Une meilleure compréhension de la taille et de la pression des canalisations

L’identification des tuyaux en acier par taille est censée être simple puisqu’elle ne comporte que trois mesures : diamètre, épaisseur et longueur. Malheureusement, il a des détails techniques surprenants qui déroutent beaucoup de gens, en particulier les profanes.

Par exemple, tout le monde connaît le diamètre du tuyau comme la longueur d'une ligne droite bord à bord passant par le centre de son cercle. Mais quand nous disons " bord”, est-ce le côté extérieur du tuyau, le côté intérieur du tuyau ou le milieu de la paroi du tuyau? Une autre chose est l'épaisseur du tuyau. Automatiquement, cette dimension doit être lue en millimètres ou en pouces, cependant, le calibre ou l'épaisseur du tuyau est bien connu pour être représenté par "calendrier". Mais que signifient "schedule 20" ou "schedule 40" et à quelle lecture d'épaisseur spécifique correspondent-ils ? e sont les incertitudes habituelles, mais on s'attend à ce que davantage d'incohérences surviennent lorsqu'il s'agit de plusieurs tuyaux provenant de différentes sources sur le marché.

Il n'y a pas de truc dedans, ni trop d'informations à garder à l'esprit. La clé est de se familiariser, d'abord avec les terminologies, en outre avec les pratiques et les modèles sous-jacents sur la façon dont les tubes en acier dans différentes industries sont classés selon les normes.

TERMINOLOGIE

• NPS - est une abréviation de Nominal Pipe Size, quel est le terme utilisé pour identifier le diamètre ou la taille d'un tuyau. Par exemple, NPS 2 signifie un tuyau de 2 pouces.

• NB – représente Nominal Bore. C'est le même que NPS mais couramment utilisé aux États-Unis pour identifier la taille des tuyaux.

• DN – est un raccourci pour Nominal Diameter qui est l’équivalent NPS ou NB du système métrique international et européen. Pour convertir NPS en DN, il suffit de multiplier le nombre ou la valeur NPS par 25 (1 pouce étant environ 25 mm). Donc, pour convertir NPS 2 en DN, 2 x 25 = 50. Par conséquent, DN 50 est l'équivalent de NPS 2 ou NB 2 dans le système métrique.

• ID – signifie diamètre intérieur. Pour les tuyaux de procédé, c’est le cercle qui peut être occupé par un milieu – liquide ou gazeux. Il est obtenu en prenant le diamètre extérieur total d’un tuyau moins deux fois l’épaisseur de la paroi (ID = OD – 2x épaisseur).

• OD – signifie diamètre extérieur ou la mesure des bords extérieurs d'un tuyau passant par son centre.

NORMES DE FABRICATION

• Les tuyaux de NPS 1/8 (DN 6) à NPS 12 (DN 300) sont basés sur un diamètre extérieur fixe. Alors que l’épaisseur de la paroi augmente, l’ID du tuyau diminue. Donc, dans ce cas, le NPS se situe quelque part entre l'OD et l'ID. Cela signifie que pour des diamètres de tuyaux plus petits, il est normal d'obtenir des mesures de diamètre extérieur supérieures au NPS ou à la taille.

• Pour les tuyaux à partir de NPS 14 (DN 350) et plus, le DE est le même que le NPS. Dans ce cas, si le tuyau est NPS 20, nous nous attendons à un diamètre extérieur qui est exactement de 20 pouces ou 500 mm.

QU'EST-CE QUE LE CALENDRIER DES TUYAUX ?

L’annexe, abrégée SCH ou SCHED, est une mesure qui indique l’épaisseur de paroi d’un tuyau. Rappelez-vous, il n'a PAS d'UNITÉ telle que le millimètre ou le pouce comme souvent mal compris. C’est un système de numérotation inspiré par Barlow’s formula et introduit par le American Society of Mechanical Engineers (ASME) pour simplifier l'identification des épaisseurs de tuyaux.

Par formule, Schedule Number = 1,000 x (P/S);

P = stress au travail ou pression de service dans (psi)

S = ontrainte admissible dans (psi)

Selon les normes ASME B63.10 et B63.19, les schémas de tuyauterie standard sont: 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS, et XXS pour les tuyaux en acier au carbone et en fer forgé; et les 5s, 10s, 40s et 80s pour les tuyaux en acier inoxydable.

• STD = épaisseur standard (identique à SCH 40S, et 40S est identique à 40 pour NPS 1/8 à NPS10, inclusivement)

• ·XS = Extra Fort (identique à SCH 80S, et 80S est identique à 80 pour NPS 1/8 à NPS 8, inclusivement)

• XXS = Double Extra Fort (la paroi est plus épaisse que la nomenclature 160 de NPS 1/8 à NPS 6 inclus, et la nomenclature 160 est plus épaisse que la paroi XXS pour NPS 8 et plus)

• Au-dessus de NPS 10 STD a une épaisseur de paroi de 3/8 po. (9,53 mm)

• Au-dessus de NPS 8 XS a une épaisseur de paroi de ½ po. (12,5 mm)

Pour mieux comprendre cela, considérons une situation de tuyauterie où P = 300 psi et S = 10 000 psi.

Schedule Number = 1,000 x (300/10,000) = 30; cela signifie que la nomenclature de tuyaux 30 est adéquate pour la pression de conception ou utilisez la nomenclature 40 pour un facteur de sécurité conservateur.

POINTS CLÉS À RETENIR

• Les numéros de nomenclature de tuyaux sont sans dimension ou n'ont pas d'unité. SCH 40 ne signifie pas que le tuyau mesure 40 millimètres ou 40 pouces de diamètre.

• Le tuyau en acier inoxydable SCH 40 a une épaisseur de paroi plus petite qu'un tuyau en acier au carbone SCH 40 en raison de la supériorité différente des deux tuyaux en acier.

• La taille nominale du tuyau se réfère uniquement au diamètre du tuyau. Une spécification de taille complète doit inclure le NPS, le programme ou l'épaisseur et la longueur.

• L'augmentation de l'épaisseur de la paroi du tuyau augmente la résistance mécanique du tuyau, lui permettant de supporter des pressions nominales plus élevées

• Pour les tuyaux de process, le diamètre intérieur (ID) est plus important car c'est le paramètre utilisé pour les calculs de dimensionnement. Le volume de liquide ou de gaz traversant un tuyau de procédé dépend de son diamètre interne.

• Pour les applications structurelles, la capacité du tuyau à résister aux charges et aux contraintes est la considération la plus critique. Celui-ci se caractérise par sa capacité à supporter la pression.

• L'annexe 40 est, bien sûr, plus épaisse que l'annexe 20; l'annexe 80 est plus épaisse que l'annexe 40; et ainsi de suite.

• Dimensions du tuyau-diamètre, épaisseur et longueur, a des tolérances admissibles selon les normes. Cela signifie qu'avoir des écarts mineurs dans les mesures N'EST PAS un motif de rejet.

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