قطر نامی لوله چیست؟ + کاربرد

با پیشرفت روز افزون صنایع و افزایش استفاده از انواع لوله صنعتی، شناخت و آشنایی با خصوصیات و ویژگی های مختلف لوله ها به یک ضرورت تبدیل شده است. یکی از نکات مهم در این زمینه، شناخت قطر نامی لوله (قطر اسمی) است. در ادامه این مطلب، ابتدا لوله ها و انواع آن ها معرفی شده، و سپس قطر نامی لوله و کاربرد آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

معرفی لوله یا پایپ

به طور کلی، لوله ها مقاطع تو خالی و استوانه ای شکل بوده، هر چند که ممکن است مقطع آن ها اشکال دیگری غیر از دایره نیز داشته باشد. کاربرد اصلی لوله ها و یا پایپ ها در انتقال سیالات مختلف از جمله مایعات، گازها، دوغاب ها و غیره است. همچنین، می توان از لوله ها به عنوان متریال سازه ای در ساخت سازه ها نیز استفاده نمود.

لوله ها یا پایپ ها را می توان در انواع و جنس های مختلفی تولید کرد. لوله های فولادی به دلیل ویژگی های خاص خود، از اهمیت بالایی در صنعت برخوردارند. این لوله ها دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، و قابلیت تحمل سیالات با دما و فشار زیاد هستند.

معرفی انواع لوله

لوله ها به چندین روش مختلف دسته بندی می شوند. یکی از این روش ها، تقسیم بندی بر اساس جنس لوله است، که هر کدام به دلیل ویژگی ها و خواص مکانیکی خاص خود، در کاربردهای متفاوتی به کار می روند. برخی از جنس های رایج شامل فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، چدن، بتن، شیشه و انواع لوله پلاستیکی می شود.

از نظر نحوه ساخت نیز می توان لوله های صنعتی را به دو دسته درزدار و بدون درز تقسیم بندی کرد:

• لوله های درزدار: این نوع لوله ها با خم کاری و جوش دادن لبه های ورق های مسطح فولادی مستطیل شکل ساخته می شوند. عرض هر ورق مستطیل، محیط خارجی لوله را تعیین می کند. اتصال لبه ها نیز اغلب به دو روش مقاومت الکتریکی (ERW) و ذوب الکتریکی (EFW) انجام می شود.
• لوله های بدون درز (مانیسمان): لوله های بدون درز که به عنوان لوله های مانیسمان معروف شده اند، هیچ درز یا خط جوشی در بدنه خود نداشته و به همین دلیل از مقاومت بالایی برخوردارند. همچنین این لوله ها داری احتمال نشتی کمتری بوده و در شرایط کاری سخت و حساس اغلب از این نوع لوله ها استفاده می شود. از جمله کاربرد آن ها می توان به صنایع نفت، گاز، نیروگاهی و پتروشیمی جهت انتقال سیالاتی مانند مواد شیمیایی و گازهای تحت فشار اشاره کرد.

قطر نامی لوله چیست؟

قطر نامی لوله، که به اختصار NPS نامیده می شود، معیاری استاندارد برای اندازه گیری قطر لوله ها بوده که در سیستم های لوله کشی و تعیین سایز مورد استفاده قرار می گیرد. این معیار در بسیاری از کشورها جهت تعیین لوله مناسب برای پروژه مورد نظر استفاده می شود.

به طور کلی، قطر نامی لوله بیانگر قطری است که در تحلیل و طراحی سیستم های پایپینگ به عنوان قطر مرجع در نظر گرفته شده و طراحی های مورد نظر مطابق آن انجام می گیرد. بنابراین این قطر با قطر داخلی (ID) یا خارجی لوله (OD) متفاوت است.

تفاوت NPS با قطر نامی لوله خارجی

حال که قطر نامی لوله یا NPS معرفی گردید، می توان به تفاوت آن با قطر خارجی لوله یا قطر واقعی لوله پرداخت. همانطور که بیان شد، این قطر الزاما با قطر خارجی برابر نیست. به طور دقیق تر قطر نامی لوله تنها در سایزهای بیشتر از ۱۴ اینچ با قطر خارجی یا OD برابر است؛ و در سایزهای کمتر از آن، قطر نامی از قطر خارجی لوله کمتر است. به عنوان مثال، یک لوله با قطر نامی ۲ اینچ دارای قطر خارجی ۲.۳۷۵ اینچ (حدود ۶۰.۳۳ میلی متر) است.

استانداردهای مختلفی مانند ASME B36.10M و ASME B36.19M به تعیین قطر نامی لوله پرداخته و به مهندسان و طراحان کمک می کنند تا لوله هایی را انتخاب کنند که با سایر اجزای سیستم لوله کشی مانند فلنج ها و اتصالات هماهنگ باشند.

کاربرد قطر نامی لوله

پس معرفی دقیق قطر نامی، می توان به کاربردهای آن پرداخت. یکی از اصلی ترین کاربردهای قطر نامی لوله، تعیین یک دسته خاص از سایزها بوده و با در نظر گرفتن کلاس لوله (Schedule) می توان هر آن چه برای طراحی سیستم پایپینگ لازم است، از جمله ضخامت لوله، قطر داخلی و قطر خارجی را بدست آورد.

برای این منظور لازم است تا با در اختیار داشتن قطر اسمی (NPS) و کلاس لوله به جدول سایز لوله ها مراجعه کرده و ضخامت لوله مورد نظر را مشخص نمود. به عنوان مثال، یک لوله با قطر اسمی ۱۰ اینچ (NPS 10) و کلاس ۴۰ (Sch 40) دارای قطر خارجی ۱۰.۷۵ اینچ (معادل ۲۷۳.۰۵ میلی متر) و ضخامت دیواره ۰.۳۷ اینچ (معادل ۹.۲۷ میلی متر) خواهد بود.

به طور کلی، کاربردهای قطر نامی لوله را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• معیار طراحی: قطر نامی لوله به عنوان یک معیار کلیدی برای طراحی سیستم های لوله کشی عمل می کند. مهندسان با استفاده از این قطر می توانند سیستم ها را بر اساس نیازهای خاص پروژه طراحی کنند.
• محاسبات فشار و تنش: قطر اسمی لوله نقش مهمی در محاسبات فشار و تنش های وارده بر جداره لوله دارد. با توجه به این قطر، می توان فشار مجاز و مقاومت آن در برابر تنش ها را محاسبه و ارزیابی کرد.
• یکپارچگی در تولید و نصب: استفاده از قطر نامی لوله به هماهنگی سایز لوله ها و اتصالات کمک می کند. این موضوع نه تنها فرآیند تولید را تسهیل می کند، بلکه نصب و اجرای سیستم های لوله کشی را نیز آسان تر می سازد.
• سهولت در انتخاب تجهیزات جانبی: استفاده از NPS به طراحان و مجریان لوله کشی این امکان را می دهد که تجهیزات جانبی مانند فلنج ها، اتصالات و شیرآلات را بر اساس سایز لوله ها انتخاب و نصب کنند. این موضوع باعث می شود که تمام اجزا به صورت هماهنگ و بدون مشکلات ناشی از عدم تطابق سایز عمل کنند.
• تعیین قطر خارجی و ضخامت دیواره: قطر نامی لوله به همراه کلاس لوله (Schedule) مشخص کننده سایر پارامترهای لوله از جمله قطر داخلی و خارجی و همچنین ضخامت دیواره لوله خواهد بود. این اطلاعات برای محاسبات مهندسی و ارزیابی مقاومت لوله در برابر فشار داخلی و خارجی بسیار مهم است.
• انتخاب لوله بر اساس استانداردهای مختلف: قطر اسمی لوله به عنوان مرجعی استاندارد در صنعت لوله کشی به کار می رود. با استفاده از این مرجع، مهندسان می توانند لوله های مناسب را بر اساس استانداردهای بین المللی مانند ASME B36.10M و ASME B36.19M انتخاب کنند.

تبدیل سایز لوله

برای تبدیل سایز لوله های اینچی به میلی متری، کافی است تا سایز NPS (که به اینچ است) را در عدد ۲۵ ضرب کرده تا مقدار میلی متری آن بدست آید. به عنوان مثال، یک لوله با سایز اسمی ۴ اینچ معادل ۱۰۰ میلی متر خواهد بود. همچنین، ضخامت قطر بیرونی این لوله برای کلاس استاندارد معادل ۴.۵ اینچ یا ۱۱۴.۳ میلی متر خواهد بود.

ویژگی های هندسی لوله ها

لوله ها می توانند از نظر شکل مقطع به صورت دایره ای، مربع، مستطیل و بیضی تولید شوند، اما لوله های دایره ای به دلیل مزایای خاص خود، مانند توزیع یکنواخت فشار در تمامی جهات، کاربرد بیشتری در صنعت دارند. استفاده از سایر شکل ها به ندرت برای انتقال سیالات استفاده می شود.

از لوله های با قطر بالا نیز عمدتا در صنایع بزرگ مانند نیروگاه ها، صنایع نفت و گاز، کارخانه های سیمان و کارخانه های مواد شیمیایی،که نیاز به انتقال سیالات با حجم بالا دارند، به کار می روند. سایزهای کوچک تر مانند سایزهای۸/۱، ۴/۱، ۸/۳ اینچ نیز اغلب به عنوان خطوط کنترل و تجهیزات ابزار دقیق و آزمایشگاهی استفاده می شوند. طول لوله های فلزی نیز همانند بسیاری از پروفیله ای دیگر، در طول های ۶ و ۱۲ متری تولید می شود.

عوامل تاثیرگذار بر قیمت لوله ها

سایز اسمی از مهم ترین عوامل تعیین قیمت لوله ها است. به طور کلی، لوله های با قطر نامی لوله بالاتر به دلیل وزن بیشتر و همچنین فرایند تولید دشوارتر دارای قیمت بیشتری هستند. همچنین، کلاس لوله نیز مستقیما با ضخامت و وزن لوله مرتبط بوده و در نتیجه باعث تاثیرگذاری بر قیمت آن می شود.

علاوه بر سایز و کلاس لوله، نوع لوله و روش ساخت آن، اعم از درزدار یا بدون درز بودن، نیز از دیگر عوامل موثر در قیمت گذاری لوله ها به شمار می روند. تغییرات در قیمت ارز و شرایط اقتصادی نیز می تواند از دیگر عوامل موثر باشد. برای دریافت قیمت روز و خرید انواع لوله های صنعتی در سایزهای مختلف می توانید با کارشناسان آیرومارت تماس حاصل فرمایید.

جمع بندی

لوله ها به عنوان یکی از متریال های پر مصرف در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، گاز و ساخت و ساز شناخته می شوند. از این رو لازم است تا از پارامترهای آن به خوبی مطلع بود. یکی از این پارامترها، قطر اسمی یا قطر نامی لوله بوده که به عنوان معیاری برای طراحی، تحلیل و انتخاب لوله ها استفاده می شود.

برای انتخاب لوله متناسب با پروژه مورد نظر، لازم است تا قطر اسمی لوله به همراه کلاس آن مشخص شود. برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره در خصوص خرید انواع لوله های صنعتی، می توانید با کارشناسان آیرومارت تماس بگیرید.