یک لوله 160 میلیمتری HDPE مانند یک مشخصات کامل به نظر میرسد - تا زمانی که دو تامینکننده قطر اسمی یکسان با ضخامت دیوارههای بسیار متفاوت را ذکر کنند. One SDR 11 را با دیوار 14.6 میلی متری ارائه می دهد. SDR 17 دیگر با دیوار 9.5 میلی متری. هر دو "لوله DN160 HDPE" هستند. با این حال فشار کاری اولی 16 بار است، در حالی که فشار دوم به 10 بار محدود شده است. این تفاوت تنها هزینه خط لوله، ظرفیت جریان آن و مشخصات ریسک کل نصب را تغییر می دهد. درک ابعاد لوله HDPE مربوط به خواندن خط کش نیست. این در مورد دانستن این است که چگونه قطر بیرونی، ضخامت دیواره و کلاس SDR با هم کار می کنند تا مشخص کنند که یک لوله واقعاً چه کاری می تواند انجام دهد.
ابعاد لوله HDPE: OD، شناسه و ضخامت دیوار
اندازه لوله پلی اتیلن با قطر بیرونی اسمی (OD) آن مطابق با ISO 4427 و EN 12201 است. قطر داخلی (ID) همیشه یک مقدار مشتق شده است:
ID = OD - 2 × ضخامت دیوار
ضخامت دیوار از طریق نسبت ابعاد استاندارد بیان می شود:
SDR = OD / ضخامت دیوار
برای هر OD معین، یک دیوار ضخیم تر، درجه فشار را افزایش می دهد اما ناحیه جریان را کوچک می کند. از آنجایی که دیوار تنها بخشی از کل قطر بیرونی است، سوراخ یک لوله SDR 11 به طور قابل توجهی کوچکتر از سوراخ یک لوله SDR 17 با همان ابعاد بیرونی است. بنابراین انتخاب ابعاد لوله به معنای انتخاب یک جفت مقدار است: OD که متناسب با طراحی هیدرولیک باشد و کلاس SDR که ظرفیت فشار و سختی مورد نیاز را فراهم می کند.
شکل 1. نمای ایزومتریک انتهای لوله HDPE که OD، ID و ضخامت دیواره را نشان می دهد. حلقه سبز دیوار لوله جامد است.
اندازه های استاندارد لوله HDPE و کلاس های SDR
لوله پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) در PE100 با درجه بندی فشار چندگانه این لوله HDPE از مواد PE100 ساخته شده است و در درجه های فشار از PN6 تا PN16 موجود است. از طریق جوشکاری مذاب داغ وصل می شود و برای آبیاری، اتصالات خانه و خطوط تامین بزرگتر در طیف وسیعی از اندازه های اسمی مناسب است. مشاهده محصول → لوله HDPE در اندازه های اسمی از قطر 20 میلی متر تا 1600 میلی متر تولید می شود. لوله های کوچک (20 تا 32 میلی متر) معمولاً به صورت کویل برای آبیاری، خطوط قطره ای و اتصالات خانه فروخته می شوند. اندازههای متوسط (50 تا 160 میلیمتر) در سیمپیچها یا میلههای مستقیم موجود هستند و قطرهای بزرگتر در طولهای مستقیم 6 متر، 12 متر یا 15 متر عرضه میشوند. جدول زیر اندازه های اسمی رایج را با ضخامت دیواره مربوطه برای دو کلاس SDR که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، فهرست می کند.
| اندازه اسمی DN/OD (میلی متر) | قطر بیرونی OD (میلی متر) | ضخامت دیوار SDR 11 (mm) | ضخامت دیوار SDR 17 (میلی متر) |
|---|---|---|---|
| 20 | 20 | 2.0 | — |
| 25 | 25 | 2.3 | 1.5 |
| 32 | 32 | 2.9 | 1.9 |
| 40 | 40 | 3.7 | 2.4 |
| 50 | 50 | 4.6 | 3.0 |
| 63 | 63 | 5.8 | 3.7 |
| 75 | 75 | 6.8 | 4.5 |
| 90 | 90 | 8.2 | 5.4 |
| 110 | 110 | 10.0 | 6.6 |
| 160 | 160 | 14.6 | 9.5 |
| 200 | 200 | 18.2 | 11.9 |
| 315 | 315 | 28.6 | 18.7 |
این الگو ثابت است: هرچه DN بزرگتر باشد، دیواره برای همان SDR ضخیم تر است. یک لوله DN315 SDR 11 دارای یک دیواره 28.6 میلی متری است که قابل مقایسه با دیواره لوله فولادی با درجه مشابه است که صرفه جویی قابل توجهی در وزن هنگام کار با HDPE در محل را توضیح می دهد.
SDR: نسبت پشت رتبه بندی فشار لوله HDPE
زانویی 90 درجه HDPE برای سیستم های لوله کشی PE100 این زانویی 90 درجه چرخش های با زاویه راست در خطوط لوله HDPE را امکان پذیر می کند، طرح بندی ها را ساده می کند و با انتقال های چند جهته سازگار می شود. ساخته شده از PE100، مقاومت در برابر خزش و عایق الکتریکی را برای طراحی سیستم انعطاف پذیر و بادوام ارائه می دهد. مشاهده محصول → مقدار SDR بیش از تعریف هندسه انجام می دهد - این مقدار فشار را ثابت می کند. برای مواد PE100، فشار اسمی به صورت زیر محاسبه می شود:
PN = 20 × MRS / (C × (SDR - 1))
که در آن MRS حداقل مقاومت مورد نیاز است (10 مگاپاسکال برای PE100، 8 مگاپاسکال برای PE80) و C ضریب طراحی است، معمولاً 1.25 برای کاربردهای آب. اعمال این فرمول کلاس های فشار اسمی نشان داده شده در شکل 2 را نشان می دهد.
شکل 2. رتبه بندی فشار اسمی لوله PE100 HDPE بر اساس کلاس SDR، محاسبه شده در 20 درجه سانتی گراد با ضریب طراحی 1.25.
SDR 11 متداول ترین کلاس مشخص شده برای خطوط لوله تحت فشار است زیرا رتبه بندی 16 بار را ارائه می دهد - که برای اکثر توزیع آب شهری کافی است - با هزینه مواد مناسب. SDR 17 (PN 10) برای شبکه های گرانشی کم فشار و آبیاری استفاده می شود. در جایی که فشار موج یا دمای عملیاتی بالا مورد انتظار است، SDR 9 یا SDR 7.4 حاشیه ایمنی لازم را فراهم می کند. همین منطق در مورد اتصالات نیز صدق می کند: یک زانویی یا سه راهی با فیوژن لب به لب باید همان SDR را با لوله حمل کند تا ضخامت دیواره اتصال مطابقت داشته باشد.
نحوه انتخاب ابعاد لوله HDPE مناسب
انتخاب قطر با الزامات هیدرولیک شروع می شود، نه با جدول لوله. هنگامی که نرخ جریان طراحی ثابت شد، سوراخ داخلی سرعت و افت هد را تعیین می کند و این منجر به OD استاندارد می شود. کلاس فشار سپس ضخامت دیوار را تعیین می کند. شکل 3 ضخامت دیوار DN160 را در کلاسهای SDR رایج مقایسه میکند - یک مرجع مفید برای ارزیابی اینکه آیا یک دیوار نازکتر و ارزانتر SDR 17 میتواند تقاضای فشار را برآورده کند.
شکل 3. ضخامت دیواره یک لوله HDPE DN160 در سراسر کلاس های SDR. SDR پایین به معنای دیوار ضخیم تر، فشار بالاتر و سوراخ داخلی کوچکتر است.
گردش کار انتخاب عملی:
- مساحت جریان مورد نیاز را محاسبه کنید. از یک فرمول هیدرولیک (دارسی-وایزباخ یا هازن-ویلیامز) به همراه سرعت جریان طراحی و سرعت قابل قبول - معمولاً 0.5 تا 2.0 متر بر ثانیه در سیستم های آبی استفاده کنید - سپس کوچکترین OD استاندارد را که مناسب است انتخاب کنید.
- فشار عملیاتی را به کلاس PN تبدیل کنید. فشار موج را در محاسبه لحاظ کنید. یک کلاس SDR را انتخاب کنید که حداکثر هد، از جمله چکش آب را پوشش دهد.
- برای بارهای خارجی حساب کنید. دفن عمیق، بارگیری ترافیک و نشست خاک ممکن است به SDR کمتر (دیوار ضخیم تر) نسبت به فشار به تنهایی نیاز داشته باشد.
- اتصالات و سازگاری سوپاپ را بررسی کنید. همه اجزا باید با OD و SDR لوله مطابقت داشته باشند. اتصالات الکتروفیوژن و لب به لب به هندسه دیوار یکسان بستگی دارد. ما راهنمای خرید گام به گام لوله پلی اتیلن این فرآیند را از نقل قول تا تحویل طی می کند.
اشتباهات رایج هنگام خواندن ابعاد لوله HDPE
کوپلینگ الکتروفیوژن HDPE با ساخت PE100 و مس این کوپلینگ الکتروفیوژن PE100 و مس را برای اتصالات قوی با آب بندی قوی و مقاومت در برابر خوردگی ترکیب می کند. در محیط های اسیدی، قلیایی یا شور کار می کند و نصب را ساده می کند و در عین حال اتصالات مطمئن و بدون نشتی را تضمین می کند. مشاهده محصول → خطاهای تدارکات معمولاً در محل ساخت و ساز ظاهر می شوند، نه در دفتر. اینها اشتباهات مربوط به بعد هستند که ما اغلب می بینیم:
- فقط قطر اسمی را مشخص کنید. "لوله 160 میلی متر" ظرفیت فشار را تعریف نمی کند. همیشه SDR یا ضخامت دیوار و درجه مواد را ذکر کنید، برای مثال "DN160 PE100 SDR11".
- با فرض مطابقت سوراخ داخلی با اندازه اسمی. از آنجایی که HDPE با OD اندازه می شود، یک لوله DN160 SDR11 دارای شناسه حدود 130.8 میلی متر است، در حالی که یک لوله DN160 SDR17 دارای شناسه حدود 141 میلی متر است. تجهیزاتی که بر روی سوراخ بزرگتر انتخاب می شوند، در صورت نصب روی لوله هایی با دیواره ضخیم تر، عملکرد ضعیفی دارند.
- اختلاط کلاس های SDR در همان خط لوله. اتصال لب به لب بین لوله SDR 11 و SDR 17 با کد مطابقت ندارد زیرا عدم تطابق ضخامت دیواره مانع از همجوشی مناسب می شود. کوپلینگ های الکتروفیوژن نیز همین نیاز را دارند.
- نادیده گرفتن تأثیر دما بر درجه بندی فشار. مقادیر PN کاتالوگ در دمای 20 درجه سانتیگراد معتبر است. در دمای 40 درجه سانتیگراد، در هر دستورالعمل طراحی لوله پلی اتیلن معمولی، فشار مجاز برای PE100 حدود 25 درصد کمتر است، که به طور موثر انتخاب SDR کمتری را مجبور می کند.
- فراموش كردن اينكه ضخامت ديوار تحملهايي دارد. ISO 4427 تلورانس های منفی را از ضخامت اسمی دیوار تعریف می کند، بنابراین شناسه واقعی می تواند کمی بزرگتر از مقدار محاسبه شده باشد. این هم بر ناحیه جریان و هم بر تنش حلقه تأثیر می گذارد.
هنگامی که تطبیق ابعاد حیاتی است - به ویژه برای اتصالات الکتروفیوژن و اتصالات فلنجی - قبل از نهایی کردن برنامه زمانبندی، وجود اتصالات را در برابر ابعاد لوله انتخابی بررسی کنید. ما کاتالوگ محصولات یک مکان مفید برای شروع است.
سوالات متداول
Q1: SDR در ابعاد لوله HDPE به چه معناست؟
SDR یا نسبت ابعاد استاندارد، قطر خارجی تقسیم بر ضخامت دیوار است. این عددی است که درجه فشار لوله را تعیین می کند. SDR کمتر به معنای دیوار ضخیم تر است. SDR 11 ضخیم تر و قوی تر از SDR 17 است.
Q2: آیا اندازه لوله HDPE با OD یا ID اندازه گیری می شود؟
لوله HDPE با قطر بیرونی آن بر اساس ISO 4427 و EN 12201 مشخص می شود. سوراخ داخلی یک مقدار محاسبه شده است: OD منهای دو برابر ضخامت دیواره. همیشه OD و SDR را تأیید کنید، نه فقط اندازه اسمی.
Q3: تفاوت بین SDR 11 و SDR 17 چیست؟
SDR 11 دارای دیواره ضخیم تر و درجه فشار بالاتری نسبت به SDR 17 برای همان قطر است. برای PE100، SDR 11 دارای رتبه PN 16 bar است در حالی که SDR 17 دارای PN 10 bar است. SDR 11 همچنین هزینه هر متر بیشتری دارد و سوراخ داخلی کوچکتری دارد.
Q4: لوله SDR 11 HDPE چه درجه فشاری دارد؟
برای درجه PE100، SDR 11 دارای درجه فشار اسمی 16 بار در 20 درجه سانتیگراد با ضریب طراحی 1.25 است. برای PE80، همان SDR 11 معادل 12.5 بار PN است. تایید کنید که تامین کننده شما کدام درجه را نقل می کند.
Q5: حداکثر قطر لوله HDPE موجود چقدر است؟
لوله HDPE با قطر بزرگ تا قطر خارجی 1600 میلی متر برای پروژه های زیرساختی بزرگ در دسترس است. بالاتر از DN1200، محدودیت های حمل و نقل معمولاً طول لوله مستقیم را محدود می کند و سیم پیچ ها فقط برای قطرهای کوچکتر عملی می مانند.
Q6: حداقل شعاع خمشی برای لوله HDPE چقدر است؟
برای SDR 11، حداقل شعاع خمشی معمولاً 20 برابر OD است. برای SDR 17، حدود 25 برابر OD در 20 درجه سانتیگراد است. در هوای سرد، از شعاع بزرگتر استفاده کنید زیرا HDPE در دماهای پایین تر سفت تر و شکننده تر می شود.
