สำหรับท่อน้ำอุตสาหกรรมที่อยู่อาศัยและแรงดันต่ำส่วนใหญ่ ท่อ 0.6 เมกะปาสคาล ก็เพียงพอแล้ว สำหรับการถ่ายโอนสารเคมีทั่วไป ลูปการทำความเย็น และน้ำในกระบวนการมาตรฐานที่มีการไหลปานกลาง 1.0 เมกะปาสคาล คือค่าเริ่มต้นทั่วไปของอุตสาหกรรม สำหรับสื่ออัด การปล่อยจากหลุมลึก การกระจายในอาคารสูง หรือสายจ่ายสารเคมีที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย 1.6 เมกะปาสคาล คือตัวเลือกที่ถูกต้อง คำตอบที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับแรงดันในการทำงาน อุณหภูมิ เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และขอบเขตความปลอดภัยที่กำหนดโดยการใช้งานของคุณ ไม่ใช่ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมหรือสิ่งที่คุณใช้ครั้งล่าสุด
เหตุใดการให้คะแนนความดันจึงไม่ใช่ข้อกำหนดรอง
อัตราแรงดัน ซึ่งแสดงเป็น MPa (เมกะปาสคาล) หรือบางครั้งเป็นบาร์ อธิบายแรงดันภายในสูงสุดที่ท่อหรือข้อต่อสามารถรับได้อย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิอ้างอิง ซึ่งโดยทั่วไปคือ 20°C ท่อที่มีพิกัด 1.0 MPa สามารถรองรับแรงดันได้ประมาณ 10 บาร์หรือประมาณ 145 psi ที่อุณหภูมิห้อง แต่ตัวเลขดังกล่าวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น นี่เป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการออกแบบระบบ: การเลือกระดับความดันตามตัวเลขน้ำเย็น จากนั้นจึงจ่ายของไหลร้อนหรือแรงดันผ่าน
ในผลิตภัณฑ์ท่อที่ใช้ในสายการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เซมิคอนดักเตอร์ เคมีและเภสัชกรรม การลดขนาดแรงดันจะนำไปสู่การคืบของผนังท่อ ข้อต่อเสียหายที่รอยเชื่อม และการสึกหรอของบ่าวาล์วก่อนเวลาอันควร การเพิ่มขนาดวัสดุเหลือใช้มากเกินไปและเพิ่มความหนาของผนังโดยไม่จำเป็น ซึ่งสามารถจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางการไหลตามขนาดที่กำหนดได้
0.6 MPa: ระดับพื้นฐาน
0.6 MPa (ประมาณ 87 psi) เป็นระดับแรงดันเริ่มต้นที่โดยทั่วไปใช้กับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ เช่น DN65 ขึ้นไป ซึ่งใช้ในระบบปั๊มที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงหรือแบบหัวปั๊มต่ำ เป็นเรื่องปกติใน:
- สายการรีไซเคิลน้ำเสียและน้ำเสียในโรงงานปกป้องสิ่งแวดล้อม
- ตู้ปลาที่ไม่มีแรงดันและห่วงหมุนเวียนทางทะเล
- การชลประทานแบบหัวต่ำและการระบายน้ำทั่วไป
- สายส่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ซึ่งปริมาณการไหลมีความสำคัญมากกว่าความดัน
ท่อ PPN หรือ PVDF ทั่วไปขนาด 0.6 MPa ใน DN100 (D110 มม.) มีปัจจัยด้านความปลอดภัยในการทำงานที่ถือว่าการไหลมีความปั่นป่วนต่ำและสม่ำเสมอ ไม่ได้มีไว้สำหรับท่อระบายของปั๊มที่มีแรงดันพุ่งหรือสำหรับระบบที่ใช้ค้อนน้ำปิดวาล์วบ่อยๆ
1.0 MPa: พลังขับเคลื่อนระดับกลาง
1.0 MPa (ประมาณ 145 psi) เป็นคลาสที่ระบุอย่างกว้างขวางที่สุดในท่ออุตสาหกรรมทั่วไป โดยครอบคลุมช่วงแรงดันน้ำที่สูบส่วนใหญ่ สารเคมีเจือจาง และระบบน้ำหล่อเย็นที่ใช้งานได้จริง รวมถึงค่าความปลอดภัยที่เหมาะสมเหนือแรงดันใช้งานปกติ การใช้งานทั่วไปได้แก่:
- การลำเลียงน้ำบริสุทธิ์พิเศษของเซมิคอนดักเตอร์ที่อัตราการไหลปานกลาง
- ลูปการระบายความร้อนของโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
- สายการถ่ายเทสารเคมีมาตรฐานในโรงงานโลหะวิทยา
- น้ำในกระบวนการทางเภสัชกรรมที่ความดันควบคุม
เนื่องจากผนังท่อ 1.0 MPa มีความหนามากกว่าท่อ 0.6 MPa ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน ขนาด DN เท่ากันจึงมีรูภายในที่เล็กกว่าเล็กน้อย สิ่งนี้สำคัญเมื่อการคำนวณความเร็วการไหลและแรงดันตกคร่อมแน่นหนา
1.6 MPa: เส้นแรงดันสูงและวิกฤตด้านความปลอดภัย
1.6 MPa (ประมาณ 232 psi) สงวนไว้สำหรับการปล่อยปั๊มแรงดันสูง การจัดการของเหลวที่ถูกบีบอัด และการใช้งานที่ความล้มเหลวอาจก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายสูงหรือเป็นอันตราย สถานการณ์ทั่วไป:
- ท่อจ่ายกรดหรือด่างแก่ในกระบวนการผลิตทางเคมี โดยที่ท่อ PVDF 1.6 MPa เป็นข้อกำหนดทั่วไป
- การกระจายในแนวสูงหรือระยะยาวโดยที่หัวแบบคงที่จะเพิ่มแรงกดดันอย่างมาก
- ระบบที่มีรอบการสตาร์ท-หยุดปั๊มบ่อยครั้งและค้อนน้ำที่เกี่ยวข้อง
- ท่อป้อนเหล็กและเครื่องปฏิกรณ์ชีวเคมีที่มีแรงดันผันผวน
ท่อ 1.6 MPa และส่วนประกอบวาล์วพลาสติกที่เข้ากันนั้นมีผนังที่หนาขึ้นและการออกแบบที่นั่งเสริม และโดยทั่วไปจะมีราคาสูงกว่าการใช้งาน 1.0 MPa ที่เทียบเท่ากันประมาณ 15 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ต่อเมตร ขึ้นอยู่กับวัสดุ
การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
| คลาสความดัน | ประมาณ ความดันการทำงาน | ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางทั่วไป | กรณีการใช้งานทั่วไป |
| 0.6 MPa | ประมาณ 87 psi / 6 bar | DN65 ถึง DN200 | แรงโน้มถ่วงหรือการถ่ายโอนหัวต่ำ การระบายน้ำ เส้นเจาะขนาดใหญ่ |
| 1.0 MPa | ประมาณ 145 psi / 10 bar | DN15 ถึง DN150 | น้ำในกระบวนการทั่วไป ลูปการหล่อเย็น การถ่ายเทสารเคมีมาตรฐาน |
| 1.6 MPa | ประมาณ 232 psi / 16 บาร์ | DN15 ถึง DN110 | การจ่ายสารแรงดันสูง, การจ่ายสารของปั๊ม, ท่อที่เสี่ยงต่อการใช้ค้อนน้ำ |
ซีรีส์ท่อและวาล์วพลาสติกที่โดดเด่น
ซีรี่ส์ต่อไปนี้ครอบคลุมคลาสแรงดันสามคลาสที่กล่าวถึงข้างต้นสำหรับวัสดุ β-PPH, PPN และ PVDF ทำให้คุณเป็นจุดเริ่มต้นโดยตรงสำหรับการจับคู่ข้อมูลจำเพาะ
การเลือกใช้วัสดุยังคงมีความสำคัญควบคู่ไปกับระดับความดัน
ระดับแรงดันและเกรดวัสดุทำงานร่วมกัน โดยไม่แยกจากกัน ท่อ PVDF 1.0 MPa และท่อ PPN 1.0 MPa มีพิกัดแรงดันเชิงกลเท่ากัน แต่มีพฤติกรรมแตกต่างกันมากในสายกรดแก่หรือที่อุณหภูมิสูง เพื่อเป็นแนวทางทั่วไป:
- Beta-PPH เหมาะกับท่อจ่ายสารเคมีและน้ำร้อนทั่วไปที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 95°C
- PPN เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับน้ำในกระบวนการที่เป็นกลางหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย
- PVDF จัดการกับกรดแก่ สารออกซิไดเซอร์ที่แรง และข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์สูงกว่าทั่วไปในสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และเภสัชกรรม
การเลือกระดับแรงดันก่อน จากนั้นจึงเลือกเกรดวัสดุที่ตรงกับเคมีของไหลของคุณ จะช่วยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปในการระบุท่อที่ทนทานต่อสารเคมีซึ่งยังคงมีขนาดไม่ใหญ่ตามกลไกสำหรับแรงดันท่อจริง
การจับคู่ระบบวาล์วกับพิกัดแรงดันท่อ
การเดินท่อจะแรงพอๆ กับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อที่อ่อนแอที่สุดเท่านั้น บอลวาล์ว วาล์วปีกผีเสื้อ เช็ควาล์ว และฟุตวาล์วในชุดประกอบระบบวาล์วจะต้องมีระดับแรงดันเท่ากับหรือสูงกว่าท่อที่เชื่อมต่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่บ่าวาล์วและซีลก้าน ซึ่งโดยทั่วไปจะเสียหายก่อนที่ตัวท่อจะเกิดแรงดันเกิน เมื่อจับคู่วาล์วพลาสติกกับท่อขนาด 1.6 MPa ให้ยืนยันว่าพิกัด PN ของวาล์ว ไม่ใช่แค่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุ ตรงกันหรือเกิน 1.6 MPa เนื่องจากท่อวาล์วมาตรฐานหลายเส้นได้รับพิกัดไว้ที่ 1.0 MPa ตามค่าเริ่มต้นเท่านั้น
ข้อผิดพลาดในการเลือกบ่อยครั้ง
| ความผิดพลาด | ผลที่ตามมา |
| พิกัดท่อด้วยแรงดันสถิตเย็นเท่านั้น | ความล้มเหลวเมื่ออุณหภูมิของเหลวสูงกว่าจุดอ้างอิง 20°C |
| ละเว้นค้อนน้ำจากการหมุนเวียนของปั๊ม | แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่าระดับสภาวะคงตัว |
| ระดับแรงดันวาล์วและท่อไม่ตรงกัน | บ่าวาล์วรั่วหรือล้มเหลวก่อนที่ตัวท่อจะเกิดความเครียด |
| ระดับความดันที่ระบุมากเกินไปทุกที่ | ต้นทุนวัสดุที่ไม่จำเป็นและลดเส้นผ่านศูนย์กลางรูภายใน |
วิธีปฏิบัติในการตัดสินใจ
เริ่มต้นด้วยแรงดันการทำงานสูงสุดที่แท้จริงของคุณ เพิ่มระยะขอบตามความเป็นจริงสำหรับไฟกระชากของปั๊มหรือการขยายตัวเนื่องจากความร้อน จากนั้นเลือกคลาสมาตรฐานถัดไปขึ้นไป หากค่าสูงสุดที่คำนวณได้ของคุณคือ 0.5 MPa ให้เลือก 0.6 MPa เฉพาะเมื่อสายไม่มีความเสี่ยงจากไฟกระชาก มิฉะนั้นย้ายไปที่ 1.0 MPa หากไลน์ของคุณเข้าใกล้ 0.9 MPa เป็นประจำหรือมีเดือยพุ่งของปั๊มเป็นระยะๆ 1.6 MPa ถือเป็นข้อกำหนดที่ปลอดภัยกว่าการดันท่อ 1.0 MPa จนถึงขีดจำกัด สำหรับสายจ่ายสารที่มีกรดหรือด่างเข้มข้น ให้จับคู่การตัดสินใจเกี่ยวกับแรงดันกับการตรวจสอบความเข้ากันได้ทางเคมีของ PVDF หรือ PPN ก่อนที่จะสรุปคำสั่งซื้อ