化工基础知识之公称直径

开篇之前讲个故事:

一天,班长告诉小王:“去仓库老李那里借一整根32的管子。”

小王到了仓库之后,对老李说:“班长让我来借一整根管道。”

老李问道:“多大的管子?”

小王回答:“32的。”

老李嗯了一声,然后拿出一根管道给小王。

小王扛着管道走在路上,心里总觉得不大对劲,明明班长正在处理的管道明显比手里的管道粗,为什么要借这么细的一根呢?

果不其然,小王回到工作岗位把管道交给班长以后,班长训斥他:“我让你拿32的管子,你给我拿跟25的,你耳朵长哪里去了?什么都干不好,还大学生呢,现在大学生就这种水平?!”小王很委屈,明明按照要求做了,却平白无故的挨了一顿训斥,还在工作留下了不好的印象。

问题发生在哪里呢?直接原因是交流沟通的过程出现了障碍,整个交流过程所提供的信息不够充分,无法精确定位交流信息的核心内容。本故事交流的核心内容在于管径、长度,老李与班长对于整根的默认定义是一致的,但是对于管径的默认定义不一致,歧义就发生在公称直径与外径之间。

班长在交代事项的时候没有明确是公称直径还是外径,而老李则以为小王想要的是外径管。那么DN代表着什么,φ又代表着什么呢?

DN是公称直径的简称,其英文为Nominal Diameter。又称平均外径(mean outside diameter)。是指容器、管道及其附件的标准化直径系列。采用公称直径有利于实现零部件的标准化,也方便于设计、制造、修配和管理,降低制造成本。

请注意,公称直径的意义在于接口、接口、接口。重要的事情说三遍。

也就是说公称直径并不代表着直径,与直径没有直接的关系。它代表的是一种规格为DNXX的接口。化工行业最常用的接口零件为法兰,因此通常用公称直径来表示法兰。

因此,从意义上来说,不能用公称直径来精确的描述管道,因为公称直径只是表示该管道的接口符合DNXX的标准,能够与DNXX的管件相配合。

φ代表着外径,是一个精确的数值,可以用它配合壁厚来精确的描述一个管道。

因此描述一根管道需要用外径×壁厚的方式来表示,而不能用DN来表示,从故事上来看,班长想让小王取一根DN32的管道,而老李却给了一根φ32的管道。

同样的公称直径管道,壁厚可能完全不一样,那么如何判断管道的DN标准呢?

从化工行业来说比较简单,首先化工行业当中几乎不会有薄壁管存在,因此DN管道当中的薄壁管不在我们的考虑范围之内,而剩余的管道则可以以接近内径的数值作为DN数值,比如:

φ219×4.0,内径为211mm与200接近,因此其公称直径为DN200;

φ89×3.0,内径为83mm与80接近,因此其公称直径为DN80;

φ89×4.0,内径为80mm,等于80,因此其公称直径为DN80;

φ45×2.5,内径为40mm,等于40,因此其公称直径为DN40;

φ32×2.5,内径为27mm与25接近,因此其公称直径为DN25;

看到上述列表,你会有疑问,为什么φ219×4.0内径是211,为什么不是DN210,反而是DN200的管道呢?

这就涉及到一个规范:GB/T 1047 《管道元件 公称尺寸的定义和选用》,在这个标准当中规定了优先选用的公称尺寸数值:

从优先选用的公称尺寸数值中可以看到,没有DN210,只有DN200,因此管道为DN200,而非DN210。

国标规定的优先选用的公称尺寸数值

表格

因此,公称通径只是表示这根管道可以与同样公称通径的管件、管道连接,而不能作为具体管道的描述。若要精确说明管道则必须使用外径×壁厚的方式。

作为化工工程师,在工作中应当尽量避免用公称通径来描述管道,除非直接在安装一线奋斗。

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额外小知识:通常整根管道长度6米。