Objaśnienie rozmiaru rur IPS: średnice zewnętrzne, odpowiedniki metryczne i wybór łącznika

Dwóch monterów, jedna cewka po 2 sztuki z rury PVDF i skrzynka z adapterami kołnierzowymi DN 50. Wszystko dociera zgodnie z harmonogramem i nic nie pasuje: rura ma średnicę zewnętrzną 60,3 mm, a adapter jest obrobiony na średnicę zewnętrzną 50 mm. Żadna etykieta nie jest błędna. Części po prostu należą do dwóch różnych systemów wymiarowania, a IPS to ten, który przyciąga większość zespołów projektowych.

Oto pierwsza krótka odpowiedź. IPS (rozmiar rury żelaznej) to oznaczenie nominalne w Ameryce Północnej. Od 1/2 wysokości liczba w nazwie nie odpowiada ani średnicy zewnętrznej, ani otworowi. Naprawia jedynie średnicę zewnętrzną odziedziczoną bezpośrednio z rury stalowej: 1 cal IPS to zawsze 33,4 mm OD, 2 cale to zawsze 60,3 mm, 4 cale to zawsze 114,3 mm, niezależnie od grubości ścianki. Metryczne rury termoplastyczne działają odwrotnie — DN 50 oznacza średnicę zewnętrzną 50 mm. Obydwa systemy nie zamieniają się ze sobą pod żadnym względem, a zmieszanie ich w ramach jednego zestawienia materiałów jest najczęstszą przyczyną awarii pierwszego złącza termojądrowego lub pękania kołnierza podczas uruchamiania.

Poniżej opisano, co faktycznie kontroluje numer IPS, jak wypada on w stosunku do rozmiarów metrycznych i jak zachować spójność wymiarową rur, złączek i zaworów w ramach jednego zadania.

Co właściwie oznacza IPS i dlaczego liczba ta wprowadza w błąd

Firma IPS wyrosła z dziewiętnastowiecznej praktyki wytwarzania rur żelaznych i stalowych. Producenci ujednolicili średnicę zewnętrzną, tak aby gwinty, złącza i kołnierze z różnych walcowni pasowały do ​​siebie; gdy do wyższego ciśnienia potrzebna była cięższa ściana, pogrubili ją do wewnątrz i pozostawili OD nietkniętą. Ta pojedyncza decyzja w dalszym ciągu reguluje system i wyjaśnia, dlaczego rury z harmonogramu 40 i harmonogramu 80 o tym samym nominalnym rozmiarze wkręca się w tę samą złączkę, mając jednocześnie zauważalnie różne średnice otworów.

Rury termoplastyczne stosują tę samą logikę w innym słownictwie. Grubość ścianki jest ustalana na podstawie klasy ciśnienia — wyrażonej jako SDR lub jako ciśnienie nominalne, np. 1,0 MPa lub 1,6 MPa — podczas gdy średnica zewnętrzna pozostaje stała. Rura PPH o średnicy zewnętrznej 63 mm ma ściankę o grubości około 5,7 mm przy ciśnieniu 1,6 MPa i ściankę o grubości około 3,6 mm przy ciśnieniu 1,0 MPa. Ta sama średnica zewnętrzna, te same złączki, inny otwór, inny przepływ.

Przeczytaj uważnie trzecią kolumnę. Rura „1-calowa” ma średnicę 33,4 mm, czyli o ponad jedną trzecią większą, niż sugeruje nazwa, podczas gdy rura 1/2 cala ma średnicę 21,3 mm, a nie 12,7 mm. Każdy, kto przeliczy liczbę nominalną bezpośrednio na milimetry, będzie się mylił w obu kierunkach, w tej samej kolejności.

Rozmiary IPS i metryczne nie są substytutami w żadnej średnicy

Kuszącym skrótem jest potraktowanie 2 cali jako 50 mm i przejście dalej. Najbliższe metryczne rozmiary tworzyw termoplastycznych są zbliżone, ale błąd występuje w obu kierunkach, co właśnie czyni założenie niebezpiecznym: poniżej 1-1/4 w rurze IPS jest nieco większa niż odpowiednik metryczny, a od 1-1/2 w górę jest nieco mniejsza. Załoga, która raz „poprawia” rysunek, a następnie ponownie wykorzystuje tę zasadę w innym miejscu, w końcu zamówi niewłaściwe części.

Na miejscu odstęp od 0,2 mm do 2,7 mm oznacza, że z niedopasowanych części nie można złożyć złącza zgrzewanego ani złącza kołnierzowego. Stopienie kielicha zależy od średnicy zewnętrznej rury wchodzącej do otworu złączki w granicach tolerancji producenta, zatem rura o średnicy 60,3 mm nie będzie osadzona w kielichu wyciętym na 50 mm, a rura 50 mm będzie luźna w wycięciu kielicha na 60,3 mm. Adaptery kołnierzowe nie są już wybaczające, ponieważ rozstaw śrub, liczba otworów i wymiary czołowe również różnią się w zależności od wzorców ANSI klasy 150 i PN 10/16, nawet jeśli średnica otworu jest nominalnie dopasowana.

Ten sam rozmiar nominalny może ukryć dwa różne otwory

Decyzje dotyczące rozmiaru rzadko kończą się na średnicy zewnętrznej. Przepustowość zależy od średnicy otworu, a średnica otworu jest ustalana na podstawie klasy ciśnienia, a nie średnicy nominalnej na rysunku.

Weź rurę o średnicy zewnętrznej 63 mm. W klasie 1,6 MPa ścianka ma grubość około 5,7 mm, pozostawiając otwór o średnicy około 51,6 mm. W klasie 1,0 MPa grubość ścianki spada do około 3,6 mm, a otwór otwiera się do około 55,8 mm. Oznacza to w przybliżeniu 8 procent różnicy w średnicy i około 17 procent większy obszar przepływu przy niższej klasie ciśnienia — wystarczająco dużo, aby zmienić prędkość w linii i wystarczająco często, aby zmienić punkt pracy pompy.

Prędkość to liczba, którą należy obserwować. W przypadku rurociągów termoplastycznych, stałe prędkości w zakresie od około 1 do 2,5 m/s pozwalają na kontrolowanie utraty ciśnienia i ryzyka udaru; powyżej tego zakresu szybkie zamknięcie zaworu może spowodować wzrost ciśnienia powyżej krótkotrwałej wytrzymałości materiału. Zależność pomiędzy średnicą, natężeniem przepływu, prędkością i ciśnieniem została opisana bardziej szczegółowo w naszej nocie jaki związek ma średnica rury, natężenie przepływu, prędkość i ciśnienie , co warto przeczytać przed ustaleniem rozmiaru linii.

Temperatura dodaje drugą korektę. Wartości ciśnienia tworzyw termoplastycznych podano dla temperatury 20°C, a dopuszczalne ciśnienie robocze spada wraz ze wzrostem temperatury roboczej, zatem rura 1,6 MPa w temperaturze 60°C nie jest rurą 1,6 MPa. Dlatego też wyboru średnicy i klasy ciśnienia należy dokonać łącznie, a nie jeden po drugim.

Dobór złączek i zaworów do faktycznie posiadanej rury

Po ustaleniu systemu wymiarowania, reszta zestawienia materiałów powinna być zgodna z nim. Łączniki i zawory są dobierane w zależności od zewnętrznej średnicy i ścianki rury, zatem rurociągu zbudowanego z metrycznych komponentów PPH nie należy uzupełniać częściami IPS, niezależnie od tego, jak bardzo te dwie nazwy wyglądają na papierze.

Jeśli chodzi o rury, produkujemy rury PPH, PPN i PVDF w metrycznych średnicach zewnętrznych od 20 mm wzwyż, z klasą ciśnienia wydrukowaną na etykiecie, aby można było potwierdzić średnicę otworu przed montażem.

Rury β-PPH 1,6 MPa do rur metrycznych Zobacz opcje rur β-PPH o ciśnieniu znamionowym 1,6 MPa i metrycznych średnicach zewnętrznych od DN15/D20 w górę do skoordynowanych zespołów rur z tworzyw sztucznych. Zobacz produkt →

Po stronie dopasowania wybierz typ złącza przed rozmiarem, ponieważ oba są ze sobą powiązane. Zgrzewanie gniazdowe to najszybsza opcja w mniejszych rozmiarach; krótkie i wydłużone złącza do spawania doczołowego pasują do większych średnic i wyższych klas ciśnienia; adaptery kołnierzowe i pierścienie oporowe są stosowane tam, gdzie konieczne jest przerwanie przebiegu w celu konserwacji lub połączenie go z zaworem kołnierzowym.

Adapter kołnierzowy β-PPH do połączeń rurowych z tworzyw sztucznych Połącz odcinki rur lub połącz je z zaworami kołnierzowymi za pomocą adaptera kołnierzowego β-PPH, oferowanego w rozmiarach od DN15/D20 do DN300/D315. Zobacz produkt →

Zawory dodają jeszcze jedną decyzję. Podwójne końcówki przyłączeniowe umożliwiają odkręcenie i serwisowanie zaworu kulowego bez przecinania przewodu, natomiast końcówki kołnierzowe nadają się do większych średnic i wyższych momentów obrotowych. Tak czy inaczej, złącze końcowe musi mieć tę samą średnicę zewnętrzną, co rura, pomiędzy którą jest umieszczone — zawór opisany jako „2 cale” nie będzie mostkować rury o średnicy 60,3 mm i rury o średnicy 50 mm.

Zawór kulowy z podwójnym złączem β-PPH i pokrętłem regulacji przepływu Przejrzyj ten zawór kulowy z podwójnym złączem β-PPH ze wskaźnikiem uchwytu, blokadą nakrętki i tarczą kątową do kontroli przepływu w instalacjach rurowych z tworzyw sztucznych. Zobacz produkt →

Zamów rury, kształtki i zawory z jednego systemu wymiarowego, jednej rodziny materiałów i jednej klasy ciśnienia, a ryzyko montażu spadnie do zwykłego rzemiosła.

Pięciominutowa kontrola rozmiaru przed wydaniem zamówienia zakupu

1. Potwierdź system odniesienia na rysunku: określ, czy specyfikacja dotyczy średnicy zewnętrznej IPS, czy metrycznej, i wpisz odpowiedź w tabelce tytułowej, zamiast pozostawiać ją dorozumianą.
2. Mierz zamiast zakładać. Sprawdź średnicę zewnętrzną dostarczonej rury za pomocą suwmiarki w trzech punktach na całej długości i porównaj ją z otworem montażowym, a nie z średnicą nominalną podaną na liście przewozowej.
3. Dopasuj klasę ciśnienia do temperatury roboczej i ciśnienia, pamiętając, że opublikowana wartość znamionowa jest podana dla temperatury 20°C.
4. Oblicz średnicę, następnie powierzchnię przepływu, a następnie prędkość. Dwie rury o tej samej średnicy zewnętrznej mogą różnić się obszarem przepływu o około 17 procent, gdy zmieni się grubość ścianki.
5. Sprawdź, czy typ złącza jest dostępny w wymaganym rozmiarze i czy sprzęt do zgrzewania na miejscu obejmuje ten zakres średnic.
6. Sprawdź wzór kołnierza. Kołnierze ANSI klasy 150 i PN 10/16 różnią się rozstawem śrub i liczbą otworów, nawet jeśli powierzchnie wyglądają podobnie.

Żadna z tych kontroli indywidualnie nie zajmuje dużo czasu. Pomijane razem, stanowią one najczęstszą przyczynę przedłużenia przestoju o jeden dzień w związku z pozyskaniem części zamiennej.

Często zadawane pytania

Czy IPS to to samo co NPT?

Nie. IPS opisuje serię średnic zewnętrznych rury, podczas gdy NPT opisuje gwint wycięty na tej rurze. W praktyce są one ze sobą powiązane — gwint 1 cal NPT jest nacinany na rurze o średnicy zewnętrznej 33,4 mm — ale rura może mieć rozmiar IPS bez żadnego gwintu.

Czy rura IPS o średnicy 1 cala ma otwór o średnicy 1 cala?

Prawie nigdy. W przypadku stali Schedule 40 średnica rury IPS o średnicy 1 cala wynosi około 26,6 mm, a w przypadku rur termoplastycznych średnica otworu jest ustalana na podstawie SDR lub klasy ciśnienia, a nie ustalonego harmonogramu. Średnica zewnętrzna to jedyny wymiar, który można wiarygodnie przewidzieć na podstawie rozmiaru nominalnego.

Czy rurę IPS można łączyć bezpośrednio z rurą metryczną?

Nie przez wtopienie kielicha lub zgrzewanie doczołowe, ponieważ średnice zewnętrzne różnią się o więcej, niż pozwala na to tolerancja wtopienia. Przejście wymaga specjalnie zaprojektowanego adaptera lub połączenia kołnierzowego, w którym obie strony zostały od początku dostosowane do tego samego standardu kołnierza.

Jakie rozmiary i materiały są dostępne dla systemów metrycznych?

Nasz asortyment rur obejmuje β-PPH, PPN i PVDF w klasach 1,0 MPa, 1,6 MPa i 6 MPa, w zależności od materiału, wsparte pasującymi łącznikami z kielichem topliwym, krótkimi i wydłużonymi spoinami doczołowymi, a także zawory kulowe, motylkowe, zwrotne i stopowe z końcówkami złączkowymi lub kołnierzowymi.

Wybór odpowiedniego rozmiaru za pierwszym razem

Jeśli otrzymano specyfikację zawierającą dane IPS i potrzebny jest odpowiednik metryczny, najbezpieczniejszą metodą jest praca na podstawie średnicy zewnętrznej i klasy ciśnienia, a nie liczby nominalnej. Prześlij nam rysunek, medium, temperaturę roboczą i wymagane natężenie przepływu, a my potwierdzimy, jaki rozmiar metryczny i klasa ciśnienia będzie faktycznie pasować do linii oraz jakie złączki i zawory należy do niej zamówić.

Z naszym zespołem technicznym można się skontaktować poprzez strona kontaktowa , a my wrócimy z listą rozmiarów, którą możesz bezpośrednio zacytować.