Uvod u sisteme dimenzioniranja cijevi
Dimenzioniranje cijevi može biti zbunjujuće jer postoji više sistema imenovanja u globalnoj upotrebi. Nominalni provrt (NB) je oznaka zasnovana na inču{1}} koja se prvenstveno koristi u Sjevernoj Americi i regijama prema američkim standardima. Nominalni prečnik (DN) je metrički ekvivalent koji se koristi u evropskim i ISO standardima. I NB i DN odnose se na nominalnu veličinu, a ne na stvarni vanjski prečnik (OD). Ova razlika je kritična: cijev od 4 inča (NB 4" ili DN 100) ima stvarni vanjski promjer od 114,3 mm (4,5 inča), a ne 100 mm ili 4 inča.
Poreklo ove neslaganja leži u istorijskom razvoju dimenzionisanja cevi. Ranije cijevi od lijevanog željeza dimenzionirane su prema njihovom približnom unutrašnjem promjeru, a nazivna veličina naslijeđena je iz ovih istorijskih dimenzija. Moderne čelične cijevi imaju standardizirane vanjske promjere bez obzira na debljinu zida, što znači da je nazivna veličina samo oznaka koja više ne odgovara nijednoj stvarnoj dimenziji. Na primjer, i SCH 40 i SCH 80 4-inčna cijev imaju isti vanjski promjer od 114,3 mm, ali različite unutrašnje prečnike zbog razlike u debljini zida.
Potpuna tabela konverzije veličine cijevi
Mali otvor: 1/2" (DN15) do 4" (DN100)
| NB (inč) | DN (mm) | OD (mm) | OD (inč) | SCH 40 WT (mm) | SCH 80 WT (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/2" | 15 | 21.3 | 0.840 | 2.77 | 3.73 |
| 3/4" | 20 | 26.7 | 1.050 | 2.87 | 3.91 |
| 1" | 25 | 33.4 | 1.315 | 3.38 | 4.55 |
| 1-1/2" | 40 | 48.3 | 1.900 | 3.68 | 5.08 |
| 2" | 50 | 60.3 | 2.375 | 3.91 | 5.54 |
| 3" | 80 | 88.9 | 3.500 | 5.49 | 7.62 |
| 4" | 100 | 114.3 | 4.500 | 6.02 | 8.56 |
Srednji provrt: 5" (DN125) do 12" (DN300)
| NB (inč) | DN (mm) | OD (mm) | OD (inč) | SCH 40 WT (mm) | SCH 80 WT (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5" | 125 | 141.3 | 5.563 | 6.55 | 9.53 |
| 6" | 150 | 168.3 | 6.625 | 7.11 | 10.97 |
| 8" | 200 | 219.1 | 8.625 | 8.18 | 12.70 |
| 10" | 250 | 273.1 | 10.750 | 9.27 | 12.70 |
| 12" | 300 | 323.9 | 12.750 | 9.53 | 12.70 |
Veliki otvor: 14" (DN350) do 48" (DN1200)
| NB (inč) | DN (mm) | OD (mm) | OD (inč) | SCH 40 WT (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 14" | 350 | 355.6 | 14.000 | 9.53 |
| 16" | 400 | 406.4 | 16.000 | 9.53 |
| 18" | 450 | 457.2 | 18.000 | 9.53 |
| 20" | 500 | 508.0 | 20.000 | 9.53 |
| 24" | 600 | 609.6 | 24.000 | 9.53 |
| 36" | 900 | 914.4 | 36.000 | 9.53 (STD) |
| 48" | 1200 | 1219.2 | 48.000 | 9.53 (STD) |
Imajte na umu da je za 14" i više nominalna veličina u inčima jednaka stvarnom OD u inčima zbog promjene u sistemu dimenzioniranja cijevi velikog-promjera. To je zato što cijev velikog-promjera obično koristi stvarni OD kao nazivnu oznaku.
NB vs DN vs inč: Konverzija tri sistema označavanja
Konverzija između NB (inči) i DN (mm) slijedi jednostavan približni odnos: DN=25 x NB (inči). Na primjer, 2 inča=DN50 (2 x 25), 4 inča=DN100 (4 x 25), 6 inča=DN150 (6 x 25) i 8 inča=DN200 (8 x 25). Ova aproksimacija je dovoljno precizna za praktične svrhe, iako su tačne vrijednosti DN standardizirane u ISO 6708. Sistem inča koristi frakcijske i decimalne oznake inča (1/2", 3/4", 1", 1-1/2", 2", 3", 4", 6", 8", 10", 12" itd.), sa tipičnim veličinama od 4" iznad u stvarnim veličinama 1" U kineskom standardnom sistemu GB, DN se koristi gotovo isključivo, iako se oznake inča razumiju u međunarodnoj trgovini.
Vanjski prečnik cijevi (OD) Objašnjeno
Kritična karakteristika sistema za dimenzionisanje cevi je da spoljni prečnik ostaje konstantan za datu nominalnu veličinu, bez obzira na debljinu zida. To znači da cijev SCH 40 od 4- i cijev SCH 80 od 4 inča imaju potpuno isti vanjski promjer (114,3 mm), ali različite unutrašnje prečnike zbog različitih debljina zida. Ovaj fiksni OD dizajn omogućava korištenje standardnih spojnica, prirubnica i ventila za bilo koji raspored iste nominalne veličine. Tolerancije dimenzija za OD su navedene u ASME B36.10 (ugljenični čelik) i B36.19 (nerđajući čelik), obično ±1% za veličine do 48".
Inženjerski principi za dimenzioniranje cijevi
Odabir veličine cijevi u inženjerskom dizajnu balansira zahtjeve protoka u odnosu na pad tlaka i cijenu. Veće brzine protoka zahtijevaju veće prečnike kako bi se brzina protoka održala u prihvatljivim granicama. Za tečne sisteme, tipične projektovane brzine su 1-3 m/s, dok za gasne sisteme, brzine mogu dostići 15-30 m/s u zavisnosti od pritiska i primene. Odnos između brzine protoka, brzine i prečnika je: Q=A x V, gdje je Q brzina protoka, A je površina poprečnog presjeka, a V brzina. Pad pritiska raste eksponencijalno sa brzinom (Darcy-Weisbachova jednadžba), tako da povećanje promjera cijevi smanjuje zahtjeve za energijom za pumpanje, ali povećava troškove materijala i instalacije. Optimalna veličina cijevi minimizira ukupne troškove životnog ciklusa.
Proračun težine cijevi
Težina čelične cijevi po jedinici dužine izračunava se pomoću formule: W=(OD - WT) x WT x 0,02466, gdje je W u kg/m, OD je vanjski promjer u mm, a WT je debljina zida u mm. Faktor 0,02466 uzima u obzir gustoću čelika (7850 kg/m3). Na primjer, 4-inčna SCH 40 cijev (OD 114,3 mm, WT 6,02 mm) ima jediničnu težinu od (114.3 - 6.02) x 6,02 x 0.02466=16.08 kg/m. Za nerđajući čelik, gustoća je nešto veća (7930 kg/m3), pa faktor postaje 0,02491. Ovaj proračun težine je od suštinskog značaja za proračun konstrukcijskog opterećenja, transportnu logistiku i obračun troškova materijala.
Razlike u veličinama u svim standardima
Dok su ASME B36.10 i B36.19 najčešće referencirani standardi za dimenzioniranje cijevi, druge regije koriste različite standarde. EN 10220 i EN 1127 definišu evropske veličine cevi sa metričkim OD koji se mogu neznatno razlikovati od ASME vrednosti za neke veličine. JIS G3452 i G3454 koriste japanske veličine cijevi koje općenito prate ASME OD, ali imaju različite rasporede debljine stijenke. GB/T 17395 i GB/T 8163 definiraju kineske veličine cijevi, koje su za najčešće veličine usklađene sa ASME standardima. Uvijek navedite važeći standard prilikom naručivanja cijevi za projekt, jer spajanje cijevi iz različitih standarda može uzrokovati neusklađenost dimenzija.
Kako se raspitati o veličini cijevi
Kada tražite ponudu, uvijek navedite: nominalnu veličinu (NB ili DN), raspored cijevi (npr. SCH 40), razred materijala (npr. A106 Gr.B), dužinu (nasumično ili fiksno, obično 6m ili 12m) i primjenjivi standard (ASTM, EN, JIS ili GB). Za ne-standardne veličine, navedite stvarnu potrebnu OD i debljinu zida. ManufacturerPipe isporučuje cijevi od 1/2" do 48" u svim standardnim rasporedima i može prihvatiti ne-nestandardne veličine za posebne projekte.
Trebate pomoć u veličini cijevi?
Kontaktirajte naš inženjerski tim za pomoć oko odabira veličine cijevi i konkurentnih cijena za sve veličine i rasporede.
Zatražite ponuduKategorije proizvoda
