Ce Este Seria de Țeavă? Clasificarea Grosimii Peretelui de Țeavă Explicată
Seria de Țeavă (SCH) este sistemul standardizat de desemnare a grosimii peretelui pentru țevile de oțel, definit de ASME B36.10 pentru țevile din oțel carbon și aliaj, și ASME B36.19 pentru țevile din oțel inoxidabil. Sistemul de serii a fost dezvoltat pentru a oferi o metodă sistematică de specificare a grosimilor peretelui țevii pentru diferite dimensiuni nominale, asigurând interschimbabilitatea și capacitatea predictibilă de presiune. Cu cât numărul seriei este mai mare, cu atât peretele țevii este mai gros pentru un diametru nominal dat.
Originea sistemului de numerotare a seriilor este legată de formula aproximativă a presiunii nominale: Sch = 1000 x P/S, unde P este presiunea internă admisibilă în psi și S este tensiunea admisibilă a fibrei în psi. De exemplu, SCH 40 a fost proiectat inițial pentru o presiune de lucru de 400 psi la un nivel de tensiune de 10.000 psi. În timp ce valorile moderne ale tensiunii admisibile s-au schimbat, numerele seriilor rămân ca denumiri standardizate. Înțelegerea acestei relații este crucială pentru ingineri atunci când selectează țevi pentru condiții specifice de presiune și temperatură.
Grosimea peretelui determină direct capacitatea de reținere a presiunii a țevii. Un perete mai gros oferă o presiune nominală mai mare, dar adaugă greutate și cost. Sistemul de serii permite inginerilor să selecteze echilibrul optim între capacitatea de presiune și economie. Pentru calcule detaliate ale presiunii nominale, consultați Ghidul nostru pentru Presiunea Nominală a Țevilor.
Tabel Complet al Seriilor de Țeavă (SCH 5S - SCH XXS)
Țeavă cu Diametru Mic (1/2" - 4")
| NB (inch) | DN | OD (mm) | SCH 40 WT (mm) | SCH 80 WT (mm) | SCH 160 WT (mm) | XXS WT (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 |
Țeavă cu Diametru Mediu (6" - 24")
| NB (inch) | DN | OD (mm) | SCH 40 WT (mm) | SCH 80 WT (mm) | SCH 120 WT (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 |
Țeavă cu Diametru Mare (26" - 48")
Pentru țevile mai mari de 24", sistemul de serii se schimbă. Grosimea peretelui este specificată ca SCH 20, SCH 30, SCH 40, SCH 60, SCH 80 și SCH 100. Aceste dimensiuni mai mari sunt de obicei produse ca țevi sudate (LSAW sau SSAW), deoarece fabricarea fără sudură devine impracticabilă peste 24" OD. Valorile grosimii peretelui pentru țevile cu diametru mare sunt mai puțin standardizate, iar cumpărătorii ar trebui să se refere la specificațiile specifice ale proiectului. ManufacturerPipe furnizează țevi cu diametru mare până la 48" OD cu grosimi ale peretelui de la 6,35 mm la 25,4 mm.
Comparație Detaliată între SCH 40 și SCH 80
SCH 40 este cea mai frecvent specificată serie de țeavă în aplicațiile industriale. Este echivalentă cu desemnarea istorică a grosimii peretelui "Standard" (STD) pentru dimensiuni până la 10", deși peste 10" STD are o grosime diferită a peretelui față de SCH 40. SCH 40 oferă capacitate adecvată de presiune pentru majoritatea aplicațiilor generale de serviciu și oferă cea mai bună valoare globală în termeni de raport rezistență-greutate. Este specificată pentru sisteme de apă, aer comprimat, abur (presiune scăzută până la moderată) și aplicații structurale generale.
SCH 80, cunoscut istoric ca "Extra Strong" (XS) pentru dimensiuni mai mici, oferă pereți cu aproximativ 30-80% mai groși decât SCH 40, în funcție de dimensiune. Această grosime crescută a peretelui se traduce direct în presiuni de lucru mai mari. De exemplu, o țeavă din oțel carbon SCH 80 de 2 inch are o presiune de lucru de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a SCH 40. SCH 80 este selectată pentru sisteme hidraulice de înaltă presiune, linii de abur peste 300 psi, condiții de serviciu severe și acolo unde este necesară o alocație suplimentară pentru coroziune. Penalizarea de greutate este semnificativă: SCH 80 costă de obicei cu 40-80% mai mult decât SCH 40 pentru aceeași dimensiune nominală, datorită materialului suplimentar.
| Parametru | SCH 40 | SCH 80 |
|---|---|---|
| Grosimea peretelui (4" NB) | 6,02 mm | 8,56 mm |
| Greutate (4" NB) | 16,08 kg/m | 22,32 kg/m |
| Presiune de lucru (4" A106 Gr.B) | ~15,5 MPa | ~23,0 MPa |
| Aplicație principală | Conducte industriale generale | Sisteme de înaltă presiune |
Referință Rapidă pentru Serii Comune
SCH 5S / 10S sunt cele mai subțiri serii de perete, utilizate în principal pentru țevi din oțel inoxidabil în aplicații sanitare de joasă presiune și procesare alimentară. Sufixul "S" indică faptul că aceste serii sunt specifice standardului ASME B36.19 pentru oțel inoxidabil. SCH 5S este comună în liniile de lactate și băuturi, unde viteza de curgere este moderată și presiunea este scăzută. SCH 10S oferă puțin mai multă rezistență, rămânând în același timp ușoară și ușor de sudat. Aceste serii cu perete subțire nu sunt utilizate de obicei pentru țevi din oțel carbon în aplicații sub presiune.
SCH 40 / STD este grosimea standard a peretelui pentru conducte industriale generale. Reprezintă cel mai bun echilibru între capacitatea de presiune, greutate și cost pentru majoritatea aplicațiilor. SCH 40 este specificația implicită pentru distribuția apei, sisteme de aer comprimat, abur la presiune moderată și aplicații structurale. Este cea mai frecvent stocată serie în inventarele distribuitorilor de țevi din întreaga lume.
SCH 80 / XS oferă grosime suplimentară a peretelui pentru aplicații de presiune mai mare. Este specificată atunci când presiunile de lucru depășesc capacitățile SCH 40, atunci când este necesară o alocație suplimentară pentru coroziune sau atunci când cerințele de rezistență mecanică impun un perete mai gros. XS (Extra Strong) este denumirea tradițională care este aproximativ echivalentă cu SCH 80 pentru dimensiuni de 8" și sub, deși relația exactă variază în funcție de dimensiune.
SCH 160 / XXS reprezintă cele mai groase pereți din sistemul standard de serii. XXS (Double Extra Strong) oferă grosimea maximă a peretelui disponibilă ca produs standard. Aceste serii sunt utilizate în aplicații de presiune ultra-înaltă, cum ar fi sisteme hidraulice, linii de injecție chimică de înaltă presiune și servicii critice unde sunt necesare marje maxime de siguranță. Greutatea pe metru poate fi de peste două ori mai mare decât cea a SCH 40 pentru aceeași dimensiune nominală.
Diferențe de Serie în Funcție de Material
Seriile pentru țevi din oțel carbon sunt definite de ASME B36.10, în timp ce seriile pentru țevi din oțel inoxidabil urmează ASME B36.19. Diferența cheie este că seriile din oțel inoxidabil cu sufixul "S" (SCH 5S, 10S, 40S, 80S) au aceleași diametre exterioare ca omoloagele lor din oțel carbon, dar pot avea grosimi diferite ale peretelui. Pentru SCH 40S și SCH 80S, grosimile peretelui sunt identice cu cele ale SCH 40 și SCH 80 din oțel carbon pentru dimensiuni de 12" și sub. Cu toate acestea, pentru SCH 5S și SCH 10S, grosimile peretelui din oțel inoxidabil sunt mai subțiri decât orice serie din oțel carbon, reflectând utilizarea tipică a oțelului inoxidabil în aplicații mai ușoare.
Sufixul "S" denotă explicit că seria provine din standardul ASME B36.19. Atunci când comandați țeavă din oțel inoxidabil, este important să specificați seria "S" pentru a asigura furnizarea grosimii corecte a peretelui. De exemplu, comandarea "4-inch SCH 10S 304L stainless steel pipe" asigură că țeava urmează peretele mai subțire al standardului pentru oțel inoxidabil, nu standardul mai greu pentru oțel carbon.
Cum să Alegeți Seria de Țeavă în Funcție de Presiune
Selectarea seriei de țeavă pe baza presiunii urmează relația fundamentală definită de Formula lui Barlow: t = (P x D) / (2S), unde t este grosimea minimă a peretelui, P este presiunea de proiectare, D este diametrul exterior și S este tensiunea admisibilă la temperatura de proiectare. După calcularea grosimii minime necesare a peretelui, inginerul adaugă alocația pentru coroziune (de obicei 1,5-3,0 mm pentru oțel carbon) și selectează următoarea serie standard mai mare care oferă cel puțin grosimea totală necesară.
Deratizarea datorată temperaturii afectează semnificativ valorile tensiunii admisibile. ASME Secțiunea II Partea D oferă tabele cu tensiuni admisibile pentru toate materialele comune de țeavă la diferite temperaturi. De exemplu, A106 Gr.B are o tensiune admisibilă de 137,9 MPa la 38°C, dar doar 68,9 MPa la 450°C. Această reducere de 50% înseamnă că o țeavă adecvată la temperatura ambiantă poate necesita o serie mai groasă la temperaturi ridicate. Verificați întotdeauna tensiunea admisibilă la temperatura maximă de operare înainte de a finaliza selectarea seriei.
Factorii de siguranță sunt încorporați în valorile tensiunii admisibile. ASME B31.3 utilizează un factor de siguranță de aproximativ 3,5 pe rezistența la tracțiune ultimă pentru determinarea tensiunii admisibile. Factorii suplimentari includ factori de calitate pentru țevi sudate (de obicei 0,85-1,0 în funcție de tipul sudurii și nivelul de inspecție) și factori de calitate pentru piese turnate. Acești factori asigură că seria de țeavă selectată oferă o marjă adecvată împotriva defecțiunilor în toate condițiile de operare anticipate.
Listă de Verificare pentru Selectarea Seriei de Țeavă
Pasul 1: Determinați presiunea de proiectare și temperatura sistemului. Acestea sunt de obicei specificate în diagrama de conducte și instrumentație (P&ID) sau fișa tehnică a procesului. Pasul 2: Identificați materialul țevii pe baza compatibilității cu fluidul, limitelor de temperatură și cerințelor mecanice. Pasul 3: Căutați tensiunea admisibilă pentru materialul selectat la temperatura de proiectare din ASME Secțiunea II Partea D. Pasul 4: Calculați grosimea minimă necesară a peretelui folosind formula lui Barlow, adăugați alocația pentru coroziune și selectați seria a cărei grosime minimă a peretelui (ținând cont de toleranța de fabricație) este egală sau depășește valoarea calculată.
Capacitatea Noastră de Aprovizionare
ManufacturerPipe furnizează gama completă de serii de țevi de la SCH 5S până la XXS. Capacitatea noastră pentru țevi fără sudură acoperă SCH 40 până la SCH 160 în dimensiuni de la 1/2" la 36". Producția noastră de țevi sudate acoperă SCH 5 până la SCH 80 în dimensiuni de la 1/2" la 48". Oferim, de asemenea, personalizarea grosimii peretelui non-standard pentru proiecte speciale care necesită dimensiuni intermediare ale peretelui. Toate țevile sunt furnizate cu Certificate Complete de Testare din Moară și pot fi inspectate de terți.
Aveți Nevoie de Asistență cu Seriile de Țeavă?
Contactați echipa noastră de inginerie pentru îndrumare expertă și prețuri competitive pentru toate seriile de țevi de la SCH 5S la XXS.
