17-11 مشخصات مواد و مصالح مصرفی، برآورد، طراحی و انتخاب مصالح سیستم لولهکشی گاز (بخش دوم لولهکشی گاز طبیعی با فشار 2 الی 60 پوند بر اینچ مربع)
17-11-1 مشخصات مواد و مصالح مصرفی
17-11-1-1 لولهها
الف- لولههای فولادی
لولههای فولادی مورد استفاده درلولهکشی گاز میتواند از نوع بدون درز و یا درزدار باشد. این لولهها از نظر ساخت، مواد، ابعاد، وزن، آزمایشها و رواداریها باید با آخرین ویرایش یکی از استانداردها ISIRI 3360، EN 10255 , IGS-M-PL-001(2) و یا API 5L Grade B مطابقت داشته باشد (طبق جدول شماره پ-2-1).
ب- لولههای پلی اتیلن
کاربرد لولههای پلی اتیلن فقط به صورت مدفون برای استفاده در شبکههای گازرسانی شهرکها و محوطه مجتمعهای مسکونی و صنعتی مجاز میباشد.
لولههای پلیاتیلن باید مخصوص استفاده در شبکه گازرسانی ساخته شده و با استاندارد IGS-M-PL-014-1(2) مطابقت داشته باشند. شبکههای پلیاتیلن میبایست براساس این مبحث و ضوابط و دستورالعمل شرکتملّی گاز به شماره6 IGS-C-DN-001(0) اجرا شوند.
تبصره 1: استفاده از لولههای پلیاتیلن در سیستم گازرسانی داخل ساختمانها مجاز نمیباشد.
تبصره 2: استفاده از لولههای پلیاتیلن به صورت روکار مجاز نمیباشد.
تبصره3: اتصال لولههای پلیاتیلن به لولههای فولادی فقط با استفاده از اتصال رابط[1] لوله فولادی به لوله پلی اتیلن و مطابق استاندارد IGS-M-PL-014-3(1) مجاز میباشد.
تبصره4: اتصالات مورد استفاده در سیستم لولهکشی گاز پلیاتیلن باید از نوع الکتروفیوژن بوده و با استاندارد IGS-M-PL-014-2 مطابقت داشته باشند.
تبصره 5: در نقاطی که رعایت عمق (قطر لوله +100 سانتیمتر) برای دفن لولههای پلیاتیلن ممکن نباشد، باید مشابه بند 17-12-5-3-1-4 عمل شود.
پ- لولههای مسی
الف: استفاده از لولههای مسی که با مشخصات بند 17-4-4-1 ردیف «ب» مطابقت داشته باشند، فقط برای اتصال لوازم گازسوز با فشار حداکثر یک چهارم پوند بر اینچ مربع ( 1724 پاسکال) و حداکثر طول 1/5 متر مجاز میباشد.
ب: استفاده از لولههای مسی به عنوان بخشی از سیستم لولهکشی اعم از روکار و یا توکار مجاز نمیباشد.
ت- لولههای قابل انعطاف (شیلنگ) برای اتصال دستگاههای گازسوز
1: از این لولهها فقط برای اتصال دستگاههای گازسوز به سیستم لولهکشی گاز استفاده میشود و کاربرد آن برای اتصال و یا بخشهائی از سیستم لولهکشی غیراز مورد یاد شده ممنوع میباشد.
2: مشخصات و حداکثر طول مجاز استفاده از لولههای قابل انعطاف مطابق با شرایط مندرج در بند «ب» ماده 17-4-4-1 بخش اول این مقررات میباشد.
17-11-1-2 اتصالات
الف- اتصالات فولادی
1: اتصالات جوشی در اجرای لولهکشی گاز به صورت توکار و همچنین روکار بالاتر از دو اینچ، کلیه اتصالات باید از نوع جوشی فولادی بدون درز مطابق مشخصات ASTM A-234 Grade WPB با حداکثر 0/25 درصد کربن و یا استاندارد ملی 3076 و یا استاندارد IGS-M-PL-022-1 بوده و از نظر ابعاد با استاندارد ANSI B16.9 مطابقت داشته و ضخامت آن از رده 40 کمتر نباشد.
2: اتصالات دنده ای
استفاده از اتصالات پیچی به استثنای اتصالات ورودی و خروجی رگولاتور، کنتور و شیر قفل شونده در علمکها، ممنوع میباشد.
اتصالات دندهای باید مطابق با استانداردملّی شماره 1798 باشد.
3: فلنجها
فلنجها باید فولادی، دارای گردن جوشی و از نوع ASTM A-105 ساخته شده به روش آهنگری (فورج)، کلاس 150 طبق استاندارد ANSI B.16.5 بوده و سطح آنها باید بر آمده و شیاردار باشد.
کاربرد اتصالات فلنجی به صورت مدفون مجاز نیست.
ب- اتصالات پلی اتیلن
اجرای لولهکشی پلیاتیلن فقط با استفاده از اتصالات از نوع الکتروفیوژن[2] مطابق با استاندارد IGS-PL-014-2(2) مجاز میباشد. استفاده از سایر انواع اتصالات اعم از جوش لب به لب[3] یا مکانیکی و غیره مجاز نمیباشد.
پ- اتصالات دنده پیچ اتصالات دنده پیچ باید از جنس فولادی و یا چدن چکش خوار و با شرایط زیر باشد:
1- از نظر ظاهری عاری از عیب و خلل و فرج داخلی یا خارجی و نواقص ظاهری باشد.
2- سرهای آن دارای بر جستگی به صورت طوقه باشد تا در مقابل فشار وارده برای محکم بستن دنده پیچ مقاومت نموده و ترک نخورد.
3- در صورتیکه توسط گیره فشرده شود تا وقتی که قطر آن لااقل تا 80% قطر اصلی تقلیل پیدا میکند نباید در آنها شکستگی یا ترک به وجود آید.
4- ضخامت جداره بدنه آنها لااقل برابر ضخامت جداره لولهای باشد که اتصال بر آن نصب میگردد.
5- ضخامت جداره کلیه قسمتهای بدنه اتصال بایدکاملاً یکنواخت بوده و حداقلهای مندرج در استاندارد مربوطه را دارا باشد.
6- فشار ترکیدن هیدرواستاتیکی آنها لااقل برابر فشار ترکیدن لولهای باشد که اتصال بر آن نصب میگردد.
17-11-1-3 مواد آببندی اتصالات دنده پیچ
برای آببندی اتصالات دندهای لولههای گاز باید روی دندههای خارجی لوله و اتصال را به اندازه کافی و مناسب با مواد یا نوار آببندی (تفلون) پوشانید. بکار بردن نخهای کنفی یا خمیر و سایر مواد که برای آببندی لولههای آب متداول است برای لولههای گاز مجاز نمیباشد. ترکیبات موادی که برای آببندی اتصالات بکار میرود باید در برابر اثرات گاز طبیعی و مواد شیمیایی موجود در آن که در لولهها جریان دارد مقاوم باشد. علاوه بر آن این مواد باید همیشه حالت نرمی خود را حفظ کرده و خشک نشود و نیز به نحوی باشد که در اثر فشار یا حرارت زیاد محیط سیلان پیدا نکرده و از لابلای اتصالات خارج نشود.
17-11-1-4 شیرهای فلزی
شیرهائی که در شبکه گاز با لولههای فولادی نصب میشود باید از نوع ربع گرد توپکی یا سماوری[4] طبق مشخصات زیر باشد:
الف: طراحی، ساخت، اندازهها، آزمایشهای و علامتگذاری آنها طبق استاندارد IGS-M-PL-002-1(2) و IGS-M-PL-010-1(1) یا API 6 D باشد.
ب: جنس شیر باید فولادی طبق استاندارد ASTM A216 GRWCB و از نوع کلاس 150 یا معادل آن باشد.
پ: شیرهای تا اندازه 1/2 1 اینچ میتواند از نوع جوشی، فلنجی و یا دنده پیچ باشد و شیرهای نوع توپکی و سماوری از اندازه 2 اینچ به بالا باید از نوع فلنجی یا جوشی باشد.
ت: شیرهای برنجی یا برنزی از نوع دنده پیچ تا اندازه 1/2 1 اینچ برای لولهکشیهای روی کار در صورتیکه از نظر فشار و شرایط استفاده مناسب بوده و با استانداردهای موسسه استاندارد و یا شرکت ملی گاز مطابقت داشته باشد، قابل قبول است.
تبصره: شیرهای مدفون شبکههای گاز باید به صورت جوشی با ساقه بلند بوده و نصب حوضچه بازدید آنها طبق نقشههای استاندارد شرکت ملی گاز باشد.
17-11-1-5 شیرهای پلی اتیلن
شیرهای پلیاتیلن که در شبکههای گاز نصب میشوند باید از نوع ربع گرد توپکی طبق استاندارد (0) IGS-M-PL-015 باشد.
17-11-1-6 پوشش لوله و اتصالات فولادی
انواع پوششهای مورد استفاده برای عایقکاری لولههای مدفون باید مطابق جدول شماره پ-2-2 باشد.
17-11-1-7 دستگاه جوش پلی اتیلن
جوشکاری لوله و اتصالات پلیاتیلن باید با دستگاه جوش الکتروفیوژن مطابق با استاندارد IGS-M-PL-016(2) انجام گیرد.
17-11-1-8 الکترودهای جوشکاری
جوشکاری کلیه پاسهای لولههای API-5L Grade B باید با استفاده از الکترودهای مطابق استاندارد AWS-E-6010 و یا ISIRI – 871 باشد.
تبصره: مشخصات و نمونه الکترودها قبل از مصرف باید به تائید دستگاه نظارت برسد.
انتخاب قطر الکترود در هر مورد بستگی به اندازههای پاس اول، قطر لوله و ضخامت جداره آن دارد. در این رابطه میتوان از الکترودهای با قطر 3/32 اینچ یا 1/8 اینچ یا بر حسب مورد استفاده نمود. الکترودها تا زمان استفاده باید در جعبههای در بسته اصلی نگهداری شده و انبار کردن آنها باید بر طبق توصیههای سازنده باشد. الکترودها پس از آنکه از جعبههای اصلی خارج شدند باید از رطوبت و صدمه به پوشش آنها محافظت شوند. الکترودهایی که صدمه دیدهاند مردود شناخته شده و باید از کارگاه خارج شوند.
17-11-1-9 واشر لائی
واشرهائی که در فاصله بین فلنجهای لولهکشی گاز بکار میروند باید از جنسی باشد که در برابر فشاری که سیستم لولهکشی بر مبنای آن طراحی گردیده و همچنین ترکیبات شیمیایی گازی که در سیستم لولهکشی انتقال داده میشود مقاوم بوده و بتواند خواص فیزیکی و شیمیایی خود را در درجه حرارت و فشار طراحی شده حفظ نماید. واشرها باید از الیاف فشرده شده نسوز ساخته شده و در صورتیکه در ساختن آنها الیاف فلزی بکار رفته باشد بتوانند تا دمای 500 درجه سانتی گراد مقاومت نماید. هرگاه فلنجی باز شود هنگام بستن مجدد آن باید واشر را تعویض نمود. واشرهای مصرفی باید با استاندارد شرکت ملی گاز به شماره IGS-M-PL-008 مطابقت داشته باشد.
17-11-1-10 مصالح مستعمل
مصالح لولهکشی از قبیل لوله، اتصالات و شیرهایی را که قبلأ از سیستم لولهکشی باز شده است، نباید در لولهکشی گاز مورد استفاده قرار گیرد.
17-11-1-11 سایر مصالح
اگر در سیستم لولهکشی گاز لازم باشد از مصالحی استفاده شود که مشخصات آنها در این مقررات گفته نشده است، باید این مصالح به ترتیب اولویت مطابق با استانداردهای اقلام شبکههای گازرسانی شرکت ملی گاز (IGS)، استاندارد ملی نفت (IPS) و استانداردملّی ایران (ISIRI) باشد. این مصالح باید به طور کامل بررسی شده و پس از نصب به طور دقیق آزمایش شود تا اطمینان حاصل گردد که برای کار مورد نظر مناسب و از نظر ایمنی مورد اطمینان میباشد، علاوه بر آن از طرف سازنده آنها برای مصرف در سیستم لولهکشی گاز توصیه شده باشد و در هر حال قبل از استفاده از این گونه وسایل باید به تائید دستگاه نظارت رسیده باشد.
17-11-1-12 علامتگذاری
روی هر قطعه از لوله، اتصالات، شیرها و دیگر اجزاء لولهکشی گاز باید علامت کارخانه سازنده، استاندارد ساخت و اندازه به صورت ریخته گری، پلاک فلزی، رنگ پاک نشدنی نصب و یا نقش شده باشد.
تبصره: در مورد شیرها و فلنجها رده فشار نیز باید درج گردد.
17-11-2 برآورد مصرف و طراحی سیستم لولهکشی گاز
17-11-2 -1 برآورد مصرف گاز
مقدار گاز لازم برای مصرف بر حسب متر مکعب در ساعت به استثنای شهرکهای مسکونی و صنعتی را باید از ظرفیت حرارتی که سازندگان وسایل گازسوز برای آنها مشخص کردهاند با در نظر گرفتن ارزش حرارتی گاز طبیعی برآورد کرده و یا از مقدار مصرف قبلی سوخت دستگاه محاسبه نمود.
برآورد مصارف شهرکهای مسکونی و صنعتی باید با استفاده از نرمافزارهای مورد تائید شرکت ملی گاز ایران و با منظور کردن شرایط اقلیمی و ضرایب رشد و توسعه شبکه انجام شود.
تبصره 1: در صورت موجود نبودن اطلاعات مربوط به ظرفیت حرارتی دستگاهها، میزان مصرف گاز باید بر اساس دفترچه محاسباتی مربوطه، برآورد شود.
تبصره 2: قرارداد مشترک با شرکت گاز استان باید بر اساس برآورد مصارف محاسبه شده، منعقد گردد.
17-11-2 -2 طراحی سیستم لولهکشی گاز
براساس ضوابطی که سازمان قانونی نظارت بر لولهکشی گاز مشترکین عمده تعیین مینماید، لازم است که طرح سیستم لولهکشی گاز به صورت نقشه (کروکی، پلان، ایزومتریک …..) توسط طراح تهیه شود.
این نقشه/ نقشهها به گونهای باید تهیه شود که در آنها تمام جزئیات سیستم لولهکشی اعم از اقطار لولهها، موقعیت، فواصل انشعاب، طول بخشهای مختلف سیستم لولهکشی و میزان مصارف هر یک از نقاط پیشبینی شده و شیرهای مصرفکنندهها مشخص شده باشند.
نقشهها باید دارای مقیاس و یا اندازه بوده جزئیات ساختمانی، کانال، حوضچه، تکیهگاه، غلاف، سیستمهای تقلیل فشار ثانویه و کلیه اطلاعات مورد نیاز طرح در آنها مشخص شده باشند.
در نقشه ایزومتریک باید محل ایستگاه تقلیل فشار و اندازهگیری (محل تحویل گاز از طرف شرکت گاز ناحیه)، نام دستگاههای گازسوز و حداکثر مصرف بر حسب متر مکعب در ساعت درج گردد.
17-11-2-3 افزودن به سیستم لولهکشی موجود
چنانچه در نظر باشد، سیستم لولهکشی موجود توسعه یابد، باید اطمینان حاصل نمود که سیستم موجود ظرفیت کافی برای افزایش مصرف را داشته باشد. در غیراین صورت باید با تعویض لولهها با لوله با قطر بیشتر و یا احداث لولهکشی مجزا برای مصارف جدید اقدام گردد. اخذ مجوز توسعه سیستم لولهکشی از شرکت گاز ناحیه الزامی است.
17-11-2-4 نقطه تحویل گاز به مشترک
محل اتصال بین سیستم لولهکشی گاز داخلی و ایستگاه تقلیل فشار اولیه میباشد. در این نقطه، لولهکشی گاز داخلی توسط یک شیر که جهت قطع و وصل جریان گاز مورد استفاده قرار میگیرد به ایستگاه تقلیل فشار اولیه متصل میشود.
17-11-2-5 نقاط اتصال به سیستم سوخت جایگزین
واحدهایی که در آنها برای مواقع قطع گاز شبکه شهری پیشبینی سوخت گاز جایگزین گردیده است، در محل اتصال که باید بعد از ایستگاه تقلیل فشار و اندازهگیری باشد، از شیر سه طرفه استفاده شود. در غیراین صورت لازم است شیر یکطرفه برای جلوگیری از جریان معکوس پیشبینی شود و شیرگذاری باید به گونهای باشد که در هنگام بازبودن یک مسیر، جریان گاز، از مسیر دیگر مسدود گردد.
17-11-2-6 محل نصب ایستگاههای تقلیل فشار و یا رگولاتورها
رگولاتورها و یا تجهیزات تقلیل دهنده فشار باید طوری نصب شوند که در برابر صدمات خارجی محفوظ باشند. محل نصب رگولاتورها باید به صورت مستقیم با فضای آزاد در ارتباط باشد، در صورت عدم وجود ارتباط مستقیم با فضای آزاد، باید ونت رگولاتور توسط لولهکشی با قطر مناسب به فضایی متصل شود که تخلیه گاز ناشی از ونت در آن بدون خطر باشد و باید پیشبینیهای لازم برای جلوگیری از ورود آب، حشرات و اشیاء خارجی به داخل ونت رگولاتور به عمل آید. اتصال ونت رگولاتور به مجرای دودکش دستگاهها به هیچ وجه مجاز نمیباشد. رگولاتورها باید دارای شیر قطع کن فشار بالا و فشار پایین باشند و نصب شیر قطع کن قبل و بعد از رگولاتورها الزامی است.
17-11-2-7 ملاحظات کلی در تعیین قطر لولهها
قبل از اقدام به نصب سیستم لولهکشی گاز باید قرارداد اشتراک گاز طبیعی با شرکت گاز ناحیه/ شهر/ استان ذیربط منعقد گردد. سیستم لولهکشی باید به گونهای طراحی و اجرا شود که حداکثر میزان گاز مصرفی دستگاههای گازسوز را بدون افت فشار خارج از میزان مجاز از نقطه ورود گاز به سیستم لولهکشی تا نقاط مصرف تأمین نماید. نقطه تحویل گاز به مشترک باید از طرف شرکت گاز ناحیه مشخص شده باشد.
17-11-2-8 افت فشار مجاز
افت فشار طراحی شده در سیستم لولهکشی در شرایط حداکثر جریان گاز در هیچ یک از نقاط مصرف نباید از 10 درصد فشار اولیه تجاوز نماید.
یادآوری: منظور از نقطه مصرف برای لوازم گاز سوز که مجهز به رگولاتور هستند تا شیر قبل از رگولاتور و در سایر موارد تا شیر قبل از دستگاه گاز سوز میباشد.
17-11-2-9 حداکثر سرعت گاز
سرعت گاز در سیستم لولهکشی نباید از 20 متر در ثانیه تجاوز نماید.
17-11-2-10 حداکثر میزان مصرف
میزان گاز مصرفی (برحسب متر مکعب در ساعت) مجموع حداکثر مصارف دستگاههای گازسوز براساس مشخصات فنی آنها که توسط سازندگان تعیین شده، میباشد. میزان مصرف چنانچه توسط سازنده دستگاه گازسوز مشخص نشده باشد، با استفاده از جدول 17-4-4 و توسط طراح مشخص میشود. مصرف کل سیستم لولهکشی باید براساس کارکرد همزمان کلیه دستگاههای گازسوز پیشبینی شده در حداکثر ظرفیت دستگاهها محاسبه شود.
تبصره: در مواردی که دستگاههایی با سایر سوختها مورد استفاده قرار دارند، مصارف گاز آنها باید از طریق محاسبات ارزش حرارتی سوختها و معادل یابی با گاز طبیعی تعیین شود.
17-11-2-11 تعیین قطر لولهها
اندازه قطر لولههای سیستم لولهکشی گاز باید به یکی از روشهای زیر انجام شود:
– با استفاده از جداول تعیین قطر لولهها
– با استفاده از فرمولهای محاسباتی
– با استفاده از نرمافزارهای طراحی مورد تأیید شرکتملّی گاز
الف- برآورد قطر با استفاده از جداول
این روش فقط به منظور برآورد اولیه قطر لولهها در شبکههای گاز شاخهای مورد استفاده قرار میگیرد و طراحی تفصیلی باید با استفاده از روابط طراحی و نرمافزارهای مورد تائید انجام شود. در این جداول (بخش پیوست جداول شماره پ-2-4 الی پ-2-8) ظرفیتهای لولهها برای فشار، قطر و طولهای مختلف داده شده است. طول مورد استفاده برای محاسبات، طولانیترین مسیر بوده که فاصله بین خروجی از ایستگاه تقلیل فشار تا دورترین مصرف کننده از آن میباشد.
ب- محاسبه اندازه قطر لولهها با استفاده از فرمولها
برای تعیین اندازه قطر لولهها با توجه به افت فشار و حداکثر سرعت مجاز گاز، میتوان از فرمولهای جریان گاز با در نظر گرفتن کلیه شرایط مربوط استفاده نمود. به عنوان نمونه فرمول زیر ارائه میگردد:
فرمول وایموت:
(1) |
فرمول فوق برای جریان گاز در لولهها با اندازه اسمی 12 اینچ و یا کمتر و همچنین فشار بیش از 0/35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (5 پوند بر اینچ مربع) بکار میرود.
در فرمول فوق پارامترهای به کار رفته به شرح زیر است:
Q = مقدار جریان، مترمکعب در ساعت در شرایط استاندارد (فشار 1/033 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و دمای 15/6 درجه سانتیگراد)
T0 = دمای پایه (273/2 + 15/6 ) کلوین
P0 = فشار پایه 1/033 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
P1 = فشار ابتدای لوله، کیلوگرم بر سانتیمتر مربع مطلق
P2 = فشار انتهای لوله در نقطه مصرف، کیلوگرم بر سانتیمتر مربع مطلق (P2 براساس ده درصد افت فشار اولیه منظور میشود)
d = قطر داخلی، سانتیمتر
G = چگالی گاز
T = دمای مطلق گاز،
t = دمای قابل اندازهگیری گاز، سانتیگراد
L = طول لوله، کیلومتر
اگر در فرمول فوق T=288/8 K، Po=1/033 kg/cm2، G=0/65 و طول بر حسب متر = L باشد، فرمول به صورت زیر خواهد بود.
(2) |
در جداول شماره پ-2-4 الی پ-2-8 ظرفیتهای مختلف لوله برای فشار، قطر و طولهای مختلف آنها داده شده است. در صورتی که طول لولهکشی و یا قطرلولهها بالاتر از ارقام مندرج در جداول مذکور باشد، میتوان ظرفیتهای لازم را با استفاده از فرمولهای (1) یا (2) محاسبه نمود.
در صورتیکه چگالی گاز غیراز 0/65 باشد برای بدست آوردن ظرفیت لوله باید ظرفیتهای بدست آمده از جداول فوق الذکر را در ضرائب داده شده در جدول شماره پ-2-3 بخش پیوست ضرب نمود.
– فرمولهای فوق الذکر برای جداول شماره 6 الی 8 مورد استفاده قرار میگیرد.
– برای محاسبه سرعت گاز در لوله و اطمینان از اینکه مقدار آن از 20 متر در ثانیه تجاوز نکند، میتوان ار فرمول زیر استفاده نمود.
(3) |
که در آن:
V = سرعت جریان گاز (متر در ثانیه)
Q = میزان جریان (متر مکعب استاندارد در ساعت)
P1 = فشار اولیه (کیلوگرم بر سانتیمتر مربع مطلق)
d = قطرداخلی لوله (سانتیمتر)
پ- نرمافزارهای طراحی شبکههای لولهکشی گاز
استفاده از نرمافزارهای خاص طراحی شبکههای گازرسانی غیرآنتنی (حلقوی) باید مورد تائید شرکت ملّی گاز ایران باشد.
طراحی شبکههای گاز با استفاده از لولههای پلی اتیلن باید به صورت شاخهای و با استفاده از فرمول IGT و یا نرمافزارهای طراحی که مورد تائید شرکتملّی گاز ایران است انجام گیرد.
[1] Transition Fitting
[2] – Electro Fusion
[3] – Butt weld
[4] – Ball or Plug Valve