کارایی اصلی لوله‌ها انتقال مایعات (مواد مایع، گاز، مواد جامد آب‌شده، دوغاب، مواد ترکیبی و غیره)، تحت فشار (داخلی یا خارجی یا هر دو) است. از این رو لوله باید برای حفظ فشار مایعات آن‌قدر قوی باشد تا در وظیفه‌اش شکست نخورد. واضحاً برای لوله‌های حاوی مایعات تحت فشار، ضخامت دیواره و همچنین استحکام لوله مهم‌ترین پارامتر ها هستند. به ضخامت دیواره، به اصطلاح “رده” یا “شماره رده” می‌گویند که اشاره به رده لوله دارد. با این مقاله از سلسله مقالات لوله مانیسمان پترو ایلیا انرژی همراه ما باشید.

رده لوله مانیسمان چیست؟

رده لوله مانیسمان چیست؟

رده لوله یا شماره رده یک عدد بدون ابعاد است. ترکیب شماره رده‌ی ضخامت دیواره/ اندازه لوله  به تقریب در می‌آید تا به رابطه‌ای واحد مساوی با ۱۰۰۰ ضربدر P/S (P= فشار تعریف‌شده، S= فشار مجاز) برسد؛ اصطلاحی که در نسخه تغییریافته فرمول بارلو برای ضخامت دیواره موجود است. رده لوله به اختصار SCH نوشته می‌شود.

به دنبال کامل‌ترین خدمات هستید؟

ما با به‌روزترین تجهیزات و محصولات در کنار شما هستیم. برای دریافت مشاوره در انتخاب و خرید تجهیزات می‌توانید، همین حالا با ما تماس بگیرید.
۰۲۶۳۲۵۶۳۷۹۶

برای هر اندازه و رده داده شده، ضخامت دیواره لوله در استاندارد ASME (B 36.10 / B 36.19) مقطوع و تعریف‌شده است. حتی با اینکه ضخامت دیواره می‌تواند طوری به میلی‌متر یا اینچ تعریف شود که با استاندارد تعریف‌شده ASME متناظر باشد، باز هم رده لوله مناسب‌ترین و آسان‌ترین شاخص برای سفارش لوله است.

برای هر اندازه و شماره رده یا ضخامت، قطر خارجی (OD) ثابت و قطر داخلی (ID)  متغیر است. با افزایش ضخامت لوله، استحکام آن نیز افزایش می‌یابد اما قطر داخلی کوچک‌تر می‌شود. قطر خارجی ثابت است برای این که به طراحی قطعات جانبی کمک کند تا یک قطعه جانبی بتواند برای تمام لوله‌های همان اندازه (با ضخامت‌های متغیر) قابل استفاده باشد.

استانداردهای لوله مانیسمان

استانداردهای لوله مانیسمان

رایج‌ترین استاندارد های صنایع نفت و گاز و صنایع مربوطه، استاندارد های ذیل هستند:

اندازه اسمی لوله

اندازه اسمی لوله

اندازه تمامی لوله‌ها با اندازه اسمی لوله تعریف می‌شوند. ساخت لوله‌های اندازه اسمی ۱/۸ (DN 6) تا ۱۲ (DN 300) بر اساس یک استاندارد ثابت برای قطر خارجی است. دلیل انتخاب این چنین استانداردی برای قطر خارجی ، این بود که با یک قطر خارجی استاندارد و ضخامت دیواره‌ای مرسوم و رایج، می‌توانیم قطر داخلی‌ای داشته باشیم که تقریباً با اندازه اسمی برابر باشد. هرچند رابطه‌ای میان ضخامت استاندارد موجود، اندازه اسمی و قطر خارجی وجود ندارد، اما استفاده از این اندازه‌ها به قدری زیاد بود که به عنوان یک استاندارد شناخته بشوند.

لوله‌هایی که با اندازه اسمی ۱۴ (DN 350) ساخته می‌شوند قطر خارجی‎ای متناظر با اندازه اسمی دارند. بنابراین تبدیل قطر خارجی لوله‌های با اندازه اسمی ۱۴ به بالا به میلی‌متر به سادگی با ضرب قطر خارجی در ۲۵ امکان‌پذیر است. اما محاسبه قطر خارجی اندازه‌های کوچک‌تر کار آسانی نیست.

رده لوله و اندازه لوله

رده لوله و اندازه لوله

در تمامی اندازه لوله‌ها قطر خارجی ثابت است. از همین رو هر تغییری در ضخامت دیواره، تنها بر قطر داخلی تاثیر می‌گذارد. هر چقدر شماره رده بالاتر برود، ضخامت دیواره افزایش و قطر داخلی کاهش می‌یابد.

  • “استاندارد” (STD) به لوله‌های رده ۴۰ با اندازه اسمی تا ۱۰ نسبت داده می‌شود. ضخامت دیواره تمام لوله‌های “استاندارد” با اندازه بزرگ‌تر، ۹.۵۳ میلی‌متر است.
  • “فوق قوی” (XS) مربوط به لوله‌های رده ۸۰ با اندازه اسمی تا ۸ است. ضخامت دیواره تمام لوله‌های “فوق قوی” با اندازه بزرگ‌تر، ۱۲.۷۰ میلی‌متر است.
  • لوله‌های “فوق فوق قوی” (XXS) لوله‌های رده ۱۶۰ به بالا با اندازه اسمی ۱/۸ تا ۶ هستند. و لوله رده ۱۶۰ با اندازه اسمی ۸ از لوله‌های “فوق فوق قوی” ضخیم‌تر است.

لوله‌های خارج از استاندارد های بالا برگرفته از استاندارد API L5 هستند.

محاسبه ضخامت دیواره لوله مانیسمان

محاسبه ضخامت دیواره لوله مانیسمان

محاسبه ضخامت دیواره‌های مختلف بستگی به کد استفاده شده دارد. تمامی کد ها (B 31.3، B 31.1، IBR، B 31.4، B 31.8 و غیره) معادلاتی را ارائه می‌دهند تا بتوان به کمترین ضخامت لازم  برای فشاری که لوله باید تحمل کند، دست یافت. اطلاعات لازم برای این معادله عبارتند از: فشار اجرایی، فشار مجاز، قطر خارجی و دمای اجرایی. پس از محاسبه حداقل ضخامت دیواره، خوردگی و نیرو های مکانیکی نیز باید به آن اضافه شوند. سپس ضخامت واقعی لوله (که قطعا بیشتر از ضخامت محاسبه شده است) بسته به مواد و جنس لوله، از جدول کد های ASME انتخاب می‌شود.

جدول‌های ابعاد لوله مانیسمان

جدول‌های ابعاد لوله مانیسمان

ضخامت دیواره لوله وابسته به یک عدد رده به خصوص است که به اندازه لوله بستگی دارد. ابعاد (قطر خارجی، قطر داخلی، ضخامت لوله و شماره رده) و وزن لوله‌ها در استاندارد های ASME (همانطور که پیش‌تر به آن اشاره شد) ذکر شده است. ابعاد و ضخامت‌های موجود در تمام اندازه‌ها در قالب مجموعه‌ای از کد‌های نسبی در جدول ثبت شده‌اند. اما ساخت برخی لوله‌های سنگین‌تر و با ضخامت دیواره بیشتر از توانایی فرآیند ساخت لوله مانیسمان خارج است و باید از طریق جوشکاری یا دیگر روش‌ها ساخته شوند.

لوله‌های مانیسمان در وزن‌های استاندارد (STD، XS، XXS) در دسترس‌تر هستند. اما به هر حال رده‌های دیگر نیز قابل سفارش هستند.