Фактичний розмір труби не відповідає її номінальному позначенню. 2-дюймова труба NPS має зовнішній діаметр 2.375 дюйма, а не 2.000 дюйма. Це число слугує міткою, яка підтримує стабільне значення протягом усіх таблиць, навіть якщо товщина стінки виробу змінюється.
Менеджер із закупівель інженерної фірми в Мумбаї зіткнувся з цією проблемою після того, як Радж Патель засвоїв свій професійний урок. Його проект вимагав 50 відрізків 2-дюймових труб з нержавіючої сталі для хімічної технологічної лінії. Він замовив 2-дюймові труби з нержавіючої сталі, не перевіривши специфікації. Вантаж прибув із трубами, зовнішні розміри яких становили 2.000 дюймів. Розміри труб не дозволяли їх використовувати з 2-дюймовими фланцями, що вже були на об'єкті. Його компанія втратила 800 фунтів стерлінгів на зворотних транспортних витратах плюс два тижні виробничого часу через невідповідність. Всю проблему можна було б вирішити, якби була одна перевірка таблиці зовнішніх розмірів.
У статті пояснюється номінальний розмір труби як концепція, яка показує, чому цей розмір відрізняється від фактичних розмірів труби, а також описується, як читати маркування NPS у польових умовах. Документ містить повну таблицю розмірів труб, яка показує всі необхідні розміри та дані перетворення NPS у DN разом з інструкціями щодо вимірювання труб, коли їхнє маркування зношене або повністю відсутнє.
Ключові винесення
- Номінальний розмір труби (NPS) – це етикетка, а не вимірювання – 2-дюймова труба NPS має зовнішній діаметр 2.375 дюйма.
- Усі труби з однаковим NPS мають однаковий зовнішній діаметр (OD), незалежно від графіка або товщини стінки.
- NPS – це північноамериканський стандарт; DN (номінальний діаметр) – це метричний еквівалент, що використовується в Європі та Китаї.
- Для труб використовуються різні системи калібрування — для труб використовується NPS, для труб — фактичний зовнішній діаметр — і їх змішування призводить до несправностей під час з'єднання.
- Ви можете визначити NPS у польових умовах, вимірявши зовнішній діаметр штангенциркулем та зіставивши його зі стандартними значеннями.
Що таке номінальний розмір труби?
Номінальний розмір труби (NPS) – це стандартизована система позначення розмірів труб, що визначається ASME B36.10M для труб з вуглецевої та легованої сталі та ASME B36.19 для труб з нержавіючої сталі. Система застосовується до Північної Америки, Близького Сходу та багатьох азійських ринків, які відповідають стандартам ANSI/ASME. Для отримання ширшого огляду марок та специфікацій нержавіючої сталі див. нашу повний напрямний з нержавіючої сталі.
Термін «номінальний» означає, що щось існує лише у своєму формальному позначенні. Число NPS показує точну оцінку вимірювання внутрішнього діаметра для ранніх конструкцій труб, але не відповідає жодним фактичним сучасним розмірам труб. Фактичне вимірювання діаметра, яке покупці повинні розуміти, показує різницю між номінальним розміром труби та фактичним специфікацією діаметра труби. Внутрішній діаметр труби Schedule 40 NPS 1/2 становить 0.622 дюйма, а зовнішній діаметр — 0.840 дюйма. Обидва вимірювання не досягають 0.500 дюйма.
Сучасний метод найменування труб виник на початку 20 століття, оскільки виробники труб того часу виробляли менш точну продукцію. Система розмірів труб використовувала приблизне вимірювання діаметра, яке стало постійною назвою труби, незважаючи на вдосконалення виробничих процесів. Інженерам і покупцям сьогодні доводиться використовувати номінальний розмір труби як загальну систему відліку, яка не відображає фактичні розміри труби.
Система розмірів труб NPS охоплює широкий діапазон. ASME B36.10M містить розміри від NPS 1/8 дюйма (3.2 мм) до NPS 80 дюймів (2,032 мм). Типовий діапазон, який більшість галузей промисловості мають на складі, простягається від NPS 1/8 до NPS 24, тоді як клієнтам потрібно робити спеціальні замовлення на більші розміри.
Номінальний розмір труби проти фактичного діаметра: ключова концепція
Перше правило визначення розмірів труб встановлює, що всі номінальні розміри труб мають постійний зовнішній діаметр, який залишається незмінним за різних вимог до схеми трубопроводів. Товщина стінки труби визначатиме як внутрішній діаметр труби, так і відповідний номінальний тиск системи.
Номінальний розмір труби 4 дюйми підтримує постійний зовнішній діаметр 4.500 дюймів для всіх варіантів труб Schedule 5, Schedule 40, Schedule 80 та Schedule 160. Внутрішній діаметр труби зменшується зі збільшенням номера за схемою, оскільки використовуються різні товщини стінок. Товстіші стінки призводять до зменшення діаметра труби, що дозволяє витримувати більший тиск, одночасно збільшуючи вагу на фут труби.
Таблиця розмірів труб NPS: стандартні розміри
| NPS | OD (в) | OD (мм) | Школа 40 ID (дюйми) | Школа 80 ID (дюйми) | Вага Sch 40 (фунти/фути) | Вага Sch 80 (фунти/фути) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Таблиця розмірів труб демонструє, що числа NPS не надають достатньо інформації для оцінки розмірів за їх використанням. Вимірювання зовнішнього діаметра демонструють непропорційне збільшення, що створює різні розміри. NPS 3 показує збільшення діаметра на 47% порівняно з NPS 2. NPS 12 показує збільшення діаметра на 18% порівняно з NPS 10. Виробничі стандарти минулого разом із галузевою практикою стандартизації створили цей специфічний метод прогресії, який не дотримується принципів інженерного проектування.
Польовий досвід показує плутанину, оскільки система вимірювання NPS стверджує, що для розмірів NPS понад 12 використовується вимірювання зовнішнього діаметра, яке дорівнює значенню NPS у дюймах. NPS 14 має зовнішній діаметр 14 000 дюймів. NPS 20 має зовнішній діаметр 20 000 дюймів. Система NPS для розмірів нижче NPS 12 створює різні фактичні вимірювання розмірів, які існують поза встановленими математичними зв'язками з розмірами NPS.
NPS проти DN проти IPS: Розуміння стандартів розміру
Стандарти розмірів труб різняться залежно від регіону та застосування. Інженери, які працюють над міжнародними проектами, повинні знати, коли вказувати NPS, коли використовувати DN та як ці дві системи пов'язані між собою.
NPS проти DN: Таблиця перетворення метрик
| NPS (в) | DN (мм) | Звичайний зовнішній діаметр (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 |
NPS залишається провідною системою для Північної Америки, Близького Сходу та більшості азійських ринків, що експортують товари. У внутрішніх проектах Європейського Союзу та Китаю, а також у специфікаціях стандартів ISO як метричний стандарт використовується DN (номінальний діаметр). Ці дві системи не ідентичні — значення DN є округленими метричними наближеннями — але розміри зовнішнього діаметра достатньо близькі, щоб труби NPS та DN одного номінального розміру зазвичай поєднувалися з сумісними фітингами.
Зовнішній діаметр (ЗД) труби DN 50 становить 60.3 мм, що ідеально відповідає стандарту NPS 2. Зовнішній діаметр (ЗД) труби DN 100 становить 114.3 мм, що відповідає стандарту NPS 4. Інженери, які працюють зі змішаними стандартами, завжди повинні перевіряти фактичний ЗД, а не припускати еквівалентність.
NPS проти IPS
IPS розшифровується як розмір залізної труби (Iron Pipe Size). У більшості промислових контекстів NPS та IPS є взаємозамінними для сталевих труб. Однак, IPS також зустрічається в сантехнічних контекстах, де він стосується стандарту різьби (NPT — National Pipe Taper), а не самого розміру труби.
Ключова відмінність: NPS стосується розміру тіла труби. NPT стосується форми різьби. Труба може мати NPS 2 з різьбою NPT. Плутанина з цими двома термінами може призвести до помилок при замовленні, особливо під час купівлі різьбових фітингів або клапанів.
Для глобальних закупівель завжди вказуйте як стандарт розмірів, так і стандарт різьби. «NPS 2, Schedule 40, різьба NPT» не залишає двозначностей. «2-дюймова труба» – ні.
Як вимірювати та визначати NPS у польових умовах
Не кожна труба постачається з чітким маркуванням. Польові бригади часто стикаються з трубами з вицвілими трафаретами, зафарбованими етикетками або взагалі без маркування. Ось як визначити NPS за допомогою основних інструментів.
Крок 1: Виміряйте зовнішній діаметр
Використовуйте цифровий штангенциркуль або рулетку для вимірювання зовнішнього діаметра труби. Виміряйте принаймні дві точки під кутом 90 градусів одна від одної, щоб перевірити наявність неокруглості. Зіставте свої вимірювання зі стандартними значеннями зовнішнього діаметра:
- 0.840 дюйма = NPS 1/2
- 1.050 дюйма = NPS 3/4
- 1.315 дюйма = NPS 1
- 1.900 дюймів = NPS 1-1/2
- 2.375 дюйма = NPS 2
- 3.500 дюйма = NPS 3
- 4.500 дюйма = NPS 4
- 6.625 дюйма = NPS 6
Якщо ваше вимірювання знаходиться в межах 1% від стандартного значення, ви визначили номінальний розмір труби. Виробничі допуски допускають невеликі відхилення, тому показання штангенциркуля 2.360 дюйма майже напевно означає NPS 2.
Крок 2: Вимірювання товщини стінки
Використовуйте цифровий вимірювач товщини стінки або ультразвуковий тестер. Порівняйте свої показники зі стандартними значеннями, щоб визначити номер за списком. Труба із зовнішнім діаметром 2.375 дюйма та товщиною стінки 0.154 дюйма відповідає стандарту NPS 2, Schedule 40. Той самий зовнішній діаметр зі стінкою 0.218 дюйма відповідає стандарту NPS 2, Schedule 80.
Крок 3: Прочитайте трафарет (якщо він є)
Стандартне маркування труб відповідає встановленому формату. Типовий трафарет має такий вигляд: NPS 4 SCH 40 ASTM A53 GR B БЕЗШОВНІЗліва направо тут вказані номінальний розмір труби, графік, специфікація матеріалу, марка та метод виробництва. Якщо маркування містить «SMLS», це означає безшовну трубу. «ERW» означає зварювання електричним контактом. Дізнайтеся більше про методи виробництва в нашій Порівняння безшовних та зварних труб.
Карлос Мендес, керівник польових робіт на ремонті нафтопереробного заводу в Техасі, вважав цей процес важливим під час опівночі під час аварійного ремонту. Кородована ділянка технологічної лінії потребувала заміни, але оригінальне маркування труби стерлося після 15 років служби. Карлос виміряв зовнішній діаметр на рівні 4.498 дюйма, а стінку – 0.237 дюйма. Він порівняв значення з таблицею зовнішнього діаметра труби та підтвердив номінальний розмір труби 4, Schedule 40. ASTM A53Замінна труба прибула о 6:00 ранку, і установка перезапустилася за графіком. Без методики вимірювання бригада б здогадалася, а неправильне припущення на лінії тиском 400 PSI могло б мати катастрофічні наслідки.
Графік трубопроводів та NPS: як вони працюють разом
Повна специфікація вимагає як номінального тиску (NPS), так і таблиці характеристик труб, які функціонують як її два компоненти. NPS визначає зовнішній діаметр труби. Таблиця характеристик визначає товщину стінки труби. Ці два вимірювання визначають три властивості труби, включаючи внутрішній діаметр, пропускну здатність та номінальний тиск.
Самої лише норми тиску NPS недостатньо для визначення герметичності. NPS 4 вказує на зовнішній діаметр 4.500 дюймів. Ця інформація не розкриває герметичність труби. У таблицях наведено необхідну інформацію, яка включає позначення Schedule 40, 80, 160 або будь-яке інше позначення для визначення товщини стінки та виконання розрахунків номінального тиску.
Вищий номер у таблиці збільшує товщину стінки та зменшує внутрішній діаметр, одночасно збільшуючи пропускну здатність під тиском та вагу труби для кожного вимірювання NPS. Зв'язок між двома змінними не є прямим. Товщина стінки у таблиці 80 приблизно на 40-70% товща, ніж у таблиці 40, залежно від NPS, але збільшення тиску залежить від розміру, оскільки змінюється співвідношення діаметра до товщини.
Інженерам іноді потрібно збільшити пропускну здатність під тиском, не змінюючи номінального розміру труби. Визначення вищого значення класу дозволяє досягти цього без зміни схем болтового з'єднання фланців або відстані між опорами, оскільки зовнішній діаметр залишається незмінним. Це одна з причин, чому клас 80 популярний для модернізації труб високого тиску — ви можете замінити клас 40 на клас 80, не змінюючи жодних супутніх кріплень.
Щоб глибше зрозуміти, як графік впливає на показники тиску та вагу, див. нашу Посібник з труб Schedule 80Зв'язок між номінальним розміром труби та графіком визначає фактичну пропускну здатність будь-якої труби під тиском.
Поширені розміри та застосування NPS
Різні галузі промисловості віддають перевагу різним діапазонам NPS залежно від вимог до потоку, рівнів тиску та структурних потреб.
| Діапазон NPS | Типові області застосування |
|---|---|
| 1/8 ″ - 3/4 ″ | Приладові труби, технологічні трубопроводи малого діаметра, гідравлічні лінії, системи відбору проб |
| 1 ″ - 2 ″ | Трубопроводи комунальних послуг, технологічні відгалуження, розподільчі системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, лінії живлення котла |
| 3 ″ - 6 ″ | Головні технологічні трубопроводи, водорозподільні колектори, магістралі протипожежного захисту, паропроводи |
| 8 ″ - 12 ″ | Магістральні трубопроводи, водозабірники охолоджувальної води, великі технологічні колектори, з'єднання резервуарів для зберігання |
| 14 ″ - 24 ″ | Транспортні трубопроводи, водозабірники сирої води, циркуляційна вода електростанцій |
| 30″+ | Морські трубопроводи, водоводи великого діаметра, вентиляція тунелів (на спеціальне замовлення) |
Більшість промислових постачальників мають у стандартних складських умовах прокат з NPS від 1/2 до 24. Розміри вище NPS 24 зазвичай вимагають замовлень на прокат з довшими термінами виконання. Якщо для вашого проекту потрібен NPS 36 або більше, плануйте виробничі цикли тривалістю 8-12 тижнів залежно від марки матеріалу та товщини стінки.
Для корозійної експлуатації, нержавіюча сталь 304 та нержавіюча сталь 316 Труби стандартних розмірів NPS пропонують довший термін служби, ніж вуглецева сталь. Марка 304 підходить для більшості промислових застосувань, тоді як 316 забезпечує чудову стійкість до хлоридів у морському та хімічному середовищі.
Труба проти труби: критична різниця в розмірах
Це помилка, яка коштує командам закупівель найбільше грошей і часу. Труби та трубки використовують абсолютно різні системи калібрування, і 1-дюймова труба — це не те саме, що 1-дюймова труба.
Труба використовує NPS. Зовнішній діаметр стандартизовано згідно зі стандартом ASME B36.10M і не відповідає числу NPS. Труба NPS діаметром 1 дюйм має зовнішній діаметр 1.315 дюйма.
Труба використовує фактичний зовнішній діаметр. Труба діаметром 1 дюйм має зовнішній діаметр рівно 1.000 дюйма. Товщина стінки труби виражається як число калібру або десяткова одиниця виміру, а не як технічний опис труби.
| Опис | OD (дюйми) | Система розмірів |
|---|---|---|
| 1-дюймова труба NPS | 1.315 | Номінальний розмір труби |
| 1-дюймова трубка | 1.000 | Фактична оптична щільність |
| 2-дюймова труба NPS | 2.375 | Номінальний розмір труби |
| 2-дюймова трубка | 2.000 | Фактична оптична щільність |
Різниця між двома варіантами суттєво відрізняється. Труба діаметром 1 дюйм має на 24% менший зовнішній діаметр, ніж труба NPS діаметром 1 дюйм, що вказує на різні вимоги до фітингів. У системі виникнуть проблеми з підключенням, оскільки ваша система вимагає труби NPS, але ви замовили трубу.
Труба виконує структурні функції та служить для систем теплообміну, а також для наукових приладів, які потребують точних специфікацій зовнішнього діаметра. Труба служить трьом основним цілям, включаючи транспортування рідин та утримання тиску, а також створення систем технологічних трубопроводів, які потребують стандартних фітингів та фланців.
Правильна процедура вимагає вимірювання зовнішнього діаметра, що дозволяє перевірити результати за допомогою таблиці зовнішніх діаметрів труби. Ваше вимірювання вказує на наявність труби, якщо воно відповідає стандартному номінальному розміру труби. Ваше вимірювання вказує на наявність труби, якщо воно точно відповідає зазначеному розміру.
Якщо для вашого проєкту потрібні і труба, і шланг, або якщо ви не впевнені, яка специфікація застосовується, наша команда технічних консультацій можемо переглянути ваші креслення та порекомендувати правильну систему розмірів.
Часті запитання щодо номінального розміру труби
Що таке номінальний розмір труби?
Номінальний розмір труби служить стандартною системою вимірювання, яку Північна Америка використовує для визначення розмірів труб. Номер NPS – це позначка, а не фактичний вимір. Історична система, яка використовувалася для оцінки внутрішнього діаметра ранніх моделей труб, але сучасні вимірювання не відповідають фактичній системі. Зовнішній діаметр труби NPS 2 становить 2.375 дюйма замість заявленого розміру 2.000 дюймів.
Яка різниця між номінальним розміром труби та фактичним діаметром?
Різниця між номінальним розміром труби та фактичним діаметром є найпоширенішим джерелом плутанини під час закупівлі труб. NPS служить системою позначення, яка визначає розмір труби, тоді як фактичний діаметр труби вказує на її вимірювані зовнішні та внутрішні розміри. 1-дюймова труба NPS має зовнішній діаметр 1.315 дюйма. 4-дюймова труба NPS має зовнішній діаметр 4.500 дюйма. Число NPS ніколи не дорівнює жодному фактичному розміру для розмірів нижче NPS 14.
Як конвертувати NPS в DN?
Перетворення NPS у DN для поширених розмірів є простим. Число NPS слід помножити на 25, а результат округлити до найближчого стандартного значення DN. NPS 1/2 перетворюється на DN 15. NPS 2 перетворюється на DN 50. NPS 4 перетворюється на DN 100. NPS 6 перетворюється на DN 150. Відповідні розміри NPS та DN мають однакові виміри зовнішнього діаметра, що забезпечує взаємозамінність фітингів. Для точного перетворення зверніться до таблиці розмірів труб у цій статті.
Чи враховує номінальний розмір труби товщину стінки?
Система номінальних розмірів труб визначає лише зовнішній діаметр труб. Специфікація труб визначає товщину стінки, яка включає позначення Schedule 40, 80, 160 та інші. Дві труби з однаковим номінальним діаметром (NPS), але різними специфікаціями, мають однакові зовнішні діаметри, але різні товщини стінок, внутрішні діаметри та номінальні тиски.
Яка різниця між NPS та IPS?
NPS (номінальний розмір труби) та IPS (розмір чавунної труби) зазвичай є взаємозамінними для промислових сталевих труб. IPS може стосуватися стандартів різьби, а не розмірів труб. NPT (національна конусність труб) – це форма різьби, яка поєднується з трубою NPS. Процес замовлення вимагає від вас надання інформації про стандарт розмірів та стандарт різьби, використовуючи наступний приклад «Різьба NPS 2 Schedule 40 NPT».
Висновок
Поняття номінального розміру труби існує як найбільш незрозумілий аспект промислових закупівель, оскільки воно визначає всі компоненти конструкції трубопровідної системи. Номер NPS служить як позначення, яке не функціонує як точний інструмент вимірювання. Зовнішній діаметр 2-дюймової труби становить 2.375 дюйма. Усі труби з однаковим номінальним розміром мають однаковий зовнішній діаметр, тоді як технічний паспорт визначає товщину стінки, внутрішній діаметр та герметичність.
Міжнародна система стандартів вимагає знання як NPS, так і DN, оскільки ці дві системи створюють різні стандарти вимірювання. Правильне вимірювання зовнішнього діаметра (OD) у польових умовах запобігає помилкам під час замовлення, оскільки нечітке маркування призводить до потенційної плутанини. Система визначення розмірів труб вимагає різних підходів, що допоможе вам уникнути дорогих помилок під час підгонки.
Таблицю розмірів труб у цій статті потрібно додати до вашої закладки перед майбутнім процесом закупівлі. Ви повинні перевірити зовнішній діаметр та підтвердити графік, одночасно перевіряючи, чи потрібна ваша специфікація – труба чи труба. Ці три перевірки займають менше хвилини та допоможуть запобігти невідповідності, яка коштувала Раджу Пателю 800 доларів та два тижні.
Запит ціни для труб NPS з вуглецевої сталі, труба з нержавіючої сталі, або марки сплавів. LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD постачає труби стандартних та нестандартних номінальних розмірів з повною сертифікацією на заводі, різанням на замовлення та глобальною доставкою на ваш проектний майданчик.
