Трубы теплообменника из нержавеющей стали определяются тремя основными размерами:наружный диаметр (OD), толщина стенки и длина. Общие ссылки на наружный диаметр включают 1/2, 5/8, 3/4 и 1 дюйм, что эквивалентно 12,70, 15,875, 19,05 и 25,40 мм. Также используются большие диаметры, в зависимости от конструкции оборудования.
Для производителей теплообменников, групп технического обслуживания и промышленных покупателей эти размеры влияют на посадку трубы, площадь внутреннего потока, изготовление и проверку. Однако одни только размеры не определяют полную спецификацию. Также должны быть указаны марка материала, производственный стандарт, основание для толщины стенки и допуски.
В этом руководстве объясняется, как читать размеры труб теплообменника из нержавеющей стали, сравнивать распространенные размеры и готовить полную спецификацию для покупки оборудования типа "кожухотрубный". Таблицы содержат ссылки на размеры, а не на номинальное давление или гарантированное наличие на складе.
Типичное описание размеров:
Наружный диаметр 19,05 мм × толщина стенки 1,65 мм × длина 6000 мм
Каждое измерение служит разной цели.
| Размер | Значение | Почему это важно |
|---|---|---|
| Наружный диаметр, OD | Диаметр по наружной стороне трубы | Посадка трубной решетки и перегородки, компоновка труб и площадь внешней поверхности |
| Толщина стенки, t | Толщина стенки трубы | Механическая конструкция, размер внутреннего отверстия и требования к изготовлению |
| Внутренний диаметр, ID | Диаметр внутреннего проходного канала | Площадь потока жидкости и доступ для чистящих инструментов |
| Длина, L | Длина трубы, измеренная между определенными точками | Размеры сборки, площадь теплопередачи и транспортировка |
Для идеальной круглой трубы с равномерной толщиной стенки:
ID = OD - 2t
Например, труба с наружным диаметром 19,05 мм и стенкой 1,65 мм имеет расчетный внутренний диаметр:
19,05 - (2 × 1,65) = 15,75 мм
Это геометрический справочный размер. Фактические размеры внутреннего отверстия зависят от поставленного наружного диаметра, вариации стенки и овальности.
В спецификации также должно быть указано, означает ли 1,65 мм минимальную толщину стенки, среднюю толщину стенки или номинальную толщину в соответствии с применимым стандартом. Эти описания устанавливают различные требования к приемке.
Следующие наружные диаметры в дюймах встречаются в литературе по поставкам труб теплообменников из нержавеющей стали. Наличие конкретной комбинации наружного диаметра, толщины стенки и марки должно быть подтверждено отдельно.
| Наружный диаметр трубы, дюйм | Точное метрическое преобразование, мм | Распространенное письменное описание |
|---|---|---|
| 1/2 | 12,700 | Наружный диаметр 12,7 мм |
| 5/8 | 15,875 | Часто округляется до наружного диаметра 15,88 мм |
| 3/4 | 19,050 | наружным диаметром 19,05 мм |
| 1 | 25,400 | Наружный диаметр 25,4 мм |
| 1-1/4 | 31,750 | Наружный диаметр 31,75 мм |
| 1-1/2 | 38,100 | Наружный диаметр 38,1 мм |
Существуют также изделия метрических размеров. Однако19 мм и 19,05 мм — это разные указанные наружные диаметры, так же как 25 мм и 25,4 мм — разные.
Для запасных труб небольшая числовая разница не должна рассматриваться как разрешение на замену материала. Перед принятием альтернативы проверьте утвержденный чертеж, компоновку трубной решетки и допуски на размеры.
Понимание размеров труб и труб большого диаметра предотвращает распространенную ошибку при покупке.
Труба, указанная какнаружный диаметр 3/4 дюймаимеет наружный диаметр19,05 мм. Для сравнения,труба NPS 3/4имеет наружный диаметр примерно26,7 мм. Эти размеры не взаимозаменяемы.
DN и NPS — это условные обозначения номинального размера труб. При заказе труб теплообменников они не должны заменять фактический наружный диаметр.
Аналогично, класс трубы определяет ряд толщин стенок для указанного размера трубы. Запрос на трубу теплообменника обычно должен содержать фактический наружный диаметр и толщину стенки.
Четкое описание:
Наружный диаметр 3/4 дюйма × толщина стенки 0,065 дюйма
Описание вроде «3/4-дюймовая нержавеющая труба» оставляет систему размеров и толщину стенки нерешенными.
BWG означаетBirmingham Wire Gauge. Таблица толщин труб BWG преобразует номер калибра в размер стенки. В указанном диапазоне меньший номер калибра указывает на более толстую стенку.
| BWG | Толщина стенки, дюйм | Метрическое преобразование, мм, округленное |
|---|---|---|
| 22 | 0,028 | 0,71 |
| 20 | 0,035 | 0,89 |
| 18 | 0,049 | 1,24 |
| 16 | 0,065 | 1,65 |
| 14 | 0,083 | 2,11 |
| 12 | 0,109 | 2,77 |
Значения в дюймах соответствуют таблице преобразования BWG, опубликованной Elliott Tool Technologies. Метрические значения рассчитаны и округлены.
Эти значения являются размерными преобразованиями. Они не устанавливают подходящее рабочее давление или условия эксплуатации.
Например, 16 BWG соответствует 0,065 дюйма, что точно преобразуется в1,651 мм. Привычное значение 1,65 мм является округленным.
В заказе на поставку укажите числовую толщину стенки и управляющую систему единиц измерения. Если указан номер калибра, укажите систему калибров. Неуказанный «16 калибр» не является достаточно четкой спецификацией толщины стенки.
Минимальная толщина стенкиустанавливает нижний предел толщины в соответствии с применимыми правилами приемки.
Средняя или номинальная толщина стенкиописывает заказанную толщину на основе другого допуска. Это не означает, что каждое измеренное место должно соответствовать указанному значению.
Терминология должна интерпретироваться в соответствии с соответствующей спецификацией продукта:
ASTM A213 предусматривает минимальную или среднюю толщину стенки при заказе.
ASTM A249 относится к сварным трубам номинальной толщины стенки для котлов, пароперегревателей, теплообменников и конденсаторов.
ASTM A789 предусматривает среднюю или минимальную толщину стенки при указании.
Для арифметической иллюстрации, если бы в одном заказе допускался отрицательный допуск 10% на указанную толщину стенки 1,65 мм, нижний предел составил бы:
1,65 × 0,90 = 1,485 мм
Это не универсальный допуск ASTM. Он демонстрирует, почему заказанная номинальная толщина не может автоматически рассматриваться как минимальная толщина, доступная для механической конструкции.
Длина трубы должна соответствовать производственному чертежу. Длина поставки с завода, готовая отрезанная длина и эффективная длина теплопередачи могут отличаться.
Следующие сравнения полезны при рассмотрении предложений. Они не являются обязательными стандартными длинами.
| Длина, указанная в запросе | Точная длина, мм | Соображения при покупке |
|---|---|---|
| 6 м | 6000 | Укажите готовую длину и допуск |
| 20 футов | 6096 | На 96 мм длиннее 6 м |
| 12 м | 12000 | Проверьте условия транспортировки и упаковки |
| 40 футов | 12192 | На 192 мм длиннее 12 м |
Труба длиной 6 метров не является точно эквивалентной трубе длиной 20 футов.
Укажите, какой размер является определяющим, и применяется ли измерение до или после окончательной подготовки концов.
Для поставки отрезанных по длине изделий определите допуск на длину, перпендикулярность концов, снятие заусенцев и любые припуски, необходимые для последующей механической обработки. Для поставки случайной длины запросите фактический диапазон длин и подтвердите, как он позволит получить требуемые готовые изделия.
Для U-образных труб из нержавеющей стали одной общей длины недостаточно.
Чертеж должен указывать:
Длины прямых участков и точки их измерения.
Радиус центральной линии изгиба.
Расстояние между ножками.
Общие габаритные размеры.
Требования к толщине стенки и овальности в зоне изгиба.
Развитая длина трубы следует по центральной линии трубы и отличается от внешнего контура U-образного изгиба.
Термообработка, выравнивание концов и требования к проверке также должны быть согласованы. Они зависят от материала, геометрии изгиба и спецификации проекта.
Правильно размеченный чертеж надежнее запроса, в котором указаны только «U-образные трубы длиной 6 метров».
Спецификация продукта определяет требования к материалу и производству. Она не устанавливает одну универсальную комбинацию наружного диаметра, толщины стенки и длины для каждого теплообменника.
| Стандарт | Соответствующая область применения продукта | Что должны уточнить покупатели |
|---|---|---|
| ASTM A213/A213M | Бесшовные трубы из легированной стали для котлов, пароперегревателей и теплообменников, включая соответствующие марки нержавеющей стали | Марка, редакция, управляющие единицы и основание для минимальной или средней толщины стенки |
| ASTM A249/A249M | Сварные аустенитные трубы для котлов, пароперегревателей, теплообменников и конденсаторов | Марка, требования к сварным изделиям и спецификация номинальной толщины стенки |
| ASTM A789/A789M | Бесшовные и сварные трубы из дуплексной нержавеющей стали для общего применения | Точная марка дуплексной стали, производственный маршрут и основание для толщины стенки |
| ASTM A1016/A1016M | Общие требования, применяемые к соответствующим спецификациям труб из легированных и нержавеющих сталей | Применимые положения по размерам и испытаниям |
Различия в области применения выше могут быть проверены в официальной информации ASTM для A213/A213M, A249/A249M, A789/A789M и A1016/A1016M.
При сравнении бесшовных и сварных труб из нержавеющей стали сопоставляйте полную спецификацию. Одинаковые размеры и схожее название марки не устанавливают договорную взаимозаменяемость.
Используйте редакцию стандарта, требуемую проектом. Одна только спецификация материала не определяет номинальное давление готового теплообменника. Конструкция оборудования также должна учитывать применимый код проектирования и рабочие случаи.
Попросите поставщика указать применимые требования для:
Наружный диаметр и овальность.
Толщина стенки и вариация толщины стенки.
Готовая длина.
Прямолинейность и состояние концов.
Геометрия U-образного изгиба, где применимо.
Избегайте общих заявлений вроде «все трубы теплообменников из нержавеющей стали имеют допуск ±10%». Требования зависят от спецификации, размера, производственного маршрута и заказанного основания для толщины стенки.
Любые более строгие требования, связанные с посадкой трубной решетки, сваркой, развальцовкой или гибкой, должны быть явно указаны в чертеже или спецификации закупки.
Рассмотрим три трубы с одинаковымнаружным диаметром 19,05 мм, но с разной указанной толщиной стенки.
Используя идеальную круговую геометрию:
Площадь внутреннего потока = π × ID² / 4
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Расчетный внутренний диаметр, мм | Расчетная площадь потока, мм² |
|---|---|---|---|
| 19,05 | 1,24 | 16,57 | 215,64 |
| 19,05 | 1,65 | 15,75 | 194,83 |
| 19,05 | 2,11 | 14,83 | 172,73 |
Эти расчеты используют округленные метрические значения толщины стенки, показанные выше.
Увеличение толщины стенки с 1,24 до 1,65 мм уменьшает расчетную площадь потока примерно на9,7%. При том же объемном расходе на трубу средняя скорость потока увеличится примерно на10,7%.
Это геометрические результаты, а не прогноз перепада давления или тепловой производительности теплообменника. Фактическая эксплуатация также зависит от свойств жидкости, образования отложений, количества труб и схемы потоков.
Длина влияет на площадь внешней поверхности:
Внешняя площадь = π × OD × эффективная длина
Для гладкой трубы с наружным диаметром 19,05 мм и предполагаемой эффективной длиной 6,0 м:
Внешняя площадь ≈ 0,359 м² на трубу
Используйте фактическую эффективную длину из конструкции теплообменника, а не автоматически подставляйте общую длину закупки.
Неизменный наружный диаметр поэтому не делает замену стенки нейтральной с точки зрения производительности.
Подтвердите указанный наружный диаметр, компоновку трубной решетки, готовую длину и соединение трубы с трубной решеткой перед запросом на замену материала.
Для существующего оборудования сравните доступные записи с измерениями на месте. Сильно изношенная труба может больше не соответствовать своей первоначальной толщине стенки.
Проверьте марку, производственный маршрут и основание для толщины стенки в соответствии с требованиями проекта.
Соответствующие соображения включают случаи дифференциального давления, температуру, коррозионные условия и припуски на изготовление. Более толстая труба не может компенсировать неподходящую марку материала.
Изменения наружного диаметра, толщины стенки или эффективной длины могут повлиять на посадку, проходное сечение, площадь теплопередачи и изготовление.
Получите необходимое инженерное одобрение перед принятием альтернативных размеров. Способность поставщика изготовить другой размер не устанавливает его пригодность для оборудования.
Разработайте план инспекции труб из нержавеющей стали, охватывающий проверку размеров, документацию испытаний материалов и прослеживаемость партий.
Укажите гидростатические или неразрушающие испытания, требуемые применимым стандартом и заказом на поставку. Где требуются дополнительные испытания, укажите метод, критерии приемки и требования к отчетности.
Не предполагайте, что каждое доступное испытание автоматически включено в предложенную цену.
Ниже приведен пример формата запроса. Это не утвержденный дизайн:
Пожалуйста, предложите 300 штук бесшовных труб теплообменника TP316L по стандарту ASTM A213M, используя редакцию, требуемую проектом. Размеры: наружный диаметр 19,05 мм × минимальная толщина стенки 1,65 мм × готовая длина 6000 мм. Управляющими являются метрические размеры. Подтвердите применимые допуски, термообработку, состояние поверхности, инспекцию и документацию испытаний материалов. Укажите предлагаемую подготовку концов и экспортную упаковку. Укажите все отклонения от прилагаемого чертежа и спецификации проекта.
Для фактического запроса приложите утвержденный чертеж и укажите любые более строгие допуски, дополнительные испытания, требования к доставке и детали U-образных изгибов.
Полный запрос на коммерческое предложение предоставляет поставщикам общую техническую основу для цитирования и помогает предотвратить расхождения между предложением, заказом на поставку и поставленным материалом.
Единого размера для всех теплообменников не существует. Распространенные наружные диаметры включают 12,7, 15,875, 19,05 и 25,4 мм, а также дополнительные размеры, используемые для конкретных конструкций. Толщина стенки и длина должны указываться отдельно.
Нет. Труба, указанная как наружный диаметр 3/4 дюйма, имеет наружный диаметр 19,05 мм. Труба NPS 3/4 имеет наружный диаметр примерно 26,7 мм. Перед заказом подтвердите систему размеров.
16 BWG — это 0,065 дюйма, или ровно 1,651 мм. Обычно он отображается как 1,65 мм после округления. В заказе на поставку должны быть указаны управляющие единицы и указано, указана ли толщина стенки на минимальной, средней или номинальной основе.
Нет. Двадцать футов равны 6096 мм, что на 96 мм больше 6000 мм. Эта разница может повлиять на выход готовой длины, установку и упаковку.
Нет. Номинальное давление также зависит от свойств материала при температуре, наружного диаметра, минимальной толщины стенки, используемой в конструкции, условий нагрузки, деталей изготовления и применимого кода проектирования. Таблица BWG не является таблицей номинального давления.
Только после проверки спецификации проекта и получения необходимого инженерного одобрения. Совпадение наружного диаметра и толщины стенки не устанавливает эквивалентные требования к производству, инспекции или приемке.
Чтобы запросить коммерческое предложение на трубы теплообменника, предоставьте марку материала, стандарт и редакцию, наружный диаметр, толщину стенки и основание для толщины стенки, готовую длину, количество и чертеж.
При необходимости добавьте требования к инспекции, документации и упаковке. Для U-образных труб укажите радиус изгиба, длины ножек, допуски на размеры и требуемую обработку после гибки.
Полная спецификация делает предложения сопоставимыми и предоставляет команде приемки инспекции четкую основу для приемки поставленных труб.
