SDR و کلاس فشار PN لوله پلی‌اتیلن چیست؟ فرمول و جدول

SDR و کلاس فشار PN لوله پلی‌اتیلن دو عددی هستند که روی هر لوله‌ی پلی‌اتیلن تحت فشار دیده می‌شوند و به‌هم وابسته‌اند. SDR نسبت قطر خارجی به ضخامت دیواره است و شکل هندسی لوله را می‌گوید؛ PN فشار اسمی بر حسب بار است و می‌گوید لوله در دمای ۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد برای چه فشار پیوسته‌ای ساخته شده است. وقتی بازار می‌گوید «لوله ۱۱۰ شش بار» یا «۱۰ بار»، همین PN را می‌گوید.

هر چه SDR کوچک‌تر باشد، دیواره ضخیم‌تر است و لوله فشار بیشتری تحمل می‌کند؛ پس SDR کوچک‌تر یعنی PN بالاتر. این رابطه در هر دو گرید PE100 و PE80 برقرار است، اما چون PE100 تنش طراحی بیشتری دارد، برای یک SDR یکسان PN بالاتری می‌دهد.

در این راهنما فرمول، جدول کامل SDR و PN برای دو گرید، ضخامت و قطر داخلی لوله‌ی ۱۱۰ میلی‌متر در هر SDR از ردیف‌های کاتالوگ، اثر دما و ضربه‌ی قوچ و راهنمای ثبت سفارش را می‌خوانید.

• جدول سایز لوله پلی اتیلن به اینچ و میلی‌متر
• لوله پلی‌اتیلن PE100 آب‌رسانی

SDR از تقسیم قطر خارجی لوله بر ضخامت دیواره به‌دست می‌آید. لوله‌ی ۱۱۰ میلی‌متری با ضخامت ۱۰ میلی‌متر، SDR برابر ۱۱ دارد (۱۱۰ ÷ ۱۰ = ۱۱). همان لوله با ضخامت ۶٫۵ میلی‌متر SDR 17 است (۱۱۰ ÷ ۶٫۵ ≈ ۱۷) و با ضخامت ۱۴٫۹ میلی‌متر SDR 7.4. پس از روی قطر و ضخامت می‌شود SDR را حساب کرد و از روی SDR و قطر، ضخامت را.

نتیجه‌ی مهم برای خریدار این است که دو لوله‌ی هم‌قطر با SDR متفاوت، قطر داخلی و وزن متفاوتی دارند. قطر داخلی از رابطه‌ی «قطر خارجی منهای دو برابر ضخامت» به‌دست می‌آید؛ مثلاً برای ۱۱۰ میلی‌متر با ضخامت ۱۰ برابر ۹۰ میلی‌متر است. همین است که در جدول ضخامت پایین‌تر می‌بینید.

روی بدنه‌ی لوله معمولاً نشانه‌هایی چاپ می‌شود که گرید ماده، قطر خارجی، SDR و فشار اسمی را کنار هم نشان می‌دهد. خواندن این نشانه‌ها پیش از نصب کمک می‌کند مطمئن شوید لوله‌ی تحویل‌شده همان است که سفارش داده‌اید و لوله‌ی هم‌قطر اما با کلاس دیگری وارد خط نشده است.

فشار اسمی از رابطه‌ی PN = ۲۰ × تنش طراحی ÷ (SDR − ۱) محاسبه می‌شود. تنش طراحی مجاز برای PE100 برابر ۸ مگاپاسکال و برای PE80 برابر ۶٫۳ مگاپاسکال است. با SDR 11 در PE100 داریم ۲۰ × ۸ ÷ ۱۰ = ۱۶ بار؛ با SDR 17 داریم ۲۰ × ۸ ÷ ۱۶ = ۱۰ بار؛ و با SDR 7.4 داریم ۲۰ × ۸ ÷ ۶٫۴ = ۲۵ بار.

در PE80 همان SDR 11 مقدار ۲۰ × ۶٫۳ ÷ ۱۰ = ۱۲٫۶ می‌دهد که در جدول استاندارد به ۱۲٫۵ بار گرد شده است. این دو تنش طراحی از حداقل استحکام لازم (MRS) به‌دست می‌آیند که برای PE100 برابر ۱۰ و برای PE80 برابر ۸ مگاپاسکال است. لوله‌ها طبق ISO 4427 و EN 12201-2 با این روابط معرفی می‌شوند.

در عمل لازم نیست فرمول را هر بار حل کنید؛ جدول بخش بعد همین محاسبه را برای همه‌ی SDRهای رایج انجام داده است. با این حال دانستن فرمول به شما اجازه می‌دهد منطق جدول را بفهمید: افزایش یک پله در ضخامت دیواره، فشار مجاز را به نسبت معکوس SDR منهای یک بالا می‌برد، و به همین دلیل پله‌های اول بیشترین اثر را دارند.

جدول زیر کلاس فشار هر SDR را در دو گرید نشان می‌دهد. برای یک PN یکسان، PE80 به SDR کوچک‌تر یعنی دیواره‌ی ضخیم‌تری نیاز دارد: برای ۱۶ بار، PE100 با SDR 11 کافی است ولی PE80 باید SDR 9 باشد. SDR 41 فقط در PE100 و برای ۴ بار آمده است.

اگر طراح فقط PN را گفته، می‌توانید از این جدول SDR را پیدا کنید و اگر فقط SDR روی لوله نوشته شده، PN را. در سفارش بهتر است هر دو را بنویسید تا اشتباه نشود.

نکته‌ی مهم دیگر این است که جدول فقط ردیف‌های استاندارد را نشان می‌دهد و مقادیر میانی مانند فشار ۷ بار در آن نیست. اگر فشار طراحی شما بین دو کلاس قرار می‌گیرد، همیشه کلاس بالاتر را انتخاب کنید و هرگز کلاس پایین‌تر را با این استدلال که «فقط کمی کمتر است» نپذیرید.

جدول زیر برای لوله‌ی PE100 با قطر خارجی ۱۱۰ میلی‌متر (۴ اینچ) ضخامت دیواره، قطر داخلی، وزن هر متر و PN هر SDR را کنار هم می‌گذارد. می‌بینید که از SDR 41 تا SDR 7.4 ضخامت از ۲٫۷ تا ۱۴٫۹ میلی‌متر بالا می‌رود، قطر داخلی از ۱۰۴٫۶ تا ۸۰٫۲ میلی‌متر پایین می‌آید و وزن هر متر از ۰٫۹۴۳ تا ۴٫۴۹ کیلوگرم می‌رسد.

این یعنی هر پله افزایش فشار بهایی دارد: وزن بیشتر و ظرفیت عبور آب کمتر. بنابراین بالاتر از نیاز، کلاس نگیرید؛ کلاس را بر اساس فشار واقعی خط و ملاحظات بخش بعد انتخاب کنید.

اگر لوله را برای انتقال آب آشامیدنی یا آبیاری به کار می‌برید، قطر داخلی تعیین‌کننده‌ی سرعت جریان است و با تغییر SDR عوض می‌شود. برای انتخاب قطر مناسب از محاسبه‌گر دبی ما استفاده کنید و قطر داخلی هر SDR را در همان محاسبه وارد کنید تا سرعت واقعی آب را ببینید، نه سرعت قطر اسمی را.

• لوله پلی اتیلن ۱۱۰ میلی‌متر
• شبیه‌ساز لوله پلی‌اتیلن
• محاسبه دبی و قطر لوله

کلاس‌های فشار جدول فقط برای آب در دمای ۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد معتبرند. اگر دمای سیال بالاتر برود، استحکام پلیمر کم می‌شود و ضریب کاهش فشار طبق جدول استاندارد باید در محاسبه اعمال شود؛ به همین دلیل لوله‌ی پلی‌اتیلن تحت فشار معمولی برای سیال داغ مناسب نیست. این ضریب‌ها در این مقاله نیامده‌اند و از استاندارد و طراح گرفته می‌شوند.

برای انتخاب کلاس، دمای واقعی آب را هم در نظر بگیرید، مثلاً لوله‌ای که زیر آفتاب روی زمین پهن است و آب داخلش گرم می‌شود، با لوله‌ی دفن‌شده شرایط یکسانی ندارد. اگر مطمئن نیستید، دما و شرایط نصب را در استعلام بنویسید و با طراح هماهنگ کنید.

فشار ایستای خط با اختلاف ارتفاع تغییر می‌کند: هر ۱۰ متر ستون آب حدود ۱ بار فشار ایجاد می‌کند، پس در پایین‌ترین نقطه‌ی یک خط انتقال با اختلاف ارتفاع زیاد فشار از بالاترین نقطه بیشتر است. به همین دلیل در خطوط با شیب زیاد کلاس‌های ۱۶، ۲۰ و ۲۵ بار با SDR 11، SDR 9 و SDR 7.4 به کار می‌روند.

فشار دینامیکی هم مهم است: ضربه‌ی قوچ ناشی از بسته شدن ناگهانی شیر یا خاموش شدن پمپ و فشار آزمون هیدرواستاتیک کارگاهی ممکن است از فشار کاری بیشتر شود. شیر را آرام ببندید، شیر یکطرفه و شیر هوا را درست نصب کنید و کلاس نهایی را با مهندس طراح بر اساس این فشارها تعیین کنید.

در پروژه‌های بزرگ بهتر است برگه‌ی مشخصات لوله و کلاس مورد نیاز هر بخش مسیر را از طراح بگیرید و به‌صورت جدول در استعلام بفرستید. این کار از اشتباه رایج جلوگیری می‌کند که کل خط با یک کلاس سفارش داده شود، در حالی که بخش‌های کم‌فشار می‌توانستند سبک‌تر باشند.

• شیر فلکه پلی اتیلن و شیرآلات خط لوله

در استعلام گرید (PE100 یا PE80)، قطر خارجی، SDR و PN را کنار هم بنویسید؛ مثلاً «PE100، ۱۱۰ میلی‌متر، SDR 17، ۱۰ بار». اگر فقط PN را دارید، SDR را از جدول بالا بیرون بیاورید و برای PE80 به SDR کوچک‌تر توجه کنید. شکل عرضه (کلاف یا شاخه) و متراژ را هم اضافه کنید.

ما پیش از خرید درباره‌ی انتخاب کلاس مشاوره‌ی فنی می‌دهیم و فاکتور رسمی صادر می‌کنیم، ولی انتخاب نهایی کلاس فشار هر خط با طراح است. قیمت تقریبی روز هر سایز را در صفحه‌ی قیمت می‌بینید و فهرست خود را از صفحه‌ی تماس می‌فرستید.

• قیمت لوله پلی اتیلن امروز
• تفاوت لوله پلی‌اتیلن PE100 و PE80
• تماس و استعلام قیمت