ما الذي تمثله حقوق السحب الخاصة في الأنابيب؟ دليل كامل

ما الذي تمثله حقوق السحب الخاصة؟

حقوق السحب الخاصة تعني نسبة البعد القياسية وهي من أولى المواصفات التي يفحصها المهندس عند اختيار الأنابيب البلاستيكية للمشروع. يخبرك الرقم بكيفية ارتباط القطر الخارجي للأنبوب بسمك جداره، والذي بدوره يحدد مقدار الضغط الذي يمكن للأنبوب التعامل معه بأمان. على سبيل المثال، الأنبوب الذي يحمل علامة حقوق السحب الخاصة 11، له قطر خارجي يبلغ 11 مرة الحد الأدنى لسماكة جداره.

يظهر المصطلح باستمرار عبر مواصفات أنابيب المياه والغاز والصرف الصحي والصناعية، خاصة أنابيب الضغط HDPE وPVC. الشركات المصنعة المنتجة أ مجموعة كاملة من منتجات أنابيب HDPE عادةً ما يتم إدراج حقوق السحب الخاصة جنبًا إلى جنب مع قطر الأنبوب وفئة الضغط لأن القيم الثلاث معًا تحدد ما تم تصنيف الأنبوب للقيام به.

كيف يتم حساب حقوق السحب الخاصة

إن الصيغة الكامنة وراء حقوق السحب الخاصة واضحة ومباشرة:

حقوق السحب الخاصة = القطر الخارجي ÷ الحد الأدنى لسماكة الجدار

خذ أنبوبًا بقطر خارجي 4.5 بوصة وسمك جدار لا يقل عن 0.409 بوصة. اقسم واحدًا على الآخر وستكون النتيجة 11، وبالتالي يتم تصنيف الأنبوب على أنه حقوق السحب الخاصة 11. قم بتغيير سمك الجدار إلى 0.265 بوصة على نفس القطر وترتفع حقوق السحب الخاصة إلى 17. لم يتغير شيء فيما يتعلق بالقطر الخارجي - فقط الجدار هو الذي تغير، وهذا المتغير الوحيد هو ما يلتقطه رقم حقوق السحب الخاصة.

لماذا تعتبر حقوق السحب الخاصة مهمة لأداء الأنابيب

حقوق السحب الخاصة ليست مجرد علامة أبعاد، بل هي مؤشر مباشر لمدى الضغط الداخلي الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب. تسير العلاقة في اتجاه واحد واضح: انخفاض رقم حقوق السحب الخاصة يعني وجود جدار أكثر سمكًا بالنسبة لقطر الأنبوب، والجدار الأكثر سمكًا يتعامل مع الضغط الأعلى. ويعني ارتفاع رقم SDR جدارًا أرق، وقدرة ضغط أقل، وعادة ما يكون أنبوبًا أخف وزنًا وأقل تكلفة.

هذا هو السبب في أن أنبوبين بأقطار مختلفة ولكن نفس حقوق السحب الخاصة يحملان نفس تصنيف الضغط، طالما أنهما مصنوعان من نفس المادة. يتم تصنيف كل من أنبوب SDR 11 HDPE مقاس 2 بوصة وأنبوب SDR 11 HDPE مقاس 12 بوصة لنفس ضغط العمل، لأن نسبة الجدار إلى القطر تظل ثابتة. هذا الاتساق هو جزء مما يجعل أنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة لتوزيع المياه من السهل تحديدها عبر نظام ذو أحجام أنابيب مختلطة.

يؤثر سمك الجدار الناتج عن حقوق السحب الخاصة أيضًا على الصلابة. يقاوم الأنبوب ذو حقوق السحب الخاصة المنخفضة الانحراف تحت حمل التربة وتحميل حركة المرور بشكل أفضل من الأنابيب ذات الجدران الرفيعة ذات حقوق السحب الخاصة العالية، وهو أمر مهم للمنشآت المدفونة. ويمتد نفس المنطق إلى أنظمة الأنابيب البلاستيكية الأخرى القوة الميكانيكية ومقاومة الضغط لأنابيب PPR يتبع علاقة مماثلة سمك الجدار.

حقوق السحب الخاصة مقابل DR: ما الفرق؟

يتم حساب حقوق السحب الخاصة وDR بنفس الطريقة ويصفان نفس العلاقة الجسدية، لكنهما ليسا مصطلحين قابلين للتبديل تمامًا. تنطبق DR (نسبة البعد) على أي نسبة من القطر الخارجي إلى سمك الجدار. تشير حقوق السحب الخاصة على وجه التحديد إلى النسب التي تقع على سلسلة أرقام موحدة يحددها ANSI: 9، 11، 13.5، 17، 21، 26، و32.5. تمثل كل خطوة للأعلى في هذه السلسلة انخفاضًا بنسبة 20٪ تقريبًا في سمك الجدار عن سابقتها.

تستخدم بعض معايير الأنابيب نسب أبعاد لا تنطبق على تلك السلسلة. على سبيل المثال، يتم إنتاج أنابيب AWWA C900 PVC بقيم DR 14 وDR 18 وDR 25 - وهي قيم تم اختيارها للوصول إلى فئات ضغط محددة بدلاً من اتباع تقدم ANSI. تسمى هذه الأنابيب بشكل صحيح أنبوب DR، وليس أنبوب SDR، على الرغم من أن العمليات الحسابية الأساسية متطابقة. في المحادثات اليومية، يتم استخدام المصطلحين بشكل فضفاض، ولكن التمييز مهم عند كتابة المواصفات أو مقارنة الأنابيب بمواد بلاستيكية مختلفة، بالطريقة التي يقارن أنبوب HDPE بالأنابيب البلاستيكية والفولاذية في القوة والمرونة.

قيم حقوق السحب الخاصة المشتركة وتطبيقاتها

ليست كل قيمة لحقوق السحب الخاصة تناسب كل وظيفة. الأرقام الأقل تذهب إلى حيث يكون الضغط أعلى؛ تذهب الأرقام الأعلى إلى حيث يكون الحمل أخف أو غير موجود.

يرى SDR 11 استخدامًا واسع النطاق بشكل خاص لأنه يوازن بين قدرة الضغط وتكلفة المواد، وهو التصنيف القياسي لكثير من أنابيب توزيع الغاز الطبيعي بالإضافة إلى العديد من الأنابيب. منتجات أنابيب HDPE مصممة لتوزيع الغاز . على النقيض من ذلك، تظهر الأنابيب ذات تصنيف SDR 26 أو 32.5 في الصرف المغذي بالجاذبية حيث يكون الضغط الداخلي في حده الأدنى والأولوية هي كفاءة التكلفة على قوة الانفجار.

كيفية اختيار حقوق السحب الخاصة المناسبة

يبدأ تحديد SDR بضغط العمل الذي يحتاج الأنبوب إلى التعامل معه، بما في ذلك أي رأس ارتفاع في النظام. ومن هناك، هناك بعض العوامل الأخرى التي تدفع الاختيار نحو رقم أقل أو أعلى.

• الضغط المفاجئ الناتج عن دورة المضخة، أو إغلاق الصمام، أو استخدام صنبور المياه، والذي يمكن أن يتجاوز ضغط الحالة المستقرة مؤقتًا
• طريقة التثبيت - يطبق الحفر الموجه وانفجار الأنابيب إجهاد الشد الذي يتطلب غالبًا جدارًا أكثر سمكًا مما يتطلبه معدل الضغط وحده
• درجة حرارة التشغيل، حيث أن معدلات الضغط للأنابيب البلاستيكية تعتمد على درجة حرارة مرجعية قياسية وتنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة
• التحميل الخارجي من عمق الدفن، وظروف التربة، وحركة المرور، مما يؤثر على مدى صلابة الحلقة التي يحتاجها الأنبوب

وفقا ل التوجيه الفني لمعهد الأنابيب البلاستيكية بشأن نسب أبعاد HDPE إن مطابقة حقوق السحب الخاصة لكل من ظروف الضغط والتركيب - وليس الضغط وحده - هو ما يحافظ على أداء نظام الأنابيب طوال عمره التصميمي الكامل. إن الحصول على حقوق السحب الخاصة في المقدمة يتجنب حالات عدم التطابق المكلفة مع التركيبات ومعدات الدمج أسفل الخط، نظرًا لأن الوصلات والوصلات وأدوات اللحام كلها مبنية حول نطاق محدد من حقوق السحب الخاصة. لإلقاء نظرة أوسع على المكان الذي تتناسب فيه هذه التصنيفات مع الاختيار العام للأنابيب، راجع مزايا ومجالات تطبيق أنابيب البولي ايثيلين عالي الكثافة .