Teisingas plieninių vamzdžių dydžio nustatymas priklauso nuo kelių pagrindinių parametrų: išorinis skersmuo (OD), sienelės storis (WT), ilgis ir medžiaga, o taip pat standartai, kuriais remiamasi nusakant matmenis. Šiuos parametrus aptariame toliau išsamiai, apimančius tiek anglinio plieno, tiek nerūdijančio plieno vamzdžius, taip pat trumpai paliesdami plastikinius ir termoplastinius alternatyvius sprendimus.
Kokie yra plieninių vamzdžių matmenys?
Teisingai apskaičiuojant plieninio vamzdžio dydį, reikia atsižvelgti į kelis pagrindinius parametrus: Išorinis skersmuo (OD) Vamzdžio išorinis skersmuo, paprastai išreiškiamas nominaliuoju skersmeniu (DN) arba nominaliuoju vamzdžio dydžiu (NPS).
Nominalus vamzdžio dydis (NPS) ir nominalus skersmuo (DN) NPS yra nominalus dydis, pagrįstas coliais, o DN yra nominalus skersmuo milimetrais. Konversijos sąryšis yra gana paprastas: DN vertė yra lygi NPS vertei, padaugintai iš 25,4 (mm/colyje), kad rezultatas būtų suapvalintas. Praktinėje versijoje NPS ir DN standartų atitiktis labiau pagrįsta nustatytomis standartizuotomis matmenų lentelėmis.
Sienelės storis (WT) - tai vamzdžio sienelės storis; ilgiai dažnai nustatomi kaip 6 metrai arba 12 metrų, o medžiaga lemia specifikacijas, pvz., ASTM A106 B klasė ar API 5L B klasė.
Tvarkaraščio numeris - tai būdas nurodyti sienelės storį esant tam tikram išoriniam skersmeniui: 40 ir 80 grafikai (Sch 40, Sch 80) žymi standartinį ir sustiprintą sienelės storį. TVARKARAŠČIAI daro įtaką vidiniams matmenims ir svoriui, o jų suvokimo pagrindas yra ASME B36.10M (anglies ir legiruotojo plieno vamzdžiams) ir B36.19M (nerūdijančio plieno vamzdžiams).
SVORIO klasės ir matmenų lentelės
WGT (Weight) klasė rodo sienelės storį pagal standartus STD (standartinis), XS (ypač stiprus) ir XXS (dvigubai ypatingai stiprus). Pateikiamos NPS ir OD su įmanomomis matmenų kombinacijomis: OD, ID, WT, svoris. Sienelės storis tiesiogiai veikia vidinius matmenis bei vamzdžio svorį, todėl šie duomenys būtini planuojant slėginius ir skysčių transportavimo sistemas.
Ormų lentelių pavyzdžiai: NPS su OD/ID bei WT ir svoriu, pavyzdžiui, NPS 6 colių į 80 grafiko, NPS 3 colių į Sch 40 ir pan. Tokios lentelės leidžia atrodo patikrinti, ar pasirinktas vamzdis atitinka slėgio reikalavimus konkrečioje pramonės šakoje.
Kitaip apibūdinimas: NPS x tvarkaraštis, NPS x WGT ir OD x WT
Kaip teisingai apibūdinti plieninio vamzdžio matmenis ir dydį? Pavyzdžiai:
- „NPS 6 colių x 40 tvarkaraštis, ASTM A106 B klasė, ilgis 6 metrai“ - plieninis vamzdis su vardiniu skersmeniu 6 coliai, 40 tvarkaraščio sienelėmis, pagal ASTM A106 B standartą, ilgis 6 m.
- „NPS x Sch“ - pvz., NPS 3 colių x Sch 40; NPS 4 colių x Sch 40.
- „NPS x WGT“ - pvz., NPS 3 colių x SCH STD, NPS 4 colių x SCH STD.
- „OD x WT“ - pvz., OD 3 1/2 colio x WT 0,216 colio; ilgis 6 m (20 pėdų) arba 12 m (40 pėdų).
Šie variantai leidžia lengvai nustatyti tinkamą vamzdį konkretiems projektams, įvertinant vidinį slėgį ir sienelės atsparumą, kai yra transportuojamos medžiagos ar dujos.
DN ir NPS konversijos - svarbus tarptautinis matmens standartas
Nominalusis skersmuo (DN) naudojamas metriniuose miesteliuose ir tarptautinėje plieno vamzdžių rinkoje. Ši žymė reiškia tik vardinį dydį, o vidinis skersmuo gali skirtis priklausomai nuo sienelės storio. DN=25×NPS yra dažnas konversijos sprendimas, o tikslus vertės konversijos metais, 1 colis = 25,4 mm.
DN (mm) ir NPS (colių) konvertavimas: DN(mm) = 6810 1520 2530 4050 650 80, o NPS (coliais) = 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3, 3 1/2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 24. Pirmiausia DN>=NPS konversija paprastai taikoma, kai skaičiuojama tarptautinė vamzdžio dokumentacija.
Plieninių vamzdžių svoris, išdalijantis į standartus
Vamzdžių svoris naudojamas LB/FT (pėdos svariai) arba KG/M (kilogramai per metrą). Reikšmės priklauso nuo OD, WT ir TVARKARAŠČIO. Svarbu pažymėti, kad ANSI nurodytas „teorinis svoris“ gali skirtis nuo tikrojo dėl tolerancijų gamybos procese.
Pastaba: skaičiavimus galima atlikti pagal paprastą formulę W = [(OD - WT) × WT] × 10.69, kur OD - išorinis skersmuo, WT - sienelės storis; šie skaičiavimai taikomi tam tikroms schemoms, kurios skiriasi priklausomai nuo medžiagos ir standartų.
Plieninių vamzdžių gamybos būdai
Yra dvi pagrindinės plieninių vamzdžių kategorijos: besiūliai vamzdžiai ir suvirinti vamzdžiai. Pagrindiniai gamybos metodai: suvirinimas (FW), elektrinis varžos suvirinimas (ERW), panardintos lankos suvirinimas (SAW) ir SMLS (plastinių vamzdžių plonų sienelių) metodai. Besiūliai vamzdžiai gaminami nuo 1/8 iki 36" vardinio dydžio, be ilginių siūlių. ERW vamzdžiai dažnai naudojami ridos augimo sąlygomis, o besiūliai - ten, kur reikalingas didesnis atsparumas korozijai ir aukštesnė temperatūra.
Standartai: besiūlių vamzdžių specifikacijos dažnai yra A 106 B (anglinio plieno besiūlis vamzdis), A 53, API 5 L; suvirintų vamzdžių - A 53, API 5L, A 106 B ir pan. Nerūdijančio plieno vamzdžiai gali būti tiek suvirinti, tiek besiūliai; dažniausiai naudojamos specifikacijos A 312 ir A 358.
Nerūdijančio plieno vamzdžiai ir jų matmenys
Nerūdijančio plieno vamzdžiai pasižymi atsparumu korozijai ir aukštai temperatūrai; jiems leidžiama naudoti plonesnes sieneles dėl mišinio su molibdenu ar kitais legiravimo elementais (pvz., 304, 316, 304L, 316L). Grafikai 10 ir 5-6 pritaikyti nerūdijančio plieno vamzdžiams, kurie gali būti naudojami cheminėse gamyklose, naftos perdirbimo įmonėse ir maisto pramonėje. Nerūdijančio plieno vamzdžiai gali būti tiek suvirinti, tiek besiūliai, priklausomai nuo specifikacijų A 312, A 358 ar A 790, A 106 B panašiai.
Vamzdžiai dažnai žymimi pagal grafikus Sch 10S, Sch 40S, Sch 80S ir pan. Nerūdijančio plieno grafikai ne visada tiesiogiai koreliuojami su anglinio plieno grafiksais; patikrinkite vamzdžių schemą, kad nustatytumėte tinkamą tvarkaraštį ir sienos storį.
Be plieno, rinkoje yra ir plastikinių vamzdžių sprendimų, tokių kaip PVC-U, HDPE ir lituojami PPR vamzdžiai. PVC-U vamzdžiai skirti šalto vandens tiekimui, kurių technologinės savybės apima atsparumą korozijai, žemą svorį ir lengvą įrengimą. HDPE vamzdžiai naudojami tiek šaltame, tiek karštame vandenyje, o jų matmenys nustatomi PN ir SDR klasėmis. PPR vamzdžiai tinka šalto ir karšto vandens sistemoms ir yra prisitaikantys prie temperatūrų pokyčių.
Lietuvoje standartai, tokie kaip LST EN 12201-2, LST EN 13244-2 ir pan., reglamentuoja plastikinių vamzdžių įrengimą, o ISO 9001:2008 užtikrina gamybos kokybę. PVC-U sistema dažnai turi klijuojamas jungtis, kur naudojami specialūs klijai ir silikoninis tepalas, užtikrinantys sandarumą ir ilgaamžiškumą.
- Visada patikrinkite schemą (ASME B36.10M/B36.19) prieš užsakant S, STD, XS ar XXS sienelės storio vamzdžius.
- Pasirinkite NPS x Sch arba NPS x WT formatą pagal projektą ir naudojimas sąlygas.
- Nerūdijantys vamzdžiai gali būti naudojami ten, kur reikalinga didesnė atsparumas korozijai, o plieniniai - ten, kur svarbiausia atsparumas slėgiui ir didesnė įtaka kaina.
- Atkreipkite dėmesį į ilgio standartus SRL ir DRL, nes beveik visi vamzdžiai parduodami kaip vienas atsitiktinis ilgio arba dvigubo atsitiktinio ilgio.
Teisingas matmenų pasirinkimas priklauso nuo: NPS arba DN konvertavimo žinojimo, tvarkaraščio pasirinkimo (SCH 40/80 ar STD/XS/XXS), sienelės storio įvertinimo ir konkrečios medžiagos bei naudojamos specifikacijos. Tai įtakoja tiek naujų projektų planavimą, tiek esamų sistemų atnaujinimą, ir lemia pramoninių vamzdynų patikimumą bei ilgaamžiškumą.
- Vamzdžio matmenys dažnai nurodomi kaip OD x WT arba NPS x Sch, taip pat DN x TVARKARAŠTIS laukuose.
- Tvirtas projektas reikalauja tinkamo sienelės storio pasirinkimo, kuris atitiktų slėgio apkrovas ir vidinius matmenis.
- Nerūdijantis plienas suteikia galimybę naudoti plonesnes sieneles be praradimo mechaninių savybių; plienas - pasirinkimas tarp didelio atsparumo korozijai (nerūdijantis plienas) ir didelio atsparumo slėgiui (anglis).