Hướng dẫn lịch trình đường ống hoàn chỉnh: Từ SCH 5S đến SCH XXS

Lịch trình ống là gì? Giải thích về phân loại độ dày thành ống

Danh mục ống (SCH) là hệ thống chỉ định độ dày thành tiêu chuẩn cho ống thép, được xác định bởi ASME B36.10 cho ống thép cacbon và hợp kim, và ASME B36.19 cho ống thép không gỉ. Hệ thống lịch trình được phát triển để cung cấp một phương pháp có hệ thống để xác định độ dày thành ống theo các kích thước danh nghĩa khác nhau, đảm bảo khả năng thay thế lẫn nhau và khả năng chịu áp lực có thể dự đoán được. Số lịch trình càng cao thì thành ống càng dày đối với đường kính danh nghĩa nhất định.

Nguồn gốc của hệ thống đánh số lịch trình liên quan đến công thức đánh giá áp suất gần đúng: Sch=1000 x P/S, trong đó P là áp suất bên trong cho phép tính bằng psi và S là ứng suất sợi cho phép tính bằng psi. Ví dụ, SCH 40 ban đầu được thiết kế cho áp suất làm việc 400 psi ở mức ứng suất 10.000 psi. Trong khi các giá trị ứng suất cho phép hiện đại đã thay đổi, các số trong lịch trình vẫn là các ký hiệu được tiêu chuẩn hóa. Hiểu được mối quan hệ này là rất quan trọng đối với các kỹ sư khi lựa chọn đường ống cho các điều kiện nhiệt độ và áp suất cụ thể.

Độ dày thành quyết định trực tiếp đến khả năng chịu áp của đường ống. Thành dày hơn mang lại mức áp suất cao hơn nhưng lại tăng thêm trọng lượng và chi phí. Hệ thống lịch trình cho phép các kỹ sư lựa chọn sự cân bằng tối ưu giữa công suất chịu áp lực và tính kinh tế. Để biết cách tính toán mức áp suất chi tiết, hãy tham khảo Hướng dẫn xếp hạng áp suất đường ống của chúng tôi.

Biểu đồ lịch trình đường ống hoàn chỉnh (SCH 5S - SCH XXS)

Ống khoan nhỏ (1/2" - 4")

Ống khoan trung bình (6" - 24")

Ống khoan lớn (26" - 48")

Đối với đường ống lớn hơn 24", hệ thống lịch trình thay đổi. Độ dày thành được chỉ định là SCH 20, SCH 30, SCH 40, SCH 60, SCH 80 và SCH 100. Những kích thước lớn hơn này thường được sản xuất dưới dạng ống hàn (LSAW hoặc SSAW) do việc sản xuất liền mạch trở nên không thực tế trên 24" OD. Giá trị độ dày thành ống có đường kính lớn ít được tiêu chuẩn hóa hơn và người mua nên tham khảo các thông số kỹ thuật cụ thể của dự án. Nhà sản xuấtPipe cung cấp ống có đường kính lớn lên tới 48" OD với độ dày thành từ 6,35 mm đến 25,4 mm.

So sánh chi tiết SCH 40 và SCH 80

SCH 40 là lịch trình đường ống được chỉ định phổ biến nhất trong các ứng dụng công nghiệp. Nó tương đương với chỉ định độ dày thành "Tiêu chuẩn" (STD) lịch sử cho các kích thước lên tới 10", mặc dù STD trên 10" có độ dày thành khác với SCH 40. SCH 40 cung cấp khả năng chịu áp lực phù hợp cho hầu hết các ứng dụng dịch vụ chung và mang lại giá trị tổng thể tốt nhất về tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng. Nó được chỉ định cho các hệ thống nước, khí nén, hơi nước (áp suất thấp đến trung bình) và các ứng dụng kết cấu chung.

SCH 80, trước đây được gọi là "Extra Strong" (XS) cho kích thước nhỏ hơn, cung cấp thành dày hơn khoảng 30-80% so với SCH 40 tùy thuộc vào kích thước. Độ dày thành tăng lên này chuyển trực tiếp thành áp suất làm việc cao hơn. Ví dụ, ống thép carbon SCH 80 2 inch có áp suất làm việc gấp khoảng 1,5 lần so với SCH 40. SCH 80 được chọn cho các hệ thống thủy lực áp suất cao, đường dẫn hơi nước trên 300 psi, điều kiện vận hành khắc nghiệt và những nơi cần có thêm khả năng chống ăn mòn. Hình phạt về trọng lượng là đáng kể: SCH 80 thường có giá cao hơn 40-80% so với SCH 40 cho cùng một kích thước danh nghĩa do có thêm vật liệu.

Lịch trình chung Tham khảo nhanh

SCH 5S / 10Slà những tấm vách mỏng nhất, chủ yếu được sử dụng cho ống thép không gỉ trong các ứng dụng vệ sinh và chế biến thực phẩm áp suất thấp. Hậu tố "S" cho biết các lịch trình này dành riêng cho tiêu chuẩn thép không gỉ ASME B36.19. SCH 5S phổ biến trong các dây chuyền sản xuất sữa và nước giải khát có tốc độ dòng chảy vừa phải và áp suất thấp. SCH 10S cung cấp độ bền cao hơn một chút trong khi vẫn nhẹ và dễ hàn. Những tấm ván-mỏng này thường không được sử dụng cho ống thép cacbon trong các ứng dụng chịu áp lực.

SCH 40 / STDlà độ dày thành tiêu chuẩn ngành-cho đường ống công nghiệp nói chung. Nó thể hiện sự cân bằng tốt nhất về công suất áp suất, trọng lượng và chi phí cho hầu hết các ứng dụng. SCH 40 là thông số kỹ thuật mặc định cho các ứng dụng phân phối nước, hệ thống khí nén, hơi nước có áp suất vừa phải và các ứng dụng kết cấu. Đây là lịch trình dự trữ phổ biến nhất trong kho của các nhà phân phối ống trên toàn thế giới.

SCH 80 / XScung cấp thêm độ dày thành cho các ứng dụng áp suất cao hơn. Nó được chỉ định khi áp suất làm việc vượt quá khả năng của SCH 40, khi cần bổ sung thêm khả năng chống ăn mòn hoặc khi yêu cầu về độ bền cơ học yêu cầu thành dày hơn. XS (Extra Strong) là ký hiệu truyền thống gần tương đương với SCH 80 cho cỡ 8" trở xuống, mặc dù mối quan hệ chính xác thay đổi tùy theo kích cỡ.

SCH 160 / XXSđại diện cho những bức tường dày nhất trong hệ thống lịch trình tiêu chuẩn. XXS (Double Extra Strong) cung cấp độ dày thành tối đa có sẵn như một sản phẩm tiêu chuẩn. Các lịch trình này được sử dụng trong các ứng dụng áp suất cực-cao{3}}, chẳng hạn như hệ thống thủy lực, dây chuyền phun hóa chất áp suất-cao và dịch vụ quan trọng yêu cầu giới hạn an toàn tối đa. Trọng lượng trên mỗi mét có thể cao hơn gấp đôi so với SCH 40 đối với cùng kích thước danh nghĩa.

Lên lịch sự khác biệt theo vật liệu

Danh mục ống thép cacbon được xác định theo ASME B36.10, trong khi danh mục ống thép không gỉ tuân theo ASME B36.19. Sự khác biệt chính là các lịch trình bằng thép không gỉ có hậu tố "S" (SCH 5S, 10S, 40S, 80S) có cùng đường kính bên ngoài như các đối tác bằng thép carbon nhưng có thể có độ dày thành khác nhau. Đối với SCH 40S và SCH 80S, độ dày thành giống hệt với thép cacbon SCH 40 và SCH 80 đối với kích thước từ 12" trở xuống. Tuy nhiên, đối với SCH 5S và SCH 10S, độ dày thành thép không gỉ mỏng hơn bất kỳ danh mục thép cacbon nào, phản ánh việc sử dụng thép không gỉ thông thường trong các ứng dụng có công suất nhẹ hơn.

Hậu tố "S" biểu thị rõ ràng rằng lịch trình theo tiêu chuẩn ASME B36.19. Khi đặt hàng ống thép không gỉ, điều quan trọng là phải chỉ định lịch trình "S" để đảm bảo cung cấp độ dày thành chính xác. Ví dụ: đặt hàng "Ống thép không gỉ SCH 10S 304L 4 inch" đảm bảo ống đi theo thành mỏng hơn của tiêu chuẩn thép không gỉ thay vì tiêu chuẩn thép carbon nặng hơn.

Cách chọn lịch trình ống theo áp suất

Việc lựa chọn sơ đồ đường ống dựa trên áp suất tuân theo mối quan hệ cơ bản được xác định bởi Công thức Barlow: t=(P x D) / (2S), trong đó t là độ dày thành ống tối thiểu, P là áp suất thiết kế, D là đường kính ngoài và S là ứng suất cho phép ở nhiệt độ thiết kế. Sau khi tính toán độ dày thành yêu cầu tối thiểu, kỹ sư sẽ bổ sung thêm phụ cấp ăn mòn (thường là 1,5-3,0 mm đối với thép cacbon) và chọn bảng tiêu chuẩn cao hơn tiếp theo để cung cấp ít nhất tổng độ dày yêu cầu.

Nhiệt độ giảm ảnh hưởng đáng kể đến giá trị ứng suất cho phép. ASME Phần II Phần D cung cấp các bảng ứng suất cho phép đối với tất cả các vật liệu ống thông thường ở các nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, A106 Gr.B có ứng suất cho phép là 137,9 MPa ở 38 độ nhưng chỉ 68,9 MPa ở 450 độ. Mức giảm 50% này có nghĩa là đường ống thích hợp ở nhiệt độ môi trường xung quanh có thể cần một lịch trình dày hơn ở nhiệt độ cao. Luôn xác minh ứng suất cho phép ở nhiệt độ vận hành tối đa trước khi hoàn tất việc lựa chọn lịch trình.

Hệ số an toàn được tích hợp trong giá trị ứng suất cho phép. ASME B31.3 sử dụng hệ số an toàn xấp xỉ 3,5 trên độ bền kéo cuối cùng để xác định ứng suất cho phép. Các yếu tố bổ sung bao gồm hệ số chất lượng đối với ống hàn (thường là 0,85-1,0 tùy thuộc vào loại mối hàn và mức độ kiểm tra) và hệ số chất lượng đúc đối với phụ kiện đúc. Những yếu tố này đảm bảo rằng lịch trình đường ống đã chọn cung cấp đủ biên độ chống lại hư hỏng trong mọi điều kiện vận hành dự kiến.

Danh sách kiểm tra lựa chọn lịch trình đường ống

Bước 1:Xác định áp suất thiết kế và nhiệt độ của hệ thống. Chúng thường được chỉ định trong sơ đồ đường ống và thiết bị (P&ID) hoặc biểu dữ liệu quy trình. Bước 2: Xác định vật liệu ống dựa trên khả năng tương thích chất lỏng, giới hạn nhiệt độ và yêu cầu cơ học. Bước 3: Tra cứu ứng suất cho phép đối với vật liệu đã chọn ở nhiệt độ thiết kế từ ASME Phần II Phần D. Bước 4: Tính toán độ dày thành yêu cầu tối thiểu bằng công thức Barlow, cộng thêm phụ cấp ăn mòn và chọn biểu đồ có độ dày thành tối thiểu (tính đến dung sai sản xuất) bằng hoặc vượt quá giá trị tính toán.

Khả năng cung cấp của chúng tôi

Nhà sản xuấtPipe cung cấp đầy đủ các lịch trình đường ống từ SCH 5S đến XXS. Khả năng ống liền mạch của chúng tôi trải dài từ SCH 40 đến SCH 160 với các kích cỡ từ 1/2" đến 36". Sản phẩm ống hàn của chúng tôi bao gồm SCH 5 đến SCH 80 với kích cỡ từ 1/2" đến 48". Chúng tôi cũng cung cấp khả năng tùy chỉnh độ dày thành không theo tiêu chuẩn cho các dự án đặc biệt yêu cầu kích thước thành trung bình. Tất cả các đường ống đều được cung cấp đầy đủ Chứng chỉ kiểm tra nhà máy và có thể được bên thứ ba{16}kiểm tra.

Cần hỗ trợ về lịch trình đường ống?

Liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để được hướng dẫn chuyên môn và giá cả cạnh tranh cho tất cả các lịch trình đường ống từ SCH 5S đến XXS.

Nhận báo giá