Thay thế ống thép không gỉ: Làm thế nào để phù hợp với kích thước hiện tại mà không cần dựa vào kích thước danh nghĩa

Thay thế một phần củaống thép không gỉNghe có vẻ dễ dàng: đọc kích thước ngoài dòng, đặt hàng cùng kích thước và hàn vào. Sau đó, ống mới đến và nó quá lớn vài mm, thành quá mỏng, ren sẽ không bịt kín hoặc kẹp không vừa. Vấn đề là "2-inch", "DN 50" và "Schedule 40" là nhãn chứ không phải số đo. Hướng dẫn này chỉ ra cách đo những gì thực sự có trong nhà máy, xác định tiêu chuẩn kích thước mà nó tuân theo và viết đơn đặt hàng để có được ống phù hợp ngay lần đầu tiên. Nó bao gồm các đường ống, ống, ống vệ sinh, các kết nối ren và mặt bích cũng như việc kiểm tra vật liệu đi kèm với chúng.

Để phù hợp với ống thép không gỉ hiện có, hãy đo đường kính bên ngoài thực tế, độ dày thành thực tế (và đường kính bên trong), kết nối cuối và vật liệu, sau đó so sánh chúng với bảng kích thước tiêu chuẩn thay vì tin vào kích thước danh nghĩa. Kích thước ống danh nghĩa (NPS) và DN không phải là đường kính, số danh mục không phải là độ dày thành và cùng một nhãn có thể có nghĩa là các đường kính ngoài khác nhau trong các tiêu chuẩn khác nhau (ví dụ DN 65 là 73,0 mm trong ASME và 76,1 mm trong EN). Đặt hàng theo đường kính ngoài, độ dày thành, chiều dài, cấp độ, tiêu chuẩn và sự chuẩn bị cuối cùng, đồng thời lắp khô hoặc xác minh trước khi cắt vào dây chuyền.

Hướng dẫn này là thông tin kỹ thuật chung. Kích thước được trích dẫn là các giá trị tiêu chuẩn điển hình; luôn xác nhận phiên bản hiện tại của tiêu chuẩn quản lý và thiết kế ban đầu.

Tại sao bạn không thể dựa vào kích thước danh nghĩa để phù hợp với ống thép không gỉ hiện có?

Vì kích thước danh nghĩa là tên chứ không phải thứ nguyên. Đối với đường ống dưới 14 inch, cả NPS và DN đều không bằng đường kính ngoài thực, số danh mục không cung cấp độ dày thành cố định cho các kích cỡ và các tiêu chuẩn khác nhau sử dụng các đường kính ngoài khác nhau dưới cùng một nhãn.

Ống danh nghĩa 2 inch không có chiều ngang 2 inch: đường kính ngoài thực tế của nó là 2,375 inch (60,3 mm). Chỉ từ NPS 14 trở lên, số NPS mới bằng đường kính ngoài tính bằng inch. DN là nhãn số liệu cho cùng kích thước theo ISO 6708 và là số được làm tròn, như một tài liệu tham khảo đã nói, không tương ứng chính xác với đường kính hoặc lỗ khoan bên ngoài được sản xuất. Ống DN 50 có chiều ngang không phải là 50 mm; trong dòng ASME nó có kích thước 60,3 mm.

Bảng 1. Các nhãn kích thước phổ biến cho bạn biết điều gì và chúng không cho bạn biết điều gì.

Những kích thước nào phải phù hợp khi bạn thay thế ống thép không gỉ?

Ghép năm yếu tố: đường kính ngoài, độ dày thành (thiết lập đường kính bên trong), loại vật liệu và hình thức sản phẩm, kết nối cuối và dòng tiêu chuẩn. Một trận đấu trên một hoặc hai trong số này là không đủ.

Bảng 2. Năm chiều phù hợp.

Làm thế nào để bạn đo chính xác đường ống hiện tại?

Đo đường kính ngoài ở một số góc và vị trí, đo độ dày thành trực tiếp (máy đo siêu âm hoặc ở đầu hở) và tính đường kính trong từ cả hai. Đo trên kim loại sạch, không bị ăn mòn và ghi lại số đọc.

Bắt đầu bằng cách loại bỏ lớp cách nhiệt, lớp phủ và cặn tại điểm đo và đo ở hai vị trí trở lên dọc theo đường ống, vì OD thay đổi một chút tùy theo độ bầu dục và dung sai sản xuất. Một thước đo đường kính (băng pi) cho biết OD trung bình từ chu vi. Calip hoặc micromet OD cho đường kính ở một góc đã chọn; lấy bốn số đọc cách nhau 45 độ cũng cho thấy hình bầu dục. Đối với độ dày thành ống, máy đo độ dày siêu âm hoạt động trên đường ống đã lắp đặt, trong khi đầu mở hoặc phần cắt cho phép đo thước cặp trực tiếp. Đường kính bên trong bằng OD trừ đi hai lần độ dày thành.

Hai cảnh báo được áp dụng. Đầu tiên, đường ống hiện tại có thể đã bị mất thành do ăn mòn hoặc xói mòn, do đó, số đọc mỏng có thể phản ánh hư hỏng chứ không phải kế hoạch ban đầu.Đo tại một số vị trí, ưu tiên số đọc không bị ăn mòn dày nhất và kiểm tra thông số kỹ thuật hoặc bản vẽ ban đầu. Thứ hai, đường ống mới cũng có thể thay đổi: hầu hết các thông số kỹ thuật của đường ống cho phép độ dày thành thấp hơn danh nghĩa tới 12,5%, do đó, bức tường đo được gần 3,4 mm vẫn có thể là bức tường danh nghĩa 3,91 mm. So sánh với cả hai bức tường tiêu chuẩn lân cận trước khi quyết định.

Bảng 3. Phương pháp đo phù hợp với đường ống hiện có.

Làm thế nào để bạn xác định tiêu chuẩn kích thước nào mà đường ống tuân theo?

So sánh OD và tường đo được với các bảng tiêu chuẩn. Kích thước ASME và EN/ISO phù hợp với nhiều đường kính, nhưng một số kích thước phổ biến khác nhau đủ để ngăn cản việc lắp khít, đặc biệt là DN 65 và DN 125. Hãy tính đến dung sai sản xuất khi bạn so sánh.

ASME B36.10 (thép cacbon và hợp kim) và B36.19 (thép không gỉ) sử dụng cùng đường kính ngoài cho mỗi NPS, đó là lý do tại sao ống không gỉ lắp cùng mặt bích, phụ kiện và kẹp. Châu Âu sử dụng EN 10220 và EN ISO 1127 cho ống không gỉ, có chung lưới đường kính ngoài và tường. Nhiều kích cỡ trùng với ASME; một số thì không. Dung sai ASME OD là khoảng +0.4 mm và −0,8 mm, do đó đường kính đo được phải được đọc dưới dạng một phạm vi chứ không phải một con số chính xác.

Bảng 4. Đường kính ngoài của các kích thước phổ biến trong dòng ASME, EN/ISO và JIS. Giá trị từ biểu đồ chuyển đổi được công bố; kiểm tra tiêu chuẩn cho kích thước bạn cần.

Một ví dụ hoạt động cho thấy cách sử dụng này. Một ống có đường kính ngoài 76,0 mm. So với bàn, đó gần như chính xác là kích thước EN/ISO DN 65 (76,1 mm) và khác xa so với ASME NPS 2½ (73,0 mm, tức là khoảng 72,6 đến 73,4 mm). Vì vậy, đường dây này là hệ mét (hoặc kích thước JIS cũ là 76,3 mm) và đường ống, phụ kiện và mặt bích thay thế phải đến từ cùng một dòng. Ống có kích thước 60,3 mm giống nhau trong ASME và EN, do đó độ dày thành ống và kết nối đầu cuối của nó trở thành bước kiểm tra quyết định.

Làm thế nào để bạn phù hợp với độ dày của tường và đường kính bên trong?

Phù hợp với bức tường đã đo (và thiết kế ban đầu), không chỉ nhãn lịch trình. Lịch trình S không gỉ (5S, 10S, 40S, 80S) mỏng hơn lịch trình thép carbon ở một số kích cỡ, 40S bằng Sch 40 chỉ tối đa NPS 10 và thành ống không gỉ theo hệ mét thường không khớp với lịch trình S.

ASME B36.19 xác định lịch trình S cho ống không gỉ và sử dụng cùng đường kính ngoài như B36.10, nhưng độ dày thành khác nhau ở một số kích thước. Một tài liệu tham khảo lưu ý rằng 40S tương đương với Bảng 40 chỉ cho đến NPS 10 và từ NPS 12 trở lên 40S vẫn ở mức 9,53 mm. Một người khác chỉ ra rằng 40S và 80S không được xác định trên NPS 12 trong B36.19. Một nhà cung cấp Châu Âu cho biết thêm rằng các bức tường Lịch trình 10S hoặc 40S hiếm khi đáp ứng được bức tường EN ISO 1127, do đó, một đường số liệu có thể có một bức tường hoàn toàn không xuất hiện trong bảng ASME.

Việc thay đổi thành sẽ thay đổi đường kính bên trong, điều này quan trọng đối với dòng chảy và sự căn chỉnh mối hàn đối đầu. Đối với ống NPS 2 (OD 60,3 mm), thành B36.19 danh nghĩa và đường kính bên trong thu được được hiển thị bên dưới. Nếu đường ống mới có thành khác với đường ống cũ, hai lỗ khoan sẽ không thẳng hàng và có thể cần có lỗ côn hoặc chuyển tiếp.

Bảng 5. Cùng OD, khác tường: Ống không gỉ NPS 2. Giá trị danh nghĩa dựa trên ASME B36.19 (xác minh theo phiên bản hiện tại); đường kính trong=OD − 2 × tường.

Số lịch trình cũng không phải là mức đánh giá áp lực. Khả năng chịu áp suất phụ thuộc vào đường kính ngoài thực tế, độ dày thành, vật liệu và mã thiết kế, do đó, ống thay thế phải được kiểm tra dựa trên cơ sở thiết kế ban đầu chứ không chỉ nhãn.

Làm thế nào để bạn phù hợp với kích thước ống và hợp vệ sinh?

Ống được định kích thước theo đường kính ngoài thực tế, nhưng ống vệ sinh "1 inch" hoặc "DN 25" có thể có bốn đường kính ngoài khác nhau tùy theo tiêu chuẩn. Trước tiên hãy xác định chuỗi, sau đó khớp OD và tường, đồng thời không cho rằng kẹp và ống nối có thể hoán đổi cho nhau giữa các dòng.

Ống vệ sinh và dụng cụ có kích thước khác với ống: kích thước danh nghĩa là đường kính bên ngoài thực tế, với thành được đặt riêng theo thước đo hoặc độ dày. Trong các hệ thống vệ sinh, một số tiêu chuẩn cùng tồn tại. Một so sánh được công bố của dòng DIN 11866 cho thấy rằng đối với DN 25 hoặc 1 inch danh nghĩa, ống có kích thước 29,0 × 1,5 mm ở Dòng A (DIN 11850 / EN 10357-A), 33,7 × 2,0 mm ở Dòng B (ISO 1127) và 25,4 × 1,65 mm ở Dòng C (ASME BPE).

Ống ISO 2037 ở 1 inch có đường kính ngoài 25,0 mm. Ống nối kẹp được khóa vào mặt bích ống nối chứ không phải ống và ống nối từ các dòng khác nhau không thể hoán đổi cho nhau ngay cả khi kẹp vừa khít, vì đường kính ngoài của ống phía sau mặt bích và hình dạng rãnh bịt kín khác nhau.

Bảng 6. Một kích thước danh nghĩa, bốn ống khác nhau. Giá trị từ các so sánh tiêu chuẩn được công bố; xác minh so với tiêu chuẩn ống đang sử dụng.

Làm thế nào để bạn kết nối các kết nối cuối và phụ kiện?

Xác định loại kết nối, sau đó đối chiếu với tiêu chuẩn cụ thể đằng sau nó: góc xiên và tường hàn đối đầu, tiêu chuẩn mặt bích và lỗ khoan, dạng ren và bước ren, hoặc chuỗi kẹp và ống nối. Một kết nối trông giống nhau có thể là một tiêu chuẩn khác.

Bảng 7. Kết nối kết nối cuối.

Chủ đề xứng đáng được chăm sóc đặc biệt. NPT sử dụng góc ren 60 độ với đỉnh và chân ren phẳng, trong khi ren BSP sử dụng cấu hình Whitworth 55 độ với đỉnh và chân ren tròn; BSP cũng có dạng song song (BSPP) và dạng côn (BSPT). Cả hai thường bắt đầu xâu chuỗi lại với nhau và thậm chí có thể dường như bịt kín tạm thời, nhưng chúng không thể thay thế cho nhau.

Họ cũng có thể chia sẻ bước ở một số kích thước, vì vậy hãy sử dụng thước đo bước ren và kiểm tra góc cũng như độ côn trước khi đặt hàng. Swagelok đã cảnh báo rằng các ren côn 1/2 inch và 3/4 inch NPT và ISO 7-1 có thể đặc biệt khó phân biệt vì kích thước và bước của chúng gần nhau. Nếu một sợi chỉ thay thế liên kết chỉ sau một vài lượt, hãy dừng lại và xác minh, vì việc buộc các sợi không gỉ có thể làm hỏng chúng.

Làm thế nào để bạn xác nhận loại vật liệu và hình thức sản phẩm?

Đừng đoán điểm bằng vẻ bề ngoài. Kiểm tra các dấu hiệu và chứng chỉ, sử dụng nhận dạng vật liệu tích cực và sử dụng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm khi hàm lượng carbon có vấn đề. Sau đó quyết định xem nên phù hợp với cấp độ hay nâng cấp nó.

Ống thép không gỉ được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A312 được đánh dấu bằng nhà sản xuất, thông số kỹ thuật, cấp độ (ví dụ TP316L), cho dù đó là liền mạch hay hàn, NPS và lịch trình cũng như số nhiệt. Kiểm tra những điều này với hồ sơ nhà máy. Nhận dạng vật liệu tích cực bằng máy phân tích cầm tay giúp tách 304 khỏi 316 và nhiều hợp kim niken một cách nhanh chóng, nhưng huỳnh quang tia X cầm tay không đo carbon chính xác, do đó cần phải phân tích trong phòng thí nghiệm để xác nhận cấp "L". Tên cấp cũng không ánh xạ một-một giữa các hệ thống: nhiệt TP316L có thể được chứng nhận là 1.4404, 1.4435 hoặc 1.4436 tùy thuộc vào phân tích của nó, vì vậy hãy đọc chứng chỉ.

Quyết định có chủ ý xem nên phù hợp hay nâng cấp. Thay thế like bằng like giữ cho quy trình hàn và hoạt động giãn nở được nhất quán. Việc nâng cấp (ví dụ từ 304L lên 316L, hoặc lên hợp kim song công hoặc hợp kim niken) có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn nhưng làm thay đổi yêu cầu hàn và có thể tạo ra các mối nối kim loại không giống nhau. Ghi lại quyết định kèm theo số nhiệt và chứng chỉ. Hướng dẫn của chúng tôi về lựa chọn thép không gỉ cho dịch vụ axit, kiềm và dung môi bao gồm cách chọn loại cho dịch vụ.

Bạn nên đặt những gì trong đơn hàng và xác minh trước khi cài đặt?

Sắp xếp theo đường kính ngoài, độ dày thành, chiều dài, cấp độ, tiêu chuẩn sản phẩm và sự chuẩn bị cuối cùng, với các giá trị đo được và chuỗi tiêu chuẩn đã nêu, sau đó lắp khô hoặc so sánh mẫu trước khi cắt vào dây chuyền. Chỉ viết "Sch 40 không gỉ 2 inch" sẽ dẫn đến sự không khớp.

Bảng 8. Thông số kỹ thuật đặt hàng ống thay thế không dựa vào kích thước danh nghĩa.

Trước khi cắt ống cũ, hãy so sánh mẫu ngắn hoặc đoạn cắt với ống thay thế: OD, thành, hình bầu dục, góc xiên và các dấu hiệu. Đối với các hoạt động phức tạp, hãy đo hình học bằng thước dây và thước đo hoặc bằng máy quét laze, để độ dài và độ lệch được ghi lại như bản dựng thay vì từ bản vẽ cũ.

Những sai lầm nào thường khiến ống thay thế không vừa?

Những lỗi phổ biến nhất là coi kích thước danh nghĩa là đường kính, giả sử Bảng 40 và 40S giống hệt nhau, trộn lẫn các kích thước ASME và EN (đặc biệt là DN 65), trộn các sợi NPT và BSP, đo tường bị ăn mòn, bỏ qua độ ô van và đặt hàng mà không nêu rõ chuỗi tiêu chuẩn.

Bảng 9. Những lỗi thay thế thường gặp và cách tránh chúng.

Câu hỏi thường gặp

NPS có phải là đường kính thực tế của đường ống không?

Không. Ống NPS 2 có đường kính ngoài là 2,375 inch (60,3 mm). Chỉ từ NPS 14 trở lên, số NPS mới bằng đường kính ngoài tính bằng inch.

Sự khác biệt giữa DN và NPS là gì?

Chúng là hai nhãn có cùng kích thước: DN là nhãn số liệu theo ISO 6708 và NPS là nhãn Bắc Mỹ. Đây không phải là đường kính đo được và một số kích thước khác nhau giữa dòng ASME và EN, đặc biệt là DN 65 (73,0 so với 76,1 mm).

Lịch trình 40 có giống như 40S không?

Chỉ tối đa NPS 10. Từ NPS 12 trở lên, 40S nằm ở mức 9,53 mm, do đó hai lịch trình sẽ khác nhau.

Làm cách nào để đo độ dày thành ống đã lắp đặt?

Sử dụng máy đo độ dày siêu âm trên bề mặt sạch hoặc đo ở đầu hở hoặc phần cắt bằng thước cặp. Đo tại một số điểm và nhớ rằng sự ăn mòn có thể làm mỏng tường.

Chủ đề NPT và BSP có thể được sử dụng cùng nhau không?

Không. NPT sử dụng góc 60 độ và BSP sử dụng góc 55 độ. Chúng có thể bắt đầu xâu chuỗi nhưng không tạo thành một lớp bịt kín đáng tin cậy.

Tôi nên chỉ định những gì khi đặt hàng ống thép không gỉ thay thế?

Đường kính ngoài và loạt tiêu chuẩn, độ dày thành, chiều dài, cấp độ và tiêu chuẩn sản phẩm (ví dụ: ASTM A312 TP316L), khâu chuẩn bị cuối cùng, giấy chứng nhận và bao bì. Đừng chỉ dựa vào kích thước danh nghĩa.