Modyfikacja znormalizowanej metody prowadzenia prób ciśnieniowych celem jej wykorzystania do badania szczelności gazociągów z poliamidu PA 12

• Autorzy: Szewczyk Piotr

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2021.06.04

Warianty tytułu

EN

Modification of the standardized pressure test method for use in leakage testing of gas pipelines made of PA-12 polyamide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Gazociągi przed oddaniem do eksploatacji poddawane są ciśnieniowym próbom szczelności i wytrzymałości. W przypadku gazociągów z tworzyw sztucznych wykonuje się próbę łączoną szczelności i wytrzymałości przy ciśnieniu 1,5 × MOP. W Polsce, zgodnie z obowiązującymi przepisami, tworzywem sztucznym, z którego można budować gazociągi, jest polietylen. Za granicą gazociągi budowane są również z innego materiału, jakim jest poliamid PA 12. Systemy rurowe z PA 12 wykorzystywane są do przesyłania gazu pod ciśnieniem 1,6 MPa. Zarówno gazociągi z polietylenu, jak i z poliamidu, po obciążeniu ich ciśnieniem wewnętrznym wraz z upływem czasu będą podlegały odkształceniom, co nazywane jest zjawiskiem pełzania materiału. Powoduje to, że w ciśnieniowych próbach szczelności gazociągów z tworzyw termoplastycznych, jakimi są polietylen i poliamid, wymagane jest uwzględnienie tego zjawiska. Ze względu na odmienne właściwości polietylenu i poliamidu wielkość odkształceń w jednostce czasu będzie różna i dlatego procedury prób, które stosowane są w przypadku gazociągów z polietylenu, nie mogą być wprost wykorzystane do prób w przypadku gazociągów z poliamidu. Przykładem takiej procedury jest ta opisana w punkcie A.27 normy PN-EN 805:2002. Jest ona stosowana głównie do badania szczelności wodociągów z polietylenu i wykorzystanie jej do badania szczelności gazociągów z poliamidu PA 12 o MOP = 1,6 MPa wymaga zmiany warunków próby. W artykule przedstawiono koncepcję modyfikacji parametrów metody hydrostatycznej uwzględniającą odmienne właściwości rur z PA 12 w stosunku do rur z polietylenu. Szczególną uwagę zwrócono na większą wartość modułu Younga i związaną z nim sztywność obwodową rur z poliamidu PA 12 w porównaniu z rurami z polietylenu. Aby uzyskać odpowiednie odkształcenie rury wynikające ze zjawiska pełzania materiału, doświadczalnie wydłużano czas utrzymywania próbki pod ciśnieniem przed przystąpieniem do próby właściwej. Po ustaleniu wymaganych warunków próby, które wyznaczono dla układu szczelnego, przeprowadzono próby z symulowanymi nieszczelnościami. Uzyskane wyniki badań na próbkach szczelnych oraz z symulowaną nieszczelnością potwierdziły możliwość wykorzystania zmodyfikowanej metody do badania szczelności gazociągów z poliamidu PA 12 o MOP = 1,6 MPa.

EN

Before being put into operation, gas pipelines are subjected to leakage and strength pressure testing. In the case of plastic gas pipelines, a combined leakage and strength test is performed at a pressure of 1.5 × MOP. In Poland, in accordance with the applicable regulations, the plastic material from which gas pipelines can now be built is polyethylene. In other countries gas pipelines are also built of another material, which is PA12 polyamide. Piping systems made of this material are used to transmit gas at a pressure of 1.6 MPa. Both polyethylene and polyamide gas pipelines, after loading them with internal pressure, will undergo deformation with time, which is called the material creep phenomenon. As a result, in pressure leakage tests of gas pipelines made of thermoplastics, such as polyethylene and polyamide, it is necessary to take this phenomenon into account. Due to the different properties of polyethylene and polyamide, the amount of deformation per unit time will be different, and therefore the test procedures that are used for polyethylene gas pipelines cannot be directly used for testing polyamide gas pipelines. An example of such a procedure is the one described in point A.27 of PN-EN 805: 2002. It is mainly used for leakage testing of polyethylene water pipelines and its application for leakage testing of PA12 polyamide gas pipelines with a MOP of 1.6 MPa requires changes in the test conditions. The article presents the concept of modifying the parameters of the hydrostatic method, taking into account the different properties of PA12 pipes compared to polyethylene pipes. Particular attention was paid to the higher value of Young's modulus and the related ring stiffness of PA12 polyamide pipes compared to polyethylene pipes. In order to obtain the appropriate deformation of the pipe resulting from the material creep, the time of holding the sample under pressure was experimentally extended before starting the actual test. After establishing the required test conditions for the sealed system, tests with simulated leaks were carried out. The obtained results of tests on airtight samples and with simulated leakage confirmed the possibility of using the modified method to test the tightness of PA 12 polyamide gas pipelines with a MOP of 1.6 MPa.

Słowa kluczowe

PL

gazociąg; próba ciśnieniowa; rury z poliamidu PA 12

EN

gas pipeline; pressure testing; PA 12 polyamid pipes

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 6
• Strony: 383--388
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Szewczyk Piotr

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Bolt A., Suligowski Z., 2007. Próby szczelności rurociągów ciśnieniowych z tworzyw polimerowych. Instal, 7/8: 70–73.
• Janson L.-E., 1996. Plastics pipes for water supply and sewage disposal. Borealis, Sven Axelsson AB/Affisch & Reklamtryck AB, Boras.
• Klupa A., 2010. Rury z materiałów kompozytowych do przesyłania paliw gazowych. Nafta-Gaz, 9: 805–809.
• Kupraszewicz W., 2008. Próby szczelności rurociągów z tworzyw sztucznych. Wodociągi – Kanalizacja, 7/8: 37–39.
• Mason J.F., Ponda A., Stanley M., Demicoli D., 2017. Case Study: Engineered Polyamide 12 (PA12) Pipeline Liner for Management of Sour Gas Corrosion at Elevated Temperatures. CORROSION 2017, New Orleans, Louisiana, USA.
• Szewczyk P., 2017. Weryfikacja dostępnych procedur prowadzenia prób szczelności rurociągów z tworzyw sztucznych o MOP = 1,6 MPa. Praca statutowa INiG –PIB, nr zlec. 0114/GP/2017, Archiwum Instytutu Nafty i Gazu –Państwowego Instytutu Badawczego, Kraków.
• Wróblewska A., 2013. Szybka propagacja pęknięć w sieciach gazowych z rur polietylenowych. Nafta-Gaz, 10: 788–793.
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• 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 12327:2013 Infrastruktura gazowa – Próby ciśnieniowe, procedury uruchamiania i unieruchamiania – Wymagania funkcjonalne.
• PN-EN 805:2002 Zaopatrzenie w wodę – Wymagania dotyczące systemów zewnętrznych i ich części składowych.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).