Spiegazione delle dimensioni dei tubi IPS: diametri esterni, equivalenti metrici e scelta del raccordo

Due installatori, una bobina da 2 tubi in PVDF e una cassa di adattatori flangiati DN 50. Tutto arriva nei tempi previsti e niente si adatta: il tubo misura 60,3 mm all'esterno, mentre l'adattatore è lavorato per un diametro esterno di 50 mm. Nessuna delle due etichette è sbagliata. Le parti appartengono semplicemente a due diversi sistemi di dimensionamento e IPS è quello che cattura la maggior parte dei team di progetto.

Ecco prima la risposta breve. IPS (Iron Pipe Size) è una designazione nominale nordamericana. Da 1/2 pollici in su, il numero nel nome non corrisponde né al diametro esterno né al foro. Ciò che risolve è il diametro esterno, ereditato direttamente dal tubo d'acciaio: 1 pollice IPS è sempre 33,4 mm di diametro esterno, 2 pollici è sempre 60,3 mm, 4 pollici è sempre 114,3 mm, qualunque sia lo spessore della parete. Il tubo termoplastico metrico funziona al contrario: DN 50 significa un diametro esterno di 50 mm. I due sistemi non si intercambiano in nessuna dimensione e mescolarli all'interno di un'unica distinta base è la ragione più comune per cui un primo giunto di fusione fallisce o una flangia si rompe durante la messa in servizio.

Quello che segue è ciò che controlla effettivamente il numero IPS, come si allinea alle dimensioni metriche e come mantenere tubi, raccordi e valvole dimensionalmente coerenti in un singolo lavoro.

Cosa significa effettivamente IPS e perché il numero è fuorviante

L'IPS è nato dalla pratica dei tubi in ferro e acciaio del diciannovesimo secolo. I produttori hanno standardizzato il diametro esterno in modo che filettature, giunti e flange di diversi mulini si accoppiassero; quando era necessario un muro più pesante per una pressione più elevata, hanno ispessito il muro verso l'interno e hanno lasciato intatto l'OD. Quella singola decisione governa ancora il sistema e spiega perché i tubi Schedule 40 e Schedule 80 della stessa dimensione nominale si avvitano nello stesso raccordo pur portando fori notevolmente diversi.

Il tubo termoplastico applica la stessa logica con un vocabolario diverso. Lo spessore della parete è impostato dalla classe di pressione, espressa come SDR o come pressione nominale come 1,0 MPa o 1,6 MPa, mentre il diametro esterno rimane fisso. Un tubo PPH con diametro esterno di 63 mm ha una parete di circa 5,7 mm nella classe 1,6 MPa e una parete di circa 3,6 mm nella classe 1,0 MPa. Stesso diametro esterno, stessi raccordi, alesaggio diverso, flusso diverso.

Leggi attentamente la terza colonna. Un tubo da "1 pollice" ha una larghezza di 33,4 mm, più di un terzo più grande di quanto suggerisce il nome, mentre un tubo da 1/2 pollice è di 21,3 mm anziché 12,7 mm. Chiunque converta la cifra nominale direttamente in millimetri sbaglierà in entrambe le direzioni, nello stesso ordine.

Le dimensioni IPS e metriche non sono sostitutive per nessun diametro

La scorciatoia allettante è considerare 2 pollici come 50 mm e andare avanti. Le dimensioni termoplastiche metriche più vicine sono vicine, ma l'errore è in entrambe le direzioni, il che è proprio ciò che rende pericolosa l'ipotesi: sotto 1-1/4 nel tubo IPS è leggermente più grande dell'equivalente metrico, e da 1-1/2 pollice su è leggermente più piccolo. Una squadra che "corregge" un disegno una volta e poi riutilizza la regola altrove finirà per ordinare le parti sbagliate.

Sul posto, uno spazio compreso tra 0,2 mm e 2,7 mm significa che non è possibile assemblare alcun giunto di fusione o giunto flangiato da parti non corrispondenti. La fusione della presa dipende dal diametro esterno del tubo che entra nel foro del raccordo entro la tolleranza del produttore, quindi un tubo da 60,3 mm non si inserirà in una presa tagliata per 50 mm e un tubo da 50 mm rimarrà allentato in una presa tagliata per 60,3 mm. Gli adattatori flangiati non perdonano più, perché anche il cerchio dei bulloni, il numero di fori e le dimensioni delle facce differiscono tra i modelli ANSI Classe 150 e PN 10/16 anche quando il foro corrisponde nominalmente.

La stessa dimensione nominale può nascondere due fori diversi

Le decisioni relative al dimensionamento raramente si fermano al diametro esterno. La capacità di flusso dipende dal foro e il foro è stabilito dalla classe di pressione anziché dalla dimensione nominale sul disegno.

Prendi un tubo con diametro esterno di 63 mm. Nella classe 1,6 MPa la parete è di circa 5,7 mm, lasciando un foro vicino a 51,6 mm. Nella classe 1.0 MPa la parete scende a circa 3,6 mm e il foro si apre a circa 55,8 mm. Si tratta di una differenza di diametro pari a circa l'8% e di un'area di flusso maggiore di circa il 17% nella classe di pressione inferiore: sufficiente per spostare la velocità in una linea e abbastanza spesso per modificare il punto di lavoro della pompa.

La velocità è il numero da tenere d'occhio. Per le tubazioni termoplastiche, velocità sostenute comprese tra circa 1 e 2,5 m/s mantengono gestibili i rischi di perdita di pressione e di sovratensione; al di sopra di tale intervallo, una chiusura rapida della valvola può spingere un picco di pressione oltre la resistenza a breve termine del materiale. La relazione tra diametro, portata, velocità e pressione è illustrata più dettagliatamente nella nostra nota come sono correlati il diametro del tubo, la portata, la velocità e la pressione , che vale la pena leggere prima di correggere la dimensione della riga.

La temperatura aggiunge una seconda correzione. I valori nominali di pressione del materiale termoplastico sono indicati a 20 °C e la pressione di esercizio consentita diminuisce all'aumentare della temperatura di servizio, quindi un tubo da 1,6 MPa a 60 °C non è un tubo da 1,6 MPa. La selezione del diametro e la scelta della classe di pressione dovrebbero quindi essere effettuate insieme e non una dopo l'altra.

Dimensionamento di raccordi e valvole in base al tubo effettivamente esistente

Una volta definito il sistema di dimensionamento, il resto della distinta base dovrebbe seguirlo. I raccordi e le valvole sono dimensionati rispetto al diametro esterno e alla parete del tubo, quindi un tratto costruito con componenti metrici PPH non deve essere completato con parti IPS, per quanto vicini i due nomi appaiano sulla carta.

Dal lato dei tubi, produciamo tubi PPH, PPN e PVDF con diametri esterni metrici da 20 mm in su, con la classe di pressione stampata sull'etichetta in modo che il foro possa essere confermato prima dell'installazione.

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Dal punto di vista della vestibilità, scegliere prima della taglia il tipo di giunto, perché i due sono collegati. La fusione a caldo è l'opzione più veloce nei formati più piccoli; i raccordi a saldare di testa corti e quelli a saldare di testa allungati sono adatti a diametri più grandi e classi di pressione più elevate; gli adattatori flangiati e gli anelli di supporto vengono utilizzati quando è necessario interrompere un tratto per la manutenzione o collegarlo a una valvola flangiata.

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Le valvole aggiungono un'altra decisione. Le estremità a doppio raccordo consentono di svitare e manutenere una valvola a sfera senza tagliare la linea, mentre le estremità flangiate si adattano a corse di foro più grandi e coppie più elevate. In ogni caso, la connessione terminale deve essere dimensionata in base allo stesso diametro esterno del tubo tra cui si trova: una valvola descritta come "2 pollici" non collegherà un tubo da 60,3 mm e un tubo da 50 mm.

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Ordinate tubi, raccordi e valvole da un sistema dimensionale, una famiglia di materiali e una classe di pressione e il rischio di assemblaggio ritorna al normale artigianato.

Un controllo del dimensionamento di cinque minuti prima di rilasciare l'ordine d'acquisto

1. Conferma il sistema di riferimento sul disegno: indica se la specifica è IPS o diametro esterno metrico e scrivi la risposta nel cartiglio anziché lasciarla implicita.
2. Misurare invece di supporre. Controllare il diametro esterno del tubo consegnato con un calibro in tre punti lungo la lunghezza e confrontarlo con il foro del raccordo, non con la dimensione nominale sulla lista di imballaggio.
3. Abbinare la classe di pressione alla temperatura e alla pressione di esercizio insieme, ricordando che il rating pubblicato è dichiarato a 20 °C.
4. Calcolare l'alesaggio, quindi l'area del flusso, quindi la velocità. Due tubi con lo stesso diametro esterno possono differire di circa il 17% nell'area di flusso al variare dello spessore della parete.
5. Verificare che il tipo di giunto sia disponibile nella dimensione necessaria e che l'attrezzatura di fusione in loco copra tale intervallo di diametri.
6. Controllare il modello della flangia. Le flange ANSI Classe 150 e PN 10/16 differiscono per la circonferenza dei bulloni e il numero di fori anche quando le facce sembrano simili.

Nessuno di questi controlli richiede molto tempo individualmente. Se saltati insieme, rappresentano il motivo abituale per cui la chiusura si prolunga di un giorno mentre viene procurata una parte di ricambio.

Domande frequenti

IPS è uguale a NPT?

No. IPS descrive una serie di diametri esterni per tubi, mentre NPT descrive una forma di filettatura tagliata su quel tubo. In pratica i due sono correlati: una filettatura NPT da 1 pollice viene tagliata su un tubo con diametro esterno di 33,4 mm, ma un tubo può avere dimensioni IPS senza alcuna filettatura.

Un tubo IPS da 1 pollice ha un foro da 1 pollice?

Quasi mai. Nell'acciaio Schedule 40 il foro di un tubo IPS da 1 pollice è di circa 26,6 mm, mentre nei tubi termoplastici il foro è impostato dall'SDR o dalla classe di pressione anziché da una pianificazione fissa. Il diametro esterno è l'unica dimensione prevista in modo affidabile dalla dimensione nominale.

È possibile unire i tubi IPS direttamente ai tubi metrici?

Non mediante fusione a bicchiere o saldatura di testa, perché i diametri esterni differiscono più di quanto consentito da qualsiasi tolleranza di fusione. Una transizione richiede un adattatore appositamente realizzato o un giunto flangiato in cui entrambi i lati sono stati specificati fin dall'inizio secondo lo stesso standard di flangia.

Quali dimensioni e materiali sono disponibili per i sistemi metrici?

La nostra gamma di tubi comprende β-PPH, PPN e PVDF nelle classi 1,0 MPa, 1,6 MPa e 6 MPa a seconda del materiale, supportata da raccordi coordinati nelle serie con bicchiere hot melt, a saldare di testa corta e a saldare di testa estesa, oltre a valvole a sfera, a farfalla, di ritegno e di fondo con estremità a bocchettone o flangiate.

Ottenere la taglia giusta la prima volta

Se è arrivata una specifica con valori IPS e hai bisogno dell'equivalente metrico, la strada più sicura è lavorare dal diametro esterno e dalla classe di pressione piuttosto che dal numero nominale. Inviaci il disegno, il fluido, la temperatura di esercizio e la portata richiesta e ti confermeremo quale dimensione metrica e classe di pressione si adatteranno effettivamente alla linea - e quali raccordi e valvole dovrebbero essere ordinati insieme ad essa.

Puoi contattare il nostro team tecnico tramite il pagina dei contatti , e torneremo con un elenco di taglie che puoi citare direttamente.