A795 Stahlfeuersprinklerrohr | Sch 10 und sch 40 Feuersprinkler

Einführung in ASTM A795 Fire Sprinkler Pipe

Feuersprinklersysteme sind entscheidend für das Schutz von Leben und Eigentum, und die in diesen Systemen verwendeten Rohre müssen die anspruchsvollen Standards erfüllen, um die Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen sicherzustellen. ASTM A795 Gibt die Anforderungen an schwarz und heiß getippte verzinkte und nahtlose Stahlrohre für Brandschutz an. Diese Rohre sind zum Transport von Wasser konstruiert, Gas, oder andere Löschmedien in Nass, trocken, Vorregung, oder Flut -Sprinklersysteme. Der Standard deckt Rohre in NPs ab 1/2 für NPS 10, mit Wandstärken durch Zeitpläne wie Sch 10 und sch 40, die die Fähigkeit des Rohrs bestimmen, dem Druck standzuhalten, Korrosion, und thermischer Stress.

Der ASTM A795 Standard betont die materielle Qualität, dimensionale Genauigkeit, und strenge Tests, um Sicherheit und Leistung zu gewährleisten. Zwei Klassen werden angegeben: Klasse A und Klasse B. Die Rohre der Grad-B unterziehen sich nach der Wärmebehandlung mit mindestens 1000 ° F. (540° C) Enttäuschte Martensit zu beseitigen, Eine spröde Mikrostruktur, die die Rohrintegrität beeinträchtigen kann. Diese Behandlung verbessert die Stärke und Haltbarkeit des Rohrs, Machen Sie die Klasse B besonders für anspruchsvolle Anwendungen geeignet. zusätzlich, ASTM A795 Mandate Schutzbeschichtungen, wie Heißtip-Galvanisierung, Korrosionsresistenz liefern, mit einem minimalen Zinkbeschichtungsgewicht von 1.5 oz/ft² (0.46 kg/m²) Um die Langlebigkeit in harten Umgebungen zu gewährleisten.

Sch 10 und sch 40 Rohre unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Wandstärke, das beeinflusst ihre Druckbewertungen, Gewicht, und Eignung für bestimmte Brandschutzanwendungen. Sch 10 Rohre gelten als leicht, mit dünneren Wänden, während Sch 40 Rohre haben dickere Wände, Bieten größerer Festigkeit und Druckbeständigkeit. Dieser Artikel befasst sich mit den technischen Spezifikationen, Leistungsmetriken, und praktische Überlegungen dieser beiden Zeitpläne, unterstützt durch detaillierte Tabellen und eine wissenschaftliche Analyse ihrer Unterschiede.

Rohrgrößen und dimensionale Spezifikationen

Die Abmessungen von ASTM A795 Fire Sprinkler Pipes sind entscheidend für die Gewährleistung der Kompatibilität mit Armaturen, richtige Flussraten, und strukturelle Integrität in Brandschutzsystemen. Rohrgrößen werden in der Nennrohrgröße ausgedrückt (NPS), Dies entspricht dem ungefähren Innendurchmesser des Rohrs, und die Wandstärke wird durch den Zeitplan definiert. Sch 10 und sch 40 Rohre sind in NPs erhältlich 1/2 für NPS 10, Aber ihre Wandstärke unterscheiden sich erheblich, sich auf ihr Gewicht auswirken, Druckkapazität, und Installationsanforderungen.

Unten ist ein detaillierter Vergleich von Sch 10 und sch 40 HFW-Hochfrequenzschweißen, Gewichte, und Testdruck, Wie von ASTM A795 angegeben und aus Branchenstandards wie ASME B36.10m verwiesen. Die Daten stammen von zuverlässigen Herstellern wie Abtersteel.

Tabelle 1: Maße, Gewichte, und Testdruck für ASTM A795 SCH 10 und sch 40 Pipes

Quelle: Angepasst von ASTM A795 und ASME B36,10 m, wie von Abtersteel bereitgestellt.

Analyse der dimensionalen Unterschiede

Die Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede zwischen SCH 10 und sch 40 Rohre. Sch 10 Rohre haben dünnere Wände, was zu einem geringeren Gewicht pro Länge der Einheit führt, Dies erleichtert sie leichter zu handhaben und zu installieren. Beispielsweise, ein 2-Zoll-NPS Sch 10 Rohr hat eine Wandstärke von 0.109 Zoll und wiegt 2.64 lb/ft, während die gleiche Größe in Sch 40 hat eine Wandstärke von 0.154 Zoll und wiegt 3.65 lb/ft. Dieser Unterschied wird in größeren Größen stärker ausgeprägt, wie 8-Zoll-NPs, wo Sch 10 wiegen 16.94 LB/FT im Vergleich zu Schleier 40er 28.55 lb/ft.

Sch 40 Rohre, mit ihren dickeren Wänden, bieten eine größere strukturelle Integrität und Druckwiderstand, sie für Anwendungen geeignet machen, die eine höhere Stärke erfordern. Jedoch, Das erhöhte Gewicht kann die Installation erschweren und die Materialkosten erhöhen. Beide Zeitpläne werden auf ähnliche hydrostatische Drücke für kleinere Größen getestet (z.B., 700–1000 psi für NPs 1/2 An 4), aber Sch 40 Rohre können in größeren Größen geringfügig niedrigere Testdrücke aufweisen (z.B., 850 PSI für NPS 5 und 6) Aufgrund ihrer dickeren Wände, die inhärente Stärke bieten.

Die Wahl zwischen SCH 10 und sch 40 hängt von den spezifischen Anforderungen des Feuersprinklersystems ab, einschließlich Druckbewertungen, Durchflussraten, und Installationsbeschränkungen. Sch 10 Rohre werden oft in niedriger Verwendung verwendet- zu mittleren Drucksystemen, während Sch 40 Rohre werden für Hochdruck- oder Hochdruckumgebungen bevorzugt.

Material- und Beschichtungsanforderungen

ASTM A795 Rohre werden aus Kohlenstoffstahl hergestellt, mit spezifischen chemischen und mechanischen Eigenschaften, die für die Klassen A und B definiert sind. Die Klasse A ist für allgemeine Anwendungen geeignet, während Klasse b, mit seiner Wärmebehandlung nach der Schweiß, bietet eine verbesserte Kraft und Haltbarkeit. Der Standard erfordert, dass Rohre entweder schwarz sind (unbeschichtet) oder heiß getippte verzinkte, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Durch das Verlegen des Rohrs in geschmolzenes Zink eintauchen, um eine Schutzbeschichtung mit einem minimalen Gewicht von zu erzeugen 1.5 oz/ft² (0.46 kg/m²), Gewährleistung der Haltbarkeit sowohl im Innen- als auch im Außenumfeld.

Korrosionsresistenz- und Beschichtungsspezifikationen

Der Galvanisierungsprozess ist für Feuersprinklerrohre von entscheidender Bedeutung, wie es vor Rost und Korrosion schützt, Dies kann die Fähigkeit des Rohrs beeinträchtigen, Wasser effektiv zu liefern. ASTM A795 gibt an, dass die Zinkbeschichtung frei von Mängel wie unbeschichteten Bereichen sein muss, Blasen, Flussablagerungen, oder schwere Zinkablagerungen, die die Leistung des Rohrs beeinträchtigen könnten. Beispielsweise, Klumpen oder Projektionen in der Beschichtung sind nicht zulässig, da sie den Wasserfluss behindern oder die Anpassungskompatibilität beeinflussen könnten.

Sch 10 und sch 40 Pipes profitieren von Galvanisierung, Aber die dünneren Wände von Sch 10 Rohre machen die Qualität der Beschichtung besonders wichtig. Eine dünnere Wand ist anfälliger für Korrosionspenetration, Daher muss die Zinkschicht einheitlich angewendet werden, um einen langfristigen Schutz zu gewährleisten. Sch 40 Rohre, mit ihren dickeren Wänden, bieten eine zusätzliche Haltbarkeitsebene, Da der Stahl selbst mehr Material zur Korrosion vor dem Versagen liefert.

Alternative Beschichtungen, wie schwarzen Lack, Epoxy, oder antimikrobielle Beschichtungen wie PE -Beschichtung, kann anhand der Projektanforderungen angewendet werden. Diese Beschichtungen verbessern die Resistenz gegen mikrobielle induzierte Korrosion (MIKROFON), Dies kann ein Problem in stagnierenden Wassersystemen sein. Hersteller wie Bull Moose Tube und Wheatland Tube bieten proprietäre Beschichtungen an, die den ASTM A795 -Anforderungen übertreffen, Bereitstellung zusätzlicher Schutz für beide Sch 10 und sch 40 Rohre.

Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften von ASTM A795 -Rohren, einschließlich Ertragsfestigkeit, Zugfestigkeit, Verlängerung, und Härte, sind entscheidend für die Gewährleistung der Leistung unter Druck und thermischer Belastung. Pfeifen der Klasse B, mit ihren hitzebehandelten Schweißnähten, zeigen eine überlegene Zugfestigkeit (typisch 60,000 PSI Minimum) im Vergleich zu Klasse A (48,000 PSI Minimum). Dies macht die Klasse B Sch Schon 40 Rohre, die besonders für Hochdrucksysteme geeignet sind, Wo die dickeren Wände und verbesserten Materialeigenschaften größere Sicherheitsmargen bieten.

Sch 10 Rohre, während leichter, aufgrund ihrer dünneren Wände niedrigere Druckwerte haben. Jedoch, Ihre mechanischen Eigenschaften reichen für die meisten Feuersprinkleranwendungen aus, insbesondere in Systemen mit niedrigeren Betriebsdruck. Die Wahl zwischen SCH 10 und sch 40 muss das Gleichgewicht zwischen materieller Festigkeit berücksichtigen, Gewicht, und Kosten, mit Sch 40 Bieten Sie mehr Robustheit auf Kosten erhöhter Material- und Installationskosten an.

Prüfung und Qualitätssicherung

ASTM A795 Mandate strenge Tests, um die Qualität und Zuverlässigkeit von Feuersprinklerrohren zu gewährleisten. Zwei Primärtestmethoden werden angegeben: hydrostatische Tests und zerstörungsfähige elektrische Tests (NDT). Bei hydrostatischen Tests wird das Rohr mit Wasser gefüllt und es einem hohen Druck ausgesetzt, um Lecks oder Schwächen in der Rohrwand zu erfassen. NDT, eine alternative Methode, Verwendet elektrische Ströme, um Mängel zu identifizieren, ohne das Rohr zu beschädigen, schnellere Testzeiten und weniger Störungen der Baupläne anbieten.

Hydrostatische Tests

Hydrostatische Tests sind ein kritisches Qualitätskontrollmaß für beide Schar 10 und sch 40 Rohre. Der Testdruck, Kriechexperimentelle Daten und Zugfestigkeit der Prony-Reihe gegenüber 200°C 1, reichen von 700 An 1000 PSI für die meisten Größen, Stellen Sie sicher, dass die Rohre den Drücken in Feuersprinklersystemen standhalten können. Sch 10 Rohre, mit ihren dünneren Wänden, Erfordern Sie sorgfältige Tests, um sicherzustellen, dass sie diese Druckanforderungen ohne Verformung oder Fehler erfüllen. Sch 40 Rohre, mit ihren dickeren Wänden, inhärent einen stärkeren Druck gegen Druck leisten, Sie sind jedoch immer noch den gleichen strengen Tests ausgesetzt, um eine Konsistenz zu gewährleisten.

Zerstörungsfreie elektrische Tests (NDT)

NDT ist besonders wertvoll in der Feuersprinklerindustrie, wie es schnell zulässt, Nicht-invasive Tests von Schweißnähten und Rohrmaterial. Diese Methode ist besonders effektiv, um Defekte im Schweißnahmebereich von zu erkennen ERW (elektrischer Widerstand geschweißt) Rohre, die in beiden Schon üblich sind 10 und sch 40 Konfigurationen. ASTM A795 erfordert, dass jedes Rohr einzeln getestet wird, wenn NDT verwendet wird, Stellen Sie sicher, dass keine Mängel unentdeckt bleiben. Die Verwendung von NDT wird aufgrund seiner Effizienz und Zuverlässigkeit immer häufiger, insbesondere für groß angelegte Projekte, bei denen Zeit ein kritischer Faktor ist.

Abflachung Test

Der Abflachungstest ist eine weitere wichtige Anforderung von ASTM A795, Entwickelt, um die Duktilität und Klauslichkeit des Rohrs zu bewerten. Der Test umfasst das Abflachen des Rohrs zwischen Parallelplatten in drei Stufen:

1. Duktilität der Schweißnaht: Das Rohr ist abgeflacht, bis der Abstand zwischen den Platten weniger als zwei Drittel des ursprünglichen Außendurchmessers beträgt, Überprüfen Sie auf Risse oder Bruch in der Schweißnaht.
2. Duktilität ausschließlich der Schweißnaht: Das Rohr wird weiter abgeflacht, bis die Entfernung weniger als ein Drittel des ursprünglichen Außendurchmessers beträgt, Die Gewährleistung des Rohrkörpers bleibt intakt.
3. Solidität: Das Rohr wird abgeflacht, bis es bricht oder die gegenüberliegenden Wände treffen, Überprüfen Sie die Gesamtintegrität des Materials.

Beide Sch 10 und sch 40 Rohre müssen diesen Test bestehen, Aber die dünneren Wände von Sch 10 Rohre machen sie anfälliger für Verformungen, eine präzise Fertigung benötigen, um den Anforderungen des Standards zu erfüllen. Sch 40 Rohre, mit ihrer größeren Dicke, Zeigen Sie in der Regel eine bessere Leistung im Abflachungstest auf, ihre verbesserte strukturelle Integrität widerspiegeln.

Leistungsanalyse: Sch 10 vs. Sch 40

Die Wahl zwischen SCH 10 und sch 40 ASTM A795 Pipes hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich Systemdruck, Flussanforderungen, Installationsbeschränkungen, und Budgetüberlegungen. Unten finden Sie einen detaillierten Vergleich ihrer Leistungsmerkmale, Unterstützung durch wissenschaftliche Analyse.

Druck- und Belastungskapazität

Sch 40 Rohre, mit ihren dickeren Wänden, haben höhere Druckbewertungen und tragende Kapazitäten als Sch 10 Rohre. Beispielsweise, in einem 4-Zoll-NPS-Rohr, die Sch 40 Wandstärke von 0.237 Zoll liefert eine deutlich größere Stärke als die Sch 10 Wandstärke von 0.120 Zoll. Das macht Sch 40 Rohre ideal für Hochdrucksysteme oder Anwendungen, wo das Rohr während eines Erdbebens seitliche Kräfte standhalten muss.

Sch 10 Rohre, während weniger robust, sind für niedrig ausreichend- zu mittleren Drucksystemen, wie Wohn- oder leichte kommerzielle Feuerwehrsysteme. Ihre dünneren Wände senken die Materialkosten und das Gewicht, Sie leichter zu handhaben und zu installieren. Jedoch, Sie benötigen möglicherweise zusätzliche Unterstützung in Hochlastumgebungen, um eine Verformung zu verhindern.

Flusseigenschaften

Der Innendurchmesser eines Rohrs beeinflusst seine Durchflusskapazität, Dies ist entscheidend für die effiziente Bereitstellung von Wasser in einem Feuersprinklersystem. Sch 10 Rohre, mit ihren dünneren Wänden, einen etwas größeren Innendurchmesser haben als Sch 40 Rohre der gleichen NPs. Beispielsweise, ein 2-Zoll-NPS Sch 10 Rohr hat einen Innendurchmesser von ungefähr 2.157 Zoll, im Vergleich zu 2.067 Zoll für Sch 40. Dieser Unterschied führt zu einer etwas höheren Durchflussrate für Sch 10 Rohre, Dies kann in Systemen vorteilhaft sein, wenn die Maximierung der Wasserabgabe eine Priorität hat.

Jedoch, Der Unterschied in der Durchflusskapazität ist oft minimal und kann die Auswahl von SCH nicht rechtfertigen 10 über sch 40 In Hochdrucksystemen, Wo die strukturelle Integrität von größter Bedeutung ist. Ingenieure müssen die erforderliche Durchflussrate unter Verwendung von Formeln wie z. B. berechnen:

$Q = a cdot v$Q = aëv

Woher:

• $Q$ 

  Q ist die Durchflussrate (m³/h),

• $A$ 

  A ist der Querschnittsbereich des Rohrs (m²),

• $v$ 

  v ist die Geschwindigkeit des Wasserflusses (Frau).

Der größere Innendurchmesser von Sch 10 Rohre nehmen zu

$A$A, möglicherweise höher zulassen

$Q$Q für dasselbe

$v$v, Dies muss jedoch gegen die Druckbeschränkungen des Rohrs ausgeglichen werden.

Kosten- und Installationsüberlegungen

Sch 10 Rohre sind im Allgemeinen kostengünstiger als Sch 40 Rohre aufgrund ihres niedrigeren Materialgehalts und ihres Gewichts. Dies kann zu erheblichen Einsparungen bei großen Projekten führen, wo Tausende von Fuß Rohr benötigt werden. zusätzlich, das leichtere Gewicht von Sch 10 Rohre senken die Arbeitskosten und vereinfachen die Installation, insbesondere in Gemeinkostensystemen, in denen starkes Heben ein Problem darstellt.

Sch 40 Rohre, obwohl teurer, Bieten Sie eine größere Haltbarkeit und werden häufig in Projekten spezifiziert, bei denen eine langfristige Zuverlässigkeit kritisch ist, wie in Industrieanlagen oder Hochhäusern. Die dickeren Wände ermöglichen auch das Gewinde, stillen, oder Schweißen, Bereitstellung einer größeren Flexibilität bei den Verbindungsmethoden im Vergleich zu Sch 10 Rohre, die in der Regel auf rollgebaute oder einfache Endsteine ​​aufgrund ihrer dünneren Wände beschränkt sind.

Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit

Beide Sch 10 und sch 40 Rohre profitieren von Heißtip-Galvanisierungen, die eine robuste Barriere gegen Korrosion liefert. Jedoch, die dünneren Wände von Sch 10 Rohre machen sie im Laufe der Zeit anfälliger für Korrosionsdurchdringung, insbesondere in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder chemischer Exposition. Sch 40 Rohre, mit ihrer größeren Materialdicke, Bieten Sie unter solchen Bedingungen eine längere Lebensdauer an, Da der Stahl vor dem Ausfall mehr Korrosion standhalten kann.

Eigentumsbeschichtungen, Verbessern Sie die Korrosionsresistenz beider Zeitpläne, Ihre Auswirkungen sind jedoch für Sch 10 Rohre, wo die dünneren Wände stark auf die Integrität der Beschichtung abhängen. Regelmäßige Wartung und Inspektionen sind für beide Zeitpläne unerlässlich, um eine langfristige Leistung zu gewährleisten, insbesondere in Systemen, die stagnierendem Wasser oder harten Umweltbedingungen ausgesetzt sind.

Praktische Anwendungen und Branchenüberlegungen

ASTM A795 Sch 10 und sch 40 Rohre werden in einer Vielzahl von Brandschutzsystemen verwendet, von Wohngebäuden bis zu großen Industrieanlagen. Sch 10 Rohre werden üblicherweise in leichten Gewerbe- und Wohnanwendungen verwendet, Wenn niedrigere Druckbewertungen und Kosteneinsparungen priorisiert werden. Beispielsweise, Ein kleines Bürogebäude mit einem Feuchtrohr-Sprinklersystem kann Schon verwenden 10 Rohre, um Wasser effizient zu liefern und gleichzeitig die Installationskosten zu minimieren.

Sch 40 Rohre werden in Hochdrucksystemen bevorzugt, wie Flut- oder Vorwirkungssysteme in Industrieanlagen, Wo die Rohre höhere Drucke und potenzielle seismische Belastungen standhalten müssen. Ihre dickeren Wände machen sie auch für Anwendungen geeignet, die Gewinde oder Schweißen erfordern, wie in komplexen Rohrleitungsnetzwerken mit mehreren Armaturen.

Branchenstandards, wie NFPA 13 (Standard für die Installation von Sprinklersystemen), Geben Sie die Verwendung von ASTM A795 -Rohren zum Brandschutz an, mit Sch 10 und sch 40 Die häufigsten Zeitpläne sind. Auftragnehmer müssen die Einhaltung der lokalen Brandvorschriften sicherstellen, Dies kann zusätzliche Anforderungen an die Rohrauswahl auferlegen, Installation, und testen.

ASTM A795 Sch 10 und sch 40 Feuersprinklerrohre sind beide kritische Bestandteile von Brandschutzsystemen, Jeder bietet unterschiedliche Vorteile, die auf ihren dimensionalen und Leistungseigenschaften basieren. Sch 10 Rohre, mit ihren dünneren Wänden und einem geringeren Gewicht, sind kostengünstig und für niedrig geeignet- auf mitteldrucke Anwendungen, aufgrund ihrer größeren Innendurchmesser etwas höhere Durchflussraten anbieten. Sch 40 Rohre, mit ihren dickeren Wänden, bieten überlegene Festigkeit und Druckwiderstand, Sie ideal für Hochdruck- oder Hochlastumgebungen.

Die Wahl zwischen SCH 10 und sch 40 hängt von einer sorgfältigen Bewertung der Systemanforderungen ab, einschließlich Druckbewertungen, Flussbedürfnisse, Installationsbeschränkungen, und Budgetüberlegungen. Beide Zeitpläne profitieren von den strengen Standards von ASTM A795 für die materielle Qualität, Verzinken, und testen, Gewährleistung der Zuverlässigkeit bei Brandschutzanträgen. Durch das Verständnis der technischen Spezifikationen und Leistungsunterschiede in diesem Artikel, Ingenieure und Bauunternehmer können fundierte Entscheidungen treffen, um die Sicherheit und Effizienz ihrer Feuersprinklersysteme zu optimieren.