polietylenowe rury i kształtki warstwowe multigam i twingam Nowe, bardzo wymagające warunki budowy sieci wodociągowych, kanalizacyjnych, gazowych czy telekomunikacyjnych spowodowały bardzo mocny rozwój materiału jakim jest polietylen (PE) w kierunku doskonalenia jego właściwości, zwłaszcza odporności na propagację pęknięć, co z kolei spowodowało powstanie nowych typów rur, które zapewniają odpowiedni poziom ochrony oraz ich długotrwałą wytrzymałość i czas eksploatacji. Nowe rodzaje surowca oraz nowe konstrukcje rur z PE, zaspokajają aktualne potrzeby rynkowe oraz przyczyniły się do wprowadzenia bardziej ekonomicznych technologii ich posadawiania. laczego rury warstwowe? większa ochrona większe bezpieczeństwo dłuższa żywotność większa wytrzymałość na skrajne obciążenia mechaniczne możliwość stosowania różnych technologii posadawiania rur mniejsze koszty inwestycyjne krótszy okres realizacji inwestycji Rury jednowarstwowe Układanie rur zgodne z międzynarodowymi normami z podsypką wykonaną z piasku lub drobnoziarnistego żwiru Należy unikać uszkodzeń powierzchni rury takich jak karby, nacięcia, rowki (źródło propagacji pęknięć) łuższy okres realizacji inwestycji i większe koszty Rury warstwowe Ekonomiczne układanie bez podsypki piaskowej w technologii wykopowej użo większa odporność na obciążenia punktowe i zarysowania oraz karby i związana z tym duża odporność na propagację pęknięć astosowanie w technologiach bezwykopowych bez ryzyka uszkodzenia rury Szybszy okres realizacji inwestycji Sytuacje wywołujące zjawisko propagacji pęknięć w rurach PE 1. arysowania lub nacięcia zewnętrznej powierzchni rury powstałe przed instalacją (niewłaściwe składowanie, transport) lub w czasie montażu. (Powszechna zasada rura z uszkodzeniami zewnętrznej powierzchni sięgającej głębiej niż 10% grubości ścianki nie powinna być instalowana ze względów bezpieczeństwa). 2. Naciski punktowe bezpośredni kontakt z zewnętrzną powierzchnią rury twardego (ostrego) elementu (np. kamienia), który jest przyczyną powstawania w ściance rury dodatkowych naprężeń. Wraz z upływem czasu, po przeciwnej stronie ścianki rury w wyniku jednoczesnego powstawania naprężeń od ciśnienia wewnętrznego i naprężeń od nacisku elementu zostaje zainicjowane pęknięcie, które propaguje z postępem czasu. akłady Tworzyw Sztucznych Gamrat Spółka Akcyjna wprowadziły do produkcji oraz oferty handlowej rury polietylenowe dwuwarstwowe w dwóch typach o nazwie handlowej MULTIGAM i TWINGAM. Rury MULTIGAM mogą być produkowane w wersji z wkładką (taśmą) stalową wprowadzoną w rurę przewodową a rurę zabezpieczającą. Taśma ta służy do lokalizacji przebiegu rurociągu w terenie i ewentualnego braku ciągłości (przerwania) rurociągu. Rury MULTIGAM i TWINGAM przeznaczone są do budowy instalacji i sieci wodociągowych oraz instalacji i sieci kanalizacji ciśnieniowej, podciśnieniowej i grawitacyjnej oraz jako rury osłonowe. Sieci z rur i kształtek MULTIGAM i TWINGAM mogą być układane w gruncie rodzimym bez stosowania podsypki i obsypki, metodami tradycyjnymi i wąskowykopowymi. Rury MULTIGAM i TWINGAM mogą być również stosowane do budowy i renowacji sieci metodami bezwykopowymi. 64
Odcinki rur i kształttek MULTIGAM i TWINGAM łączone są następującymi metodami: zgrzewanie doczołowe, zgrzewanie przy pomocy złączy elektrooporowych, połączenia mechaniczne przy pomocy złączy zaciskowych i złączy kołnierzowych przeznaczonych do rur polietylenowych. Rury TWINGAM i MULTIGAM przeznaczone są do przesyłania wody i ścieków pod ciśnieniem, o temperaturze o wartości do 20 C. Przy stosowaniu rur do wody o temperaturze powyżej 20 C do max. 40 C, dopuszczalne ciśnienie robocze oblicza się z zależności: PA = f T f A PN, w której współczynnik obniżenia ciśnienia f T przyjmuje wartość jak w tabeli. Współczynnik f T w funkcji wartości temperatury Wartość temperatury, C 20 30 40 Wartość współczynnika obniżenia ciśnienia f T 1,00 0,87 0,74 - współczynnik f A obniżenia/podwyższenia w zależności od zastosowania (dla przesyłania wody f A = 1) - dla temperatury między wymienionymi wartościami stosuje się interpolację liniową Rury i kształtki TWINGAM i MULTIGAM mogą być stosowane również jako osłony kabli energetycznych, teletechnicznych i innych na zewnątrz i wewnątrz budynków. godnie z Atestem Higienicznym Nr HK/W/0179/01/2009 wydanym przez Państwowy akład Higieny w Warszawie, rury i kształtki TWINGAM objęte Aprobatą spełniają wymagania higieniczne i mogą być stosowane w instalacjach i sieciach przesyłających wodę przeznaczoną do spożycia. Różnice konstrukcyjne rur polietylenowych: Rura dwuwarstwowa MULTIGAM tworzywa nie połączone molekularnie materiał PE 80 lub PE 100 Rura dwuwarstwowa TWINGAM tworzywa połączone molekularnie materiał: PE 100 / PE 100 RC Różnica pomiędzy rurą MULTIGAM a TWINGAM polega na tym, że rura TWINGAM wykonana jest z dwóch warstw polietylenu połączonych ze sobą molekularnie. W rurach MULTIGAM nie ma połączenia molekularnego warstw tworzywa, wykonywane są w zależności od przeznaczenia z polietylenu klasy PE 80 oraz PE 100. W rurach typu TWINGAM obie wykonane są z polietylenu klasy PE 100, przy czym zewnętrzna warstwa z odmiany PE 100 RC tworzywa odpornego na propagację pęknięć. irma GAMRAT SA stosuje do produkcji wyrobów polietylen klasy PE 100 RC o wysokiej odporności na powolny wzrost pęknięć i obciążenia punktowe. Właściwości fizyczne polietylenu stosowanego do produkcji rur TWINGAM powinny być zgodne z podanymi w normach: PN-EN 12201-1:2004 i PN-EN 13244-1:2004. 65
odatkowe właściwości fizyczne, które powinien spełniać polietylen PE 100 RC. Właściwości Wymagania Metoda badania Test NCT (ull Notch Creep Test) Odporność na obciążenie punktowe Odporność na powolną propagację pęknięć (Notch Test) Odporność na szybką propagację pęknięcia brak uszkodzeń podczas badania brak uszkodzeń podczas badania brak uszkodzeń podczas badania zatrzymana ISO 16770 (parametry badania: 4 N/mm2, 80 C, 2% Arkopal N-100, czas > 8760 h) test PLT r Hessela (parametry badania: 4 N/mm2, 80 C, 2% Arkopal N-100, czas > 8760 h) PN-EN ISO 13479:2009 (parametry: SR 11, ciśnienie 9,2 bara, temp. 80 C, czas > 8760 h) ISO 13477:1997 ciśnienie krytyczne Pc 10 bar Wymiary i ich tolerancje Wymiary i tolerancje rur TWINGAM powinny być zgodne normą PN-EN 12201-2:2004 lub PN-EN 13244-2:2004 natomiast rur MULTIGAM powyższe cechy geometryczne odnoszą się do rury przewodowej (wewnętrznej). Grubość zewnętrznej rur MULTIGAM jest uzależniona od zastosowania i uzgodnień pomiędzy producentem i odbiorcą, ale nie może być mniejsza niż minimalna określona w tabeli: Średnica nominalna rury przewodowej (mm) Minimalna ścianki rury osłonowej (mm) 90; 110; 125; 140 160; 180; 200 225; 250; 280 315; 355; 400 1,5 3,0 2,5 3,0 Rury MULTIGAM zakres Φ 90 450 mm surowiec PE 80 lub PE 100 SR 11, SR 17 akres średnic (średnica rury przewodowej / minimalna śred. ewn) PE100 SR 11 PN 16 (indeks wyrobu) PE100 SR 17 PN 10 (indeks wyrobu) 90 / 95 419014309 419034309 110 / 115 419014311 419034311 125 / 131 419014312 419034312 140 / 146 419014313 419034313 160 / 167 419014314 419034314 180 / 187 419014315 419034315 200 / 207 419014316 419034316 225 / 233 419014317 419034317 250 / 258 419014318 419034318 280 / 288 419014319 419034319 315 / 324 419014320 419034320 355 / 364 419014326 419034326 400 / 409 419014321 419034321 450 / 458-419034322 66
Rury TWINGAM zakres Φ 180 800 mm Rury dwuwarstwowe do wody SR 11, Φ 180 800, PE 100 / PE 100 RC 180 16,4 200 18,2 225 20,5 250 22,7 280 25,4 315 28,6 waga 8,35 10,3 13,04 16,04 20,11 25,47 32,32 41,04 51,99 64,14 80,36 101,81 całkowita ścianki wierzchniej spodniej 16,4 + 1,8 18,2 + 2,0 20,5 + 2,2 22,7 + 2,4 25,4 + 2,7 28,6 + 3,0 355 32,2 32,2 + 3,4 400 36,3 36,3 + 3,8 450 40,9 40,9 + 4,2 500 45,4 45,4 + 4,7 560 50,8 50,8 + 5,2 3,3 3,6 4,1 4,5 5,1 5,7 6,4 7,3 8,2 9,1 10,2 11,4 13,1 14,6 16,4 18,2 20,3 22,9 25,8 29,0 32,7 36,3 40,6 45,8 630 57,2 57,2 + 5,9 Rury dwuwarstwowe do wody SR 17, Φ 180 800, PE 100 / PE 100 RC 180 10,7 200 11,9 225 13,4 250 14,8 280 16,6 315 18,7 355 21,1 waga 5,65 6,98 8,85 10,85 13,63 17,26 21,96 27,77 35,18 43,47 54,45 68,98 87,52 111,00 całkowita ścianki wierzchniej spodniej 10,7 + 1,2 11,9 + 1,3 13,4 + 1,5 14,8 + 1,6 16,6 + 1,8 18,7 + 2,0 21,1 + 2,3 400 23,7 23,7 + 2,5 450 26,7 26,7 + 2,8 500 29,7 29,7 + 3,1 560 33,2 33,2 + 3,5 630 37,4 37,4 + 3,9 710 42,1 42,1 + 4,4 2,1 2,4 2,7 3,0 3,3 3,7 4,2 4,7 5,3 5,9 6,6 7,5 8,4 9,5 8,6 9,5 10,7 11,8 13,3 15,0 16,9 19,0 21,4 23,8 26,6 29,9 33,7 37,9 800 47,4 47,4 + 4,9 * Wymiary łuków dwusegmentowych w mm * 15 30 90 130 145 195 15 110 130 155 205 125 140 165 215 140 150 175 225 160 160 185 245 180 175 200 270 200 190 215 300 225 215 235 330 250 230 255 360 315 240 280 400 400 260 310 450 450 280 345 500 500 360 430 520 67
Wymiary łuków trójsegmentowych w mm * * 45 60 75 90 90 130 140 np. 45º * dopuszcza się inne wartości parametrów 110 130 150 125 140 160 140 150 170 160 160 180 180 175 190 200 190 200 225 215 220 250 230 230 315 240 270 400 260 320 450 280 380 500 360 440 Wymiary łuku czterosegmentowego 90 w mm * * 90 130 140 110 130 150 125 140 160 140 150 170 160 160 180 180 175 190 200 190 200 225 215 220 250 230 230 315 240 270 400 260 320 450 280 380 500 360 440 Wymiary trójników równoprzelotowych w mm * L1* L* 90 150 300 110 175 350 125 200 400 L 1 L 140 215 430 160 225 450 180 275 550 200 300 600 225 325 630 250 350 700 315 475 950 400 600 1200 68
Wymiary złączek redukcyjnych w mm d L* L1* * t t d g G L 1 * dopuszcza się inne wartości parametrów L 90 63 71 55 153 90 75 75 59 159 110 75 82 61 165 110 90 82 67 173 125 90 88 70 185 125 110 89 80 189 tmax=d+0,05d 140 110 92 80 202 140 125 93 82 210 160 110 96 82 220 160 125 96 84 224 160 140 98 86 230 Wymiary trójników redukcyjnych w mm d L* L1* H* * A* G L 1 d g A H L * dopuszcza się inne wartości parametrów 90 63 300 150 232 150 55 90 75 300 150 234 150 59 110 75 350 175 263 175 61 110 90 350 175 271 175 72 125 90 400 200 302 200 75 125 110 400 200 305 200 85 140 110 430 215 330 215 85 140 125 430 215 337 215 87 160 110 450 225 354 225 87 160 125 450 225 358 225 89 160 140 450 225 362 225 91 alecenia producentów surowca dotyczące zgrzewania rur polietylenowych Temperatura zgrzewania: 210 C ±10 C akres wskaźnika płynięcia MR (190 C / 5 kg): 0,2 1,4 g/10 min Szczególne zalecenia dotyczące zgrzewania elektrooporowego: Powierzchnia zewnętrzna rury poddawanej zgrzewaniu powinna być wcześniej odpowiednio przygotowana w strefie zgrzewania, tj. poddana obróbce mechanicznej (w przypadku rur TWINGAM maszynowo) oraz przemyta środkiem odtłuszczającym. Odcinki rur umieszczone w kształtce elektrooporowej powinny być unieruchomione w zaciskach montażowych na czas zgrzewania i chłodzenia. okładne informacje dotyczące zgrzewania elektrooporowego zawarte są w zaleceniach producentów kształtek elektrooporowych i zgrzewarek. Wymiary wypływek zgrzewów Szerokości wypływek przy zgrzewaniu czołowym segmentów powinny być zgodne z tablicą. Minimalna ścianki rury, mm Szerokość wypływki B, mm Minimalna ścianki rury, mm Szerokość wypływki B, 2 3 5 19 12 18 3 4 6 22 13 18 4 4 7 24 14 19 5 5 8 27 15 20 6 6 9 30 16 21 69
Minimalna ścianki rury, mm Szerokość wypływki B, mm Minimalna ścianki rury, mm Szerokość wypływki B, 8 7 10 34 17 22 9 8 11 40 18 23 11 9 12 45 20 25 13 10 14 50 22 27 16 11 15 55 24 30 18 12 16 60 26 32 Odchyłka szerokości wypływki B od jej średniej szerokości Bm nie powinna przekraczać ± 10%. Średnią szerokość wypływki Bm oblicza się następująco: Bm = (Bmin + Bmax) / 2 Bmin 0,9 Bm Bmax 1,1 Bm Połączenie powinno ponadto spełniać poniższe warunki: zagłębienie w połączeniu wypływek (A) nie może znajdować się poniżej zewnętrznej średnicy łączonych elementów, przesunięcie zewnętrznych powierzchni elementów (V) nie może przekraczać 10% grubości ścianki łączonych elementów. Różnica szerokości wypływek, s, w jednym połączeniu nie może przekraczać X % szerokości podwójnej wypływki. Wartości s i X wylicza się następująco: s = Smax - Bmin X (s / Bm) 100% Wartość X, w zależności od rodzaju połączenia, powinna być taka jak podana w tabeli. Rodzaj połączenia Wartość X Rura / rura 10% Rura / kształtka 20% Kształtka / kształtka 20% A B max S max V B min S min B Wypływki zgrzewów rur i kształtek z polietylenu. okumenty odniesienia AT-15-8221/2009 APROBATA TECHNICNA ITB Rury i kształtki warstwowe TWINGAM z polietylenu PE 100 i PE 100RC, przeznaczone do rurociągów wodociągowych, kanalizacyjnych i osłonowych. AT-15-7381/2007 APROBATA TECHNICNA ITB Rury polietylenowe MULTIGAM do ciśnieniowych rurociągów wodociągowych i kanalizacyjnych. Aneks nr 1 do Aprobaty Technicznej ITB AT-15-7381/2007 (wkładka stalowa). AT/2007-03-1408 APROBATA TECHNICNA IBiM Rury i kształtki GAMRAT z polietylenu do rurociągów ciśnieniowych i osłonowych jednowarstwowe i dwuwarstwowe MULTIGAM. Opinia Głównego Instytutu Górnictwa dotycząca spełnienia warunków stosowania na terenach górniczych rur jednowarstwowych z PE 80 i PE 100 oraz dwuwarstwowych typu MULTIGAM i TWINGAM. Atest higieniczny PH Rury polietylenowe warstwowe TWINGAM. Atest higieniczny PH Rury polietylenowe MULTIGAM. AT/2010-02-2662 APROBATA TECHNICNA IBiM rury TWINGAM. 70