Διάγραμμα μεγεθών χαλύβδινων σωλήνων: Μετατροπή σημείωσης, DN, ίντσας και χιλιοστού

Εισαγωγή στα συστήματα διαστασιολόγησης σωλήνων

Το μέγεθος του σωλήνα μπορεί να προκαλέσει σύγχυση επειδή υπάρχουν πολλαπλά συστήματα ονοματοδοσίας σε παγκόσμια χρήση. Το Nominal Bore (NB) είναι ο προσδιορισμός με βάση τις ίντσες-που χρησιμοποιείται κυρίως στη Βόρεια Αμερική και σε περιοχές που ακολουθούν τα πρότυπα των ΗΠΑ. Η Ονομαστική Διάμετρος (DN) είναι το μετρικό ισοδύναμο που χρησιμοποιείται στα ευρωπαϊκά πρότυπα και τα πρότυπα ISO. Τόσο το NB όσο και το DN αναφέρονται στο ονομαστικό μέγεθος, όχι στην πραγματική εξωτερική διάμετρο (OD). Αυτή η διάκριση είναι κρίσιμη: ένας σωλήνας 4 ιντσών (NB 4" ή DN 100) έχει πραγματική OD 114,3 mm (4,5 ίντσες), όχι 100 mm ή 4 ίντσες.

Η προέλευση αυτής της διαφοράς έγκειται στην ιστορική εξέλιξη του μεγέθους των σωλήνων. Οι πρώιμοι σωλήνες από χυτοσίδηρο είχαν μέγεθος με βάση την κατά προσέγγιση εσωτερική τους διάμετρο και το ονομαστικό μέγεθος κληρονομήθηκε από αυτές τις ιστορικές διαστάσεις. Ο σύγχρονος χαλύβδινος σωλήνας έχει τυποποιημένες εξωτερικές διαμέτρους ανεξάρτητα από το πάχος του τοιχώματος, πράγμα που σημαίνει ότι το ονομαστικό μέγεθος είναι απλώς μια ετικέτα που δεν αντιστοιχεί πλέον σε καμία πραγματική διάσταση. Για παράδειγμα, τόσο ο σωλήνας SCH 40 όσο και ο σωλήνας SCH 80 4- ιντσών έχουν το ίδιο OD 114,3 mm, αλλά διαφορετικές εσωτερικές διαμέτρους λόγω διαφορών στο πάχος του τοιχώματος.

Πλήρες διάγραμμα μετατροπής μεγέθους σωλήνα

Μικρή οπή: 1/2" (DN15) έως 4" (DN100)

Μεσαία διάμετρος: 5" (DN125) έως 12" (DN300)

Μεγάλη οπή: 14" (DN350) έως 48" (DN1200)

Λάβετε υπόψη ότι για 14" και άνω, το ονομαστικό μέγεθος σε ίντσες ισούται με το πραγματικό OD σε ίντσες λόγω αλλαγής του συστήματος μεγέθους για σωλήνα-μεγάλης διαμέτρου. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σωλήνας μεγάλης-διαμέτρου συνήθως χρησιμοποιεί την πραγματική OD ως ονομαστική ονομασία.

NB vs DN vs Inch: Three Labeling Systems Conversion

Η μετατροπή μεταξύ NB (ίντσες) και DN (mm) ακολουθεί μια απλή κατά προσέγγιση σχέση: DN=25 x NB (ίντσες). Για παράδειγμα, 2 ιντσών=DN50 (2 x 25), 4 ιντσών=DN100 (4 x 25), 6 ιντσών=DN150 (6 x 25) και 8 ιντσών=DN200 (8 x 25). Αυτή η προσέγγιση είναι αρκετά ακριβής για πρακτικούς σκοπούς, αν και οι ακριβείς τιμές DN είναι τυποποιημένες στο ISO 6708. Το σύστημα ιντσών χρησιμοποιεί χαρακτηρισμούς κλασματικών και δεκαδικών ιντσών (1/2", 3/4", 1", 1-1/2", 2", 3", 4", 6", 8", 10", 12" κ.λπ.), με τυπικά μεγέθη σε 4" OD σε τυπικά μεγέθη. Στο τυπικό σύστημα GB της Κίνας, το DN χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά, αν και οι ονομασίες ιντσών είναι κατανοητές στο διεθνές εμπόριο.

Επεξήγηση της εξωτερικής διαμέτρου σωλήνα (OD).

Ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό του συστήματος διαστασιολόγησης σωλήνων είναι ότι η εξωτερική διάμετρος παραμένει σταθερή για ένα δεδομένο ονομαστικό μέγεθος, ανεξάρτητα από το πάχος του τοιχώματος. Αυτό σημαίνει ότι ένας σωλήνας SCH 40 4- ιντσών και ένας σωλήνας SCH 80 4 ιντσών έχουν ακριβώς το ίδιο OD (114,3 mm), αλλά διαφορετικές εσωτερικές διαμέτρους λόγω διαφορετικού πάχους τοιχώματος. Αυτός ο σχεδιασμός σταθερού OD επιτρέπει τη χρήση τυπικών εξαρτημάτων, φλάντζες και βαλβίδων για οποιοδήποτε πρόγραμμα του ίδιου ονομαστικού μεγέθους. Οι ανοχές διαστάσεων για το OD καθορίζονται στο ASME B36.10 (ανθρακοχάλυβας) και στο B36.19 (ανοξείδωτο χάλυβας), συνήθως ±1% για μεγέθη έως 48".

Τεχνικές Αρχές για το μέγεθος σωλήνων

Η επιλογή μεγέθους σωλήνων στον μηχανολογικό σχεδιασμό εξισορροπεί τις απαιτήσεις ροής έναντι της πτώσης πίεσης και του κόστους. Οι υψηλότεροι ρυθμοί ροής απαιτούν μεγαλύτερες διαμέτρους για να διατηρηθεί η ταχύτητα ροής εντός αποδεκτών ορίων. Για συστήματα υγρών, οι τυπικές ταχύτητες σχεδιασμού είναι 1-3 m/s, ενώ για συστήματα αερίου, οι ταχύτητες μπορεί να φτάσουν τα 15-30 m/s ανάλογα με την πίεση και την εφαρμογή. Η σχέση μεταξύ του ρυθμού ροής, της ταχύτητας και της διαμέτρου είναι: Q=A x V, όπου Q είναι ο ρυθμός ροής, A είναι το εμβαδόν διατομής και V είναι η ταχύτητα. Η πτώση πίεσης αυξάνεται εκθετικά με την ταχύτητα (εξίσωση Darcy-Weisbach), επομένως η αύξηση της διαμέτρου του σωλήνα μειώνει τις ενεργειακές απαιτήσεις άντλησης αλλά αυξάνει το κόστος υλικού και εγκατάστασης. Το βέλτιστο μέγεθος σωλήνα ελαχιστοποιεί το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής.

Υπολογισμός βάρους σωλήνα

Το βάρος του χαλύβδινου σωλήνα ανά μονάδα μήκους υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: W=(OD - WT) x WT x 0,02466, όπου W είναι σε kg/m, OD είναι η εξωτερική διάμετρος σε mm και WT είναι το πάχος τοιχώματος σε mm. Ο συντελεστής 0,02466 αντιστοιχεί στην πυκνότητα του χάλυβα (7850 kg/m3). Για παράδειγμα, ένας σωλήνας SCH 40 4 ιντσών (OD 114,3 mm, WT 6,02 mm) έχει μονάδα βάρους (114.3 - 6.02) x 6,02 x 0.02466=16.08 kg/m. Για τον ανοξείδωτο χάλυβα, η πυκνότητα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη (7930 kg/m3), οπότε ο συντελεστής γίνεται 0,02491. Αυτός ο υπολογισμός βάρους είναι απαραίτητος για τους υπολογισμούς δομικής φόρτωσης, την εφοδιαστική μεταφοράς και την κοστολόγηση υλικών.

Διαφορές μεγέθους μεταξύ των προτύπων

Ενώ τα ASME B36.10 και B36.19 είναι τα πιο ευρέως αναφερόμενα πρότυπα μεγέθους σωλήνων, άλλες περιοχές χρησιμοποιούν διαφορετικά πρότυπα. Τα EN 10220 και EN 1127 ορίζουν ευρωπαϊκά μεγέθη σωλήνων με μετρικές OD που ενδέχεται να διαφέρουν ελαφρώς από τις τιμές ASME για ορισμένα μεγέθη. Τα JIS G3452 και G3454 χρησιμοποιούν ιαπωνικά μεγέθη σωλήνων που ακολουθούν γενικά τα OD ASME αλλά έχουν διαφορετικά χρονοδιαγράμματα πάχους τοιχώματος. Τα GB/T 17395 και GB/T 8163 ορίζουν τα κινεζικά μεγέθη σωλήνων, τα οποία για τα περισσότερα κοινά μεγέθη ευθυγραμμίζονται με τα πρότυπα ASME. Να προσδιορίζετε πάντα το ισχύον πρότυπο όταν παραγγέλνετε σωλήνα για ένα έργο, καθώς η σύνδεση σωλήνων διαφορετικών προτύπων μπορεί να προκαλέσει αναντιστοιχίες διαστάσεων.

Πώς να ρωτήσετε το μέγεθος του σωλήνα

Όταν ζητάτε μια προσφορά, να προσδιορίζετε πάντα: ονομαστικό μέγεθος (NB ή DN), χρονοδιάγραμμα σωλήνων (π.χ. SCH 40), ποιότητα υλικού (π.χ. A106 Gr.B), μήκος (τυχαίο ή σταθερό, συνήθως 6m ή 12m) και το ισχύον πρότυπο (ASTM, EN, JIS ή GB). Για μη τυπικά μεγέθη, δώστε το πραγματικό OD και το απαιτούμενο πάχος τοιχώματος. Το ManufacturerPipe παρέχει σωλήνα από 1/2" έως 48" σε όλα τα τυπικά χρονοδιαγράμματα και μπορεί να φιλοξενήσει μη τυποποιημένα μεγέθη για ειδικά έργα.

Χρειάζεστε βοήθεια για το μέγεθος του σωλήνα;

Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών μας για βοήθεια σχετικά με την επιλογή μεγέθους σωλήνων και την ανταγωνιστική τιμολόγηση σε όλα τα μεγέθη και προγράμματα.

Κατηγορίες προϊόντων

• Σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα
• Σωλήνας από ανθρακούχο χάλυβα
• Σωλήνας από κράμα χάλυβα
• Γαλβανισμένος σωλήνας