HDPE-putken mitat selitetyt: SDR, OD, ID, seinämän paksuus ja paine

160 mm HDPE-putki kuulostaa täydelliseltä spesifikaatiolta – kunnes kaksi toimittajaa ilmoittaa saman nimellishalkaisijan hyvin erilaisilla seinämäpaksuuksilla. Yksi tarjoaa SDR 11:n 14,6 mm:n seinällä; toinen SDR 17 9,5 mm seinällä. Molemmat ovat "DN160 HDPE-putkia". Silti ensimmäinen on mitoitettu 16 baarin käyttöpaineelle, kun taas toinen on rajoitettu 10 baariin. Tämä yksittäinen ero muuttaa putkilinjan kustannuksia, sen virtauskapasiteettia ja koko asennuksen riskiprofiilia. HDPE-putken mittojen ymmärtäminen ei tarkoita viivaimen lukemista. Kyse on tiedosta, kuinka ulkohalkaisija, seinämän paksuus ja SDR-luokka toimivat yhdessä määrittääkseen, mitä putki todella voi tehdä.

HDPE-putken mitat: OD, ID ja seinämän paksuus

HDPE-putki mitoitetaan sen nimellisulkohalkaisijan (OD) mukaan ISO 4427 ja EN 12201 mukaisesti. Polyeteeniputkea ei mitoitella sisäporauksella kuten monet teräsputkijärjestelmät. Sisähalkaisija (ID) on aina johdettu arvo:

ID = OD - 2 × seinämän paksuus

Itse seinämän paksuus ilmaistaan vakiomittasuhteella:

SDR = OD / seinämän paksuus

Minkä tahansa OD:n kohdalla paksumpi seinämä lisää paineluokitusta, mutta pienentää virtausaluetta. Koska seinä on vain osa kokonaisulkohalkaisijasta, SDR 11 -putken reikä on huomattavasti pienempi kuin saman ulkomitan omaavan SDR 17 -putken reikä. Putken mitan valitseminen tarkoittaa siis arvoparin valitsemista: hydrauliikan suunnitteluun sopiva OD ja vaaditun painekapasiteetin ja jäykkyyden tarjoava SDR-luokka.

Kuva 1. Isometrinen kuva HDPE-putken päästä, jossa näkyy ulkohalkaisija, sisähalkaisija ja seinämän paksuus. Vihreä rengas on kiinteä putken seinä.

Vakio HDPE-putkikoot ja SDR-luokat

Suuritiheyksinen polyeteeni (HDPE) PE100-putki, jossa on useita paineluokituksia Tämä HDPE-putki on valmistettu PE100-materiaalista ja saatavana paineluokissa PN6-PN16. Se liitetään kuumasulatehitsauksella ja sopii kasteluihin, taloliitäntöihin ja suurempiin syöttölinjoihin useissa eri nimelliskokoissa. Näytä tuote →

HDPE-putkia valmistetaan halkaisijaltaan 20-1600 mm:n nimelliskokoisina. Pieniä putkia (20–32 mm) myydään yleisesti kierukoina kasteluun, tiputuslinjoihin ja taloliitäntöihin. Keskikokoisia (50–160 mm) on saatavana keloina tai suorina tankoina, ja suuremmat halkaisijat toimitetaan 6 m, 12 m tai 15 m suorina pituuksina. Alla olevassa taulukossa on lueteltu yleiset nimelliskoot ja vastaavat seinämänpaksuudet kahdelle yleisesti käytetylle SDR-luokalle.

Kuvio on johdonmukainen: mitä suurempi DN, sitä paksumpi seinä on samalla SDR:llä. DN315 SDR 11 -putkessa on 28,6 mm:n seinämä, joka on verrattavissa samanarvoisen teräsputken seinämään, mikä selittää huomattavan painonsäästön, kun HDPE:tä käsitellään paikan päällä.

SDR: HDPE-putkipaineluokitusten suhde

HDPE 90 asteen kyynärpää PE100 putkijärjestelmille Tämä 90 asteen kulmakulma mahdollistaa HDPE-putkien suorakulmaiset käännökset, mikä yksinkertaistaa asetteluja ja mukautuu monisuuntaisiin siirtymiin. Valmistettu PE100:sta, se tarjoaa virumisvastuksen ja sähköeristyksen joustavaan ja kestävään järjestelmäsuunnitteluun. Näytä tuote →

SDR-arvo ei muuta kuin määrittelee geometrian – se vahvistaa paineluokituksen. PE100-materiaalille nimellispaine lasketaan seuraavasti:

PN = 20 × MRS / (C × (SDR - 1))

missä MRS on vaadittu vähimmäislujuus (10 MPa PE100:lle, 8 MPa PE80:lle) ja C on suunnittelukerroin, tavallisesti 1,25 vesisovelluksissa. Tätä kaavaa soveltamalla saadaan kuvassa 2 esitetyt nimellispaineluokat.

Kuva 2. PE100 HDPE -putken nimellispaineluokitus SDR-luokittain, laskettuna 20 °C:ssa suunnittelukertoimella 1,25.

SDR 11 on yleisimmin määritelty paineputkien luokka, koska se tarjoaa 16 baarin paineen – riittävän useimpiin kunnallisiin vedenjakeluihin – kohtuullisin materiaalikustannuksin. SDR 17 (PN 10) käytetään matalapaineisiin painovoimaverkkoihin ja kasteluun. Jos odotetaan ylipainetta tai korkeita käyttölämpötiloja, SDR 9 tai SDR 7.4 tarjoaa tarvittavan turvamarginaalin. Sama logiikka pätee liittimiin: päittäisliitoskulmassa tai tissä on oltava sama SDR kuin putkessa, jotta liitoksen seinämän paksuus täsmää.

Kuinka valita oikea HDPE-putken koko

Halkaisijan valinta alkaa hydraulisista vaatimuksista, ei putkipöydästä. Kun suunniteltu virtausnopeus on kiinteä, sisäinen poraus määrittää nopeuden ja painehäviön, mikä johtaa standardiin OD. Paineluokka määrittää sitten seinämän paksuuden. Kuvassa 3 verrataan seinämän paksuutta DN160:lla yleisissä SDR-luokissa – hyödyllinen vertailukohta arvioitaessa, pystyykö ohuempi, halvempi SDR 17 -seinä vastaamaan painetarpeen.

Kuva 3. DN160 HDPE-putken seinämän paksuus SDR-luokissa. Alempi SDR tarkoittaa paksumpaa seinää, korkeampaa paineluokitusta ja pienempää sisäreikää.

Käytännön valintatyönkulku:

1. Laske tarvittava virtausala. Käytä hydraulista kaavaa (Darcy–Weisbach tai Hazen–Williams) suunnittelun virtausnopeuden ja hyväksyttävän nopeuden kanssa – tyypillisesti 0,5–2,0 m/s vesijärjestelmissä – ja valitse sitten pienin sopiva standardi OD.
2. Muunna käyttöpaine PN-luokkaan. Sisällytä laskupaineeseen. Valitse SDR-luokka, joka kattaa maksimipään, mukaan lukien vesivasara.
3. Ota huomioon ulkoiset kuormat. Syvä hautaus, liikenteen kuormitus ja maaperän laskeutuminen voivat vaatia pienemmän SDR:n (paksumman seinän) kuin paine yksinään edellyttäisi.
4. Tarkista liitosten ja venttiilien yhteensopivuus. Kaikkien komponenttien on vastattava putken ulkohalkaisijaa ja SDR:ää; sähköfuusio- ja puskuliitokset riippuvat identtisestä seinän geometriasta. Meidän vaiheittainen PE-putkien ostoopas käy läpi tämän prosessin tarjouksesta toimitukseen.

Yleiset virheet luettaessa HDPE-putkien mittoja

HDPE-sähköfuusioliitin PE100:lla ja kuparirakenteella Tämä sähköfuusioliitin yhdistää PE100:n ja kuparin, mikä tekee liitoksista vahvoja, ja niissä on vahva tiivistys ja korroosionkestävyys. Se toimii happamissa, emäksisissä tai suolaisissa ympäristöissä ja yksinkertaistaa asennusta varmistaen samalla luotettavat, vuotamattomat liitännät. Näytä tuote →

Hankintavirheet näkyvät yleensä työmaalla, eivät toimistossa. Nämä ovat mittasuhteisiin liittyvät virheet, joita näemme useimmiten:

• Ilmoitetaan vain nimellishalkaisija. "160 mm putki" ei määrittele painekapasiteettia. Ilmoita aina SDR tai seinämän paksuus ja materiaaliluokka, esimerkiksi "DN160 PE100 SDR11."
• Olettaen, että sisäreikä vastaa nimelliskokoa. Koska HDPE on mitoitettu OD:n mukaan, DN160 SDR11 putken sisähalkaisija on noin 130,8 mm, kun taas DN160 SDR17 putken sisähalkaisija on noin 141 mm. Suurempaan poraukseen valitut laitteet voivat toimia huonommin, kun ne asennetaan paksuseinäiseen putkeen.
• SDR-luokkien sekoittaminen samassa putkilinjassa. SDR 11:n ja SDR 17:n putken välinen päittäisliitos ei ole koodin mukainen, koska seinämän paksuus ei täsmää kunnolla. Sähköfuusioliittimillä on sama vaatimus.
• Jätetään huomioimatta lämpötilan vaikutus paineluokitukseen. Luettelon PN-arvot ovat voimassa 20 °C:ssa. 40 °C:ssa, yleisen PE-putken suunnitteluohjeen mukaan, PE100:n sallittu paine on noin 25 prosenttia pienempi, mikä tehokkaasti pakottaa pienemmän SDR-valinnan.
• Unohda, että seinämän paksuudella on toleransseja. ISO 4427 määrittelee negatiiviset toleranssit nimellisseinäpaksuudesta, joten todellinen ID voi olla hieman laskettua suurempi. Tämä vaikuttaa sekä virtausalueeseen että kehäjännitykseen.

Kun mittojen yhteensopivuus on kriittistä – erityisesti sähköliitoksissa ja laippaliitoksissa – tarkista sovituksen saatavuus valittujen putken mittojen mukaan ennen aikataulun viimeistelyä. Meidän tuoteluettelo on hyödyllinen paikka aloittaa.

Usein kysytyt kysymykset