地下ガスラインのパイプの種類: HDPE とスチール、コードと設置のヒント

簡単な答え: ポリエチレン、コーティングされたスチールをバックアップとして使用

ASTM D2513 に従って製造された高密度ポリエチレン (HDPE) パイプは、今日、ほとんどのガス請負業者が地下天然ガス ラインに指定する材料です。腐食せず、溶融溶接された接合部は連続パイプとして扱うのに十分な強度があり、単一の埋設継手を必要とせずに障害物の周囲で曲げることができます。コーティングされた鋼管は正当な 2 番目の選択肢であり、一部の地域、高圧サービス、または異常な土壌条件では依然として必要とされています。銅、黒鉄、PVC、および保護されていない鋼は、特定の規格または製造業者のリストに埋設可能と記載されていない限り、ガストレンチに埋設すべきではありません。

地下のガス配管の故障は地上の配管の故障とは異なるため、この結論は重要です。私道の下の小さな漏水は何年も気づかれない可能性があり、修理するには線路全体を掘削しなければなりません。したがって、材料の選択は好みによるものではありません。それは規範への準拠と安全性を考慮した決定です。

HDPE パイプが地下ガスラインのデフォルトになった理由

ガスサービス用のポリエチレンパイプは、実績のある規制製品であり、一般的なプラスチックチューブではありません。このパイプは ASTM D2513 規格に合わせて特別に製造されており、通常は識別ストライプと材料クラスと圧力定格を示す印刷マーキングを備えた SDR 11 パイプとして表示されます。ほとんどの住宅用および商業用ガス分配システムでは、多くの世界市場で PE100 としても販売されている PE4710 樹脂が、現在の仕様で要求される材料グレードです。

HDPE がアンダーグラウンド市場を支配する理由を説明する 3 つの特徴があります。

• 耐食性。 ポリエチレンは包装、コーティング、または陰極防食を必要としないため、湿った土壌や酸性土壌の中で時間の経過とともに劣化するものはありません。
• 融合ジョイント。 突合せ融着および電気融着は、材料を溶かすことによって PE パイプを接合し、漏れがなく、多くの場合パイプ壁自体よりも強度のある接合部を生成します。地下では機械的なカップリング、ねじ、または溶剤接着ジョイントは必要ありません。
• 地面の動きに対する耐久性。 PE パイプは、土壌の沈下、霜の動き、さらには軽微な地震活動によっても亀裂を生じることなく曲がることができ、これは硬い金属パイプに比べて大きな利点です。

ただし、PEガス管の使用には条件があります。材質が非金属であるため、将来の発掘でラインの位置を特定できるように、コードにはパイプにトレーサー ワイヤーを埋め込む必要があります。 PE パイプは保管する際にも直射日光から保護する必要があり、露出した地上での走行は想定されていません。一般的な設置では、PE ラインは、メーターまたは建物の壁にあるライザーで地上のスチールまたは CSST に移行します。

規格当局またはプロジェクトの条件により鋼管が必要な場合

鋼は、多くの地下ガス施設、特により高い動作圧力、機械的損傷のリスク、または燃料ガス規則の局地的修正により金属ラインが好まれる商業および産業プロジェクトにおいて、引き続き指定材料となっています。コードベースラインの材料は、亜鉛メッキまたはその他の方法で腐食から保護された、標準重量のスケジュール 40 の錬鉄または鋼のパイプです。

しかし、亜鉛メッキだけでは、ほとんどの土壌に埋設されている鉄鋼を十分に保護することはできません。一般に受け入れられている方法は、スコッチ コート、ミルで塗布した保護テープ、または押出ポリエチレン コーティングなどの防食システムでパイプを包み、攻撃的な土壌では人工陰極防食システムを追加することです。保護されていない黒鋼を土壌に埋めると、すぐに腐食が始まります。外部の錆は、天然ガスに含まれる内部の硫黄化合物と結合して、耐用年数を大幅に短縮します。

鋼管には接合に関する懸念もあります。スケジュール 40 のねじ継手は多くの規格で許容されますが、パイプが継続的に曲げや地盤沈下による振動にさらされると、ねじ接合が一般的な漏れ箇所となります。このため、多くの請負業者は、配管を埋設する際に、鋼材の長さをねじ切りではなく溶接することを好みます。

ガス事業者、地元の検査官、またはエンジニアリング仕様で明示的に要求されている場合、埋設深さを最小限に抑える必要がある場合、または土壌が岩だらけでプラスチック パイプを覆う前に埋め戻しによって穴が開く可能性があるエリアをラインが横切る場合には、鋼製を選択してください。それ以外の場合は、ほとんどの場合、HDPE がよりシンプルで低コストで長寿命の選択肢となります。

ガストレンチに入らない配管材

給水、排水、または内部のガス配管に完全に適した材料の中には、ガス システムの地下に属さないものもあります。どれを拒否すべきかを知ることは、どれを購入すべきかを知ることと同じくらい重要です。

黒い鉄パイプ は多くの建物の内部ガス管の標準材料ですが、腐食防止機能がないため、直接埋め込むことはできません。 銅 天然ガス中の硫黄化合物が銅を攻撃し、数年以内に機能しなくなる腐食性スケールを生成するため、ほとんどの燃料ガス法で禁止されています。 PVC これは、経験の浅い購入者の間で最もよくある誤認です。PVC 排水管はガスに対する定格圧力がなく、規格によっても許可されておらず、土壌が動くと溶剤で接着された接合部が開く可能性があります。 CSST 屋内のフレキシブルなガス流用に設計されています。リストに記載されている特定の直接埋設バージョンのみが地下に設置でき、それらであっても通常は導管を通って接地システムに接続する必要があります。

あらゆる地下ガスラインに適用される設置規則

世界最高のパイプでも、埋設が間違っていれば検査に合格しません。ほとんどの地域のガス配管規制の基礎を形成する国際燃料ガス規約と国際住宅規約は、ポリエチレンとスチール システムの両方に適用されるテスト可能な要件を設定しています。

• 埋没深さ。 ガス管には通常、少なくとも 12 ～ 18 インチのカバーが必要で、私道や車両通行エリアの下はさらに深くカバーされます。地方自治体はその深さをさらに広げることができます。トレンチを掘る前に修正シートを確認してください。
• トレーサーワイヤーとマーキングテープ。 非金属配管には、テストポイントまで続く連続トレーサワイヤを設置する必要があり、多くの管轄区域では、掘削機に警告するために配管の上に検出可能な警告テープを設置することも義務付けられています。
• 埋め戻し保護。 埋め戻しの最初の層には、石や鋭利な破片があってはなりません。パイプやコーティングを損傷から保護するために、砂や細かい土が一般的に使用されます。
• 圧力テスト。 地下配管は、まだアクセスできるうちに漏れを発見できるように、トレンチを埋め戻す前に圧力テストを行う必要があります。
• 許可と検査。 ほとんどの自治体では、ガス管工事には許可が必要であり、開溝段階で検査を予定しています。検査を受けずに作業すると、多くの場合、保険が適用されなくなります。

これらの各要件は、埋設されたパイプを後で目視検査できないために存在します。設置時に適切に作業を行うコストは、ピンホールの漏れを見つけるためにコンクリートの私道を掘削するコストに比べれば微々たるものです。

地下ガスプロジェクト用のパイプを購入するときに注意すべきこと

すべてのポリエチレン パイプがガス用として承認されているわけではありません。また、すべてのサプライヤーが一貫した製品を提供するための生産管理を備えているわけでもありません。見積もりを比較するときは、コードに準拠した材料と責任リスクを分ける 4 つのポイントを確認してください。

まず、パイプは、北米の ASTM D2513、多くの国際市場のガス用 ISO 4437、または関連する国家規格などの認められたガス規格に従って製造され、それに応じてマークが付けられている必要があります。次に、バージン PE4710 または PE100 樹脂から配合する必要があります。リサイクルまたはサードパーティのコンパウンドはコストが低くなりますが、ガスサービスに必要な応力破断データは含まれていません。第三に、製造業者は、ISO 9001 認定の生産システムと各バッチをテストする社内実験室を通じて品質管理を文書化できる必要があります。 4 番目に、パイプ上のトレーサビリティ マークを確認します。このマークには、製造者、材料クラス、圧力定格、製造日が永続的に印刷されている必要があります。

中国、上海の Shanghai Zhongsu Pipe Co., Ltd. など、輸出ガス市場にサービスを提供するメーカーは通常、特にこれらの要件に基づいて HDPE ラインを構築しています。 Shanghai Zhongsu は専用の製品を生産しています。 ガス用HDPE管 同社は 70,000 平方メートルの施設を運営しており、ISO 9001、ISO 14001、OHSAS 18001 の認証を取得しているほか、材料および圧力の試験を行う CNAS 認定の実験室も備えています。バイヤーにとって実際的なポイントは、ガスラインの良さは、その背後にある材料グレード、生産​​管理、設置品質の組み合わせによって決まるということです。マークのない安価なパイプを間違った深さに埋め込むと、適切に設計されたシステムの他の部分がすべて無効になる可能性があります。