راهنمای ابعاد لوله NPS NB و ضخامت دیوار توضیح داده شده است

در سیستم های صنعتی مدرن،شبکه های لوله کشی به عنوان زیرساخت های حیاتی عمل می کنند که مشابه سیستم عروقی در موجودات زنده هستند و مایعات ضروری از محصولات پتروشیمی تا رسانه های تولید برق را حمل می کنند.ایمنی، کارایی و قابلیت اقتصادی این سیستم ها اساساً به انتخاب مناسب اندازه لوله بستگی دارد.ابعاد نادرست لوله می تواند منجر به عواقب جدی از جمله تخریب عملکرد سیستم شود، اتلاف انرژی، آسیب به تجهیزات و حتی حوادث ایمنی.

این گزارش یک راهنمای جامع برای انتخاب اندازه لوله ارائه می دهد که شامل مفاهیم اصلی، روش های محاسبه، اصول انتخاب و مطالعات مورد استفاده است.تجزیه و تحلیل بر روی سیستم اندازه لوله نامی (NPS) که در آمریکای شمالی غالب است تمرکز دارد و آن را با سیستم نامی اروپا (NB) مقایسه می کند.توضیحات دقیق از برنامه های ضخامت دیوار (Sch) ، خواص مواد، روش های اتصال، طراحی پشتیبانی،و ملاحظات عایق بندی برای تجهیز متخصصان با چارچوب های تصمیم گیری عملی در نظر گرفته شده است.

1.1 سیستم اندازه نامی لوله (NPS)

سیستم NPS که در آمریکای شمالی استاندارد شده است، از مقادیر بی ابعاد مبتنی بر اینچ برای شناسایی قطر لوله برای هر دو برنامه فشار بالا و پایین استفاده می کند. اجزای کلیدی شامل:

• ارزش NPS:نامگذاری مبتنی بر اینچ که نشان دهنده اندازه تقریبی لوله است (به عنوان مثال، NPS 2، NPS 4)
• جدول (Sch):ضخامت دیوار و ظرفیت تحمل فشار را نشان می دهد

از استانداردهای اندازه لوله آهن (IPS) ، لوله های اولیه NPS دارای ضخامت دیواری استاندارد (STD.WT) ، با انواع ضخیم تر (XS،XXS) که بعداً برای کاربردهای با فشار بالاتر با حفظ قطر بیرونی ثابت توسعه یافته است.

1.2 سیستم سوراخ نامی (NB)

معادل اروپایی، سوراخ نامی (NB) یا DN (قطر نامی) ، از اندازه گیری مبتنی بر میلی متر استفاده می کند. مانند NPS، مقادیر NB به جای قطر دقیق داخلی نشان می دهد.

1.3 قطر بیرونی (OD)

OD برای هر NPS داده شده بدون توجه به ضخامت دیوار ثابت باقی می ماند و به عنوان مرجع ابعاد اولیه برای ساخت لوله و سازگاری عمل می کند.

1.4 ضخامت دیوار

ضخامت دیوار به طور مستقیم ظرفیت احتواء فشار را تعیین می کند، با شماره های جدول بالاتر (به عنوان مثال، Sch. 40، Sch. 80، Sch. 160) نشان دهنده دیوارهای ضخیم تر برای مقاومت بیشتر در برابر فشار است.

2.1 روابط NPS-OD

برای NPS 1/8 تا NPS 12 ، مقادیر OD به جای نسبت های ریاضی ، از کنوانسیون های تاریخی پیروی می کنند (به عنوان مثال ، NPS 2 = 2.375 "OD). از NPS 14 به بالا ، مقادیر NPS برابر با OD در اینچ هستند.

2.2 محاسبه قطر داخلی

ID = OD - (2 × ضخامت دیوار) ظرفیت جریان به دلیل ID های متفاوت بین برنامه ها برای همان NPS به طور قابل توجهی متفاوت است.

2.3 معیارهای انتخاب فهرست

فاکتورهای حیاتی که بر انتخاب فهرست تاثیر می گذارند:

• فشار کار:فشار بالاتر نیاز به دیوارهای ضخیم تر دارد (به عنوان مثال، Sch. 80 در مقابل Sch. 40)
• اثرات دما:مقاومت مواد در دمای بالا کاهش می یابد، که باعث می شود دیوارهای ضخیم تر مورد نیاز باشد
• خوردگی مایعات:رسانه های تهاجمی ممکن است نیاز به تخفیف خوردگی یا مواد خاص داشته باشند
• حاشیه ایمنی:استانداردهای مهندسی به طور معمول انتخاب های محافظه کارانه را تعیین می کنند.

4.1 روش های اتصال

معیارهای انتخاب برای انواع مفاصل:

• با جوش:اتصالات دائمی با یکپارچگی بالا برای خدمات حیاتی
• با فلانژ:اتصالات قابل جدا کردن برای دسترسی به تعمیرات
• با رشته:گزینه کم هزینه برای لوله های کوچک غیر حیاتی

4.2 سیستم های پشتیبانی

فاصله مناسب و انتخاب نوع جلوگیری از خم شدن و مدیریت فشارهای گسترش حرارتی است. عوامل مهم شامل وزن لوله، تراکم مایع و خطرات لرزه / ارتعاش است.

5.1 کاربردهای پتروشیمی

خدمات هیدروکربن با فشار بالا به طور معمول از لوله های فولاد آلیاژ جدول 80+ با جوش های نفوذ کامل استفاده می کنند، در حالی که جریان های خوردنی ممکن است از لوله های پوشش داده شده یا فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا استفاده کنند.

5.2 سیستم های تولید برق

خطوط بخار در نیروگاه ها نیاز به لوله های آلیاژ کروم-مولیبتن (Sch. 160) دارند که قادر به تحمل دمای 500 °C و فشار 150 بار هستند.

اندازه گیری مناسب لوله شامل محاسبات هیدرولیکی، تجزیه و تحلیل فشارهای مکانیکی و علوم مواد برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد سیستم است.سیستم های لوله کشی آینده به طور فزاینده ای شامل نظارت هوشمند و کامپوزیت های پیشرفته برای بهبود عملکرد خواهند بود.