Domov / Zprávy / Novinky z oboru / Vysvětlení velikosti potrubí IPS: Vnější průměry, metrické ekvivalenty a volba tvarovky
Vysvětlení velikosti potrubí IPS: Vnější průměry, metrické ekvivalenty a volba tvarovky
Dva montéři, jedna cívka po 2 v PVDF trubce a přepravka přírubových adaptérů DN 50. Vše dorazí podle plánu a nic nesedí: trubka měří vně 60,3 mm, zatímco adaptér je opracován pro vnější průměr 50 mm. Ani jeden štítek není špatný. Díly jednoduše patří do dvou různých systémů velikosti a IPS je ten, který zachytí většinu projektových týmů.
Zde je nejprve krátká odpověď. IPS (Iron Pipe Size) je severoamerické nominální označení. Od 1/2 palce výše se číslo v názvu neshoduje ani s vnějším průměrem, ani s vrtáním. Co opravuje, je vnější průměr, zděděný přímo z ocelové trubky: 1 v IPS je vždy vnější průměr 33,4 mm, 2 palce je vždy 60,3 mm, 4 palce je vždy 114,3 mm, bez ohledu na tloušťku stěny. Metrická termoplastická trubka funguje opačně — DN 50 znamená vnější průměr 50 mm. Tyto dva systémy se nezaměňují v žádné velikosti a jejich smíchání v jednom kusu materiálu je nejčastějším důvodem selhání prvního tavného spoje nebo slzení příruby při uvádění do provozu.
Následuje, co číslo IPS skutečně řídí, jak se shoduje s metrickými velikostmi a jak udržet potrubí, armatury a ventily rozměrově konzistentní na jedné úloze.
Co vlastně IPS znamená a proč je číslo zavádějící
IPS vyrostl z praxe železných a ocelových trubek v devatenáctém století. Výrobci standardizovali vnější průměr tak, aby do sebe zapadaly závity, spojky a příruby z různých fréz; když byla potřeba těžší stěna pro vyšší tlak, zesilovali stěnu dovnitř a nechali vnější povrch nedotčený. Toto jediné rozhodnutí stále řídí systém a vysvětluje, proč se potrubí Schedule 40 a Schedule 80 stejné jmenovité velikosti šroubuje do stejné tvarovky, přičemž nese zřetelně odlišné otvory.
Termoplastická trubka používá stejnou logiku pod jiným slovníkem. Tloušťka stěny je dána tlakovou třídou – vyjádřenou jako SDR nebo jako jmenovitý tlak, např. 1,0 MPa nebo 1,6 MPa – přičemž vnější průměr zůstává neměnný. Potrubí PPH s vnějším průměrem 63 mm nese zhruba 5,7 mm stěnu ve třídě 1,6 MPa a zhruba 3,6 mm stěnu v 1,0 MPa. Stejný vnější průměr, stejné tvarovky, jiný otvor, jiný průtok.
Tabulka 1: Jmenovité velikosti IPS a pevné vnější průměry, které popisují, převzaté z rozměrů ocelových trubek.
Neminální velikost IPS
Vnější průměr (in)
Vnější průměr (mm)
1/2 palce
0.840
21.3
3/4 palce
1.050
26.7
1 palec
1.315
33.4
1-1/4 palce
1.660
42.2
1-1/2 palce
1.900
48.3
2 palce
2.375
60.3
3 palce
3.500
88.9
4 palce
4.500
114.3
Přečtěte si pozorně třetí sloupec. Trubka "1 palce" má průměr 33,4 mm, což je o více než třetinu větší, než název napovídá, zatímco 1/2" trubka má 21,3 mm spíše než 12,7 mm. Každý, kdo převede nominální hodnotu rovnou na milimetry, se bude mýlit v obou směrech, ve stejném pořadí.
IPS a metrické velikosti nenahrazují žádný průměr
Lákavou zkratkou je považovat 2 palce za 50 mm a jít dál. Nejbližší metrické velikosti termoplastu jsou blízko, ale chyba probíhá oběma směry, což je přesně to, co činí předpoklad nebezpečným: pod 1-1/4 v potrubí IPS je o něco větší než metrický ekvivalent a od 1-1/2 nahoru je o něco menší. Posádka, která jednou "opraví" kresbu a pak znovu použije pravidlo jinde, nakonec objedná nesprávné díly.
Obrázek 1: Vnější průměry IPS vůči nejbližším metrickým velikostem termoplastů. Dvě řady se kříží o 1-1/2 palce.
Tabulka 2: Velikosti IPS ve srovnání s nejbližšími metrickými vnějšími průměry termoplastů. Mezera mění znaménko kolem 1-1/2 palce, takže neplatí žádné jednoduché pravidlo pro substituci.
Neminální velikost IPS
IPS vnější průměr (mm)
Nejbližší metrický vnější průměr (mm)
Rozdíl (mm)
Přímo zaměnitelné
1/2 palce
21.3
20
1.3
Ne
3/4 palce
26.7
25
1.7
Ne
1 palec
33.4
32
1.4
Ne
1-1/4 palce
42.2
40
2.2
Ne
1-1/2 palce
48.3
50
-1.7
Ne
2 palce
60.3
63
-2.7
Ne
Mezera 0,2 mm až 2,7 mm na místě znamená, že z neshodných dílů nelze sestavit žádný tavný spoj a žádný přírubový spoj. Stavení hrdla závisí na vnějším průměru trubky vstupujícího do otvoru tvarovky v rámci tolerance výrobce, takže trubka 60,3 mm nebude sedět v hrdle seříznutém na 50 mm a trubka 50 mm bude sedět volně v hrdle seříznutém na 60,3 mm. Přírubové adaptéry již nejsou shovívavé, protože kružnice šroubu, počet otvorů a rozměry čela se také liší mezi vzory ANSI Class 150 a PN 10/16, i když vrtání nominálně souhlasí.
Stejná jmenovitá velikost může skrývat dva různé otvory
Rozhodnutí o velikosti se zřídka zastaví na vnějším průměru. Průtok závisí na vrtání a vrtání se nastavuje spíše podle tlakové třídy než podle jmenovité velikosti na výkresu.
Vezměte trubku o průměru 63 mm. Ve třídě 1,6 MPa je stěna asi 5,7 mm, přičemž otvor je téměř 51,6 mm. Ve třídě 1,0 MPa stěna klesne na zhruba 3,6 mm a otvor se otevře na cca 55,8 mm. To je zhruba 8procentní rozdíl v průměru a asi o 17 procent větší průtoková plocha při nižší tlakové třídě – dost na posunutí rychlosti v potrubí a často dost na změnu provozního bodu čerpadla.
Obrázek 2: Rychlost vůči průtoku pro dvě trubky o průměru 63 mm. Těžší stěna 1,6 MPa zvyšuje rychlost při stejném průtoku.
Rychlost je číslo, které je třeba sledovat. U termoplastického potrubí udržují trvalé rychlosti mezi zhruba 1 a 2,5 m/s zvládnutelné riziko ztráty tlaku a rázu; nad tímto rozsahem může rychlé uzavření ventilu tlačit tlakovou špičku za krátkodobou pevnost materiálu. Vztah mezi průměrem, průtokem, rychlostí a tlakem je podrobněji popsán v naší poznámce na jak souvisí průměr potrubí, průtok, rychlost a tlak , který stojí za přečtení, než bude velikost řádku opravena.
Teplota přidává druhou korekci. Jmenovité tlaky termoplastů jsou uváděny při 20 °C a přípustný pracovní tlak klesá s rostoucí provozní teplotou, takže trubka 1,6 MPa při 60 °C není trubka 1,6 MPa. Výběr průměru a výběr tlakové třídy by proto měly být prováděny společně, nikoli jeden po druhém.
Dimenzování armatur a ventilů pro potrubí, které skutečně máte
Jakmile je systém dimenzování ustálen, zbytek kusovníku by měl následovat. Armatury a ventily jsou dimenzovány podle vnějšího průměru potrubí a stěny, takže řada sestavená z metrických komponent PPH by neměla být doplněna díly IPS, jakkoli jsou tyto dva názvy na papíře blízké.
Na straně trubky vyrábíme trubky PPH, PPN a PVDF v metrických vnějších průměrech od 20 mm výše, s tlakovou třídou vytištěnou na štítku, aby bylo možné ověřit vrt před montáží.
Na straně kování zvolte typ spoje před velikostí, protože oba jsou propojeny. Tavné hrdlo je nejrychlejší volbou v menších velikostech; tvarovky pro krátké tupé a prodloužené tupé svary vyhovují větším průměrům a vyšším tlakovým třídám; přírubové adaptéry a opěrné kroužky se používají tam, kde je třeba z důvodu údržby přerušit chod nebo přivázat k přírubovému ventilu.
Ventily přidávají ještě jedno rozhodnutí. Dvojité šroubovací konce umožňují odšroubování a údržbu kulového ventilu bez řezání potrubí, zatímco přírubové konce vyhovují větším vrtání a vyšším točivým momentům. V každém případě musí být koncové připojení dimenzováno na stejný vnější průměr jako potrubí, mezi kterým je umístěno – ventil popsaný jako „2 palce“ nepřemostí potrubí 60,3 mm a potrubí 50 mm.
Objednejte potrubí, tvarovky a ventily z jednorozměrného systému, jedné materiálové skupiny a jedné tlakové třídy a riziko montáže se vrátí zpět k běžnému řemeslu.
Pětiminutová kontrola velikosti před uvolněním PO
Potvrďte referenční systém na výkresu: uveďte, zda se jedná o specifikaci IPS nebo metrický vnější průměr, a odpověď zapište do rohového razítka, nenechte ji implikovat.
Měřte, místo abyste předpokládali. Zkontrolujte vnější průměr dodané trubky posuvným měřítkem ve třech bodech po délce a porovnejte jej s otvorem tvarovky, nikoli se jmenovitou velikostí na balicím listu.
Přizpůsobte tlakovou třídu pracovní teplotě a tlaku společně, pamatujte na to, že publikovaná hodnota je uvedena při 20 °C.
Vypočítejte vrtání, poté plochu proudění a poté rychlost. Dvě trubky se stejným vnějším průměrem se mohou lišit přibližně o 17 procent v oblasti proudění, jakmile se změní tloušťka stěny.
Ověřte, že typ spoje je k dispozici ve velikosti, kterou potřebujete, a že svařovací zařízení na místě pokrývá tento rozsah průměrů.
Zkontrolujte vzor příruby. Příruby ANSI třídy 150 a PN 10/16 se liší v kružnici šroubu a počtu otvorů, i když čela vypadají podobně.
Žádná z těchto kontrol jednotlivě netrvá dlouho. Když se vynechají společně, jsou obvyklým důvodem, proč se odstávka prodlouží o jeden den, zatímco se získá náhradní díl.
Často kladené otázky
Je IPS stejný jako NPT?
Ne. IPS popisuje řadu trubek s vnějším průměrem, zatímco NPT popisuje tvar závitu vyříznutého na tuto trubku. Tyto dva spolu v praxi souvisí – závit 1 v NPT je vyříznut na trubce s vnějším průměrem 33,4 mm – ale trubka může mít velikost IPS, aniž by na sobě měla jakýkoli závit.
Má trubka IPS 1 v vrtání 1?
Téměř nikdy. V oceli podle tabulky 40 je vrtání trubky 1 v IPS kolem 26,6 mm a v termoplastické trubce je vrtání nastaveno podle SDR nebo tlakové třídy spíše než podle pevného plánu. Vnější průměr je jediný rozměr, který jmenovitá velikost spolehlivě předpovídá.
Lze IPS potrubí připojit přímo k metrickému potrubí?
Nikoli pomocí hrdlového tavení nebo tupého svařování, protože vnější průměry se liší více, než dovoluje jakákoli tavná tolerance. Přechod vyžaduje účelově vyrobený adaptér nebo přírubový spoj, u kterého byly obě strany od počátku specifikovány podle stejného standardu příruby.
Jaké velikosti a materiály jsou k dispozici pro metrické systémy?
Náš sortiment trubek zahrnuje β-PPH, PPN a PVDF v třídách 1,0 MPa, 1,6 MPa a 6 MPa v závislosti na materiálu, podporovaný vhodnými tvarovkami v nátrubku, krátkým tupým svarem a prodlouženým tupým svarem, plus kulové, klapkové, zpětné a patní ventily se spojovacím nebo přírubovým koncem.
Správná velikost hned napoprvé
Pokud byla dodána specifikace s údaji IPS a potřebujete metrický ekvivalent, nejbezpečnějším způsobem je pracovat s vnějším průměrem a tlakovou třídou spíše než z nominálního čísla. Zašlete nám nákres, médium, pracovní teplotu a požadovaný průtok a my vám potvrdíme, jaká metrická velikost a tlaková třída bude skutečně odpovídat lince – a jaké armatury a ventily je třeba objednat vedle ní.
Náš technický tým můžete kontaktovat prostřednictvím kontaktní stránku a my se vrátíme se seznamem velikostí, které můžete přímo citovat.
Odstávková četa v chemické továrně měla před restartem jeden úkol: vyměnit netěsné těsnění na ventilu dvanáct metrů uvnitř plně svařovaného potrubí PPH. Přeříznutí trubky znamenalo novou cívku, nový svar, čekání na chlazení a druhou tlakovou zkoušku, čtyři hodiny navíc podle plánu, aniž by byla žádná rezerva. Jed...
Nákup plastového kulového ventilu dotazem "prodáváte je?" je to, jak projekty nakonec platí dvakrát. To, co ve skutečnosti rozhoduje o tom, zda plastový kulový ventil běží tiše po dobu pěti let nebo selže hned v prvním, je materiál tělesa, elastomer těsnění a způsob připojení tělesa ventilu k potrubí – nikoli jed...
Dva montéři, jedna cívka po 2 v PVDF trubce a přepravka přírubových adaptérů DN 50. Vše dorazí podle plánu a nic nesedí: trubka měří vně 60,3 mm, zatímco adaptér je opracován pro vnější průměr 50 mm. Ani jeden štítek není špatný. Díly jednoduše patří do dvou různých systémů velikosti a IPS je ten, který zachytí v...