Što je raspored cijevi? Objašnjenje klasifikacije debljine stijenke cijevi
Raspored cijevi (SCH) je standardizirani sustav označavanja debljine stijenke za čelične cijevi, definiran normom ASME B36.10 za cijevi od ugljičnog i legiranog čelika, te normom ASME B36.19 za cijevi od nehrđajućeg čelika. Sustav rasporeda razvijen je kako bi se pružila sustavna metoda za specificiranje debljina stijenki cijevi u različitim nazivnim veličinama, osiguravajući zamjenjivost i predvidljiv kapacitet tlaka. Što je broj rasporeda veći, to je stijenka cijevi deblja za dani nazivni promjer.
Podrijetlo sustava numeriranja rasporeda povezano je s približnom formulom nazivnog tlaka: Sch = 1000 x P/S, gdje je P dopušteni unutarnji tlak u psi, a S dopušteno naprezanje vlakana u psi. Na primjer, SCH 40 izvorno je dizajniran za radni tlak od 400 psi pri razini naprezanja od 10.000 psi. Iako su se suvremene vrijednosti dopuštenog naprezanja promijenile, brojevi rasporeda ostali su standardizirane oznake. Razumijevanje ovog odnosa ključno je za inženjere pri odabiru cijevi za specifične uvjete tlaka i temperature.
Debljina stijenke izravno određuje kapacitet cijevi za zadržavanje tlaka. Deblja stijenka pruža veći nazivni tlak, ali dodaje težinu i trošak. Sustav rasporeda omogućuje inženjerima odabir optimalne ravnoteže između kapaciteta tlaka i ekonomičnosti. Za detaljne izračune nazivnog tlaka pogledajte naš Vodič za nazivni tlak cijevi.
Potpuna tablica rasporeda cijevi (SCH 5S - SCH XXS)
Cijevi malog promjera (1/2" - 4")
| NB (inči) | DN | Vanjski promjer (mm) | SCH 40 Debljina stijenke (mm) | SCH 80 Debljina stijenke (mm) | SCH 160 Debljina stijenke (mm) | XXS Debljina stijenke (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1/2" | 15 | 21.3 | 2.77 | 3.73 | 4.78 | 7.47 |
| 3/4" | 20 | 26.7 | 2.87 | 3.91 | 5.56 | 7.82 |
| 1" | 25 | 33.4 | 3.38 | 4.55 | 6.35 | 9.09 |
| 1-1/2" | 40 | 48.3 | 3.68 | 5.08 | 7.14 | 10.16 |
| 2" | 50 | 60.3 | 3.91 | 5.54 | 8.74 | 11.07 |
| 3" | 80 | 88.9 | 5.49 | 7.62 | 11.13 | 15.24 |
| 4" | 100 | 114.3 | 6.02 | 8.56 | 13.49 | 17.12 |
Cijevi srednjeg promjera (6" - 24")
| NB (inči) | DN | Vanjski promjer (mm) | SCH 40 Debljina stijenke (mm) | SCH 80 Debljina stijenke (mm) | SCH 120 Debljina stijenke (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 6" | 150 | 168.3 | 7.11 | 10.97 | 14.27 |
| 8" | 200 | 219.1 | 8.18 | 12.70 | 15.09 |
| 10" | 250 | 273.1 | 9.27 | 12.70 | 15.09 |
| 12" | 300 | 323.9 | 9.53 | 12.70 | 15.09 |
| 16" | 400 | 406.4 | 9.53 | 12.70 | 16.66 |
| 20" | 500 | 508.0 | 9.53 | 12.70 | 19.05 |
| 24" | 600 | 609.6 | 9.53 | 12.70 | 20.62 |
Cijevi velikog promjera (26" - 48")
Za cijevi veće od 24", sustav rasporeda se mijenja. Debljina stijenke specificira se kao SCH 20, SCH 30, SCH 40, SCH 60, SCH 80 i SCH 100. Ove veće veličine obično se proizvode kao zavarene cijevi (LSAW ili SSAW) jer proizvodnja bešavnih cijevi postaje nepraktična iznad vanjskog promjera od 24". Vrijednosti debljine stijenke za cijevi velikog promjera manje su standardizirane, te se kupci trebaju pozvati na specifične projektne specifikacije. ManufacturerPipe isporučuje cijevi velikog promjera do vanjskog promjera od 48" s debljinama stijenki od 6,35 mm do 25,4 mm.
Detaljna usporedba SCH 40 i SCH 80
SCH 40 je najčešće specificirani raspored cijevi u industrijskim primjenama. Ekvivalentan je povijesnoj oznaci debljine stijenke "Standard" (STD) za veličine do 10", iako iznad 10" STD ima drugačiju debljinu stijenke od SCH 40. SCH 40 pruža odgovarajući kapacitet tlaka za većinu primjena opće namjene i nudi najbolju ukupnu vrijednost u smislu omjera čvrstoće i težine. Specificira se za vodovodne sustave, komprimirani zrak, paru (niskog do umjerenog tlaka) i opće konstrukcijske primjene.
SCH 80, povijesno poznat kao "Extra Strong" (XS) za manje veličine, pruža približno 30-80% deblje stijenke od SCH 40, ovisno o veličini. Ova povećana debljina stijenke izravno se prevodi u više radne tlakove. Na primjer, bešavna cijev od ugljičnog čelika 2 inča SCH 80 ima radni tlak približno 1,5 puta veći od SCH 40. SCH 80 odabire se za hidrauličke sustave pod visokim tlakom, parne vodove iznad 300 psi, teške uvjete rada i gdje je potreban dodatni dodatak za koroziju. Kazna u težini je značajna: SCH 80 obično košta 40-80% više od SCH 40 za istu nazivnu veličinu zbog dodatnog materijala.
| Parametar | SCH 40 | SCH 80 |
|---|---|---|
| Debljina stijenke (4" NB) | 6,02 mm | 8,56 mm |
| Težina (4" NB) | 16,08 kg/m | 22,32 kg/m |
| Radni tlak (4" A106 Gr.B) | ~15,5 MPa | ~23,0 MPa |
| Primarna primjena | Opća industrijska cijevna instalacija | Sustavi pod visokim tlakom |
Brzi referentni vodič za uobičajene rasporede
SCH 5S / 10S su rasporedi s najtanjim stijenkama, koji se prvenstveno koriste za cijevi od nehrđajućeg čelika u niskotlačnim sanitarnim primjenama i primjenama u prehrambenoj industriji. Sufiks "S" označava da su ti rasporedi specifični za standard za nehrđajući čelik ASME B36.19. SCH 5S je uobičajen u linijama za mlijeko i pića gdje je brzina protoka umjerena, a tlak nizak. SCH 10S pruža nešto veću čvrstoću dok ostaje lagan i jednostavan za zavarivanje. Ovi rasporedi s tankim stijenkama obično se ne koriste za cijevi od ugljičnog čelika u tlačnim primjenama.
SCH 40 / STD je industrijska standardna debljina stijenke za opću industrijsku cijevnu instalaciju. Predstavlja najbolju ravnotežu kapaciteta tlaka, težine i troška za većinu primjena. SCH 40 je zadana specifikacija za distribuciju vode, sustave komprimiranog zraka, paru umjerenog tlaka i konstrukcijske primjene. To je najčešće skladišteni raspored u zalihama distributera cijevi diljem svijeta.
SCH 80 / XS pruža dodatnu debljinu stijenke za primjene s višim tlakom. Specificira se kada radni tlakovi premašuju mogućnosti SCH 40, kada je potreban dodatni dodatak za koroziju ili kada zahtjevi mehaničke čvrstoće zahtijevaju deblju stijenku. XS (Extra Strong) je tradicionalna oznaka koja je približno ekvivalentna SCH 80 za veličine 8" i manje, iako točan odnos varira ovisno o veličini.
SCH 160 / XXS predstavlja najdeblje stijenke u standardnom sustavu rasporeda. XXS (Double Extra Strong) pruža maksimalnu debljinu stijenke dostupnu kao standardni proizvod. Ovi rasporedi koriste se u primjenama s ekstremno visokim tlakom, kao što su hidraulički sustavi, linije za kemijsko ubrizgavanje pod visokim tlakom i kritični servisi gdje su potrebne maksimalne sigurnosne granice. Težina po metru može biti više nego dvostruko veća od one za SCH 40 za istu nazivnu veličinu.
Razlike u rasporedu prema materijalu
Rasporedi za cijevi od ugljičnog čelika definirani su normom ASME B36.10, dok rasporedi za cijevi od nehrđajućeg čelika slijede normu ASME B36.19. Ključna razlika je u tome što rasporedi za nehrđajući čelik sa sufiksom "S" (SCH 5S, 10S, 40S, 80S) imaju iste vanjske promjere kao njihovi pandani od ugljičnog čelika, ali mogu imati različite debljine stijenki. Za SCH 40S i SCH 80S, debljine stijenki identične su debljinama za ugljični čelik SCH 40 i SCH 80 za veličine 12" i manje. Međutim, za SCH 5S i SCH 10S, debljine stijenki za nehrđajući čelik tanje su od bilo kojeg rasporeda za ugljični čelik, što odražava tipičnu upotrebu nehrđajućeg čelika u primjenama s lakšim opterećenjem.
Sufiks "S" izričito označava da je raspored iz standarda ASME B36.19. Prilikom naručivanja cijevi od nehrđajućeg čelika, važno je specificirati raspored sa "S" kako bi se osigurala isporuka ispravne debljine stijenke. Na primjer, naručivanje "4-inčne SCH 10S 304L cijevi od nehrđajućeg čelika" osigurava da cijev slijedi tanju stijenku standarda za nehrđajući čelik, a ne težu stijenku standarda za ugljični čelik.
Kako odabrati raspored cijevi prema tlaku
Odabir rasporeda cijevi na temelju tlaka slijedi temeljni odnos definiran Barlowovom formulom: t = (P x D) / (2S), gdje je t minimalna debljina stijenke, P projektni tlak, D vanjski promjer, a S dopušteno naprezanje pri projektnoj temperaturi. Nakon izračuna minimalno potrebne debljine stijenke, inženjer dodaje dodatak za koroziju (obično 1,5-3,0 mm za ugljični čelik) i odabire sljedeći viši standardni raspored koji osigurava najmanje ukupno potrebnu debljinu.
Smanjenje nazivnih vrijednosti zbog temperature značajno utječe na vrijednosti dopuštenog naprezanja. ASME Odjeljak II Dio D pruža tablice dopuštenih naprezanja za sve uobičajene materijale za cijevi pri različitim temperaturama. Na primjer, A106 Gr.B ima dopušteno naprezanje od 137,9 MPa pri 38°C, ali samo 68,9 MPa pri 450°C. Ovo smanjenje od 50% znači da cijev koja je odgovarajuća pri okolišnoj temperaturi može zahtijevati deblji raspored pri povišenim temperaturama. Uvijek provjerite dopušteno naprezanje pri maksimalnoj radnoj temperaturi prije finaliziranja odabira rasporeda.
Sigurnosni faktori ugrađeni su u vrijednosti dopuštenog naprezanja. ASME B31.3 koristi sigurnosni faktor od približno 3,5 na krajnju vlačnu čvrstoću za određivanje dopuštenog naprezanja. Dodatni čimbenici uključuju faktore kvalitete za zavarene cijevi (obično 0,85-1,0 ovisno o vrsti zavara i razini kontrole) i faktore kvalitete odljevaka za lijevane spojnice. Ovi čimbenici osiguravaju da odabrani raspored cijevi pruža odgovarajuću marginu protiv kvara u svim predviđenim radnim uvjetima.
Kontrolni popis za odabir rasporeda cijevi
Korak 1: Odredite projektni tlak i temperaturu sustava. Oni su obično specificirani u dijagramu cjevovoda i instrumentacije (P&ID) ili u procesnom listu podataka. Korak 2: Identificirajte materijal cijevi na temelju kompatibilnosti s fluidom, temperaturnih ograničenja i mehaničkih zahtjeva. Korak 3: Potražite dopušteno naprezanje za odabrani materijal pri projektnoj temperaturi iz ASME Odjeljka II Dijela D. Korak 4: Izračunajte minimalno potrebnu debljinu stijenke koristeći Barlowovu formulu, dodajte dodatak za koroziju i odaberite raspored čija minimalna debljina stijenke (uzimajući u obzir proizvodnu toleranciju) jednaka ili premašuje izračunatu vrijednost.
Naš kapacitet isporuke
ManufacturerPipe isporučuje puni raspon rasporeda cijevi od SCH 5S do XXS. Naš kapacitet bešavnih cijevi obuhvaća SCH 40 do SCH 160 u veličinama od 1/2" do 36". Naša proizvodnja zavarenih cijevi pokriva SCH 5 do SCH 80 u veličinama od 1/2" do 48". Također nudimo prilagodbu nestandardnih debljina stijenki za posebne projekte koji zahtijevaju međuvrijednosti dimenzija stijenki. Sve cijevi isporučuju se s potpunim tvorničkim certifikatima ispitivanja (Mill Test Certificates) i mogu biti podvrgnute kontroli treće strane.
Trebate pomoć oko rasporeda cijevi?
Kontaktirajte naš inženjerski tim za stručne savjete i konkurentne cijene za sve rasporede cijevi od SCH 5S do XXS.
