HDPE パイプの寸法の説明: SDR、外径、内径、肉厚、圧力

160 mm HDPE パイプは完全な仕様のように聞こえますが、2 社のサプライヤーが同じ公称直径で肉厚が大きく異なると見積もるまでは。 1 つは壁厚 14.6 mm の SDR11 を提供します。もう一方の SDR17 は壁が 9.5 mm です。どちらも「DN160 HDPEパイプ」です。ただし、1 つ目は 16 bar の作動圧力と評価されていますが、2 つ目は 10 bar に制限されています。その 1 つの違いによって、パイプラインのコスト、その流量、設備全体のリスク プロファイルが変わります。 HDPE パイプの寸法を理解することは、定規を読むことではありません。これは、外径、肉厚、SDR クラスがどのように連携して、パイプが実際に何ができるかを定義することを知ることです。

HDPE パイプの寸法: 外径、内径、肉厚

HDPE パイプの寸法は、ISO 4427 および EN 12201 に従って、公称外径 (外径) によって決まります。ポリエチレン パイプの寸法は、多くの鋼管システムとは異なり、内径によって決まりません。内径 (ID) は常に導出された値です。

ID = OD - 2 × 肉厚

壁の厚さ自体は、標準寸法比によって表されます。

SDR = OD / 肉厚

どのような外径であっても、壁を厚くすると圧力定格は増加しますが、流れ面積は縮小します。壁は全外径の一部にすぎないため、SDR11 パイプの内径は、同じ外径の SDR17 パイプの内径よりも著しく小さくなります。したがって、パイプの寸法を選択するということは、油圧設計に適合する OD と、必要な圧力容量と剛性を提供する SDR クラスという 1 組の値を選択することを意味します。

図 1. 外径、内径、肉厚を示す HDPE パイプ端の等角図。緑色のリングは固体のパイプ壁です。

標準 HDPE パイプ サイズと SDR クラス

複数の圧力定格を備えた PE100 の高密度ポリエチレン (HDPE) パイプ この HDPE パイプは PE100 材料で作られており、PN6 から PN16 までの圧力グレードで入手可能です。ホットメルト溶接で接続し、幅広い公称サイズにわたる灌漑、住宅接続、より大きな供給ラインに適しています。 製品を見る→

HDPE パイプは、直径 20 mm ～ 1600 mm の公称サイズで製造されます。小さなパイプ (20 ～ 32 mm) は、灌漑、点滴ライン、住宅接続用にコイル状で販売されるのが一般的です。中程度のサイズ (50 ～ 160 mm) はコイルまたはストレート バーで提供され、より大きな直径は 6 m、12 m、または 15 m のストレート長で提供されます。以下の表は、広く使用されている 2 つの SDR クラスの一般的な公称サイズと対応する肉厚を示しています。

パターンは一貫しています。DN が大きいほど、同じ SDR の壁は厚くなります。 DN315 SDR 11 パイプの壁厚は 28.6 mm で、同様の定格の鋼管の壁に匹敵します。これにより、現場で HDPE を取り扱う際に大幅な重量削減が可能になります。

SDR: HDPE パイプ圧力定格の背後にある比率

PE100 配管システム用 HDPE 90 度エルボ この 90 度のエルボにより、HDPE パイプラインでの直角ターンが可能になり、レイアウトが簡素化され、多方向の遷移に適応できます。 PE100 で作られており、耐クリープ性と電気絶縁性を備え、柔軟で耐久性のあるシステム設計を実現します。 製品を見る→

SDR 値は形状を定義するだけではなく、圧力定格を固定します。 PE100 材料の場合、公称圧力は次のように計算されます。

PN = 20 × MRS / (C × (SDR - 1))

ここで、MRS は最小必要強度 (PE100 の場合は 10 MPa、PE80 の場合は 8 MPa)、C は設計係数で、水用途では通常 1.25 です。この式を適用すると、図 2 に示す公称圧力クラスが得られます。

図 2. SDR クラス別の PE100 HDPE パイプの公称圧力定格。設計係数 1.25、20 °C で計算。

SDR 11 は、妥当な材料費でほとんどの都市配水に適した 16 bar 定格を実現するため、圧力パイプラインに最も一般的に指定されるクラスです。 SDR 17 (PN 10) は、低圧重力本管および灌漑に使用されます。サージ圧力または高い動作温度が予想される場合、SDR9 または SDR 7.4 は必要な安全マージンを提供します。同じ論理が継手にも当てはまります。つまり、突合せ融合エルボまたはティーには、継手の壁の厚さが一致するようにパイプと同じ SDR が搭載されている必要があります。

適切な HDPE パイプの寸法を選択する方法

直径の選択は、パイプテーブルではなく油圧要件から始まります。設計流量が決定されると、内部ボアによって速度と損失水頭が決まり、それが標準の OD につながります。次に、圧力クラスによって壁の厚さが設定されます。図 3 は、一般的な SDR クラスの DN160 の壁の厚さを比較しています。これは、より薄くて安価な SDR 17 の壁が圧力需要を満たすことができるかどうかを評価する際に役立つ参考資料です。

図 3. SDR クラスにわたる DN160 HDPE パイプの肉厚。 SDR が低いということは、壁が厚く、圧力定格が高く、内部ボアが小さいことを意味します。

実際の選択ワークフロー:

1. 必要な流路面積を計算します。 水力公式 (Darcy-Weisbach または Hazen-Williams) を設計流量および許容可能な速度 (水系では通常 0.5 ～ 2.0 m/s) とともに使用し、適合する最小の標準 OD を選択します。
2. 使用圧力をPNクラスに換算します。 サージ圧力も計算に含めてください。ウォーターハンマーを含む最大揚程をカバーするSDRクラスを選定してください。
3. 外部負荷を考慮します。 深い埋設、交通荷重、土壌の沈下には、圧力だけで決まるよりも低い SDR (より厚い壁) が必要になる場合があります。
4. フィッティングとバルブの互換性を確認してください。 すべてのコンポーネントはパイプの OD および SDR と一致する必要があります。電気融合ジョイントと突合せ融合ジョイントは、同一の壁の形状に依存します。私たちの ステップバイステップのPEパイプ購入ガイド 見積もりから納品までのプロセスを説明します。

HDPE パイプの寸法を読み取る際のよくある間違い

PE100 および銅構造を使用した HDPE 電気融着カップリング この電気融着カップリングは、PE100 と銅を組み合わせて、強力なシールと耐食性を備えた堅牢な接合を実現します。酸性、アルカリ性、または塩分環境で動作し、信頼性の高い漏れのない接続を確保しながら設置を簡素化します。 製品を見る→

調達ミスは通常、オフィスではなく建設現場で発生します。以下は、最もよく見られる寸法関連の間違いです。

• 呼び径のみご指定ください。 「160mmパイプ」は圧力能力を定義するものではありません。必ず SDR または肉厚と材料グレードを明記してください (例: 「DN160 PE100 SDR11」)。
• 内部ボアが呼びサイズと一致すると仮定します。 HDPE は外径によってサイズが決定されるため、DN160 SDR11 パイプの内径は約 130.8 mm ですが、DN160 SDR17 パイプの内径は約 141 mm です。より大きな口径で選択された機器は、より厚い壁のパイプに取り付けると性能が低下する可能性があります。
• 同じパイプライン内で SDR クラスを混在させる。 SDR 11 パイプと SDR 17 パイプの間の突合せ融着ジョイントは、肉厚の不一致により適切な融着ビードが妨げられるため、規格に準拠していません。電気融合カップリングにも同じ要件があります。
• 圧力定格に対する温度の影響は無視します。 カタログ PN 値は 20 °C で有効です。一般的な PE パイプ設計ガイダンスに従って、40 °C では、PE100 の許容圧力は約 25% 低くなり、事実上、より低い SDR の選択が強制されます。
• 壁の厚さに公差があることを忘れてください。 ISO 4427 では、公称肉厚からの負の公差が定義されているため、実際の ID は計算値よりわずかに大きくなる可能性があります。これは、流動面積とフープ応力の両方に影響します。

寸法の一致が重要な場合、特に電気融着ジョイントやフランジ接続の場合は、スケジュールを最終決定する前に、選択したパイプの寸法に対して継手が利用可能であることを確認してください。私たちの 製品カタログ 始めるのに便利です。

よくある質問