ท่อ HDPE ขนาด 160 มม. ดูเหมือนเป็นข้อกำหนดที่สมบูรณ์ จนกว่าซัพพลายเออร์สองรายจะเสนอราคาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากันแต่ความหนาของผนังต่างกันมาก หนึ่งข้อเสนอ สปส.11 พร้อมผนัง 14.6 มม. สปส.17 อีกอันมีผนัง 9.5 มม. ทั้งสองแบบเป็น "ท่อ DN160 HDPE" แต่อันแรกได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันใช้งาน 16 บาร์ ในขณะที่อันที่สองจำกัดไว้ที่ 10 บาร์ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวนั้นจะเปลี่ยนต้นทุนของไปป์ไลน์ ความสามารถในการไหล และโปรไฟล์ความเสี่ยงของการติดตั้งทั้งหมด การทำความเข้าใจขนาดท่อ HDPE ไม่ได้เกี่ยวกับการอ่านไม้บรรทัด เป็นการรู้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และคลาส SDR ทำงานร่วมกันอย่างไรเพื่อกำหนดว่าจริงๆ แล้วท่อสามารถทำอะไรได้บ้าง
ขนาดท่อ HDPE: โอดี, บัตรประจำตัวประชาชน และความหนาของผนัง
ท่อ HDPE กำหนดขนาดตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่กำหนด (OD) ตามมาตรฐาน ISO 4427 และ EN 12201 ท่อโพลีเอทิลีนไม่ได้กำหนดขนาดตามรูภายในเช่นเดียวกับระบบท่อเหล็กทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน (ID) จะเป็นค่าที่ได้รับมาเสมอ:
ID = OD - 2 ×ความหนาของผนัง
ความหนาของผนังจะแสดงผ่านอัตราส่วนขนาดมาตรฐาน:
SDR = OD / ความหนาของผนัง
สำหรับ OD ใดๆ ผนังที่หนาขึ้นจะเพิ่มระดับความดันแต่จะหดตัวพื้นที่การไหล เนื่องจากผนังเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกทั้งหมด รูของท่อ สปส.11 จึงมีขนาดเล็กกว่ารูของท่อ สปส.17 ที่มีขนาดภายนอกเดียวกันอย่างเห็นได้ชัด การเลือกขนาดท่อจึงหมายถึงการเลือกคู่ของค่า ได้แก่ OD ที่เหมาะกับการออกแบบระบบไฮดรอลิก และคลาส SDR ที่ให้ความจุแรงดันและความแข็งที่ต้องการ
รูปที่ 1 มุมมองสามมิติของปลายท่อ HDPE แสดง OD, ID และความหนาของผนัง วงแหวนสีเขียวคือผนังท่อตัน
ขนาดท่อ HDPE มาตรฐานและคลาส SDR
ท่อโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ใน PE100 พร้อมพิกัดแรงดันหลายระดับ ท่อ HDPE นี้ทำจากวัสดุ PE100 และมีจำหน่ายในเกรดแรงดันตั้งแต่ PN6 ถึง PN16 เชื่อมต่อผ่านการเชื่อมแบบหลอมร้อน และเหมาะกับการชลประทาน การเชื่อมต่อกับโรงเรือน และสายจ่ายขนาดใหญ่ในขนาดที่ระบุที่หลากหลาย ดูผลิตภัณฑ์ → ท่อ HDPE ผลิตขึ้นในขนาดที่กำหนดตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ถึง 1,600 มม. ท่อขนาดเล็ก (20–32 มม.) มักขายเป็นขดเพื่อการชลประทาน แนวท่อน้ำหยด และจุดต่อภายในบ้าน ขนาดกลาง (50–160 มม.) มีจำหน่ายแบบม้วนหรือแท่งตรง และเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นมีจำหน่ายในความยาวตรง 6 ม., 12 ม. หรือ 15 ม. ตารางด้านล่างแสดงขนาดที่ระบุทั่วไปพร้อมความหนาของผนังที่สอดคล้องกันสำหรับประเภท SDR ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสองประเภท
| ขนาดที่กำหนด DN/OD (มม.) | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก OD (มม.) | ความหนาของผนัง SDR 11 (มม.) | ความหนาของผนัง SDR 17 (มม.) |
|---|---|---|---|
| 20 | 20 | 2.0 | — |
| 25 | 25 | 2.3 | 1.5 |
| 32 | 32 | 2.9 | 1.9 |
| 40 | 40 | 3.7 | 2.4 |
| 50 | 50 | 4.6 | 3.0 |
| 63 | 63 | 5.8 | 3.7 |
| 75 | 75 | 6.8 | 4.5 |
| 90 | 90 | 8.2 | 5.4 |
| 110 | 110 | 10.0 | 6.6 |
| 160 | 160 | 14.6 | 9.5 |
| 200 | 200 | 18.2 | 11.9 |
| 315 | 315 | 28.6 | 18.7 |
รูปแบบมีความสอดคล้อง: ยิ่ง DN มีขนาดใหญ่ ผนังสำหรับ SDR เดียวกันก็จะยิ่งหนาขึ้น ท่อ DN315 SDR 11 มีผนัง 28.6 มม. เทียบได้กับผนังท่อเหล็กที่มีพิกัดใกล้เคียงกัน ซึ่งช่วยลดน้ำหนักได้อย่างมากเมื่อจัดการ HDPE ที่ไซต์งาน
SDR: อัตราส่วนเบื้องหลังพิกัดแรงดันท่อ HDPE
ข้องอ 90 องศา HDPE สำหรับระบบท่อ PE100 ข้องอ 90 องศานี้ช่วยให้สามารถเลี้ยวมุมขวาในท่อ HDPE ได้ ทำให้เค้าโครงง่ายขึ้นและปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนหลายทิศทาง ผลิตจาก PE100 มีความต้านทานการคืบคลานและเป็นฉนวนไฟฟ้าเพื่อการออกแบบระบบที่ยืดหยุ่นและทนทาน ดูผลิตภัณฑ์ → ค่า SDR เป็นมากกว่าแค่การกำหนดรูปทรงเรขาคณิต แต่ยังกำหนดระดับความดัน สำหรับวัสดุ PE100 แรงดันปกติจะคำนวณดังนี้:
PN = 20 × MRS / (C × (SDR - 1))
โดยที่ MRS คือกำลังขั้นต่ำที่ต้องการ (10 MPa สำหรับ PE100, 8 MPa สำหรับ PE80) และ C คือค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบ โดยปกติคือ 1.25 สำหรับการใช้งานน้ำ การใช้สูตรนี้จะทำให้มีคลาสความดันระบุดังแสดงในรูปที่ 2
รูปที่ 2 อัตราแรงดันที่กำหนดของท่อ HDPE PE100 ตามคลาส SDR ซึ่งคำนวณที่ 20 °C โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบที่ 1.25
SDR 11 เป็นประเภทที่ระบุโดยทั่วไปสำหรับท่อแรงดัน เนื่องจากมีพิกัด 16 บาร์ ซึ่งเพียงพอสำหรับการจ่ายน้ำในเขตเทศบาลส่วนใหญ่ โดยมีต้นทุนวัสดุที่สมเหตุสมผล SDR 17 (PN 10) ใช้สำหรับท่อหลักและระบบชลประทานที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ในกรณีที่คาดว่าจะเกิดแรงดันไฟกระชากหรืออุณหภูมิในการทำงานสูง เอสดีอาร์ 9 หรือ SDR 7.4 จะให้ค่าความปลอดภัยที่จำเป็น ตรรกะเดียวกันนี้ใช้กับข้อต่อ: ข้องอหรือทีข้อต่อแบบชนต้องมี SDR เดียวกันกับท่อเพื่อให้ความหนาของผนังข้อต่อตรงกัน
วิธีการเลือกขนาดท่อ HDPE ที่เหมาะสม
การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นด้วยข้อกำหนดของระบบไฮดรอลิก ไม่ใช่โต๊ะวางท่อ เมื่ออัตราการไหลของการออกแบบได้รับการแก้ไขแล้ว รูภายในจะกำหนดความเร็วและการสูญเสียส่วนหัว และนำไปสู่ค่า OD มาตรฐาน ระดับความดันจะกำหนดความหนาของผนัง รูปที่ 3 เปรียบเทียบความหนาของผนังที่ DN160 ในคลาส SDR ทั่วไป ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์ในการประเมินว่าผนัง SDR 17 ที่บางกว่าและราคาถูกกว่าสามารถตอบสนองความต้องการแรงดันได้หรือไม่
รูปที่ 3 ความหนาของผนังท่อ HDPE DN160 ทั่วทั้งคลาส SDR SDR ที่ต่ำกว่าหมายถึงผนังที่หนาขึ้น อัตราแรงดันที่สูงขึ้น และรูภายในที่เล็กลง
ขั้นตอนการคัดเลือกที่ใช้งานได้จริง:
- คำนวณพื้นที่การไหลที่ต้องการ ใช้สูตรไฮดรอลิก (Darcy–Weisbach หรือ Hazen–Williams) ร่วมกับอัตราการไหลของการออกแบบและความเร็วที่ยอมรับได้ โดยทั่วไปคือ 0.5 ถึง 2.0 ม./วินาที ในระบบน้ำ จากนั้นเลือก OD มาตรฐานที่เล็กที่สุดที่เหมาะสม
- แปลงแรงดันใช้งานเป็นคลาส PN รวมแรงดันไฟกระชากในการคำนวณ เลือกคลาส SDR ที่ครอบคลุมส่วนหัวสูงสุด รวมถึงค้อนน้ำด้วย
- บัญชีสำหรับโหลดภายนอก การฝังลึก การสัญจรไปมา และการทรุดตัวของดินอาจต้องใช้ SDR (ผนังหนากว่า) ที่ต่ำกว่าแรงดันเพียงอย่างเดียว
- ตรวจสอบความเข้ากันได้ของข้อต่อและวาล์ว ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องตรงกับไปป์ OD และ SDR ข้อต่อด้วยไฟฟ้าและข้อต่อชน-ฟิวชั่นขึ้นอยู่กับรูปทรงของผนังที่เหมือนกัน ของเรา คู่มือการซื้อท่อ PE ทีละขั้นตอน ดำเนินการตามกระบวนการนี้ตั้งแต่ใบเสนอราคาไปจนถึงการจัดส่ง
ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่ออ่านขนาดท่อ HDPE
ข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชัน HDPE พร้อมโครงสร้าง PE100 และทองแดง ข้อต่ออิเล็กโตรฟิวชันนี้ผสมผสาน PE100 และทองแดงเข้าด้วยกันเพื่อข้อต่อที่แข็งแกร่ง พร้อมการปิดผนึกที่แข็งแกร่งและความต้านทานการกัดกร่อน ทำงานในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ด่าง หรือน้ำเกลือ และทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น ในขณะเดียวกันก็รับประกันการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และปราศจากการรั่วไหล ดูผลิตภัณฑ์ → ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อมักจะแสดงที่ไซต์ก่อสร้าง ไม่ใช่ในสำนักงาน นี่คือข้อผิดพลาดเกี่ยวกับมิติข้อมูลที่เรามักพบเห็นบ่อยที่สุด:
- ระบุเฉพาะเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุเท่านั้น "ท่อ 160 มม." ไม่ได้กำหนดความจุแรงดัน ระบุ SDR หรือความหนาของผนังและเกรดวัสดุเสมอ เช่น "DN160 PE100 SDR11"
- สมมติว่ารูภายในตรงกับขนาดที่ระบุ เนื่องจาก HDPE มีขนาดตาม OD ท่อ DN160 SDR11 จึงมี ID ประมาณ 130.8 มม. ในขณะที่ท่อ DN160 SDR17 มีขนาด ID ประมาณ 141 มม. อุปกรณ์ที่เลือกบนรูที่ใหญ่กว่าสามารถทำงานได้ต่ำกว่าปกติเมื่อติดตั้งบนท่อที่มีผนังหนากว่า
- การผสมคลาส SDR ในไปป์ไลน์เดียวกัน ข้อต่อชนฟิวชั่นระหว่างท่อ SDR 11 และ SDR 17 ไม่เป็นไปตามรหัส เนื่องจากความหนาของผนังไม่ตรงกันจะป้องกันไม่ให้ฟิวชันบีดที่เหมาะสม ข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชันมีข้อกำหนดเดียวกัน
- ไม่สนใจผลกระทบของอุณหภูมิต่อระดับความดัน ค่า PN ของแค็ตตาล็อกใช้ได้ที่อุณหภูมิ 20 °C ที่อุณหภูมิ 40 °C ตามแนวทางการออกแบบท่อ PE ทั่วไป แรงดันที่อนุญาตสำหรับ PE100 จะลดลงประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งทำให้สามารถเลือก SDR ต่ำลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ลืมไปว่าความหนาของผนังมีความคลาดเคลื่อน ISO 4427 กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนเป็นลบจากความหนาของผนังที่ระบุ ดังนั้น ID จริงอาจมีค่ามากกว่าที่คำนวณไว้เล็กน้อย สิ่งนี้ส่งผลต่อทั้งพื้นที่การไหลและความเค้นของห่วง
เมื่อการจับคู่ขนาดมีความสำคัญ — โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชันและการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลน — ตรวจสอบความพร้อมในการติดตั้งกับขนาดท่อที่เลือกก่อนที่จะสรุปกำหนดการ ของเรา แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ เป็นสถานที่ที่มีประโยชน์ในการเริ่มต้น
คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: SDR หมายถึงอะไรในขนาดท่อ HDPE
SDR หรือ Standard Dimension Ratio คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกหารด้วยความหนาของผนัง เป็นตัวเลขที่กำหนดระดับแรงดันของท่อ SDR ที่ต่ำกว่าหมายถึงกำแพงที่หนาขึ้น SDR 11 มีความหนาและแข็งแกร่งกว่า SDR 17
คำถามที่ 2: ขนาดท่อ HDPE วัดจาก OD หรือ ID หรือไม่
ท่อ HDPE ระบุโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ตามมาตรฐาน ISO 4427 และ EN 12201 รูภายในเป็นค่าที่คำนวณได้: OD ลบสองเท่าของความหนาของผนัง ยืนยันทั้ง OD และ SDR เสมอ ไม่ใช่เพียงขนาดที่ระบุ
คำถามที่ 3: SDR 11 และ SDR 17 แตกต่างกันอย่างไร
SDR 11 มีผนังหนากว่าและมีระดับแรงดันสูงกว่า SDR 17 สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน สำหรับ PE100 นั้น SDR 11 ได้รับการจัดอันดับ PN 16 บาร์ ในขณะที่ SDR 17 คือ PN 10 บาร์ SDR 11 ยังมีราคาต่อเมตรสูงกว่าและมีรูภายในเล็กกว่า
คำถามที่ 4: ท่อ HDPE SDR 11 มีระดับแรงดันเท่าใด
สำหรับเกรด PE100 นั้น SDR 11 มีระดับแรงดันปกติที่ 16 บาร์ที่ 20 °C โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบที่ 1.25 สำหรับ PE80 นั้น SDR 11 เดียวกันจะสอดคล้องกับ PN 12.5 บาร์ ยืนยันว่าซัพพลายเออร์ของคุณกำลังเสนอราคาเกรดใด
Q5: เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ HDPE สูงสุดคือเท่าไร?
ท่อ HDPE เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่มีจำหน่ายเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด 1,600 มม. สำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ ข้อจำกัดในการขนส่งที่สูงกว่า DN1200 มักจะจำกัดความยาวของท่อตรง และขดลวดยังคงใช้งานได้กับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเท่านั้น
Q6: รัศมีการโค้งงอต่ำสุดของท่อ HDPE คือเท่าไร?
สำหรับ SDR 11 โดยทั่วไปรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำคือ 20 เท่าของ OD; สำหรับ SDR 17 จะเป็นประมาณ 25 เท่าของ OD ที่ 20 °C ในสภาพอากาศหนาวเย็น ให้ใช้รัศมีที่ใหญ่ขึ้นเนื่องจาก HDPE จะแข็งขึ้นและเปราะมากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ
