天然ガス管継手: タイプ、材料、規格ガイド

継手がパイプと同じくらい重要である理由

ガス分配システムは、真っ直ぐなパイプの途中で故障することはほとんどありません。関節部分で失敗してしまいます。天然ガスネットワーク内のすべてのエルボ、ティー、カップリング、バルブは潜在的な漏れポイントです。だからこそ、継手の選択もパイプ自体と同じくらい精査に値するのです。

エンジニアや請負業者は、パイプの材質と直径を比較するのに何週間も費やし、その後継手を後付けとして扱い、パイプのサイズに一致するものを選択して次に進みます。このアプローチは、圧力、土壌の動き、または温度の変動によってフィッティングとシステムの間の不一致が明らかになるまで機能します。最初に適切なフィッティングを行うことで、後のコストのかかる掘削や再融合を回避できます。

天然ガス管継手の一般的なタイプ

ガス配管システムは、かなり小規模な継手形状群に依存しており、それぞれが特定のルーティングまたは接続の問題を解決します。

• 肘 — 通常は 45° または 90° で方向を変更し、パイプ壁にストレスを与えずにラインが障害物を回避できるようにします。
• ティー — 本線を引き込み線または二次配管に分岐する
• カップリングとレデューサー — 直径を一致させるか、より小さいサイズにステップダウンして、2 つのパイプの端を結合します。
• 移行継手 — 最も一般的には、異種材料の橋渡し 地下天然ガス輸送用に設計されたポリエチレンパイプ 従来の鉄骨幹線への接続
• キャップとプラグ — 段階的な建設中に未使用の分岐またはラインの端を密閉します
• バルブ — 単純なストップバルブから過流安全バルブまで、流れを制御または遮断します。

90 度の曲げと雌または雄の接続を組み合わせたねじ付きエルボなどのねじ付き設計は、プラスチックまたは金属のラインがねじ付き器具のフィッティングに適合する必要がある場合に適しています。ボール スタイルの遮断バルブは逆の目的を果たします。つまり、メンテナンス中に迅速に遮断するための 4 分の 1 回転ハンドルを備えたフルボア流量制御です。生産しているメーカー 圧力配管システム用に構築されたカスタム HDPE 継手 通常、パイプカタログに一致するサイズで上記の全範囲を提供しているため、大規模プロジェクトの調達が簡素化されます。

材質の選択: PE/HDPE vs スチール vs 真鍮

材料の選択は、接続方法、耐久性、合法的に設置できる場所など、継手に関するその他のほとんどすべてのことを決定します。

ポリエチレンは腐食を完全に回避できるという理由で、ほとんどの地域で新しい地下配電工事のデフォルトとなっています。 2 つの主要な地下物質間のトレードオフについては、次の記事で説明しました。 地下ガス管用の HDPE と鋼の以前の比較 、各マテリアルがトリガーするコード要件を含みます。別の記事で具体的に説明します HDPEをガス透過に適した材料特性にする 、気密性から耐衝撃性まで。

真鍮は、地上および家電レベルの接続においてその位置を維持しており、その機械加工性とねじ切り耐性により、迅速なサービス作業が実用的になります。ただし、PE やコーティングされたスチールとは異なり、直接埋設用には評価されていません。

接続方法: 融着、ねじ込み、機械式

継手がパイプにどのように接続されるかは、パイプの素材と同じくらい重要です。

溶融溶接 ポリエチレンシステムの標準です。バットフュージョンでは、直径の大きいパイプと継手の端が溶けるまで加熱し、制御された圧力下でそれらを押し合わせて均質な接合部を形成します。これにより、2 つのプラスチック片が 1 つの連続した部品に効果的に溶接されます。電気融着では、加熱コイルが埋め込まれた継手を使用します。これは、融着機が簡単に操作できないような小さな接続や狭い溝に最適です。

ねじ接続 ガスラインと機器の遮断箇所などの低圧箇所では依然として一般的ですが、ねじ込み継手は振動や熱サイクル下で漏れが発生しやすいため、規格では一般にねじ込みを 5 psig 以下の圧力に制限しています。

機械式継手または圧縮継手 - 一部の移行および修理カップリングを含む - は、熱やねじではなく、ガスケットとクランプ力に依存します。これらは、融着装置が実用的ではない場合の結合や修理に役立ちますが、通常、融着ジョイントよりも低い圧力定格が適用されます。

ガス継手を管理する規格と規定

ガス継手は即興ができる場所ではありません。上記で参照したほぼすべての材料と接続方法は、業界仕様に直接書き込まれています。

• ASTM D2513 は、天然ガスの供給に使用される PE ガス圧力パイプ、チューブ、継手の材質、寸法、融着要件をカバーしています。
• ASTM D2683 はソケットフュージョン PE フィッティングをカバーし、ASTM D3261 はバットフュージョン PE フィッティングをカバーします。
• 49 米国ではパイプライン・危険物安全局によって管理されている CFR Part 192 は、これらの ASTM 規格を参照により連邦パイプライン安全規制に組み込んでいます。

これらの規格は、材料や融合技術の進化に応じて定期的に改訂されます。 ASTM D2513 の参照版を更新する連邦規則制定 これは、新しいプロジェクトでフィッティングを指定する前に、数年前のプロジェクトに依存するのではなく、現在の規制への準拠を確認するもう 1 つの理由です。

プロジェクトに適切なフィッティングを選択する方法

実際の選択プロセスは、簡単なチェックリストにまとめられます。

1. 継手は両方を正確に一致させる必要があるため、パイプの材質と直径を確認してください。
2. 動作圧力を決定し、単にそれに等しいだけでなく、それ以上の定格の継手を選択してください
3. ランが埋もれているのか、地上にあるのか、あるいはその 2 つの間の移行部であるのかを決定します。
4. 接続方法を利用可能な設置機器 (融合機、ねじ切りツール、または圧縮ツール) に合わせます。
5. 継手が関連する ASTM またはガスサービスに関する地域規格認証を取得していることを確認してください。

大規模なインフラストラクチャ プロジェクトでは、このプロセスの重要性が具体的になります。あ クウェート国営ガスネットワーク向けの58,000メートルのHDPEガスパイプラインプロジェクトが完了 数千のジョイントにわたって一貫したフィッティング仕様が必要でした。これは、小さなフィッティングの不一致でさえ重大なリスクに増大する規模です。あらゆる規模のプロジェクトで、 プロジェクト固有のフィッティングに関する推奨事項を提供する私たちのチーム 調達を開始する前に、材料、接続方法、圧力定格の適切な組み合わせを照合するのに役立ちます。