A795 Стальной пожарной трубы | SCH 10 и шт 40 Огненная спринклер

Введение в ASTM A795 Fire Sprinkler Tipe

Огненные спринклерные системы имеют решающее значение для защиты жизни и собственности, и трубы, используемые в этих системах. ASTM A795 указывает требования как к черным, так и для горячих оцинкованных сварных и бесшовных стальных труб, предназначенных для противопожарной защиты. Эти трубы разработаны для транспортировки воды, газ, или другие потушенные средства массовой информации во влажных, сухой, предварительный, или потоковые спринклерные системы. Стандартные покрывают трубы в NP 1/2 для NPS 10, с толщиной стен, определенными такими графиками, как SCH 10 и шт 40, которые определяют способность трубы выдерживать давление, коррозия, и тепловое напряжение.

Стандарт ASTM A795 подчеркивает качество материала, точность размеров, и строгое тестирование для обеспечения безопасности и производительности. Указаны два класса: Класс A и класс B. Трубы класса B подвергаются термической обработке после пособия как минимум 1000 ° F (540° C) Устранение неверного мартенсита, хрупкая микроструктура, которая может поставить под угрозу целостность трубы. Эта обработка повышает прочность трубы и долговечность, Сделать степень В, особенно подходящим для требовательных приложений. Дополнительно, ASTM A795 мандаты защитные покрытия, такие как оцинкование горячих, обеспечить коррозионную стойкость, с минимальным весом цинкового покрытия 1.5 унция/ft² (0.46 кг/м²) Чтобы обеспечить долголетие в суровых условиях.

SCH 10 и шт 40 трубы различаются в основном по толщине стены, который влияет на их рейтинги давления, вес, и пригодность для конкретных применений пожарной защиты. SCH 10 трубы считаются легкими, с более тонкими стенами, в то время как шт 40 трубы имеют более толстые стены, предлагая большую прочность и сопротивление давлению. Эта статья углубляется в технические характеристики, показатели производительности, и практические соображения этих двух графиков, поддерживается подробными таблицами и научным анализом их различий.

Размеры труб и спецификации размеров

Размеры пожарных спринклерных труб ASTM A795 имеют решающее значение для обеспечения совместимости с фитингами, Правильные скорости потока, и структурная целостность в системах пожарной защиты. Размеры труб выражаются в номинальном размере трубы (СЕРВЕР ПОЛИТИКИ СЕТИ), который соответствует приблизительному внутреннему диаметру трубы, и толщина стены определяется графиком. SCH 10 и шт 40 трубы доступны в NPS 1/2 для NPS 10, но толщина их стен значительно отличается, влияет на их вес, пропускная способность, и требования к установке.

Ниже приведено подробное сравнение SCH 10 и шт 40 размеры труб, вес, и испытать давление, Как указано в ASTM A795 и ссылка на отраслевые стандарты, такие как ASME B36.10M. Данные поставляются от надежных производителей, таких как Abtersteel.

Таблица 1: Габаритные размеры, Вес, и тестирование давления для ASTM A795 SCH 10 и шт 40 трубы

Источник: Адаптировано из ASTM A795 и ASME B36.10M, как предоставлено Abtersteel.

Анализ размерных различий

Таблица подчеркивает ключевые различия между Sch 10 и шт 40 трубы. SCH 10 трубы имеют более тонкие стены, приводя к снижению веса на единицу длины, что облегчает их обработку и установку. Например, 2-дюймовый NPS SCH 10 труба имеет толщину стенки 0.109 дюймы и весит 2.64 фунт / фут, в то время как такой же размер в Sch 40 имеет толщину стены 0.154 дюймы и весит 3.65 фунт / фут. Эта разница становится более выраженной в больших размерах, такие как 8-дюймовые NP, где шт 10 весит 16.94 фунт/фут по сравнению с SCH 40 28.55 фунт / фут.

SCH 40 трубы, с их более толстыми стенами, предложить большую структурную целостность и сопротивление давлению, сделать их подходящими для приложений, требующих более высокой прочности. тем не мение, Увеличение веса может усложнить установку и увеличить затраты на материал. Оба графика проверены на аналогичные гидростатические давления для меньших размеров (например., 700–1000 фунтов на квадратный дюйм для NP 1/2 в 4), но ш 40 Трубы могут иметь немного более низкие испытательные давления в больших размерах (например., 850 PSI для NPS 5 а также 6) Из -за их более толстых стен, которые обеспечивают присущую силу.

Выбор между Sch 10 и шт 40 Зависит от конкретных требований системы пожарного спринклера, включая рейтинги давления, Скорости потока, и ограничения установки. SCH 10 трубы часто используются в низком уровне- к системам среднего давления, в то время как шт 40 Трубы предпочтительны для среды высокой или высокой нагрузки.

Требования к материалам и покрытию

Трубы ASTM A795 изготавливаются из углеродистой стали, с конкретными химическими и механическими свойствами, определенными для классов A и B. Оценка А подходит для общих приложений, в то время как класс б, с его термообработкой после пособия, предлагает повышенную прочность и долговечность. Стандарт требует, чтобы трубы были черными (без покрытия) или горячий оцинкованный, чтобы обеспечить коррозионную стойкость. Гальванизация включает в себя погружение трубы в расплавленном цинке, чтобы создать защитное покрытие с минимальным весом 1.5 унция/ft² (0.46 кг/м²), Обеспечение долговечности как в помещении, так и на открытом воздухе.

Коррозионная устойчивость и спецификации покрытия

Процесс Galvanizing имеет решающее значение для огненных спринклерных труб, Поскольку он защищает от ржавчины и коррозии, который может поставить под угрозу способность трубы эффективно доставлять воду. ASTM A795 указывает, что покрытие цинка должно быть свободным от дефектов, таких как зоны без покрытия, волдыри, депозиты потока, или тяжелые залежи цинка, которые могут мешать производительности трубы. Например, комки или прогнозы в покрытии не допускаются, Поскольку они могли препятствовать потоку воды или повлиять на совместимость с подгонением.

SCH 10 и шт 40 Трубы извлекают выгоду из оцеливания, но тоньше стены Sch 10 Трубы делают качество покрытия особенно важным. Более тонкая стена более восприимчива к проникновению коррозии, Таким образом, слой цинка должен быть равномерно применен для обеспечения долгосрочной защиты. SCH 40 трубы, с их более толстыми стенами, предложить дополнительный слой долговечности, Поскольку сама сталь обеспечивает больше материала, чтобы противостоять коррозии перед сбоем.

Альтернативные покрытия, такие как черный лак, эпоксидной смолы, или антимикробные покрытия, такие как PE Coter, может применяться на основе требований проекта. Эти покрытия повышают устойчивость к микробной коррозии (ВПК), что может быть проблемой в застойных системах водоснабжения. Производители, такие как Tube Tube и Weatland Tube, обеспечение дополнительной защиты для обоих SCH 10 и шт 40 трубы.

Механические свойства

Механические свойства труб ASTM A795, в том числе прочность урожая, предел прочности, относительное удлинение, и твердость, имеют решающее значение для обеспечения производительности под давлением и тепловым напряжением. Трубы класса B., с их обработанными сварными швами, выставьте превосходную прочность на растяжение (типично 60,000 PSI минимум) по сравнению с классом А (48,000 PSI минимум). Это делает SCH SCH 40 трубы, особенно подходящие для систем высокого давления, где более толстые стены и улучшенные свойства материала обеспечивают большую безопасность..

SCH 10 трубы, пока легче, иметь более низкие оценки давления из -за их более тонких стен. тем не мение, Их механические свойства достаточны для большинства применений пожарных спринклеров, Особенно в системах с более низким рабочим давлением. Выбор между Sch 10 и шт 40 должен рассмотреть баланс между прочностью материала, вес, и стоимость, с шт 40 предлагая большую надежность за счет увеличения затрат на материал и установку.

Тестирование и контроль качества

ASTM A795 предписывает строгое тестирование, чтобы обеспечить качество и надежность пожарных спринклерных труб. Указаны два основных метода тестирования: Гидростатические испытания и неразрушающие электрические испытания (NDT). Гидростатические испытания включает в себя заполнение трубы водой и подвергая ее высокому давлению, чтобы обнаружить утечки или слабости в стенке трубы. NDT, альтернативный метод, использует электрические токи для идентификации дефектов, не повреждая трубу, Предлагая более быстрое время тестирования и меньшее нарушение графиков строительства.

Гидростатическое тестирование

Гидростатическое тестирование является критической мерой контроля качества для обоих SCH 10 и шт 40 трубы. Испытательное давление, как показано в таблице 1, диапазон от 700 в 1000 PSI для большинства размеров, Обеспечение того, чтобы трубы смогут противостоять давлению, встречающимся в системах пожарных спринклеров. SCH 10 трубы, с их более тонкими стенами, Требуйте тщательного тестирования, чтобы обеспечить соответствие требованиям к давлению без деформации или сбоя. SCH 40 трубы, с их более толстыми стенами, по своей сути обеспечивают большее сопротивление давлению, но они по -прежнему подвергаются тому же тщательному тестированию, чтобы обеспечить согласованность.

Неразрушающее электрическое испытание (NDT)

NDT особенно ценен в индустрии огня, как это позволяет быстро, Неинвазивное тестирование сварных швов и материала трубы. Этот метод особенно эффективен для обнаружения дефектов в области сварки ВПВ (сварка электрическим сопротивлением) трубы, которые распространены в обоих SCH 10 и шт 40 конфигурации. ASTM A795 требует, чтобы каждая труба была протестирована индивидуально, если используется NDT, Обеспечение того, чтобы дефекты не были обнаружены. Использование NDT становится все более распространенным из -за его эффективности и надежности, особенно для крупномасштабных проектов, где время является критическим фактором.

Уплощение тест

Испытание с выравниванием является еще одним ключевым требованием ASTM A795, разработан для оценки пластичности и обоснованности трубы. Тест включает в себя выравнивание трубы между параллельными пластинами на трех этапах:

1. Пластичность сварного шва: Труба сплющена до тех пор, пока расстояние между пластинами не станет менее двух третей исходного наружного диаметра, Проверка трещин или перерывов в сварке.
2. Пластичность, исключая сварку: Труба еще больше сплющена до тех пор, пока расстояние не станет менее одной трети исходного наружного диаметра, Обеспечение того, чтобы корпус трубы оставался нетронутым.
3. Обоснованность: Труба сплющена, пока не сломается или противоположные стены встретятся, Проверка общей целостности материала.

Оба sch 10 и шт 40 Трубы должны пройти этот тест, но тоньше стены Sch 10 трубы делают их более восприимчивыми к деформации, Требование точного производства для удовлетворения требований стандарта. SCH 40 трубы, с их большей толщиной, обычно демонстрируют лучшую производительность в испытании с уплощением, отражая их повышенную структурную целостность.

Анализ производительности: SCH 10 Против. SCH 40

Выбор между Sch 10 и шт 40 Трубы ASTM A795 зависит от нескольких факторов, в том числе давление системы, Требования к потоку, Установка ограничения, и соображения бюджета. Ниже приведено подробное сравнение их характеристик производительности, поддерживается научным анализом.

Давление и грузоподъемность

SCH 40 трубы, с их более толстыми стенами, имеют более высокие оценки давления и несущие нагрузки, чем SCH 10 трубы. Например, в 4-дюймовой трубе NPS, Ш 40 Толщина стены 0.237 дюймы обеспечивает значительно большую прочность, чем SCH 10 Толщина стены 0.120 дюймы. Это делает Sch 40 Трубы идеально подходят для систем или применения высокого давления, требующих сейсмического крепления, где труба должна выдерживать боковые силы во время землетрясения.

SCH 10 трубы, хотя менее устойчиво, достаточно для низких- к системам среднего давления, такие как жилые или легкие коммерческие пожарные спринклерные системы. Их более тонкие стены снижают затраты на материал и вес, Упрощая их обработку и установку. тем не мение, Они могут потребовать дополнительной поддержки в средах с высокой нагрузкой, чтобы предотвратить деформацию.

Характеристики потока

Внутренний диаметр трубы влияет на его пропускную способность, что имеет решающее значение для эффективного обеспечения воды в системе пожарных разбрызгивателей. SCH 10 трубы, с их более тонкими стенами, иметь немного больший внутренний диаметр, чем SCH 40 трубы тех же NP. Например, 2-дюймовый NPS SCH 10 труба имеет внутренний диаметр приблизительно 2.157 дюймы, по сравнению с 2.067 дюймы для шт 40. Это различие приводит к немного более высокой скорости потока для SCH 10 трубы, которые могут быть выгодными в системах, где максимизация доставки воды является приоритетом.

тем не мение, Разница в емкости потока часто минимальна и может не оправдать выбор SCH 10 над шт 40 в системах высокого давления, где структурная целостность имеет первостепенное значение. Инженеры должны рассчитать требуемую скорость потока, используя такие формулы, как:

$Q = A CDOT V$Q = a⋅v

Где:

• $Q$ 

  Q это скорость потока (м³/ч),

• $А$ 

  А это площадь поперечного сечения трубы (m²),

• $v$ 

  v скорость потока воды (РС).

Больший внутренний диаметр sch 10 трубы увеличиваются

$А$А, потенциально позволяет выше

$Q$Q для того же

$v$v, Но это должно быть сбалансировано с ограничениями давления трубы.

Затраты и соображения установки

SCH 10 трубы, как правило, более экономически эффективны, чем SCH 40 трубы из -за более низкого содержания материала и веса. Это может привести к значительной экономии в крупномасштабных проектах, где требуются тысячи футов трубы. Дополнительно, более легкий вес Sch 10 трубы снижают затраты на рабочую силу и упрощает установку, Особенно в накладных системах, где тяжелая работа является проблемой.

SCH 40 трубы, Хотя это дороже, предлагают большую долговечность и часто указываются в проектах, где долгосрочная надежность имеет решающее значение, например, в промышленных объектах или многоэтажных зданиях. Более толстые стены также позволяют заправить, канавка, или сварка, обеспечение большей гибкости в методах соединения по сравнению с SCH 10 трубы, которые, как правило, ограничены наканутыми или простыми фитингами из-за их более тонких стен.

Коррозионное сопротивление и долголетие

Оба sch 10 и шт 40 Трубы выигрывают от горячего оцинкованного, который обеспечивает надежный барьер против коррозии. тем не мение, более тонкие стены Sch 10 трубы делают их более уязвимыми для проникновения коррозии с течением времени, особенно в средах с высокой влажностью или химическим воздействием. SCH 40 трубы, с их большей толщиной материала, предложить более длительный срок службы в таких условиях, Поскольку сталь может выдерживать большую коррозию перед сбоем.

Запатентованные покрытия, Повышение коррозионной стойкости обоих графиков, Но их влияние более значительное для SCH 10 трубы, где более тонкие стены сильно зависят от целостности покрытия. Регулярное обслуживание и проверки необходимы для обоих графиков, чтобы обеспечить долгосрочную производительность, особенно в системах, подвергшихся воздействию застойной воды или суровых условий окружающей среды.

Практические приложения и отраслевые соображения

ASTM A795 Sch 10 и шт 40 Трубы используются в широком спектре систем пожарной защиты, от жилых зданий до крупных промышленных объектов. SCH 10 Трубы обычно используются в легких коммерческих и жилых приложениях, где более низкие рейтинги давления и экономия затрат приоритетны. Например, Небольшое офисное здание с спринклерной системой с влажной трубой может использовать SCH 10 трубы для эффективного обеспечения воды при минимизации затрат на установку.

SCH 40 Трубы предпочтительны в системах высокого давления, такие как системы потопа или предварительной реакции на промышленных предприятиях, где трубы должны выдерживать более высокие давления и потенциальные сейсмические нагрузки. Их более толстые стены также делают их подходящими для применений, требующих резьбы или сварки, например, в сложных трубопроводных сетях с несколькими фитингами.

Отраслевые стандарты, такие как NFPA 13 (Стандарт для установки Sprinkler Systems), Укажите использование труб ASTM A795 для пожарной защиты, с шт 10 и шт 40 быть самым распространенным графиком. Подрядчики должны обеспечить соблюдение местных пожарных кодов, который может наложить дополнительные требования на выбор трубы, монтаж, и тестирование.

ASTM A795 Sch 10 и шт 40 Пожарные спринклерные трубы являются критически важными компонентами систем пожарной защиты, Каждый предлагает четкие преимущества, основанные на их размерах и характеристиках производительности. SCH 10 трубы, с их более тонкими стенами и снижением веса, являются экономически эффективными и подходящими для низких- к приложениям среднего давления, Предлагая немного более высокие скорости потока из -за их больших внутренних диаметров. SCH 40 трубы, с их более толстыми стенами, обеспечить превосходную прочность и сопротивление давлению, Сделать их идеальными для среды высокой или высокой нагрузки.

Выбор между Sch 10 и шт 40 зависит от тщательной оценки системных требований, включая рейтинги давления, потребности потока, Установка ограничения, и соображения бюджета. Оба графика выигрывают от строгих стандартов ASTM A795 для качества материала, гальванизация, и тестирование, Обеспечение надежности в заявках на защиту пожарной защиты. Понимая технические характеристики и различия в эффективности, изложенные в этой статье, Инженеры и подрядчики могут принимать обоснованные решения для оптимизации безопасности и эффективности своих пожарных систем.