مقالات, مقالات استنلس استیل
آشنایی با سیستم سایزینگ تیوب
اسفند
پایپ و تیوب که هر دو در فارسی با نام لوله شناخته می‌شوند، تفاوت‌های بسیار زیادی دارند. این تفاوت‌ها در کاربرد، سیستم اندازه گذاری، قیمت، دامنه تولید و … قابل مشاهده است. سیستم تعریف ابعاد و اندازه یا سایزینگ تیوب یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های آن با پایپ است. به طور کلی تیوب‌ها در ساخت سیستم‌های انتقال سیالات فشار قوی در صنایع نفت، گاز و سیستم‌های هیدرولیک پنوماتیک، استفاده می‌شوند. به غیر از مواردی که اشاره شد، لوله‌هایی که در صنعت برای کاربردهای سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز با به عنوان تیوب شناخته شده و با سیستم سایزینگ تیوب اندازه گیری می‌شوند. به همین دلیل، تعیین دقیق ابعاد تیوب برای تضمین عملکرد بهینه و ایمنی بسیار حیاتی است. در این مقاله از استیل رخ علاوه بر مفاهیم پایه، استانداردهای بین‌المللی اندازه‌گیری تیوب و سیستم‌های BWG/SWG را نیز مورد بررسی قرار می‌دهیم.
اهمیت سایزینگ تیوب
تعیین دقیق ابعاد تیوب و لوله، از جمله انتخاب ضخامت دیواره و تعیین قطر خارجی، نقش مهمی در بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال سیالات دارد. به عبارت دیگر، سایزینگ تیوب صحیح می‌تواند از افت فشار، نشت و انسداد جلوگیری کرده و هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد. همچنین، دقت در سایزینگ لوله باعث می‌شود اتصالات، فیتینگ‌ها و سایر اجزای سیستم هماهنگ شده و از بروز مشکلات جلوگیری شود.
در سیستم‌های سایزینگ لوله کشی، محاسبات دقیق برای تعیین دبی سیال، سرعت جریان و افت فشار امری ضروری است؛ چرا که هرگونه خطا در سایزینگ می‌تواند به افت کارایی سیستم و افزایش هزینه‌های عملیاتی منجر شود. علاوه بر این موارد قابل ذکر است که تیوب‌ها می‌توانند سطح مقطعی مربعی یا مسطیلی شکل (پروفیل یا قوطی) نیز داشته باشند. این تیوب‌ها بیشتر برای استفاده در سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مبانی فنی سایزینگ تیوب و لوله
همانطور که گفتیم سیستم سایزینگ پایپ (Pipe) و تیوب (Tube) تفاوت‌های مهمی دارند. در مطلب “جدول اندازه لوله‌های استنلس استیل براساس ASME- B36.19 با ارائه جدول استاندارد، سیستم اندازه گیری پایپ را به طور کامل معرفی کرده‌ایم. پایپ با استفاده از اندازه اسمی و رده معرفی می‌شود. اندازه اسمی نه قطر خارجی است و نه قطر داخلی. رده نیز بیانگر ضخامت لوله یا به عبارتی میزان تحمل فشار و دما است. ولی در این مطلب موضوع ما تیوب است و در ادامه به بررسی سیستم سایزینگ تیوب می‌پردازیم.
تیوب‌ها اجزای اساسی در سیستم‌های انتقال سیالات و سازه‌ها هستند. در سیستم‌های سایزینگ تیوب، مقدار دقیق قطر خارجی (OD) و ضخامت دیواره (WT) برای تعریف اندازه‌های تیوب استفاده می‌شود و مانند لوله اندازه‌ها اسمی نیستند. تیوب‌ها معمولاً بر اساس گیج‌هایی چون BWG یا SWG برای تعیین ضخامت دیواره تعریف می‌شوند. در این دو سیستم، مطابق جدول‌های استاندارد، میزان ضخامت برای هر قطر خارجی و اندازه گیج، مقداری مشخص است.
فرمول اصلی برای محاسبه قطر داخلی به صورت زیر تعریف می‌شود:
(ID = OD – (2 × WT
استانداردهای اندازه‌گیری تیوب
از آنجا که تیوب‌ها به روش‌های مختلف و برای کاربری‌های مختلف تولید می‌شوند، استانداردهای گوناگونی نیز برای آن‌ها وضع شده‌است که در هر استاندارد به نوع خاصی از تیوب‌ها پرداخته می‌شود. برای مثال استاندارد BS EN-10216-1 به بررسی تیوب‌های فولادی بدون درز در شرایط تحت فشار پرداخته است. استاندارد ASTM A 1016/A 1016M نیز ابعاد لوله‌های استنلس استیل را مورد بررسی قرار داده است.
سیستم‌های اندازه‌گیری دیگری نیز برای تعیین ضخامت دیواره تیوب‌ها طراحی شده‌است. BWG (Birmingham Wire Gauge) و SWG (Standard Wire Gauge) سیستم‌هایی هستند که برای سایزینگ ضخامت تیوب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر گیج نشان دهنده میزان ضخامتی معین برای تیوب است که از روی جدول استاندارد می‌توان برای هر قطر خارجی، ضخامت را تعیین کرد.
به عنوان مثال از جدول استاندارد تیوب‌ها، می‌توان گفت:
– تیوب‌های با گیج BWG 16 دارای ضخامت تقریبی 1.5 میلی‌متر هستند.
– تیوب‌های با گیج BWG 20 دارای ضخامت حدود 1.0 میلی‌متر هستند.
|
سیستم BWG |
ضخامت تیوب | |
| اینچ |
میلی‌متر |
|
|
00000 (5/0) |
0.500 | |
| 0000 (4/0) | 0.454 | |
|
000 (3/0) |
0.425 | |
| 00 (2/0) | 0.380 | |
|
0 |
0.340 |
8.636 |
| 1 | 0.300 |
7.620 |
|
2 |
0.284 | 7.214 |
| 3 | 0.259 |
6.579 |
|
4 |
0.238 | 6.045 |
| 5 | 0.220 |
5.588 |
|
6 |
0.203 | 5.156 |
| 7 | 0.180 |
4.572 |
|
8 |
0.165 | 4.191 |
| 9 | 0.148 |
3.759 |
|
10 |
0.134 | 3.404 |
| 11 | 0.120 |
3.048 |
|
12 |
0.109 | 2.769 |
| 13 | 0.095 |
2.413 |
|
14 |
0.083 | 2.108 |
| 15 | 0.072 |
1.829 |
|
16 |
0.065 | 1.651 |
| 17 | 0.058 |
1.473 |
|
18 |
0.049 | 1.245 |
| 19 | 0.042 |
1.067 |
|
20 |
0.035 | 0.889 |
| 21 | 0.032 |
0.813 |
|
22 |
0.028 | 0.711 |
| 23 | 0.025 |
0.635 |
|
24 |
0.022 | 0.559 |
| 25 | 0.020 |
0.508 |
|
26 |
0.018 | |
| 27 |
0.016 |
|
|
28 |
0.014 | |
| 29 |
0.013 |
|
|
30 |
0.012 | |
| 31 |
0.010 |
|
|
32 |
0.009 | |
| 33 |
0.008 |
|
|
34 |
0.007 | |
| 35 |
0.005 |
|
|
36 |
0.004 | |
کاربردهای سایزینگ تیوب
در بخش‌های مختلف صنعتی شناخت روش سایزینگ تیوب و ابعاد لوله‌های مورد استفاده می‌تواند تاثیر بسزایی در بازدهی کلی سیستم داشته باشد.
- سیستم‌های انتقال حرارتی: استفاده از تیوب با ابعاد بهینه می‌تواند تاثیر بسزایی در دبی سیالات داشته باشد به همین جهت در بویلرها و مبدل‌های حرارتی، سایزینگ دقیق موجب کاهش اتلاف حرارتی و افزایش بهره‌وری سیستم می‌شود. تیوب‌های استیل در این سیستم‌ها به دلیل قابلیت انتقال حرارت بالا و تحمل دماهای بسیار زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سیستم‌های هیدرولیکی و پنوماتیکی: در سیستم‌های هیدرولیکی، سایزینگ لوله دقیق به معنای کاهش ارتعاشات و افت فشار است. همچنین، در سایزینگ لوله کشی در این سیستم‌ها، انتخاب ابعاد مناسب به بهبود عملکرد کلی سیستم کمک می‌کند.
- کاربردهای سازه‌ای: تیوب‌ها در برخی از سازه‌های صنعتی به عنوان اجزای ساختاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال برای طراحی قسمتی از یک سازه از تیوب با مقطع دایره و مربع مستطیل استفاده می‌شود. در این موارد، سایزینگ تیوب دقیق نقش مهمی در تضمین استحکام و ایمنی سازه دارد.
سخن آخر
در نهایت، سایزینگ تیوب و سایزینگ لوله به عنوان یکی از پارامترهای کلیدی در طراحی سیستم‌های انتقال سیالات، نیازمند دقت، استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری دقیق و رعایت استانداردهای بین‌المللی است. با رعایت اصول فوق، می‌توان اطمینان حاصل کرد که تیوب‌ها و لوله‌ها دارای ظرفیت انتقال مناسب، مقاومت کافی در برابر فشار و دما و همچنین هماهنگی کامل با اتصالات و فیتینگ‌های استفاده شده خواهند بود. این امر به بهبود عملکرد سیستم، کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش ایمنی عملیاتی منجر می‌شود.
