Ống thép đúc phi 114 là ống thép liền mạch (không có đường hàn dọc) có đường kính ngoài 114,3 mm, tương ứng cỡ DN100 hay 4 inch. Nhờ không có đường hàn, ống đúc chịu áp suất và nhiệt độ cao tốt hơn ống hàn, nên được dùng cho đường hơi, khí nén, dầu, hóa chất, hệ thống thủy lực và phòng cháy áp lực cao. Bài viết tổng hợp bảng độ dày theo schedule và khối lượng mỗi mét, mác thép thường gặp (ASTM A106, A53, API 5L), cách ước tính áp suất làm việc, phân biệt ống đúc với ống hàn và lưu ý khi mua.
Ống thép đúc phi 114 là gì?
- Phi 114: cách gọi theo đường kính ngoài, chính xác là 114,3 mm.
- DN100, 4 inch: cỡ danh nghĩa theo hệ mét và hệ inch của cùng một ống.
- Ống đúc: tên gọi quen ở Việt Nam của ống liền mạch (seamless). Thực tế ống không được “đúc” trong khuôn mà được cán, xuyên lỗ từ phôi tròn đặc, như mô tả ở phần sau.
Cách đổi giữa DN, inch và phi cho các cỡ khác có trong bài bảng kích thước ống thép DN, inch, phi.
Ống thép đúc được sản xuất thế nào?
- Phôi tròn đặc được cắt theo chiều dài và nung nóng trong lò.
- Xuyên lỗ: phôi nóng đi qua máy xuyên với các trục nghiêng và mũi xuyên, tạo thành ống rỗng thành dày.
- Cán ống: ống phôi được cán trên lõi để giảm độ dày thành và kéo dài.
- Định cỡ: cán định cỡ đường kính ngoài về 114,3 mm, nắn thẳng.
- Hoàn thiện, kiểm tra: cắt đầu, vát mép, thử thủy lực hoặc kiểm tra không phá hủy theo tiêu chuẩn, in ký hiệu.
Vì không có đường hàn, thành ống đồng nhất quanh chu vi. Đổi lại, dung sai độ dày của ống đúc thường rộng hơn ống hàn, và giá cao hơn.
Bảng độ dày và khối lượng ống thép đúc phi 114
Theo ASME B36.10, ống 4 inch có đường kính ngoài 114,3 mm với các cấp độ dày (schedule) sau. Khối lượng tính theo công thức (D − t) × t × 0,02466:
| Cấp độ dày | Độ dày (mm) | kg/m | Cây 6 m (kg) | Cây 12 m (kg) |
|---|---|---|---|---|
| SCH10 | 3,05 | 8,37 | 50,2 | 100,4 |
| SCH40 (STD) | 6,02 | 16,07 | 96,4 | 192,9 |
| SCH80 (XS) | 8,56 | 22,32 | 133,9 | 267,9 |
| SCH120 | 11,13 | 28,32 | 169,9 | 339,8 |
| SCH160 | 13,49 | 33,54 | 201,2 | 402,4 |
| XXS | 17,12 | 41,03 | 246,2 | 492,4 |
Hai cấp dùng nhiều nhất là SCH40 và SCH80. Trên thị trường còn có ống đúc phi 114 với các độ dày khác theo yêu cầu, khối lượng tính theo cùng công thức.
Mác thép thường gặp của ống đúc phi 114
| Tiêu chuẩn, mác | Giới hạn chảy tối thiểu | Giới hạn bền tối thiểu | Dùng cho |
|---|---|---|---|
| ASTM A106 Grade B | 240 MPa | 415 MPa | Ống đúc dẫn hơi, dầu, khí ở nhiệt độ cao |
| ASTM A106 Grade C | 275 MPa | 485 MPa | Áp suất, nhiệt độ cao hơn |
| ASTM A53 Grade B (loại S, liền mạch) | 240 MPa | 415 MPa | Dẫn nước, hơi, khí thông thường |
| API 5L Grade B | 245 MPa | 415 MPa | Đường ống dẫn dầu, khí |
Ống đúc hàng Trung Quốc còn có các mác như 20# (tiêu chuẩn GB) tương đương nhóm cường độ trên. Đọc mác và tiêu chuẩn trên chứng chỉ, đừng chỉ dựa vào tên gọi “ống đúc”. Nếu chứng chỉ ghi tiêu chuẩn Mỹ, bài tiêu chuẩn ASTM là gì giải thích cách đọc ký hiệu.
Ống đúc phi 114 chịu được áp suất bao nhiêu?
Không có một con số áp suất cố định cho “ống phi 114”. Áp suất cho phép phụ thuộc độ dày, mác thép, nhiệt độ làm việc, hệ số an toàn và tiêu chuẩn thiết kế đường ống (ví dụ ASME B31.1 cho đường hơi, B31.3 cho đường ống công nghệ). Cách ước tính sơ bộ thường dùng công thức Barlow:
P = 2 × S × t / D
Trong đó S là ứng suất cho phép của vật liệu ở nhiệt độ làm việc, t là độ dày tính toán (đã trừ dung sai chế tạo và lượng dự phòng ăn mòn), D là đường kính ngoài. Ví dụ minh họa: ống A106 Grade B SCH40, lấy S khoảng 138 MPa ở nhiệt độ thường, độ dày tính toán bằng 6,02 mm trừ dung sai âm 12,5% còn khoảng 5,27 mm, chưa tính dự phòng ăn mòn: P ≈ 2 × 138 × 5,27 / 114,3 ≈ 12,7 MPa, tức khoảng 127 bar. Ở nhiệt độ cao, ứng suất cho phép giảm nên áp suất cho phép cũng giảm. Con số thiết kế thật phải do kỹ sư đường ống tính theo tiêu chuẩn áp dụng.
Với ống hàn, nhiều tiêu chuẩn đường ống còn nhân thêm hệ số mối hàn nhỏ hơn 1 (ví dụ khoảng 0,85 với ống hàn điện trở), nên cùng độ dày, ống đúc được phép chịu áp cao hơn. Lưu ý thêm hiện tượng búa nước có thể tạo áp suất đột biến vượt áp làm việc, xem bài búa nước và cách phòng tránh.
Phân biệt ống đúc và ống hàn phi 114
| Tiêu chí | Ống đúc (liền mạch) | Ống hàn |
|---|---|---|
| Đường hàn | Không có | Có đường hàn dọc (hàn điện trở) hoặc xoắn |
| Nhận biết | Mặt trong trơn đều, không có vệt hàn; ký hiệu in thường có chữ SMLS hoặc “seamless” | Nhìn trong lòng ống thấy vệt đường hàn chạy dọc; ký hiệu có ERW |
| Áp suất, nhiệt độ | Cao | Thấp hơn khi cùng độ dày |
| Dung sai độ dày | Rộng hơn | Đều hơn |
| Giá | Cao hơn | Thấp hơn |
| Dùng nhiều cho | Hơi, dầu, khí, thủy lực, hóa chất | Cấp thoát nước, PCCC, kết cấu, lan can |
Với cấp nước thông thường hay kết cấu, ống hàn thường là lựa chọn kinh tế hơn. Ống hàn của các nhà sản xuất trong nước được giới thiệu trong bài ống thép Hòa Phát và bài ống thép Việt Đức.
Ứng dụng của ống thép đúc phi 114
- Đường ống hơi, nước nóng của lò hơi, hệ thống sấy.
- Đường ống khí nén, khí công nghiệp, dầu thủy lực.
- Đường ống dẫn dầu, nhiên liệu, hóa chất trong nhà máy.
- Hệ thống chữa cháy áp lực cao, trạm bơm.
- Kết cấu đặc biệt cần thành ống đồng nhất: trục, ống lót, chi tiết cơ khí gia công.
Kết nối ống đúc phi 114
Ống đúc DN100 thường được nối bằng hàn đối đầu (đầu ống vát mép), mặt bích hoặc khớp nối chuyên dụng. Mặt bích phải đúng cỡ DN100 và cấp áp suất phù hợp (ví dụ PN16, JIS 10K, ASME Class 150 hoặc 300). Cách chọn mặt bích có trong bài các loại mặt bích và tiêu chuẩn.
Lưu ý khi mua ống thép đúc phi 114
- Ghi rõ: đường kính 114,3 mm, độ dày (hoặc schedule), tiêu chuẩn và mác (ví dụ ASTM A106 Grade B), chiều dài, kiểu đầu ống.
- Kiểm ký hiệu in trên ống: nhà sản xuất, tiêu chuẩn, mác, kích thước, số mẻ nấu, chữ SMLS.
- Đối chiếu chứng chỉ chất lượng với ký hiệu trên ống; hướng dẫn có trong bài kiểm tra CO CQ ống thép.
- Đo độ dày ở đầu ống tại nhiều điểm quanh chu vi; ống đúc có thể dày không đều trong phạm vi dung sai.
- Nhìn lòng ống để chắc không phải ống hàn được chào là ống đúc.
- Bề mặt: ống đen có lớp sơn hoặc dầu chống gỉ; nếu cần mạ kẽm, đặt mạ nhúng nóng sau khi gia công.
Giá ống thép theo loại, đường kính và độ dày có tại trang giá ống thép đúc và ống hàn.
“Ống đúc” khác với chi tiết thép đúc rót khuôn. Sự khác nhau được giải thích trong bài thép đúc và thép rèn là gì.
Câu hỏi thường gặp
Ống thép phi 114 là DN bao nhiêu?
DN100, tương đương 4 inch, đường kính ngoài 114,3 mm.
Ống đúc phi 114 SCH40 dày bao nhiêu, nặng bao nhiêu?
Dày 6,02 mm, nặng khoảng 16,07 kg/m, cây 6 m khoảng 96,4 kg.
Ống đúc phi 114 chịu áp lực bao nhiêu bar?
Phụ thuộc độ dày, mác, nhiệt độ và tiêu chuẩn thiết kế. Ví dụ ước tính sơ bộ ở nhiệt độ thường cho SCH40 A106 Grade B khoảng 127 bar khi chưa tính dự phòng ăn mòn; giá trị thiết kế phải do kỹ sư tính.
Làm sao biết ống đúc thật hay ống hàn?
Nhìn trong lòng ống: ống hàn có vệt đường hàn chạy dọc; ống đúc thì không. Kiểm thêm ký hiệu SMLS và chứng chỉ.
Kết luận
Ống thép đúc phi 114 là ống liền mạch DN100, đường kính ngoài 114,3 mm, phổ biến ở cấp SCH40 (6,02 mm, 16,07 kg/m) và SCH80 (8,56 mm, 22,32 kg/m), dùng cho các hệ thống áp suất, nhiệt độ cao. Khi mua, hãy ghi rõ schedule, mác và tiêu chuẩn, kiểm ký hiệu và chứng chỉ, và để kỹ sư tính áp suất thiết kế. Cần báo giá ống đúc phi 114 theo độ dày, hãy liên hệ Giá Thép Hôm Nay.