Właściwości poliamidu PA 12 w aspekcie warunków technicznych projektowania, budowy i eksploatacji gazociągów o MOP 1,6 MPa

• Autorzy: Szewczyk Piotr

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.11.06

Warianty tytułu

EN

PA12 polyamide properties in the aspect of technical conditions for design, construction and operation of gas pipelines with MOP 1.6 MPa

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zasadniczą zaletą poliamidu PA 12 jest możliwość jego stosowania do budowy gazociągów o MOP = 1,6 MPa, tj. w zakresie ciśnień, dla którego w Polsce gazociągi budowane są wyłącznie z rur stalowych. Budowa gazociągów z materiałów innych niż stal i polietylen nie jest w Polsce możliwa ze względu na ograniczenia prawne (Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowanie). Obecnie trwają prace nad nowelizacją tego rozporządzenia, które między innymi mają umożliwić dopuszczenie do stosowania innych materiałów i technologii wykorzystywanych w Europie i na świecie. Do zapewnienia bezpiecznej budowy i eksploatacji sieci gazowych z nowych materiałów sama zmiana w przepisach nie jest jednak wystarczająca. W artykule opisano wybrane właściwości poliamidu PA 12 i powiązane z nimi warunki projektowania, budowy i eksploatacji gazociągów. Przedstawiono podstawowe kryteria wyznaczania maksymalnego ciśnienia roboczego, uwzględniające wytrzymałość długoczasową oraz zjawisko szybkiej propagacji pęknięć. Opisano zjawisko powolnej propagacji pęknięć oraz sposób sprawdzania odporności rur z PA 12 na jego wystąpienie, jak i wynikające z niego dopuszczalne uszkodzenia powierzchni rur. Przedstawiono warunki, jakie należy brać pod uwagę podczas transportu i składowania, uwzględniając odporność rur z PA 12 na promieniowanie UV. Ze względu na posiadaną właściwość, jaką jest elastyczność rur, opisano warunki zmiany kierunku gazociągu bez stosowania dodatkowych kształtek kątowych. Wskazano na możliwość zamykania przepływu gazu metodą zaciskania oraz zwrócono uwagę na konieczność zachowania większej ostrożności podczas prac eksploatacyjnych wtemperaturach ujemnych ze względu na spadek elastyczności rur. Przedstawiono podstawowe parametry procesu zgrzewania doczołowego, które różnią się od tych stosowanych przy łączeniu rur i kształtek z PE. Zwrócono uwagę na konieczność modyfikacji parametrów dostępnych procedur prowadzenia prób szczelności wynikającą z większej sztywności obwodowej rur PA 12 niż PE.

EN

The main advantage of PA12 polyamide is that it can be used in the construction of gas pipelines with MOP = 1.6 MPa, i.e. in the pressure range where in Poland gas pipelines are built exclusively from steel pipes. Construction of gas pipelines from materials other than steel and polyethylene is not possible in Poland due to legal restrictions (Regulation of the Minister of Economy of 26 April 2013 on technical conditions to be met by gas networks and their location). Currently, work is underway on the amendment of this regulation, which among others, is to allow for the use of other materials and technologies used in Europe and in the world. However, the legislative amendment alone is not sufficient to ensure the safe construction and operation of gas networks from new materials. The article presents selected properties of PA12 polyamide and associated conditions for the design, construction and operation of gas pipelines. The basic criteria for determining the maximum operating pressure including long-term resistance and the phenomenon of rapid crack propagation are presented. The phenomenon of slow crack growth and the method of testing the resistance of PA12 pipes to its occurrence as well as the resulting acceptable damages to pipe surfaces are described. The article presents the conditions to be considered during transport and storage taking into account the resistance of PA12 pipes to UV radiation. Due to the flexibility of pipes, the conditions for changing the direction of the gas pipeline without the use of additional angle fittings were described. The possibility of closing the gas flow by the clamping method was pointed out and attention was paid to the necessity of greater caution during operating works at negative temperatures due to a decrease in the flexibility of the pipes. The basic parameters of the butt welding process were presented, which differ from those used when connecting PE pipes and fittings. Attention was paid to the necessity to modify the parameters of available procedures for conducting leak tests due to higher circumferential stiffness of PA12 pipes compared to PE ones.

Słowa kluczowe

PL

gazociąg; właściwości poliamidu PA 12; wytrzymałość długoczasowa; maksymalne ciśnienie robocze; powolna propagacja pęknięć; zaciskanie; parametry zgrzewania; próba szczelności

EN

gas pipeline; polyamide PA12 properties; long-term resistance; maximum operating pressure; slow crack growth; squeeze-off; welding parameters; leak test

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 11
• Strony: 708--714
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Szewczyk Piotr

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Evonik Resource Efficiency GmbH, 2018. VESTAMID® NRG FOR GAS DISTRIBUTION.
• Gas Technology Institute, 2005. Technical Reference on the physical, mechanical and chemical properties of polyamide 12 (PA12) for high pressure gas distribution applications. GTI Technical Reference Report April 2004 – December 2005. Prepared by Hitesh Patadia. <https://www.vestamid.com/product/peekindustrial/downloads/gti-technical-reference-summary-en.pdf> (dostęp: 24.04.2019).
• Janson L.-E., Molin J. Projektowanie i wykonawstwo sieci zewnętrznych z tworzyw sztucznych. Wavin Metalplast-Buk.
• Kunststoffrohrverband e.V. 2016. KRV Installation Instructions A1465, Pressure Pipes, Gas, Water and Sewers Outside of Buildings. <https://www.krv.de/system/files/downloads/pressure_pipes_gas_water_and_sewers_outsite_of_buildings.pdf> (dostęp: 26.04.2019).
• Plastem – P. Ciupa i T. Teodorczyk – Spółka Jawna. Poliamid PA. <http://www.plastem.pl/oferta/tworzywa-sztuczne/poliamid-pa/> (dostęp: 26.02.2019).
• Plastservice. Tworzywa konstrukcyjne. <http://www.plastservice.net.pl/oferta,2.html> (dostęp: 26.02.2019).
• Politechnika Wrocławska. Identyfikacja tworzyw. Polimery – Informacje ogólne. <http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/pl/dydaktyka/identyfikacja-tworzyw> (dostęp: 26.02.2019).
• Szewczyk P., 2012. Badania odporności na oddziaływania punktowe rur polietylenowych warstwowych układanych w gruncie rodzimym, przeznaczonych do przesyłania gazu. Nafta-Gaz, 9: 611–616.
• Szewczyk P., 2018. Ciśnieniowe próby szczelności gazociągów z tworzyw sztucznych o MOP 1,6 MPa. Nafta-Gaz, 5: 386–390. DOI:10.18668/NG.2018.05.06.
• Wróblewska A., 2013. Szybka propagacja pęknięć w sieciach gazowych z rur polietylenowych. Nafta-Gaz, 10: 788–793.
• Wróblewska A., 2017. Funkcjonalność zgrzewarek jako jeden z czynników decydujących o jakości połączeń zgrzewanych rur i kształtek z polietylenu. Nafta-Gaz, 12: 953–957. DOI: 10.18668/NG.2017.12.06.
• DVGW GW 335-A6(P):2015. Plastic piping systems in gas and water supply; requirements and tests; Part A6: PA-U 160 and PA-U 180 pipes and their joints and jointing.
• DVS 2207-16:2010. Welding of thermoplastics – Heated tool welding of pipes and piping parts made of Polyamide 12.
• ISO 12176-1:2012. Plastics pipes and fittings. Equipment for fusion jointing polyethylene systems – Part 1: Butt fusion.
• ISO 12176-2:2008. Plastics pipes and fittings. Equipment for fusion jointing polyethylene systems – Part 2: Electrofusion.
• ISO 16486-1:2012. Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Unplasticized polyamide (PA-U) piping systems with fusion jointing and mechanical jointing – Part 1: General.
• ISO 16486-2:2012. Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Unplasticized polyamide (PA-U) piping systems with fusion jointing and mechanical jointing – Part 2: Pipes.
• ISO 16486-3:2012. Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Unplasticized polyamide (PA-U) piping systems with fusion jointing and mechanical jointing – Part 3: Fittings.
• ISO 16486-5:2012. Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Unplasticized polyamide (PA-U) piping systems with fusion jointing and mechanical jointing – Part 5: Fitness for purpose of the system.
• ISO 16486-6:2012. Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Unplasticized polyamide (PA-U) piping systems with fusion jointing and mechanical jointing – Part 6: Code of practice for design, handling and installation.
• PN-EN ISO 13479:2013. Rury z poliolefin do przesyłania płynów – Oznaczanie odporności na propagację pęknięć – Metoda badania powolnego wzrostu pęknięć w rurach z karbem.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowanie (Dz.U. z 2013 r. poz. 640).