznaniu Wydanie 2 z dnia r. Strona 9 z 9 9. Miejscowa deformacja uzwojenia elektrooporowego w okolicach centralnej strefy chłodnej elektrokształtki. Przyczyny przekroczone tolerancje wymiarowe łączonych elementów, nieosiowość rur i kształtki. 10. Porowatość zgrzeiny. Przyczyny zanieczyszczenie łączonych powierzchni obcymi ciałami, pęcherze wywołane obecnością wody w wykonywanym połączeniu. 11. X Nieprawidłowo uformowana zgrzeina w środkowej strefie trójnika siodłowego. Przyczyny wadliwy trójnik siodłowy, owalizacja rury w miejscu zgrzewania. 12. X Nieprawidłowo uformowana zgrzeina w strefach brzegowych trójnika siodłowego. Przyczyny wadliwy trójnik siodłowy, nieprawidłowo zamocowany trójnik siodłowy. 13. Wypływ tworzywa z jednej (obu) strony elektrokształtki. Przyczyny za długi czas zgrzewania, wada elektrozgrzewarki, brak osiowości rur i kształtki. Kontrola jakości połączeń elektrooporowych opisana jest w normie PN-EN