Dimensiunile țevii HDPE explicate: SDR, OD, ID, grosimea peretelui și presiunea

O țeavă HDPE de 160 mm sună ca o specificație completă - până când doi furnizori oferă același diametru nominal cu grosimi de perete foarte diferite. Unul oferă DST 11 cu un perete de 14,6 mm; celălalt DST 17 cu un perete de 9,5 mm. Ambele sunt „țevi HDPE DN160”. Cu toate acestea, primul are o presiune de lucru de 16 bar, în timp ce al doilea este limitat la 10 bar. Această diferență unică modifică costul conductei, capacitatea de curgere a acesteia și profilul de risc al întregii instalații. Înțelegerea dimensiunilor țevilor HDPE nu înseamnă citirea unei rigle. Este vorba despre cunoașterea modului în care diametrul exterior, grosimea peretelui și clasa SDR lucrează împreună pentru a defini ce poate face de fapt o țeavă.

Dimensiuni țevi HDPE: OD, ID și grosimea peretelui

Țeava HDPE este dimensionată după diametrul exterior nominal (OD), conform ISO 4427 și EN 12201. Țeava din polietilenă nu este dimensionată de orificiul interior așa cum sunt multe sisteme de țevi din oțel. Diametrul interior (ID) este întotdeauna o valoare derivată:

ID = OD - 2 × grosimea peretelui

Grosimea peretelui în sine este exprimată prin raportul de dimensiuni standard:

SDR = OD / grosimea peretelui

Pentru orice OD dat, un perete mai gros mărește presiunea nominală, dar micșorează zona de curgere. Deoarece peretele este doar o parte din diametrul exterior total, orificiul unei țevi DST 11 este vizibil mai mic decât orificiul unei țevi DST 17 de aceeași dimensiune exterioară. Selectarea unei dimensiuni a țevii înseamnă, așadar, alegerea unei perechi de valori: OD care se potrivește designului hidraulic și clasa SDR care asigură capacitatea de presiune și rigiditatea necesară.

Figura 1. Vedere izometrică a capătului unei țevi HDPE care arată OD, ID și grosimea peretelui. Inelul verde este peretele solid al țevii.

Dimensiuni standard ale conductelor HDPE și clase SDR

Țeavă din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) din PE100 cu mai multe niveluri de presiune Această țeavă HDPE este fabricată din material PE100 și este disponibilă în grade de presiune de la PN6 la PN16. Se conectează prin sudare prin topire la cald și se potrivește pentru irigații, conexiuni la case și linii de alimentare mai mari într-o gamă largă de dimensiuni nominale. Vizualizare produs →

Teava HDPE este fabricata la dimensiuni nominale de la 20 mm la 1600 mm in diametru. Țevile mici (20–32 mm) sunt vândute în mod obișnuit în serpentine pentru irigare, linii de picurare și conexiuni la casă. Dimensiunile medii (50–160 mm) sunt disponibile în bobine sau bare drepte, iar diametrele mai mari sunt furnizate în lungimi drepte de 6 m, 12 m sau 15 m. Tabelul de mai jos prezintă dimensiunile nominale comune cu grosimile de perete corespunzătoare pentru două clase SDR utilizate pe scară largă.

Modelul este consistent: cu cât DN-ul este mai mare, cu atât peretele este mai gros pentru același SDR. O țeavă DN315 SDR 11 are un perete de 28,6 mm, comparabil cu peretele unei țevi de oțel de rating similar, ceea ce explică economiile substanțiale de greutate la manipularea HDPE la fața locului.

SDR: Raportul din spatele evaluărilor de presiune a conductelor HDPE

Cot HDPE de 90 de grade pentru sisteme de conducte PE100 Acest cot de 90 de grade permite virajele în unghi drept în conductele HDPE, simplificând layout-urile și adaptându-se la tranzițiile multidirecționale. Fabricat din PE100, oferă rezistență la fluaj și izolație electrică pentru un design flexibil și durabil al sistemului. Vizualizare produs →

Valoarea SDR face mai mult decât să definească geometria - fixează nivelul de presiune. Pentru materialul PE100, presiunea nominală se calculează astfel:

PN = 20 × MRS / (C × (SDR - 1))

unde MRS este rezistența minimă necesară (10 MPa pentru PE100, 8 MPa pentru PE80) și C este coeficientul de proiectare, de obicei 1,25 pentru aplicații cu apă. Aplicarea acestei formule oferă clasele de presiune nominală prezentate în Figura 2.

Figura 2. Presiunea nominală nominală a conductei PE100 HDPE în funcție de clasa SDR, calculată la 20 °C cu un coeficient de proiectare de 1,25.

SDR 11 este clasa cea mai frecvent specificată pentru conductele sub presiune, deoarece oferă o valoare nominală de 16 bar - adecvată pentru majoritatea distribuției de apă municipală - cu un cost de material rezonabil. SDR 17 (PN 10) este utilizat pentru rețeaua gravitațională de presiune scăzută și irigații. Acolo unde sunt de așteptat supratensiuni sau temperaturi de operare ridicate, SDR 9 sau SDR 7.4 oferă marja de siguranță necesară. Aceeași logică se aplică fitingurilor: un cot sau un teu cu fuziune cap la cap trebuie să aibă același SDR ca și conducta, astfel încât grosimea peretelui îmbinării să se potrivească.

Cum să alegeți dimensiunea corectă a țevii HDPE

Selectarea diametrului începe cu cerințele hidraulice, nu cu o masă de țevi. Odată ce debitul de proiectare este fixat, alezajul intern determină viteza și pierderea de sarcină, ceea ce duce la un OD standard. Clasa de presiune stabilește apoi grosimea peretelui. Figura 3 compară grosimea peretelui la DN160 în clasele comune SDR - o referință utilă atunci când se evaluează dacă un perete SDR 17 mai subțire și mai ieftin poate satisface cererea de presiune.

Figura 3. Grosimea peretelui unei țevi HDPE DN160 în clasele SDR. SDR mai mic înseamnă un perete mai gros, o presiune mai mare și un orificiu intern mai mic.

Un flux practic de selecție:

1. Calculați aria de curgere necesară. Utilizați o formulă hidraulică (Darcy–Weisbach sau Hazen–Williams) împreună cu debitul proiectat și o viteză acceptabilă – de obicei 0,5 până la 2,0 m/s în sistemele de apă – apoi alegeți cel mai mic OD standard care se potrivește.
2. Convertiți presiunea de funcționare într-o clasă PN. Includeți supratensiunea în calcul. Selectați o clasă SDR care acoperă înălțimea maximă, inclusiv ciocanul de berbec.
3. Luați în considerare sarcinile externe. Îngroparea adâncă, încărcarea traficului și așezarea solului pot necesita un SDR (perete mai gros) mai mic decât ar dicta presiunea singură.
4. Verificați fitingul și compatibilitatea supapelor. Toate componentele trebuie să se potrivească cu OD și SDR; Îmbinările prin electrofuziune și prin fuziune cap la cap depind de geometria identică a peretelui. Al nostru ghid pas cu pas de cumpărare a țevilor PE parcurge acest proces de la ofertare pana la livrare.

Greșeli frecvente la citirea dimensiunilor conductei HDPE

Cuplaj de electrofuziune HDPE cu PE100 și construcție din cupru Acest cuplaj prin electrofuziune combină PE100 și cuprul pentru îmbinări robuste cu etanșare puternică și rezistență la coroziune. Funcționează în medii acide, alcaline sau saline și simplifică instalarea, asigurând în același timp conexiuni fiabile și fără scurgeri. Vizualizare produs →

Erorile de achiziție apar de obicei pe șantier, nu la birou. Acestea sunt greșelile legate de dimensiune pe care le vedem cel mai des:

• Specificând doar diametrul nominal. „Țeava de 160 mm” nu definește capacitatea de presiune. Indicați întotdeauna SDR sau grosimea peretelui și calitatea materialului, de exemplu „DN160 PE100 SDR11”.
• Presupunând că alezajul interior se potrivește cu dimensiunea nominală. Deoarece HDPE este dimensionat în funcție de OD, o țeavă DN160 SDR11 are un ID de aproximativ 130,8 mm, în timp ce o țeavă DN160 SDR17 are un ID de aproximativ 141 mm. Echipamentul selectat pe orificiul mai mare poate avea performanțe insuficiente atunci când este instalat pe o țeavă cu pereți mai groși.
• Amestecarea claselor SDR în aceeași conductă. O îmbinare cap la cap între conducta SDR 11 și SDR 17 nu este conformă cu codul, deoarece nepotrivirea grosimii peretelui împiedică o cordonă de fuziune adecvată. Cuplajele prin electrofuziune au aceeași cerință.
• Ignorarea efectului temperaturii asupra presiunii nominale. Valorile PN de catalog sunt valabile la 20 °C. La 40 °C, conform indicațiilor comune de proiectare a țevilor PE, presiunea permisă pentru PE100 este cu aproximativ 25% mai mică, ceea ce forțează efectiv o selecție SDR mai mică.
• Uitând că grosimea peretelui are toleranțe. ISO 4427 definește toleranțe negative față de grosimea nominală a peretelui, astfel încât ID-ul real poate fi puțin mai mare decât cel calculat. Acest lucru afectează atât zona de curgere, cât și stresul cercului.

Când potrivirea dimensiunilor este critică - în special pentru îmbinările electrofuzionate și conexiunile cu flanșă - verificați disponibilitatea fitingurilor față de dimensiunile alese ale conductei înainte de a finaliza programul. Al nostru catalog de produse este un loc util de început.

Întrebări frecvente