מהו תוכנית צינורות? הסיווג של עובי דופן הצינור
Pipe Schedule (SCH) היא מערכת ייעוד עובי הדופן הסטנדרטית עבור צינור פלדה, המוגדרת על ידי ASME B36.10 עבור צינור פחמן וסגסוגת פלדה, ו-ASME B36.19 עבור צינור נירוסטה. מערכת לוח הזמנים פותחה כדי לספק שיטה שיטתית לציון עובי דופן צינור על פני גדלים נומינליים שונים, תוך הבטחת החלפה וקיבולת לחץ ניתנת לחיזוי. ככל שמספר לוח הזמנים גבוה יותר, כך דופן הצינור עבה יותר עבור קוטר נומינלי נתון.
המקור של מערכת מספור לוח הזמנים מתייחס לנוסחת דירוג הלחץ המשוערת: Sch=1000 x P/S, כאשר P הוא הלחץ הפנימי המותר ב-psi ו-S הוא הלחץ המותר בסיבים ב-psi. לדוגמה, SCH 40 תוכנן במקור עבור לחץ עבודה של 400 psi ברמת מתח של 10,000 psi. בעוד ערכי הלחץ המותרים המודרניים השתנו, מספרי לוח הזמנים נשארים כינויים סטנדרטיים. הבנת הקשר הזה חיונית למהנדסים בבחירת צינור לתנאי לחץ וטמפרטורה ספציפיים.
עובי הדופן קובע ישירות את יכולת בלימת הלחץ של הצינור. קיר עבה יותר מספק דירוג לחץ גבוה יותר אך מוסיף משקל ועלות. מערכת לוח הזמנים מאפשרת למהנדסים לבחור את האיזון האופטימלי בין קיבולת לחץ לחיסכון. לחישובי דירוג לחץ מפורטים, עיין במדריך דירוג לחץ הצינור שלנו.
תרשים לוח זמנים שלם של צינורות (SCH 5S - SCH XXS)
צינור קדח קטן (1/2 אינץ' - 4")
| NB (אינץ') | DN | OD (מ"מ) | SCH 40 WT (מ"מ) | SCH 80 WT (מ"מ) | SCH 160 WT (מ"מ) | XXS WT (מ"מ) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
צינור קדח בינוני (6 אינץ' - 24")
| NB (אינץ') | DN | OD (מ"מ) | SCH 40 WT (מ"מ) | SCH 80 WT (מ"מ) | SCH 120 WT (מ"מ) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
צינור קידוח גדול (26 אינץ' - 48")
עבור צינורות הגדולים מ-24", מערכת לוח הזמנים משתנה. עובי הדופן מצוין כ-SCH 20, SCH 30, SCH 40, SCH 60, SCH 80 ו-SCH 100. גדלים גדולים יותר אלו מיוצרים בדרך כלל כצינור מרותך (LSAW או SSAW) מכיוון שייצור חלק הופך לבלתי מעשי OD מעל 24". ערכי עובי הדופן של צינור בקוטר גדול פחות סטנדרטיים, ועל הקונים להתייחס למפרטי פרויקט ספציפיים. ManufacturerPipe מספקת צינור בקוטר גדול עד 48 אינץ' OD בעובי דופן מ-6.35 מ"מ עד 25.4 מ"מ.
השוואה מפורטת של SCH 40 לעומת SCH 80
SCH 40 הוא לוח הזמנים הנפוץ ביותר לצינורות ביישומים תעשייתיים. זה שווה ערך לייעוד "סטנדרטי" (STD) ההיסטורי של עובי דופן עבור גדלים של עד 10", למרות שלמעלה מ-10 אינץ' STD הוא בעל עובי דופן שונה מזה של SCH 40. SCH 40 מספק קיבולת לחץ נאותה עבור רוב יישומי השירות הכלליים ומציע את התמורה הכוללת הטובה ביותר מבחינת יחס-ל-חוזק. הוא מוגדר עבור מערכות מים, אוויר דחוס, קיטור (לחץ נמוך עד בינוני), ויישומים מבניים כלליים.
SCH 80, הידוע בעבר בשם "Extra Strong" (XS) עבור גדלים קטנים יותר, מספק קירות עבים בכ-30-80% מ-SCH 40 בהתאם לגודל. עובי דופן מוגבר זה מתורגם ישירות ללחצי עבודה גבוהים יותר. לדוגמה, לצינור פלדת פחמן SCH 80 בגודל 2 אינץ' יש לחץ עבודה בערך פי 1.5 מזה של SCH 40. SCH 80 נבחר עבור מערכות הידראוליות בלחץ גבוה, קווי קיטור מעל 300 psi, תנאי שירות קשים, ובמקומות שבהם נדרשת תוספת קורוזיה. עונש המשקל הוא משמעותי: SCH 80 עולה בדרך כלל 40-80% יותר מ-SCH 40 עבור אותו גודל נומינלי בשל החומר הנוסף.
| פָּרָמֶטֶר | SCH 40 | SCH 80 |
|---|---|---|
| עובי קיר (4 אינץ' NB) | 6.02 מ"מ | 8.56 מ"מ |
| משקל (4 אינץ' NB) | 16.08 ק"ג/מ"ר | 22.32 ק"ג/מ"ר |
| לחץ עבודה (4 אינץ' A106 Gr.B) | ~15.5 MPa | ~23.0 MPa |
| יישום ראשוני | צנרת תעשייתית כללית | מערכות בלחץ גבוה{{0} |
הפניה מהירה ללוח זמנים משותף
SCH 5S / 10Sהם לוחות הזמנים הדקים ביותר של הקירות, המשמשים בעיקר עבור צינורות נירוסטה ביישומים סניטריים ועיבוד מזון בלחץ נמוך-. הסיומת "S" מציינת כי לוחות זמנים אלו הם ספציפיים לתקן ASME B36.19 נירוסטה. SCH 5S נפוץ בקווי חלב ומשקאות שבהם מהירות הזרימה מתונה והלחץ נמוך. SCH 10S מספק מעט יותר חוזק תוך שהוא נשאר קל משקל וקל לריתוך. לוחות הזמנים הדקים האלה- אינם משמשים בדרך כלל עבור צינורות פלדת פחמן ביישומי לחץ.
SCH 40 / STDהוא עובי הדופן הסטנדרטי-תעשייתי עבור צנרת תעשייתית כללית. הוא מייצג את האיזון הטוב ביותר של קיבולת לחץ, משקל ועלות עבור רוב היישומים. SCH 40 הוא מפרט ברירת המחדל עבור חלוקת מים, מערכות אוויר דחוס, קיטור בלחץ בינוני- ויישומים מבניים. זהו לוח הזמנים הנפוץ ביותר במלאי של מפיצי צינורות ברחבי העולם.
SCH 80 / XSמספק עובי דופן נוסף עבור יישומי לחץ גבוה יותר. הוא מצוין כאשר לחצי העבודה עולים על יכולות SCH 40, כאשר יש צורך בתוספת קורוזיה נוספת, או כאשר דרישות חוזק מכני דורשות דופן עבה יותר. XS (חזק במיוחד) הוא הייעוד המסורתי המקביל בערך ל-SCH 80 עבור גדלים 8 אינץ' ומטה, אם כי הקשר המדויק משתנה בהתאם לגודל.
SCH 160 / XXSמייצג את הקירות העבים ביותר במערכת לוח הזמנים הסטנדרטית. XXS (Double Extra Strong) מספק את עובי הדופן המרבי הזמין כמוצר סטנדרטי. לוחות זמנים אלו משמשים ביישומי לחץ-גבוה- במיוחד, כגון מערכות הידראוליות, קווי הזרקת כימיקלים בלחץ גבוה- ושירות קריטי שבהם נדרשים מרווחי בטיחות מקסימליים. המשקל למטר יכול להיות יותר מכפול מזה של SCH 40 עבור אותו גודל נומינלי.
תזמון הבדלים לפי חומר
לוחות זמנים של צינורות פלדת פחמן מוגדרים על ידי ASME B36.10, ואילו לוחות זמנים של צינורות נירוסטה עוקבים אחר ASME B36.19. ההבדל העיקרי הוא שללוחות זמנים מנירוסטה עם סיומת "S" (SCH 5S, 10S, 40S, 80S) יש אותם קטרים חיצוניים כמו מקביליהם מפלדת הפחמן, אך עשויים להיות להם עובי דופן שונה. עבור SCH 40S ו-SCH 80S, עובי הדופן זהים לפלדת פחמן SCH 40 ו-SCH 80 עבור גדלים 12 אינץ' ומטה. עם זאת, עבור SCH 5S ו-SCH 10S, עובי דופן הנירוסטה דקים יותר מכל לוח זמנים של פלדת פחמן, מה שמשקף את השימוש הטיפוסי של פלדת אל-חלד בזמן קל יותר.{15}}
הסיומת "S" מציינת במפורש שלוח הזמנים הוא מתקן ASME B36.19. בעת הזמנת צינור נירוסטה, חשוב לציין את לוח הזמנים "S" כדי להבטיח את עובי הדופן הנכון. לדוגמה, הזמנת "צינור נירוסטה SCH 10S 304L 4 אינץ' מבטיחה שהצינור עוקב אחר הקיר הדק יותר של תקן הנירוסטה ולא בתקן פלדת הפחמן הכבדה יותר.
כיצד לבחור לוח זמנים של צינור לפי לחץ
הבחירה בלוח הזמנים של הצינור על בסיס לחץ עוקבת אחר הקשר הבסיסי שהוגדר על ידי הנוסחה של בארלו: t=(P x D) / (2S), כאשר t הוא עובי דופן מינימלי, P הוא לחץ עיצובי, D הוא קוטר חיצוני ו-S הוא מתח מותר בטמפרטורת התכנון. לאחר חישוב עובי הדופן המינימלי הנדרש, המהנדס מוסיף קצבת קורוזיה (בדרך כלל 1.5-3.0 מ"מ לפלדת פחמן) ובוחר את לוח הזמנים הסטנדרטי הגבוה הבא שמספק לפחות את העובי הכולל הנדרש.
הורדת הטמפרטורה משפיעה באופן משמעותי על ערכי הלחץ המותרים. ASME סעיף II חלק D מספק טבלאות מתח מותרות עבור כל חומרי הצינור הנפוצים בטמפרטורות שונות. לדוגמה, ל-A106 Gr.B יש מתח מותר של 137.9 MPa ב-38 מעלות אך רק 68.9 MPa ב-450 מעלות. הפחתה של 50% פירושה שצינור מתאים בטמפרטורת הסביבה עשוי להזדקק ללוח זמנים עבה יותר בטמפרטורות גבוהות. ודא תמיד את הלחץ המותר בטמפרטורת ההפעלה המקסימלית לפני סיום בחירת לוח הזמנים.
גורמי בטיחות מובנים בערכי הלחץ המותרים. ASME B31.3 משתמש במקדם בטיחות של כ-3.5 על חוזק מתיחה אולטימטיבי לקביעת מתח מותר. גורמים נוספים כוללים גורמי איכות לצינור מרותך (בדרך כלל 0.85-1.0 תלוי בסוג הריתוך ורמת הבדיקה) וגורמי איכות היציקה עבור אביזרי יציקה. גורמים אלה מבטיחים כי לוח הזמנים של הצינור הנבחר מספק מרווח נאות כנגד כשל בכל תנאי ההפעלה הצפויים.
רשימת לוח זמנים לבחירת צינור
שלב 1:קבע את לחץ התכנון והטמפרטורה של המערכת. אלה מצוינים בדרך כלל בתרשים הצנרת והמכשור (P&ID) או גליון הנתונים של התהליך. שלב 2: זהה את חומר הצינור בהתבסס על תאימות נוזלים, מגבלות טמפרטורה ודרישות מכניות. שלב 3: חפש את המתח המותר עבור החומר הנבחר בטמפרטורת התכנון מ-ASME Section II Part D. שלב 4: חשב את עובי הדופן המינימלי הנדרש באמצעות הנוסחה של Barlow, הוסף קצבת קורוזיה, ובחר את לוח הזמנים שעובי הדופן המינימלי שלו (בהתחשב בסובלנות הייצור) שווה או עולה על הערך המחושב.
יכולת האספקה שלנו
ManufacturerPipe מספקת את כל מגוון לוחות הזמנים של הצינורות מ-SCH 5S ועד XXS. יכולת הצינור הבלתי תפר שלנו משתרעת על פני SCH 40 עד SCH 160 בגדלים מ-1/2 אינץ' עד 36". ייצור הצינורות המרותכים שלנו מכסה את SCH 5 עד SCH 80 בגדלים מ-1/2 אינץ' עד 48". אנו מציעים גם התאמה אישית של עובי דופן לא-לפרוייקטים מיוחדים הדורשים ממדי קיר ביניים. כל הצינורות מסופקים עם תעודות בדיקה מלאות של מיל וניתן לבדיקת צד שלישי{16}.
זקוק לסיוע בלוח זמנים של צינור?
צור קשר עם צוות ההנדסה שלנו לקבלת הנחיות מומחים ותמחור תחרותי בכל לוחות הזמנים של הצינורות מ-SCH 5S ועד XXS.
