A795 en acier de tuyau d'arroseur en acier | SCH 10 et sch 40 saupoudrage d'incendie

Introduction à ASTM A795 Fire Sprinkler Pipe

Les systèmes de gicleurs d'incendie sont essentiels pour sauvegarder des vies et des biens, et les tuyaux utilisés dans ces systèmes doivent respecter les normes rigides pour assurer la fiabilité dans des conditions extrêmes. ASTM A795 Spécifie les exigences pour les tuyaux en acier soudés et transparentes galvanisés en noir et à chaud conçus pour la protection contre les incendies. Ces tuyaux sont conçus pour transporter l'eau, gaz, ou d'autres supports d'extinction dans Wet, sec, prévention, ou des systèmes de gicleurs de déluge. Les couvertures standard des PN dans les NP 1/2 pour NPS 10, avec des épaisseurs de paroi définies par des horaires tels que sch 10 et sch 40, qui dictent la capacité du tuyau à résister à la pression, corrosion, et contrainte thermique.

La norme ASTM A795 met l'accent sur la qualité du matériau, Précision dimensionnelle, et des tests rigoureux pour assurer la sécurité et les performances. Deux grades sont spécifiés: Grade A et grade B. Les tuyaux de grade B subissent un traitement thermique après le soudage à un minimum de 1000 ° F (540° C) Pour éliminer la martensite non tempérée, une microstructure fragile qui peut compromettre l'intégrité des tuyaux. Ce traitement améliore la résistance et la durabilité du tuyau, rendre la grade B particulièrement adaptée aux applications exigeantes. aditionellement, ASTM A795 oblige les revêtements de protection, comme la galvanisation à chaud, pour fournir une résistance à la corrosion, avec un poids de revêtement en zinc minimum de 1.5 OZ / FT² (0.46 kg / m²) pour assurer la longévité dans les environnements difficiles.

SCH 10 et sch 40 Les tuyaux diffèrent principalement de leur épaisseur de paroi, qui affecte leurs notes de pression, poids, et l'adéquation pour des applications de protection contre les incendies spécifiques. SCH 10 Les tuyaux sont considérés comme légers, avec des murs plus fins, Pendant que sch 40 Les tuyaux ont des murs plus épais, offrant une plus grande résistance et résistance à la pression. Cet article plonge dans les spécifications techniques, métriques de performance, et des considérations pratiques de ces deux horaires, soutenu par des tables détaillées et une analyse scientifique de leurs différences.

Tailles de tuyaux et spécifications dimensionnelles

Les dimensions des tuyaux de gicleurs de feu ASTM A795 sont essentielles pour assurer la compatibilité avec les raccords, débits appropriés, et l'intégrité structurelle dans les systèmes de protection contre les incendies. Les tailles de tuyaux sont exprimées en taille de tuyau nominal (NPS), qui correspond au diamètre interne approximatif du tuyau, et l'épaisseur du mur est définie par le calendrier. SCH 10 et sch 40 Les tuyaux sont disponibles en NP 1/2 pour NPS 10, Mais leurs épaisseurs de paroi diffèrent considérablement, Impact de leur poids, capacité de pression, et les exigences d'installation.

Vous trouverez ci-dessous une comparaison détaillée de sch 10 et sch 40 dimensions des conduites, poids, et les pressions de test, comme spécifié par ASTM A795 et référencé par les normes de l'industrie telles que l'ASME B36.10M. Les données proviennent de fabricants fiables comme Abtersteel.

Table 1: Ce traitement thermique est effectué comme spécifié dans, Poids, et les pressions de test pour ASTM A795 sch 10 et sch 40 Tuyaux

Source: Adapté d'ASTM A795 et ASME B36.10M, Comme fourni par Abtersteel.

Analyse des différences dimensionnelles

Le tableau met en évidence les principales différences entre sch 10 et sch 40 pipes. SCH 10 Les tuyaux ont des murs plus fins, entraînant un poids plus faible par unité de longueur, ce qui les rend plus faciles à gérer et à installer. Par exemple, Un NPS de 2 pouces SCH 10 Le tuyau a une épaisseur de paroi de 0.109 pouces et pèse 2.64 lb/pi, tandis que la même taille dans sch 40 a une épaisseur de paroi de 0.154 pouces et pèse 3.65 lb/pi. Cette différence devient plus prononcée dans des tailles plus grandes, comme les NP de 8 pouces, où sch 10 pèse 16.94 LB / FT par rapport aux SCH 40 28.55 lb/pi.

SCH 40 pipes, avec leurs murs plus épais, Offrez une plus grande intégrité structurelle et résistance à la pression, Les rendre adaptés aux applications nécessitant une résistance plus élevée. toutefois, L'augmentation du poids peut compliquer l'installation et augmenter les coûts des matériaux. Les deux horaires sont testés sur des pressions hydrostatiques similaires pour des tailles plus petites (par exemple., 700–1000 psi pour les NP 1/2 à 4), mais sch 40 Les tuyaux peuvent avoir des pressions d'essai légèrement inférieures dans des tailles plus grandes (par exemple., 850 PSI pour NPS 5 et 6) En raison de leurs murs plus épais, qui fournissent une force inhérente.

Le choix entre sch 10 et sch 40 Cela dépend des exigences spécifiques du système d'arrosage d'incendie, y compris les notes de pression, débit, et contraintes d'installation. SCH 10 Les tuyaux sont souvent utilisés à faible- Systèmes à pression moyenne, Pendant que sch 40 Les tuyaux sont préférés pour les environnements à haute pression ou à haute charge.

Exigences de matériel et de revêtement

Les tuyaux ASTM A795 sont fabriqués en acier au carbone, avec des propriétés chimiques et mécaniques spécifiques définies pour les classes A et B. Grade A convient aux applications générales, tandis que Grade B, avec son traitement thermique après le soudage, offre une résistance et une durabilité améliorées. La norme exige que les tuyaux soient noirs (non enduit) ou galvanisé à chaud pour fournir une résistance à la corrosion. La galvanisation implique de tremper le tuyau dans du zinc fondu pour créer un revêtement protecteur avec un poids minimum de 1.5 OZ / FT² (0.46 kg / m²), Assurer la durabilité dans les environnements intérieurs et extérieurs.

Spécifications de résistance à la corrosion et de revêtement

Le processus de galvanisation est essentiel pour les tuyaux d'arrosage d'incendie, comme il protège contre la rouille et la corrosion, ce qui peut compromettre la capacité du tuyau à fournir de l'eau efficace. ASTM A795 Spécifie que le revêtement de zinc doit être exempt de défauts tels que les zones non revêtues, clochards, dépôts de flux, ou de lourds dépôts de zinc qui pourraient interférer avec les performances du tuyau. Par exemple, Les grumeaux ou les projections dans le revêtement ne sont pas autorisés, comme ils pourraient entraver le débit d'eau ou affecter la compatibilité ajustée.

SCH 10 et sch 40 Les tuyaux bénéficient tous les deux de la galvanisation, Mais les murs plus fins de sch 10 Les tuyaux rendent la qualité du revêtement particulièrement important. Une paroi plus mince est plus sensible à la pénétration de la corrosion, La couche de zinc doit donc être appliquée uniformément pour assurer une protection à long terme. SCH 40 pipes, avec leurs murs plus épais, Offrez une couche supplémentaire de durabilité, Comme l'acier lui-même fournit plus de matériau pour résister à la corrosion avant la défaillance.

Revêtements alternatifs, comme la laque noire, revêtement époxy, ou revêtements antimicrobiens comme le revêtement PE, peut être appliqué en fonction des exigences du projet. Ces revêtements améliorent la résistance à la corrosion induite par microbien (MICRO), ce qui peut être une préoccupation dans les systèmes d'eau stagnante. Les fabricants comme Bull Moose Tube et Wheatland Tube proposent des revêtements propriétaires qui dépassent les exigences ASTM A795, offrant une protection supplémentaire pour les deux sch 10 et sch 40 pipes.

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques des tuyaux ASTM A795, y compris la limite d'élasticité, résistance à la traction, élongation, et la dureté, sont essentiels pour assurer les performances sous pression et contrainte thermique. Tuyaux de grade B, avec leurs coutures de soudure traitées à la chaleur, présenter une résistance à la traction supérieure (typiquement 60,000 Psi minimum) par rapport à la grade A (48,000 Psi minimum). Cela fait du grade B sch 40 tuyaux particulièrement adaptés aux systèmes à haute pression, où les murs plus épais et les propriétés de matériaux améliorées fournissent des marges de sécurité plus importantes.

SCH 10 pipes, Bien que plus léger, ont des notes de pression plus faibles en raison de leurs murs plus minces. toutefois, Leurs propriétés mécaniques sont suffisantes pour la plupart des applications d'arrosage d'incendie, en particulier dans les systèmes avec des pressions opérationnelles inférieures. Le choix entre sch 10 et sch 40 doit considérer l'équilibre entre la résistance du matériau, poids, et le coût, avec sch 40 offrir une plus grande robustesse au détriment de l'augmentation des matériaux et des coûts d'installation.

Tests et assurance qualité

ASTM A795 oblige des tests rigoureux pour garantir la qualité et la fiabilité des tuyaux de gicleurs d'incendie. Deux méthodes de test primaires sont spécifiées: tests hydrostatiques et tests électriques non destructifs (ESSAI NON DESTRUCTIF). Les tests hydrostatiques consistent à remplir le tuyau avec de l'eau et à le soumettre à la haute pression pour détecter les fuites ou les faiblesses dans la paroi du tuyau. ESSAI NON DESTRUCTIF, Une méthode alternative, utilise des courants électriques pour identifier les défauts sans endommager le tuyau, Offrir des temps de test plus rapides et moins de perturbation des horaires de construction.

Essais hydrostatiques

Les tests hydrostatiques sont une mesure de contrôle de la qualité critique pour les deux sch 10 et sch 40 pipes. Les pressions de test, Données expérimentales de fluage et traction série de Prony versus à 200°C 1, gamme de 700 à 1000 psi pour la plupart des tailles, S'assurer que les tuyaux peuvent résister aux pressions rencontrées dans les systèmes de gicleurs d'incendie. SCH 10 pipes, avec leurs murs plus fins, nécessitent des tests minutieux pour s'assurer qu'ils répondent à ces exigences de pression sans déformation ni panne. SCH 40 pipes, avec leurs murs plus épais, fournir intrinsèquement une plus grande résistance à la pression, Mais ils sont toujours soumis aux mêmes tests rigoureux pour assurer la cohérence.

Tests électriques non destructifs (ESSAI NON DESTRUCTIF)

NDT est particulièrement précieux dans l'industrie des gicleurs d'incendie, Comme il permet rapide, Test non invasif des soudures et du matériau de tuyau. Cette méthode est particulièrement efficace pour détecter les défauts dans la zone de soudure de RESTES EXPLOSIFS DE GUERRE (résistance électrique soudée) pipes, qui sont communs dans les deux sch 10 et sch 40 configurations. ASTM A795 nécessite que chaque tuyau soit testé individuellement si NDT est utilisé, s'assurer qu'aucun défaut n'est non détecté. L'utilisation du NDT devient de plus en plus courant en raison de son efficacité et de sa fiabilité, en particulier pour les projets à grande échelle où le temps est un facteur critique.

aplanissement test

Le test d'aplatissement est une autre exigence clé de l'ASTM A795, conçu pour évaluer la ductilité et la solidité du tuyau. Le test consiste à aplatir le tuyau entre les plaques parallèles en trois étapes:

1. Ductilité de la soudure: Le tuyau est aplati jusqu'à ce que la distance entre les plaques soit inférieure aux deux tiers du diamètre extérieur d'origine, Vérification des fissures ou des pauses dans la soudure.
2. Ductilité exclusive de la soudure: Le tuyau est encore aplati jusqu'à ce que la distance soit inférieure à un tiers du diamètre extérieur d'origine, s'assurer que le corps du tuyau reste intact.
3. Solidité: Le tuyau est aplati jusqu'à ce qu'il se casse ou que les murs opposés se rencontrent, Vérifier l'intégrité globale du matériau.

Les deux sch 10 et sch 40 Les tuyaux doivent passer ce test, Mais les murs plus fins de sch 10 Les tuyaux les rendent plus sensibles à la déformation, nécessitant une fabrication précise pour répondre aux exigences de la norme. SCH 40 pipes, Avec leur plus grande épaisseur, présentent généralement de meilleures performances dans le test d'aplatissement, reflétant leur intégrité structurelle améliorée.

Analyse des performances: SCH 10 Vs. SCH 40

Le choix entre sch 10 et sch 40 Les tuyaux ASTM A795 dépendent de plusieurs facteurs, y compris la pression du système, exigences de flux, contraintes d'installation, et considérations budgétaires. Vous trouverez ci-dessous une comparaison détaillée de leurs caractéristiques de performance, Soutenu par l'analyse scientifique.

Pression et capacité de charge

SCH 40 pipes, avec leurs murs plus épais, ont des cotes de pression plus élevées et des capacités porteuses que SCH 10 pipes. Par exemple, Dans un tuyau NPS de 4 pouces, le sch 40 épaisseur de paroi de 0.237 Les pouces offrent une force nettement plus grande que le sch 10 épaisseur de paroi de 0.120 pouces. Cela fait sch 40 tuyaux idéaux pour les systèmes ou applications à haute pression nécessitant un contreventement sismique, où le tuyau doit résister aux forces latérales pendant un tremblement de terre.

SCH 10 pipes, Bien que moins robuste, sont suffisants pour bas- Systèmes à pression moyenne, tels que les systèmes d'arrosage d'incendie résidentiel ou léger ou léger. Leurs murs plus minces réduisent les coûts et le poids des matériaux, les rendre plus faciles à gérer et à installer. toutefois, Ils peuvent nécessiter un support supplémentaire dans des environnements à haute charge pour empêcher la déformation.

Caractéristiques de flux

Le diamètre interne d'un tuyau affecte sa capacité d'écoulement, ce qui est essentiel pour la livraison de l'eau efficace dans un système de gicleurs d'incendie. SCH 10 pipes, avec leurs murs plus fins, avoir un diamètre interne légèrement plus grand que SCH 40 tuyaux des mêmes NP. Par exemple, Un NPS de 2 pouces SCH 10 Le tuyau a un diamètre interne d'environ 2.157 pouces, par rapport à 2.067 pouces pour sch 40. Cette différence se traduit par un débit légèrement plus élevé pour sch 10 pipes, qui peut être avantageux dans les systèmes où maximiser la livraison de l'eau est une priorité.

toutefois, La différence de capacité d'écoulement est souvent minime et peut ne pas justifier le choix de sch 10 sur sch 40 dans les systèmes à haute pression, où l'intégrité structurelle est primordiale. Les ingénieurs doivent calculer le débit requis à l'aide de formules telles que:

$Q = a cdot v$Q = a⋅v

tube en acier à chaud:

• $Q$ 

  Q est le débit (m³ / h),

• $A$ 

  A est la zone transversale du tuyau (m²),

• $v$ 

  v est la vitesse du débit d'eau (Mme).

Le plus grand diamètre interne de sch 10 Pipes augmente

$A$A, Personnellement permettre

$Q$Q pour la même chose

$v$v, Mais cela doit être équilibré contre les limitations de pression du tuyau.

Considérations de coût et d'installation

SCH 10 Les tuyaux sont généralement plus rentables que SCH 40 tuyaux en raison de leur contenu et de leur poids plus faibles. Cela peut entraîner des économies importantes dans des projets à grande échelle, où des milliers de pieds de tuyau sont nécessaires. aditionellement, le poids plus léger de sch 10 Les tuyaux réduisent les coûts de main-d'œuvre et simplifie l'installation, en particulier dans les systèmes aériens où le levage de lourds est une préoccupation.

SCH 40 pipes, Bien que plus cher, offrir une plus grande durabilité et sont souvent spécifiés dans des projets où la fiabilité à long terme est critique, comme dans les installations industrielles ou les immeubles de grande hauteur. Les murs plus épais permettent également le filetage, rainure, ou soudage, offrant une plus grande flexibilité dans les méthodes d'adhésion par rapport à sch 10 pipes, qui sont généralement limités aux raccords à rainure ou à piste en raison de leurs murs plus minces.

Résistance et longévité à la corrosion

Les deux sch 10 et sch 40 Les tuyaux bénéficient de la galvanisation à chaud, qui fournit une barrière robuste contre la corrosion. toutefois, les murs plus fins de sch 10 Les tuyaux les rendent plus vulnérables à la pénétration de la corrosion dans le temps, en particulier dans des environnements à forte humidité ou à une exposition chimique. SCH 40 pipes, Avec leur plus grande épaisseur de matériau, offrir une durée de vie plus longue dans de telles conditions, Comme l'acier peut résister à plus de corrosion avant la défaillance.

Revêtements propriétaires, Améliorer la résistance à la corrosion des deux horaires, Mais leur impact est plus important pour SCH 10 pipes, où les murs plus fins dépendent fortement de l'intégrité du revêtement. L'entretien et les inspections régulières sont essentiels pour les deux horaires afin d'assurer des performances à long terme, en particulier dans les systèmes exposés à une eau stagnante ou à des conditions environnementales difficiles.

Applications pratiques et considérations de l'industrie

ASTM A795 SCH 10 et sch 40 Les tuyaux sont utilisés dans une large gamme de systèmes de protection contre les incendies, des bâtiments résidentiels aux grandes installations industrielles. SCH 10 Les tuyaux sont couramment utilisés dans les applications commerciales et résidentielles légères, où les notes de pression plus faibles et les économies de coûts sont prioritaires. Par exemple, Un petit immeuble de bureaux avec un système d'arrosage à tuyaux humides peut utiliser sch 10 tuyaux pour fournir de l'eau efficacement tout en minimisant les coûts d'installation.

SCH 40 Les tuyaux sont préférés dans les systèmes à haute pression, comme les systèmes de déluge ou de préaction dans les usines industrielles, où les tuyaux doivent résister aux pressions plus élevées et aux charges sismiques potentielles. Leurs murs plus épais les rendent également adaptés aux applications nécessitant du filetage ou du soudage, comme dans les réseaux de tuyauterie complexes avec plusieurs raccords.

Normes de l'industrie, comme NFPA 13 (Norme pour l'installation de systèmes d'arrosage), Spécifiez l'utilisation des tuyaux ASTM A795 pour la protection contre les incendies, avec sch 10 et sch 40 Être les horaires les plus courants. Les entrepreneurs doivent garantir la conformité aux codes d'incendie locaux, qui peut imposer des exigences supplémentaires à la sélection des tuyaux, installation, et tester.

ASTM A795 SCH 10 et sch 40 Les tuyaux d'arrosage d'incendie sont tous deux des composants critiques des systèmes de protection contre les incendies, chacun offrant des avantages distincts en fonction de ses caractéristiques dimensionnelles et de performance. SCH 10 pipes, avec leurs murs plus fins et leur poids inférieur, sont rentables et adaptés à un faible- applications à moyenne pression, offrant des débits légèrement plus élevés en raison de leurs diamètres internes plus grands. SCH 40 pipes, avec leurs murs plus épais, Fournir une résistance supérieure et une résistance à la pression, Les rendre idéaux pour les environnements à haute pression ou à haute charge.

Le choix entre sch 10 et sch 40 dépend d'une évaluation minutieuse des exigences du système, y compris les notes de pression, Besoins de flux, contraintes d'installation, et considérations budgétaires. Les deux horaires bénéficient des normes rigoureuses de l'ASTM A795 pour la qualité des matériaux, galvanisation, et tester, Assurer la fiabilité des applications de protection contre les incendies. En comprenant les spécifications techniques et les différences de performance décrites dans cet article, Les ingénieurs et les entrepreneurs peuvent prendre des décisions éclairées pour optimiser l'innocuité et l'efficacité de leurs systèmes d'arroseurs d'incendie.