Kulstofstålrørsplaner: Vægtykkelse, OD og vægtdata forklaret

Hvad en rørplan faktisk betyder

En rørplan er en dimensionsløs vægtykkelsesbetegnelse. Den beskriver ikke en bestemt vægdimension i millimeter eller tommer alene; den faktiske godstykkelse fås ved at aflæse skemaet i forhold til den nominelle rørstørrelse i standarddimensionstabellerne. Dette er grunden til, at et SCH 40 rør på 1/2 tomme har en væg på 0,109 tommer, mens et SCH 40 rør på 6 tommer har en væg på 0,280 tommer.

Skemasystemet erstattede den ældre praksis med at bestille rør efter vægtklasse. Skemaer blev introduceret, fordi et tungere rør af samme nominelle størrelse var nødvendigt for højere tryk uden at ændre den udvendige diameter, hvilket holder fittings, flanger og gevind kompatible i hele systemet.

Nominel rørstørrelse og udvendig diameter

Nominel rørstørrelse er en etiket, ikke en måling. Fra NPS 1/8 op til NPS 12 er den udvendige diameter større end den nominelle størrelse: NPS 1/2 rør har en udvendig diameter på 21,3 mm, NPS 2 rør har 60,3 mm og NPS 6 rør har 168,3 mm. Over NPS 12 er den nominelle størrelse og den udvendige diameter ens. Fordi den udvendige diameter er fastsat for hver nominel størrelse, kan alle størrelser i samme størrelsesfamilie dele fittings og flanger, og kun vægtykkelsen ændres med tidsplanen.

Vægtykkelsesdata efter tidsplan

Tabellen nedenfor viser nominel vægtykkelse i tommer og omtrentlig masse i pund pr. fod for almindelige nominelle rørstørrelser, taget fra standardvægt- og dimensionstabeller for sømløse og svejste stålrør med glatte ender.

Mellemliggende tidsplaner findes også. SCH 10, SCH 20, SCH 60, SCH 100, SCH 120 og SCH 140 er produceret til specifikke størrelsesområder, og den tungeste dobbelte ekstra stærke væg fås i størrelserne fra NPS 1/2 op til NPS 8, for eksempel 0,294 tommer på NPS 1/2 tommer på NPS 1/2 og 0.

STD, XS, XXS og hvordan man vælger

Standardvægt, ekstra stærk og dobbelt ekstra stærk er de ældre vægtklassenavne, og de forbliver i brug sammen med skemanumrene. Relationerne er faste:

SCH 40 er lig med STD til og med NPS 10; fra NPS 12 og opefter er SCH 40 tyndere end STD.

SCH 80 er lig med XS til og med NPS 8; fra NPS 10 og opefter er SCH 80 tyndere end XS.

XXS er tungere end XS i alle størrelser, hvor den er produceret.

For NPS 1/8 til NPS 1 1/2 er SCH 40- og STD-væggene identiske, og SCH 80- og XS-væggene er identiske.

Udvælgelsen er drevet af designtryk, designtemperatur, korrosions- eller erosionstillæg og den nødvendige stivhed af ledningen. En lettere tidsplan reducerer stålmasse og omkostninger, men giver mindre hensyn til korrosion og mindre modstandsdygtighed over for mekaniske skader; en tungere tidsplan øger stivhed og tryk, men øger også vægt, støttebelastninger og svejsetid.

Beregning af længde og vægt

Masse pr. længdeenhed for et stålrør med almindelig ende kan estimeres ud fra den udvendige diameter og vægtykkelsen med sammenhængen 0,02466 xtx (D - t), hvor t er vægtykkelse i millimeter, D er udvendig diameter i millimeter og resultatet er kilogram pr. meter. For eksempel svarer et NPS 6-rør med en 7,11 mm væg tæt til værdien på 28,60 lb/ft, der er angivet ovenfor, hvilket er omkring 42,6 kg/m.

Når den samlede masse af en ordre har betydning, er den praktiske tilgang at gange enhedsmassen med den bestilte længde og derefter tilføje en lille justering for slutfinish, testcertifikater og håndtering. Ordrer til tilfældige længder og specificerede længder opfører sig forskelligt: ​​Tilfældige længder reducerer mølleomkostningerne, men gør det sværere at planlægge skæring, mens specificerede længder reducerer spild på stedet og foretrækkes til kritisk spolefremstilling.

Ofte stillede spørgsmål

Q: Er et skema en trykvurdering?
Nej. Et skema er en vægtykkelsesbetegnelse. Det tryk, en ledning kan bære, afhænger af vægtykkelsen, den udvendige diameter, den tilladte belastning af materialet ved designtemperaturen og korrosionsgodtgørelsen.

Q: Hvorfor adskiller SCH 40 og STD sig i store størrelser?
Fordi skemaserien blev bygget til at give en ensartet vægprogression på tværs af alle størrelser, mens vægtklasseserien blev bygget op omkring de praktiske behov for mindre linjer. De to systemer falder sammen ved små størrelser og divergerer over NPS 10 for SCH 40 og over NPS 8 for SCH 80.

Q: Kan jeg sammenligne rørvægten mellem skemaer direkte?
Ja, forudsat at den udvendige diameter er den samme. Sammenligning af to skemaer af samme nominelle størrelse er gyldigt; at sammenligne to forskellige nominelle størrelser er ikke, fordi både diameteren og væggen ændrer sig.

Q: Hvilken vægtykkelsestolerance gælder for et skemarør?
Vægtolerance udtrykkes normalt som en procentdel af den nominelle væg, og den tilladte variation afviger over og under det nominelle tal. For sømløse legeringsrør er området typisk 20,0 procent over og 12,5 procent under for mindre størrelser, stramning til 15,0 procent over for tungere vægge med stor diameter.

Spørgsmål: Er sømløse og svejste rørplaner de samme?
Skemadimensionerne er de samme for begge produktformer, og den tabulerede vægtykkelse og enhedsmasse gælder både for sømløse og svejste rør. Fremstillingsruten påvirker det tilgængelige størrelsesområde, leveringsbetingelserne og testkravene snarere end de nominelle dimensioner.

Q: Hvilken tidsplan skal bruges til kedel- og dampservice?
Højere tidsplaner er sædvanlige i kedel- og dampservice på grund af temperatur, tryk og krybehensyn. Det korrekte valg bør tages fra designberegningen for linjen sammen med den tilladte spænding af det valgte materiale ved driftstemperaturen.