Фактический размер трубы не соответствует её номинальному диаметру. Труба 2-дюймового диаметра (NPS) имеет наружный диаметр 2.375 дюйма, а не 2.000 дюйма. Это число служит обозначением, обеспечивающим неизменность значения для всех типоразмеров, в то время как толщина стенки изделия может варьироваться.
Менеджер по закупкам в одной из инженерных фирм Мумбаи столкнулся с этой проблемой после того, как Радж Патель усвоил профессиональный урок. Для его проекта требовалось 50 отрезков 2-дюймовых труб из нержавеющей стали для химической линии. Он заказал 2-дюймовые трубы из нержавеющей стали, не проверив технические характеристики. Поставка пришла с трубами, имеющими наружный диаметр 2.000 дюймов. Размеры труб не позволяли использовать их с уже имеющимися на объекте 2-дюймовыми фланцами. Его компания потеряла 800 рупий на обратной доставке, а также две недели производственного времени из-за несоответствия. Вся проблема могла бы быть решена простой проверкой таблицы наружных размеров.
В статье объясняется понятие номинального диаметра трубы, которое объясняет, почему этот размер отличается от фактических размеров трубы, а также описывается, как читать маркировку NPS при полевых работах. Документ содержит полную таблицу размеров труб, в которой указаны все необходимые размеры и данные для пересчета NPS в DN, а также инструкции по измерению труб, если их маркировка стерлась или полностью отсутствует.
Основные выводы
- Номинальный диаметр трубы (NPS) — это обозначение, а не единица измерения: труба с номинальным диаметром 2 дюйма имеет внешний диаметр 2.375 дюйма.
- Все трубы с одинаковым номинальным диаметром (NPS) имеют одинаковый наружный диаметр (OD), независимо от типа трубы или толщины стенки.
- NPS — это североамериканский стандарт; DN (номинальный диаметр) — это метрический эквивалент, используемый в Европе и Китае.
- Трубы и трубки используют разные системы нумерации — для труб используется NPS, для трубок — фактический наружный диаметр — и их смешивание приводит к проблемам с посадкой.
- Идентифицировать NPS в полевых условиях можно, измерив внешний диаметр штангенциркулем и сравнив его со стандартными значениями.
Что такое номинальный размер трубы?
Номинальный диаметр трубы (NPS) — это стандартизированная система обозначения размеров труб, определяемая... АСМЭ Б36.10М для труб из углеродистой и легированной стали и ASME B36.19 для труб из нержавеющей стали. Система применима к Северной Америке, Ближнему Востоку и многим азиатским рынкам, которые соответствуют стандартам ANSI/ASME. Для более подробного обзора марок и характеристик нержавеющей стали см. наш полностью нержавеющая сталь направляющая.
Термин «номинальный» означает, что что-то существует только в своем формальном обозначении. Число NPS показывает приблизительную оценку внутреннего диаметра для ранних конструкций труб, но не соответствует фактическим размерам современных труб. Фактический диаметр, который необходимо понимать покупателям, показывает разницу между номинальным размером трубы и фактическим диаметром трубы, указанным в спецификации. Внутренний диаметр трубы Schedule 40 NPS 1/2 составляет 0.622 дюйма, а внешний диаметр — 0.840 дюйма. Оба измерения не достигают значения 0.500 дюйма.
Современная система наименования труб возникла в начале XX века, поскольку производители труб того времени выпускали менее точную продукцию. В системе размеров труб использовалось приблизительное измерение внутреннего диаметра, которое стало постоянным названием трубы, несмотря на улучшение производственных процессов. Сегодня инженерам и покупателям приходится использовать номинальные размеры труб в качестве общепринятой системы отсчета, которая не отражает фактические размеры труб.
Система размеров труб NPS охватывает широкий диапазон. Стандарт ASME B36.10M перечисляет размеры от NPS 1/8 дюйма (3.2 мм) до NPS 80 дюймов (2,032 мм). Типичный ассортимент, который большинство предприятий хранят на складе, составляет от NPS 1/8 до NPS 24, в то время как клиентам необходимо размещать специальные заказы на трубы больших размеров.
Номинальный диаметр трубы против фактического диаметра: ключевое понятие.
Первое правило расчета диаметра труб гласит, что все номинальные диаметры труб сохраняют постоянный наружный диаметр, который остается неизменным при различных требованиях к трубопроводной системе. Толщина стенки трубы определяет как внутренний диаметр трубы, так и соответствующее номинальное давление системы.
Номинальный диаметр трубы 4 дюйма сохраняет постоянный наружный диаметр 4.500 дюйма для всех вариантов труб Schedule 5, Schedule 40, Schedule 80 и Schedule 160. Внутренний диаметр трубы уменьшается с увеличением номера Schedule, поскольку используются трубы с разной толщиной стенок. Более толстые стенки приводят к уменьшению диаметра трубы, что позволяет выдерживать большее давление, но при этом увеличивает вес трубы на погонный фут.
Таблица размеров труб NPS: стандартные размеры
| NPS | OD (дюйм) | OD (мм) | Sch 40 ID (in) | Sch 80 ID (in) | Sch 40 Вес (фунт/фут) | Sch 80 Вес (фунт/фут) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 8 " | 0.405 | 10.3 | 0.269 | 0.215 | 0.24 | 0.31 |
| 1 / 4 " | 0.540 | 13.7 | 0.364 | 0.302 | 0.42 | 0.54 |
| 3 / 8 " | 0.675 | 17.1 | 0.493 | 0.423 | 0.57 | 0.74 |
| 1 / 2 " | 0.840 | 21.3 | 0.622 | 0.546 | 0.85 | 1.09 |
| 3 / 4 " | 1.050 | 26.7 | 0.824 | 0.742 | 1.13 | 1.47 |
| 1 " | 1.315 | 33.4 | 1.049 | 0.957 | 1.68 | 2.17 |
| 1-1 / 2 ″ | 1.900 | 48.3 | 1.610 | 1.500 | 2.72 | 3.63 |
| 2 " | 2.375 | 60.3 | 2.067 | 1.939 | 3.65 | 5.03 |
| 3 " | 3.500 | 88.9 | 3.068 | 2.900 | 7.58 | 10.26 |
| 4 " | 4.500 | 114.3 | 4.026 | 3.826 | 10.79 | 14.99 |
| 6 " | 6.625 | 168.3 | 6.065 | 5.761 | 18.97 | 28.60 |
| 8 " | 8.625 | 219.1 | 7.981 | 7.625 | 28.55 | 43.43 |
| 10 " | 10.750 | 273.1 | 10.020 | 9.562 | 40.48 | 64.49 |
| 12 " | 12.750 | 323.9 | 11.938 | 11.374 | 53.52 | 88.71 |
Диаграмма размеров труб показывает, что номера NPS не предоставляют достаточной информации для оценки размеров с их помощью. Измерения наружного диаметра показывают непропорциональные приращения, что приводит к различным размерам. NPS 3 показывает увеличение диаметра на 47% по сравнению с NPS 2. NPS 12 показывает увеличение диаметра на 18% по сравнению с NPS 10. Прошлые производственные стандарты, наряду с отраслевой стандартизацией, создали этот специфический метод прогрессии, который не соответствует принципам инженерного проектирования.
На практике возникает путаница, поскольку система измерения NPS указывает, что для размеров NPS больше 12 используется измерение внешнего диаметра (OD), которое равно значению NPS в дюймах. Размер NPS 14 имеет внешний диаметр 14 000 дюймов. Размер NPS 20 имеет внешний диаметр 20 000 дюймов. Система NPS для размеров меньше NPS 12 создает различные фактические измерения размеров, которые существуют вне установленных математических связей с размерами NPS.
NPS против DN против IPS: понимание стандартов размеров
Стандарты расчета диаметров труб различаются в зависимости от региона и области применения. Инженеры, работающие над международными проектами, должны знать, когда следует указывать диаметр трубы NPS, когда использовать диаметр трубы DN, и как эти две системы соотносятся друг с другом.
NPS против DN: таблица пересчета метрик
| НПС (в) | Ду (мм) | Общий наружный диаметр (мм) |
|---|---|---|
| 1 / 2 " | DN 15 | 21.3 |
| 3 / 4 " | DN 20 | 26.7 |
| 1 " | DN 25 | 33.4 |
| 1-1 / 2 ″ | DN 40 | 48.3 |
| 2 " | DN 50 | 60.3 |
| 3 " | DN 80 | 88.9 |
| 4 " | DN 100 | 114.3 |
| 6 " | DN 150 | 168.3 |
| 8 " | DN 200 | 219.1 |
| 10 " | DN 250 | 273.1 |
| 12 " | DN 300 | 323.9 |
Система NPS остается ведущей для Северной Америки, Ближнего Востока и большинства азиатских рынков, экспортирующих товары. Внутренние проекты Европейского союза и Китая, а также спецификации стандартов ISO используют DN (номинальный диаметр) в качестве метрического стандарта. Обе системы не идентичны — значения DN представляют собой округленные метрические приближения, — но наружные размеры достаточно близки, поэтому трубы NPS и DN одинакового номинального размера обычно соединяются с совместимыми фитингами.
Наружный диаметр (OD) трубы DN 50 составляет 60.3 мм, что идеально соответствует стандарту NPS 2. Наружный диаметр (OD) трубы DN 100 составляет 114.3 мм, что соответствует стандарту NPS 4. Инженеры, работающие со смешанными стандартами, всегда должны проверять фактический наружный диаметр, а не предполагать его эквивалентность.
NPS против IPS
IPS расшифровывается как Iron Pipe Size (размер железной трубы). В большинстве промышленных контекстов NPS и IPS взаимозаменяемы для обозначения стальных труб. Однако IPS также используется в сантехнике, где обозначает стандарт резьбы (NPT — National Pipe Taper), а не сам размер трубы.
Ключевое различие: NPS обозначает размер корпуса трубы. NPT обозначает тип резьбы. Труба может иметь размер NPS 2, но при этом иметь резьбу NPT. Путаница между этими двумя обозначениями может привести к ошибкам при заказе, особенно при покупке резьбовых фитингов или клапанов.
При глобальных закупках всегда указывайте как стандарт размеров, так и стандарт резьбы. «NPS 2, Schedule 40, NPT резьба» не оставляет места для двусмысленности. «2-дюймовая труба» — оставляет.
Как измерить и определить неточечные источники загрязнения в полевых условиях
Не все трубы поставляются с четкой маркировкой. Бригады рабочих часто сталкиваются с трубами, на которых трафареты выцвели, этикетки закрашены или маркировка отсутствует вовсе. Вот как определить наличие маркировки NPS с помощью простых инструментов.
Шаг 1: Измерьте внешний диаметр
Используйте цифровой штангенциркуль или рулетку для измерения внешнего диаметра трубы. Измерьте как минимум две точки на расстоянии 90 градусов друг от друга, чтобы проверить наличие отклонения от круглости. Сопоставьте полученные измерения со стандартными значениями внешнего диаметра:
- 0.840 дюйма = NPS 1/2
- 1.050 дюйма = NPS 3/4
- 1.315 дюймов = NPS 1
- 1.900 дюйма = NPS 1-1/2
- 2.375 дюймов = NPS 2
- 3.500 дюймов = NPS 3
- 4.500 дюймов = NPS 4
- 6.625 дюймов = NPS 6
Если ваше измерение находится в пределах 1% от стандартного значения, вы определили номинальный размер трубы. Производственные допуски допускают небольшие отклонения, поэтому показание штангенциркуля 2.360 дюйма почти наверняка означает NPS 2.
Шаг 2: Измерьте толщину стенки
Используйте цифровой толщиномер или ультразвуковой тестер. Сравните показания со стандартными значениями по классификации, чтобы определить номер классификации. Труба с внешним диаметром 2.375 дюйма и толщиной стенки 0.154 дюйма относится к классификации NPS 2, Schedule 40. Труба с тем же внешним диаметром, но толщиной стенки 0.218 дюйма, относится к классификации NPS 2, Schedule 80.
Шаг 3: Прочитайте трафарет (если он есть).
Стандартная маркировка труб имеет установленный формат. Типичная маркировка выглядит следующим образом: NPS 4 SCH 40 ASTM A53 GR B БЕСШОВНЫЙСлева направо указаны номинальный размер трубы, типоразмер, характеристики материала, марка и метод изготовления. Если маркировка включает «SMLS», это означает бесшовную трубу. «ERW» означает электросварку сопротивлением. Подробнее о методах изготовления можно узнать в нашем разделе Сравнение бесшовных и сварных труб.
Карлос Мендес, полевой супервайзер на плановом останове нефтеперерабатывающего завода в Техасе, обнаружил, что этот процесс крайне необходим во время аварийного ремонта, проведенного ночью. Корродированный участок технологической линии нуждался в замене, но первоначальная маркировка трубы стерлась после 15 лет эксплуатации. Карлос измерил внешний диаметр трубы — 4.498 дюйма, а толщину стенки — 0.237 дюйма. Он сопоставил значения с таблицей внешних диаметров труб и подтвердил номинальный размер трубы — 4, Schedule 40. ASTM A53Запасная труба прибыла к 6:00 утра, и установка перезапустилась по расписанию. Без используемой методики измерения бригада действовала бы наугад — а неверная оценка давления в линии 400 PSI могла бы привести к катастрофическим последствиям.
График прокладки трубопроводов и NPS: как они работают вместе
Полная спецификация требует наличия как номера трубы (NPS), так и графика толщины стенки трубы, которые являются ее двумя составляющими. Номер трубы (NPS) определяет внешний диаметр трубы. График толщины стенки определяет толщину стенки трубы. Эти два измерения определяют три характеристики трубы: внутренний диаметр, пропускную способность и номинальное давление.
Обозначения NPS сами по себе недостаточны для определения допустимого давления. Обозначение NPS 4 указывает на внешний диаметр 4.500 дюймов. Эта информация не раскрывает допустимое давление трубы. Необходимая информация, включая обозначения Schedule 40, 80, 160 или любое другое обозначение, позволяет определить толщину стенки и выполнить расчеты допустимого давления.
Увеличение номера стандарта Schedule 80 приводит к увеличению толщины стенки и уменьшению внутреннего диаметра, одновременно повышая пропускную способность и вес трубы для каждого измерения NPS. Зависимость между этими двумя переменными не является прямой. Толщина стенки трубы Schedule 80 примерно на 40-70% больше, чем у трубы Schedule 40, в зависимости от NPS, но увеличение давления варьируется в зависимости от размера, поскольку изменяется соотношение диаметра и толщины.
Иногда инженерам необходимо увеличить пропускную способность по давлению без изменения номинального диаметра трубы. Использование трубы более высокого класса позволяет достичь этой цели без изменения схемы расположения болтов фланца или расстояния между опорами, поскольку внешний диаметр остается неизменным. Это одна из причин популярности трубы Schedule 80 для модернизации систем высокого давления — можно заменить трубу Schedule 40 на Schedule 80 без изменения каких-либо окружающих деталей.
Для более подробного ознакомления с тем, как график производства влияет на показатели давления и веса, см. наш раздел Направляющая для труб Schedule 80Соотношение между номинальным диаметром трубы и типом трубопровода определяет фактическую пропускную способность любой трубы по давлению.
Типичные размеры и области применения NPS
В разных отраслях промышленности предпочтение отдается разным диапазонам NPS в зависимости от требований к расходу, уровням давления и конструктивным особенностям.
| Диапазон NPS | Типичные применения |
|---|---|
| 1 / 8 ″ - 3 / 4 ″ | Трубопроводы для контрольно-измерительных приборов, технологические трубопроводы малого диаметра, гидравлические линии, системы отбора проб. |
| 1 ″ - 2 ″ | Трубопроводы инженерных коммуникаций, технологические ответвления, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, линии подачи воды в котлы. |
| 3 ″ - 6 ″ | Основные технологические трубопроводы, водораспределительные коллекторы, противопожарные магистрали, паропроводы |
| 8 ″ - 12 ″ | Магистральные трубопроводы, водозаборы охлаждающей воды, крупные технологические коллекторы, соединения с резервуарами для хранения |
| 14 ″ - 24 ″ | Трубопроводы, водозаборы сырой воды, циркуляционная вода электростанций. |
| 30 ″ + | Морские трубопроводы, водопроводы большого диаметра, вентиляция туннелей (по специальному заказу) |
Большинство промышленных поставщиков хранят на складе профили NPS от 1/2 до 24 в соответствии со стандартными графиками поставок. Для размеров больше NPS 24 обычно требуются заводские заказы с более длительными сроками выполнения. Если для вашего проекта требуется профиль NPS 36 или больше, планируйте производственные циклы на 8-12 недель в зависимости от марки материала и толщины стенки.
Для работы в агрессивных средах нержавеющая сталь 304 и нержавеющая сталь 316 Трубы стандартных типоразмеров NPS имеют более длительный срок службы, чем трубы из углеродистой стали. Марка 304 подходит для большинства промышленных применений, а марка 316 обеспечивает превосходную устойчивость к хлоридам в морской и химической среде.
Труба против трубки: критическая разница в размерах
Это ошибка, которая обходится командам по закупкам дороже всего, как в плане денег, так и времени. Трубы и трубки используют совершенно разные системы размеров, и труба диаметром 1 дюйм — это не то же самое, что трубка диаметром 1 дюйм.
В трубах используется NPS. Наружный диаметр стандартизирован в соответствии с ASME B36.10M и не совпадает с номером NPS. Труба с диаметром NPS 1 дюйм имеет наружный диаметр 1.315 дюйма.
В трубке используется фактический внешний диаметр. Труба диаметром 1 дюйм имеет наружный диаметр ровно 1.000 дюйма. Толщина стенки трубы выражается в виде калибровочного числа или десятичной дроби, а не в соответствии со стандартом толщины трубы.
| Описание | Внешний диаметр (дюймы) | Система размеров |
|---|---|---|
| 1-дюймовая труба NPS | 1.315 | Номинальный размер трубы |
| Трубка 1 дюймов | 1.000 | Фактическая ОП |
| 2-дюймовая труба NPS | 2.375 | Номинальный размер трубы |
| Трубка 2 дюймов | 2.000 | Фактическая ОП |
Разница между двумя вариантами очевидна. Труба диаметром 1 дюйм имеет на 24% меньший внешний диаметр, чем труба NPS диаметром 1 дюйм, что указывает на разные требования к фитингам. В системе возникнут проблемы с подключением, поскольку для вашей системы требуется труба NPS, а вы заказали трубу.
Трубы выполняют конструктивные функции, используются в системах теплообмена, а также в научных приборах, требующих точных параметров наружного диаметра. Трубы служат трем основным целям: транспортировке жидкостей и удержанию давления, а также созданию технологических трубопроводных систем, требующих стандартных фитингов и фланцев.
Правильная процедура требует измерения наружного диаметра, что позволяет проверить результаты с помощью таблицы наружных диаметров труб. Ваше измерение указывает на то, что у вас труба, если оно соответствует стандартному номинальному размеру трубы. Ваше измерение указывает на то, что у вас трубка, если оно точно соответствует указанному размеру.
Если для вашего проекта требуются как трубы, так и трубопроводы, или если вы не уверены, какая спецификация применима, наш группа технических консультаций могут просмотреть ваши чертежи и порекомендовать правильную систему размеров.
Часто задаваемые вопросы о номинальном диаметре труб
Какой номинальный диаметр трубы?
Номинальный диаметр трубы (NPS) — это стандартная система измерения, используемая в Северной Америке для определения размеров труб. Число NPS — это обозначение, а не фактическое измерение. Историческая система использовалась для оценки внутреннего диаметра ранних моделей труб, но современные измерения не соответствуют этой системе. Внешний диаметр трубы NPS 2 составляет 2.375 дюйма вместо заявленного размера в 2.000 дюйма.
В чём разница между номинальным диаметром трубы и фактическим диаметром?
Разница между номинальным диаметром трубы и фактическим диаметром является наиболее распространенным источником путаницы при закупке труб. NPS (Non-Public Service) служит системой обозначения, которая определяет размер трубы, в то время как фактический диаметр трубы указывает на ее измеримые наружный и внутренний диаметры. Труба с номинальным диаметром 1 дюйм (NPS) имеет наружный диаметр 1.315 дюйма. Труба с номинальным диаметром 4 дюйма (NPS) имеет наружный диаметр 4.500 дюйма. Для размеров ниже NPS 14 число NPS никогда не совпадает с фактическим диаметром.
Как преобразовать NPS в DN?
Перевод NPS в DN для распространенных размеров довольно прост. Число NPS следует умножить на 25, а результат округлить до ближайшего стандартного значения DN. NPS 1/2 соответствует DN 15. NPS 2 соответствует DN 50. NPS 4 соответствует DN 100. NPS 6 соответствует DN 150. Соответствующие размеры NPS и DN имеют одинаковые наружные диаметры, что обеспечивает взаимозаменяемость фитингов. Для точного перевода обратитесь к таблице размеров труб в этой статье.
Включает ли номинальный размер трубы толщину стенки?
Система номинальных размеров труб определяет только наружный диаметр труб. Тип трубы определяет толщину стенки, включая Schedule 40, 80, 160 и другие обозначения. Две трубы с одинаковым номинальным размером, но разным типом, имеют одинаковый наружный диаметр, но разную толщину стенки, внутренний диаметр и номинальное давление.
В чём разница между NPS и IPS?
NPS (номинальный диаметр трубы) и IPS (диаметр трубы из чугуна) обычно взаимозаменяемы для промышленных стальных труб. IPS может обозначать стандарты резьбы, а не размеры трубы. NPT (национальная конусность трубы) — это тип резьбы, соответствующий трубам NPS. В процессе заказа необходимо указать информацию о стандартах размеров и резьбы, используя следующий пример: «Резьба NPS 2 Schedule 40 NPT».
Заключение
Понятие номинального диаметра трубы является наиболее неправильно понимаемым аспектом промышленных закупок, поскольку оно определяет все компоненты проектирования трубопроводной системы. Число NPS служит обозначением, которое не является точным инструментом измерения. Наружный диаметр трубы диаметром 2 дюйма составляет 2.375 дюйма. Все трубы с одинаковым номинальным диаметром имеют одинаковый внешний диаметр, в то время как тип трубы определяет толщину стенки, внутренний диаметр и пропускную способность под давлением.
Международная система стандартов требует знания как NPS, так и DN, поскольку эти две системы создают разные стандарты измерения. Правильное измерение внешнего диаметра на месте предотвращает ошибки при заказе, поскольку нечеткая маркировка может привести к путанице. Система расчета размеров труб требует иного подхода, что поможет избежать дорогостоящих ошибок при монтаже.
Приведенную в этой статье таблицу размеров труб следует держать в закладках перед началом процесса закупок. Необходимо проверить наружный диаметр и подтвердить спецификацию, а также определить, требуется ли для ваших требований труба или трубный блок. Эти три проверки займут менее минуты и помогут избежать несоответствий, которые обошлись Раджу Пателю в 800 рупий и две недели.
Запросить предложение для труб NPS из углеродистой стали. трубы из нержавеющей сталиили марки сплавов. Компания LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD поставляет трубы стандартных и нестандартных номинальных размеров с полным комплектом заводских сертификатов, осуществляет резку на заказ и доставку по всему миру на ваш объект.
