В пункте 2.2.17 правил безопасности написано, что запрещено использовать полиэтиленовые трубы при возможном снижении температуры стенки трубы ниже -15°С. Есть ли какая опасность прокладывать подземный полиэтиленовый газопровод (уложенный по всем нормам, с учётом глубины промерзания грунта и т.п) после надземного участка, где чисто теоретически газ может охладиться до температуры наружного воздуха (-40°С), а потом попасть в полиэтиленовую трубу? Явного запрета в нормах нет, но насколько такая ситуация может быть опасной?

1. Температуру стенки полиэтиленовой трубы в при эксплуатации теперь понижена до минус 20 градусов, в полном соответсвии с европейскими нормами EN 12007-2:2000 и п. 5.2.4 СП 62.13330.2011.
2. Требования, связанные с глубиной прокладки газопровода и глубиной промерзания грунта, одинаковы, как для стальных, так и для полиэтиленовых труб. Поэтому связывать их с примененем только полиэтиленовых газопроводов не нужно.
3. Не теоретически, а фактически температура газа в газопроводе при переходе с надземного состояния в подземное будет равна температуре наружного воздуха. Поэтому переход "сталь-полиэтилен" следует располагать на горизонтальном участке прокладки. А дальше считайте, полиэтиленовая труба контактирует с грунтом, температура которого выше, чем минус 20 градусов, а газ имеет температуру значительно ниже минус 20 градусов. Что быстрее: нагреется газ или охладиться труба?
4. ГОСТ Р 50838-2009 регламентирует условия изготовления полиэтиленовых труб для газопроводов, транспортирующих газ при температуре до плюс 40 градусов. Газ на солнце в надземном газопроводе может нагреваться и до большей температуры, но никто почему-то не волнуется, что полиэтиленовый газопровод (на глубине прокладки) в земле нагреется.
5. В Якутии с начала 2000-х годов эксплуатируются полиэтиленовые газопроводы и водопроводы тоже.

Я бы стал беспокоиться совершенно по другому поводу. Неоднократно отмечались случаи, когда в холодном газе, перешедшем из холодного надземного стального газопровода в более теплый подземный ПЭ газопровод образовывался конденсат. В зависимости от условий эксплуатации на трассе подземного газопровода необходимо предусмотреть конденсатосборники. Особенно для среднего давления. Иначе беда.

Беда -это для газопроводов низкого давления, а в газопроводах среднего давления обычно досточно высыкик скорости, чтобы газ не скапливался. Вообще конденсат в газе это и проблема и загадка. На ГРС газ осушивается, по ГОСТу влаги в газе быть не должно. Вопрос, почему за рубежом нет проблем с конденсатосборниками на полиэтиленовых газопровода, а у насм есть? Плохо осушают газ? Или плохо строят и "продувают" после строительства только на бумаге? В стальном газопроводе влага может появиться от коррозии, а в полиэтиленовом? Может быть вместо устройства конденсатосборников и их последующего обслуживания пора "всем миром" разобраться и перестать бороться "со следствием" а устранить "причину"!

В обязательном порядке очищать полость г\п прогонкой поршня.

1. Хорошо, -20 (и то, это для СУГ). Но газ-то туда поступает с температурой -40, а это уже совсем не "европейская" температура.
2. Глубина прокладки почти никак не влияет на температуру поступающего туда газа.
3. Посчитал. При турбулентном течении газа (Re>10000) теплоотдача от стенки трубы к газу при высоком давлении такова, что для нагрева газа от -40 до -10 стенкой с температурой -5 требуется почти километр трубы, и переходом "пэ/сталь" тут не отделаешься, тем более при низком давлении.
4. Интересно, но свойства трубы при нагреве (увеличение пластичности) и охлаждение (увеличение хрупкости) совсем разные, а значит и последствия тоже.
5. Якутия - хорошо, но не значит же, что там прокладывают трубопроводы с нарушением норм. Если нет надземного участка, где охлаждается газ, думаю, что и на "Северном Полюсе" можно прокладывать подземный полиэтиленовый трубопровод, если правильно рассчитать глубину заложения.

2 svalker: Примем "идеальные" условия, что газ полностью соответствует ГОСТу, и осушен, поэтому влияния конденсата на условия моего вопроса не будем учитывать.

Есть ли у кого опыт прохождения экспертиз с таким проектным решением (полиэтиленовая подземка после стальной надземки в условиях холодной зимы), или там пока ещё не обращают на это внимания?

А зачем считать температуру нагрева газа? На стенку полиэтиленовой трубы оказывают влияние два фактора: температура газа и температура грунта. Поэтому надо считать температуру стенки трубы., насколько она может охладиться при транспортировки холодного газа.
Установлено, что в Якутии при температуре наружного воздуха минус 60 градусов температура грунта на глубине 1 м равна минус 10 градусов. Стойкость полиэтиленовых трубопроводов к воздействию морозобойных трещин в десять раз выше, чем у стальных.
Увеличение глубины заложения не сильно полиэтиленовую трубу "нагреет", а убытки принесёт значительные.
Жидкую фазу СУГ по полиэтиленовым трубопроводам запрещено транспортировать, для этого использую полиамидные трубопроводы.
Первому полиэтиленовому газопроводу Якутии (естественно с надземной частью прокладки) скоро будет 15 лет, ежегодно там строят около 5 км полиэтиленовых газопроводов (учтите, что там только два месяца лето, по две недели весны и осени, остальное время зима). Правда, полиэтиленовый водопровод там прокладывают со встроенным кабелем для подогрева замерзшей воды.
Речь идет о месте расположения перехода "сталь-полиэтилен", а не о том, что он служит "согревающим элементом". Попробуйте посчитать насколько охладиться 2,0 м стальной трубы при температуре грунта минус 10 м и температуре газа минус 60 градусов.
Площадь поверхности полиэтиленовой трубы, контактирующей с грунтом больше, чем площадь поверхности трубы контактирующей с холодным газом, это тоже учтите в своих расчётах.
Норма - это требования, основанные либо на расчётах, либо полученные в результате исследований или по результатам практического применения. Якуты первыми поставили вопрос о возможности применения у себя полиэтиленовых газопроводов, побывав у своих соплеменников на Аляске.

Если температура газа -40, то и внутренняя часть стенки трубы имеет приблизительно такую же температуру (учтём теплопроводность пограничного слоя газа). Внутренняя часть стенки - это тоже стенка, и она холодная А при таком градиенте температур внутри и снаружи помимо изменения свойств пластика ещё и температурные напряжения будут приличные.

Ещё раз повторюсь, что глубина прокладки почти никак не влияет на температуру поступающего туда газа. Про жидкую фазу никто и не говорит. Просто вы ссылаетесь на п. 5.2.4 СП 62.13330.2011, где единственным упоминанием "-20 градусов" является ограничение применения трубопроводов при транспортировке паровой фазы СУГ.

Ну рассчитается какая-то "средняя" температура стенки трубы, и что? Внутренняя-то поверхность СТЕНКИ ТРУБЫ по-прежнему будет холодной.
p.s. Фраза "Соплеменники Якутов в Аляске" - это супер вобще, я считаю

Ну и что из того? Холодная внутреняя стенка трубы, а внешняя более теплая. Что случиться со стенкой трубы в целом? Будет идти постоянный теплообмен.
Труба не разрывается от того, что у её внешней и внутренней стенок температура разная. Кроме того, газ не транспортируется постоянно при температуре минус 40 градусов, в целом это переохлаждение носит кратковременный характер.
Конечно, можно заказать научно-исследовательскую работу, провести эксперименты, чтобы убедиться в характере изменений в полиэтиленовыъх трубах при низких температурах и т.п. Но есть практический опыт применения полиэтиленовых газопроводов в северных широтах нашей страны и за рубежом тоже. Даже кандидатская диссертация была защищена по этой тематике.
А ограничение "минус 20 градусов" никак не связано с паровой фазой СУГ.