Dejanska velikost cevi se ne ujema z njeno nazivno velikostjo. 2-palčna (2-palčna) cev NPS ima zunanji premer 2.375 palca (6,375 mm) in ne 2.000 palcev (6,000 mm). Številka služi kot oznaka, ki ohranja konstantno vrednost skozi vse razporede, čeprav se debelina stene izdelka spreminja.
Vodja nabave v inženirskem podjetju v Mumbaju se je s tem izzivom soočil, potem ko se je Raj Patel naučil svoje strokovne lekcije. Njegov projekt je zahteval 50 kosov 2-palčnih cevi iz nerjavečega jekla za kemijsko procesno linijo. Naročil je 2-palčne cevi iz nerjavečega jekla, ne da bi preveril specifikacije. Pošiljka je prispela s cevmi z zunanjimi dimenzijami 2.000 palcev. Cevi so imele dimenzije, ki so preprečevale njihovo uporabo z 2-palčnimi prirobnicami, ki so bile že prisotne na gradbišču. Njegovo podjetje je zaradi neskladja izgubilo 800 dolarjev stroškov povratnega prevoza in dva tedna proizvodnega časa. Celoten problem bi bil rešen z enim samim preverjanjem tabele zunanjih dimenzij.
Članek pojasnjuje nazivno velikost cevi kot koncept, ki prikazuje, zakaj se ta velikost razlikuje od dejanskih dimenzij cevi, hkrati pa opisuje, kako brati oznake NPS na terenu. Dokument vsebuje celotno tabelo velikosti cevi, ki prikazuje vse zahtevane dimenzije in podatke za pretvorbo NPS v DN, skupaj z navodili za merjenje cevi, ko so njihove oznake obrabljene ali popolnoma manjkajo.
Ključni izdelki
- Nazivna velikost cevi (NPS) je oznaka, ne meritev – 2-palčna cev NPS meri na zunanji strani 2.375 palca.
- Vse cevi z enakim NPS imajo enak zunanji premer (OD), ne glede na razpored ali debelino stene.
- NPS je severnoameriški standard; DN (nominalni premer) je metrični ekvivalent, ki se uporablja v Evropi in na Kitajskem.
- Cevi in cevne cevi uporabljajo različne sisteme dimenzioniranja – cev uporablja NPS, cev pa dejanski zunanji premer – in njihovo mešanje povzroča napake pri prileganju.
- NPS lahko na terenu prepoznate tako, da izmerite zunanji premer s kljunastim merilom in ga primerjate s standardnimi vrednostmi.
Kaj je nazivna velikost cevi?
Nazivna velikost cevi (NPS) je standardiziran sistem označevanja dimenzij cevi, ki ga določa ASME B36.10M za cevi iz ogljikovega in legiranega jekla in ASME B36.19 za cevi iz nerjavečega jekla. Sistem velja za Severno Ameriko, Bližnji vzhod in številne azijske trge, ki upoštevajo standarde ANSI/ASME. Za širši pregled vrst in specifikacij nerjavečega jekla glejte našo popoln vodnik iz nerjavečega jekla.
Izraz nominalno pomeni, da nekaj obstaja le v svoji formalni oznaki. Številka NPS prikazuje natančno oceno meritve notranjega premera za zgodnje zasnove cevi, vendar se ne ujema z nobeno dejansko sodobno dimenzijo cevi. Dejanska meritev premera, ki jo morajo kupci razumeti, kaže razliko med nazivno velikostjo cevi in dejansko specifikacijo premera cevi. Notranji premer cevi Schedule 40 NPS 1/2 meri 0.622 palca, medtem ko njen zunanji premer meri 0.840 palca. Obe meritvi ne dosežeta 0.500 palca.
Trenutna metoda poimenovanja cevi izvira iz začetka 20. stoletja, ker so takratni proizvajalci cevi izdelovali manj natančne izdelke. Sistem velikosti cevi je uporabljal približno mero premera, ki je postala stalno ime cevi, čeprav so se proizvodni procesi izboljšali. Inženirji in kupci morajo danes uporabljati nazivno velikost cevi kot skupni referenčni sistem, ki ne predstavlja dejanskih dimenzij cevi.
Sistem velikosti cevi NPS pokriva širok razpon. Standard ASME B36.10M navaja dimenzije od NPS 1/8 palca (3.2 mm) do NPS 80 palcev (2,032 mm). Tipični razpon, ki ga ima večina industrij na zalogi, sega od NPS 1/8 do NPS 24, medtem ko morajo stranke za večje velikosti oddati posebna naročila.
Nazivna velikost cevi v primerjavi z dejanskim premerom: ključni koncept
Prvo pravilo dimenzioniranja cevi določa, da vse nazivne velikosti cevi ohranjajo konstantne zunanje premere, ki ostanejo nespremenjeni glede na različne zahteve cevovodnega načrta. Debelina stene cevi bo določila tako notranji premer cevi kot tudi pripadajoči nazivni tlak sistema.
Nazivna velikost cevi 4 palca (10,7 cm) ohranja konstanten zunanji premer 4.500 palcev (11,7 cm) pri vseh različicah cevi Schedule 5, Schedule 40, Schedule 80 in Schedule 160. ID cevi se zmanjša z naraščajočo številko Schedule, ker se uporabljajo različne debeline sten. Debelejše stene povzročijo manjši premer cevi, kar omogoča večjo zmogljivost prenašanja tlaka, hkrati pa povečuje težo na meter cevi.
Tabela velikosti cevi NPS: Standardne dimenzije
| NPS | OD (v) | OD (mm) | Šola 40 ID (v palcih) | Šola 80 ID (v palcih) | Teža šole 40 (lb/ft) | Teža šole 80 (lb/ft) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Tabela velikosti cevi kaže, da številke NPS ne zagotavljajo dovolj informacij za oceno dimenzij z njihovo uporabo. Meritve zunanjega premera kažejo nesorazmerne prirastke, kar ustvarja različne velikosti. NPS 3 kaže 47-odstotno povečanje premera v primerjavi z NPS 2. NPS 12 kaže 18-odstotno povečanje premera v primerjavi z NPS 10. Proizvodni standardi iz preteklosti so skupaj s praksami industrijske standardizacije ustvarili to specifično metodo napredovanja, ki se ne drži načel inženirskega načrtovanja.
Izkušnje na terenu kažejo na zmedo, saj sistem merjenja NPS navaja, da velikosti NPS nad 12 uporabljajo meritev zunanjega premera, ki je enaka vrednosti NPS v palcih. NPS 14 ima zunanji premer 14.000 palcev. NPS 20 ima zunanji premer 20.000 palcev. Sistem NPS pri dimenzijah pod NPS 12 ustvarja različne meritve dejanske velikosti, ki obstajajo zunaj ustaljenih matematičnih povezav z dimenzijami NPS.
NPS proti DN proti IPS: Razumevanje standardov velikosti
Standardi za dimenzioniranje cevi se razlikujejo glede na regijo in uporabo. Inženirji, ki delajo na mednarodnih projektih, morajo vedeti, kdaj določiti NPS, kdaj uporabiti DN in kako sta sistema povezana.
NPS proti DN: Tabela pretvorbe metrik
| NPS (v) | DN (mm) | Skupni zunanji premer (mm) |
|---|---|---|
| 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 |
NPS ostaja vodilni sistem za Severno Ameriko, Bližnji vzhod in večino azijskih trgov, ki izvažajo blago. Domači projekti Evropske unije in Kitajske ter specifikacije standardov ISO uporabljajo DN (nominalni premer) kot svoj metrični standard. Sistema nista enaka – vrednosti DN so zaokrožene metrične približke – vendar so dimenzije zunanjega premera dovolj blizu, da se cevi NPS in DN enake nazivne velikosti običajno ujemajo z združljivimi fitingi.
Zunanji premer (OD) cevi DN 50 meri 60.3 mm, kar popolnoma ustreza standardu NPS 2. Zunanji premer (OD) cevi DN 100 meri 114.3 mm, kar ustreza standardu NPS 4. Inženirji, ki delajo z mešanimi standardi, morajo vedno preveriti dejanski OD in ne predvidevati enakovrednosti.
NPS v primerjavi z IPS
IPS je kratica za Iron Pipe Size (velikost železne cevi). V večini industrijskih kontekstov sta NPS in IPS zamenljiva za jekleno cev. Vendar pa se IPS pojavlja tudi v vodovodnih okoljih, kjer se nanaša na standard navoja (NPT – National Pipe Taper) in ne na samo dimenzijo cevi.
Ključna razlika: NPS se nanaša na dimenzijo telesa cevi. NPT se nanaša na obliko navoja. Cev ima lahko NPS 2 z navojem NPT. Zamenjava obeh lahko povzroči napake pri naročanju, zlasti pri nakupu navojnih fitingov ali ventilov.
Pri globalnih naročilih vedno navedite tako dimenzijski standard kot standard navoja. »NPS 2, Schedule 40, navoji NPT« ne pušča dvoumnosti. »2-palčna cev« ne.
Kako meriti in prepoznati NPS na terenu
Ni vsaka cev dobavljena z jasnimi oznakami. Terenske ekipe pogosto naletijo na cevi z obledelimi šablonami, prebarvanimi nalepkami ali pa sploh nimajo oznak. Tukaj je opisano, kako določiti NPS z osnovnimi orodji.
1. korak: Izmerite zunanji premer
Uporabite digitalno pomično merilo ali merilni trak za zunanji premer cevi. Izmerite vsaj dve točki, ki sta pod kotom 90 stopinj narazen, da preverite morebitno odstopanje od okroglosti. Svojo meritev uskladite s standardnimi vrednostmi zunanjega premera:
- 0.840 palca = NPS 1/2
- 1.050 palca = NPS 3/4
- 1.315 palca = NPS 1
- 1.900 palcev = NPS 1-1/2
- 2.375 palca = NPS 2
- 3.500 palca = NPS 3
- 4.500 palca = NPS 4
- 6.625 palca = NPS 6
Če je vaša meritev znotraj 1 % standardne vrednosti, ste določili nazivno velikost cevi. Proizvodne tolerance dovoljujejo majhna odstopanja, zato odčitek 2.360 palca na pomičnom merilu skoraj zagotovo pomeni NPS 2.
2. korak: Izmerite debelino stene
Uporabite digitalni merilnik debeline stene ali ultrazvočni tester. Primerjajte odčitek s standardnimi vrednostmi iz razporeda, da določite številko razporeda. Cev z zunanjim premerom 2.375 palca in debelino stene 0.154 palca je NPS 2, razpored 40. Cev z enakim zunanjim premerom in debelino stene 0.218 palca je NPS 2, razpored 80.
3. korak: Preberite šablono (če je prisotna)
Standardne oznake cevi sledijo določeni obliki. Tipična šablona se glasi: NPS 4 SCH 40 ASTM A53 GR B BREZŠIVNAOd leve proti desni vam to pove nazivno velikost cevi, razpored, specifikacijo materiala, razred in način izdelave. Če oznaka vključuje »SMLS«, to pomeni brezšivno. »ERW« pomeni električno uporovno varjeno. Več o načinih izdelave si preberite v naši primerjava brezšivnih in varjenih cevi.
Carlos Mendez, nadzornik na terenu pri remontu rafinerije v Teksasu, je med polnočnim nujnim popravilom ugotovil, da je ta postopek bistvenega pomena. Korodiran del procesne linije je bilo treba zamenjati, vendar so se originalne oznake na cevi po 15 letih delovanja obrabile. Carlos je izmeril zunanji premer na 4.498 palca in steno na 0.237 palca. Vrednosti je primerjal s tabelo zunanjih premerov cevi in potrdil nazivno velikost cevi 4, Schedule 40. ASTM A53Nadomestna cev je prispela do 6. ure zjutraj in enota se je ponovno zagnala po načrtu. Brez merilne tehnike bi ekipa ugibala – in napačna ocena na cevi s tlakom 400 PSI bi lahko bila katastrofalna.
Razpored cevi in NPS: Kako delujeta skupaj
Celotna specifikacija zahteva tako NPS kot tudi tabelo cevi, ki delujeta kot njeni dve komponenti. NPS določa zunanji premer cevi. Tabela opredeljuje debelino stene cevi. Obe meritvi določata tri lastnosti cevi, ki vključujejo notranji premer, pretočno zmogljivost in nazivni tlak.
NPS sam po sebi ne zagotavlja zadostnih informacij za določitev tlačne nosilnosti. NPS 4 označuje zunanji premer 4.500 palcev (11,84 mm). Informacije ne razkrivajo tlačne nosilnosti cevi. Tabela vsebuje zahtevane informacije, ki vključujejo tabelo 40, 80, 160 ali katero koli drugo oznako za določitev debeline stene in izračun nazivnega tlaka.
Višja številka v razporedu poveča debelino stene in zmanjša notranji premer, hkrati pa poveča tlačno zmogljivost in težo cevi za vsako meritev NPS. Razmerje med dvema spremenljivkama ne sledi ravni poti. Debelina stene pri razporedu 80 je približno 40–70 % debelejša od stene pri razporedu 40, odvisno od NPS, vendar se povečanje tlaka razlikuje glede na velikost, ker se razmerje med premerom in debelino spreminja.
Inženirji morajo včasih povečati tlačno zmogljivost, ne da bi spremenili nazivno velikost cevi. Z določitvijo višjega razporeda se to doseže brez spreminjanja vzorcev prirobničnih vijakov ali razmika med nosilci, saj zunanji premer ostane enak. To je eden od razlogov, zakaj je razpored 80 priljubljen za visokotlačne naknadne vgradnje – razpored 40 lahko zamenjate s razporedom 80, ne da bi spremenili kakršno koli okolico.
Za podrobnejši vpogled v to, kako urnik vpliva na nazivni tlak in težo, si oglejte našo Vodnik za cevi Schedule 80Razmerje med nazivno velikostjo cevi in načrtom določa dejansko tlačno zmogljivost katere koli cevi.
Pogoste velikosti in aplikacije NPS
Različne panoge dajejo prednost različnim razponom NPS glede na zahteve glede pretoka, ravni tlaka in strukturne potrebe.
| Razpon NPS | tipične aplikacije |
|---|---|
| 1/8 ″ - 3/4 ″ | Instrumentne cevi, procesne cevi majhnega premera, hidravlične cevi, sistemi za vzorčenje |
| 1 ″ - 2 ″ | Komunalne cevi, procesne veje, distribucija HVAC, dovodne cevi za kotle |
| 3 ″ - 6 ″ | Glavni procesni cevovodi, razdelilniki vode, protipožarni glavni cevovodi, parovodi |
| 8 ″ - 12 ″ | Glavni cevovodi, dovod hladilne vode, veliki procesni kolektorji, priključki rezervoarjev za shranjevanje |
| 14 ″ - 24 ″ | Prenosni cevovodi, zajem surove vode, cirkulacijska voda v elektrarnah |
| 30"+ | Priobalni cevovodi, vodovodi velikega premera, prezračevanje predorov (posebno naročilo) |
Večina industrijskih dobaviteljev ima v standardnih razporedih na zalogi NPS od 1/2 do 24. Velikosti nad NPS 24 običajno zahtevajo naročila za mlinčke z daljšimi dobavnimi roki. Če vaš projekt potrebuje NPS 36 ali več, načrtujte 8-12-tedenske proizvodne cikle, odvisno od kakovosti materiala in debeline stene.
Za korozivno delovanje, 304 nerjavno jeklo in 316 nerjavno jeklo Cevi v standardnih velikostih NPS ponujajo daljšo življenjsko dobo kot ogljikovo jeklo. Jeklo razreda 304 je primerno za večino industrijskih aplikacij, medtem ko jeklo 316 zagotavlja vrhunsko odpornost proti kloridom v morskem in kemičnem okolju.
Cev proti cevi: ključna razlika v velikosti
To je napaka, ki nabavnim ekipam stane največ denarja in časa. Cevi in cevne cevi uporabljajo popolnoma različne sisteme dimenzioniranja, 1 cm cev pa ni enaka 1 cm cevi.
Pipe uporabljajo NPS. Zunanji premer je standardiziran v skladu s standardom ASME B36.10M in se ne ujema s številko NPS. Cev s premerom 1 palec (2,5 cm) ima zunanji premer 1.315 palca (3,8 cm).
Cev uporablja dejanski zunanji premer. Cev s premerom 1 cm ima natanko zunanji premer 1.000 cm. Debelina stene cevi je izražena kot merilna številka ali decimalna merska enota, ne kot tabela cevi.
| Opis | Zunanji premer (palci) | Sistem velikosti |
|---|---|---|
| 1″ NPS cev | 1.315 | Nazivna velikost cevi |
| 1-palčna cev | 1.000 | Dejanska OD |
| 2″ NPS cev | 2.375 | Nazivna velikost cevi |
| 2-palčna cev | 2.000 | Dejanska OD |
Razlika med obema možnostma kaže na pomembno nasprotje. Cev premera 1 cm ima 24 % manjši zunanji premer kot cev NPS premera 1 cm, kar kaže na drugačne zahteve glede priključkov. Sistem bo imel težave s priključitvijo, ker vaš sistem zahteva cev NPS, vi pa ste naročili cev.
Cevi služijo strukturnim funkcijam in sistemom za izmenjavo toplote ter znanstvenim instrumentom, ki potrebujejo natančne specifikacije zunanjega premera. Cevi imajo tri glavne namene, med drugim transport tekočin in zadrževanje tlaka ter vzpostavitev procesnih cevovodnih sistemov, ki zahtevajo standardne fitinge in prirobnice.
Pravilen postopek zahteva merjenje zunanjega premera, kar vam omogoča, da rezultate preverite s pomočjo tabele zunanjih premerov cevi. Vaša meritev pomeni, da imate cev, ko se ujema s standardno nazivno mero cevi. Vaša meritev pomeni, da imate cev, ko se natančno ujema z določeno mero.
Če vaš projekt zahteva tako cev kot cevni element ali če niste prepričani, katera specifikacija velja, naša ekipa za tehnično svetovanje lahko pregleda vaše risbe in priporoči pravilen sistem velikosti.
Pogosto zastavljena vprašanja o nazivni velikosti cevi
Kakšna je nazivna velikost cevi?
Nazivna velikost cevi služi kot standardni merski sistem, ki ga Severna Amerika uporablja za določanje dimenzij cevi. Številka NPS je oznaka, ne dejanska meritev. Zgodovinski sistem se je uporabljal za oceno notranjega premera zgodnjih modelov cevi, vendar se trenutne meritve ne ujemajo z dejanskim sistemom. Zunanji premer cevi NPS 2 meri 2.375 palca namesto navedene velikosti 2.000 palcev.
Kakšna je razlika med nazivno velikostjo cevi in dejanskim premerom?
Razlika med nazivno velikostjo cevi in dejanskim premerom je najpogostejši vir zmede pri nabavi cevi. NPS služi kot sistem označevanja, ki določa velikost cevi, medtem ko dejanski premer cevi označuje njene izmerljive zunanje in notranje dimenzije premera. Cev NPS s premerom 1 palec (2,8 cm) meri na zunanji strani 1.315 palca (3,17 cm). Cev NPS s premerom 4 palcev (10,7 cm) meri na zunanji strani 4.500 palcev (11,19 cm). Številka NPS nikoli ni enaka dejanski dimenziji za velikosti pod NPS 14.
Kako pretvorim NPS v DN?
Pretvorba iz NPS v DN je za običajne velikosti preprosta. Številko NPS je treba pomnožiti z 25 in rezultat zaokrožiti na najbližjo standardno vrednost DN. NPS 1/2 se pretvori v DN 15. NPS 2 se pretvori v DN 50. NPS 4 se pretvori v DN 100. NPS 6 se pretvori v DN 150. Ujemajoči se velikosti NPS in DN imata enake zunanje premere, kar omogoča zamenljivost fitingov. Za natančne pretvorbe glejte tabelo velikosti cevi v tem članku.
Ali nazivna velikost cevi vključuje debelino stene?
Sistem nazivnih velikosti cevi določa le zunanji premer cevi. Tabela cevi določa debelino stene, ki vključuje oznake Schedule 40, 80 in 160 ter druge oznake. Dve cevi z enakim NPS, vendar različnima tabelama, imata enak zunanji premer, vendar različni debelini sten, notranjem premeru in nazivnem tlaku.
Kakšna je razlika med NPS in IPS?
NPS (nominalna velikost cevi) in IPS (velikost železne cevi) sta običajno zamenljiva za industrijske jeklene cevi. IPS se lahko nanaša na standarde navojev namesto na dimenzije cevi. NPT (nacionalna koničnost cevi) je oblika navoja, ki se ujema s cevjo NPS. Postopek naročanja zahteva, da navedete informacije o standardu dimenzij in standardu navoja z uporabo naslednjega primera »Navoji NPS 2 Schedule 40 NPT«.
zaključek
Koncept nazivne velikosti cevi je najbolj nerazumljen vidik industrijske nabave, saj določa vse komponente zasnove cevovodnega sistema. Številka NPS služi kot oznaka, ki ne deluje kot natančno merilno orodje. Zunanji premer 2-palčne cevi meri 2.375 palca. Vse cevi z enako nazivno velikostjo imajo enak zunanji premer, medtem ko shema določa debelino stene, notranji premer in tlačno zmogljivost.
Mednarodni sistem standardov zahteva poznavanje NPS in DN, ker ta dva sistema ustvarjata različna merilna standarda. Pravilna meritev zunanjega premera na terenu preprečuje napake med naročanjem, saj nejasne oznake vodijo do morebitne zmede. Sistem dimenzioniranja cevi zahteva različne pristope, kar vam bo pomagalo preprečiti drage napake pri vgradnji.
Tabela velikosti cevi v tem članku mora postati vaš zaznamek pred prihajajočim postopkom javnega naročanja. Preveriti morate zunanji premer in potrditi urnik, hkrati pa preveriti, ali vaša specifikacija zahteva cev ali cev. Tri preverjanja trajajo manj kot eno minuto in bodo preprečila neskladje, ki je Raj Patela stalo 800 dolarjev in dva tedna.
Zahtevajte ponudbo za cevi NPS iz ogljikovega jekla, cev iz nerjavečega jekla, ali zlitine. LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD dobavlja standardne in prilagojene nominalne velikosti cevi s popolnimi certifikati za mlin, rezanjem po meri in globalno dostavo na vašo lokacijo projekta.
