ท่อเหล็ก

ท่อ
ท่อเป็นส่วนที่เป็นท่อหรือทรงกระบอกกลวง ซึ่งปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีหน้าตัดเป็นวงกลม ส่วนใหญ่ใช้เพื่อลำเลียงสารที่สามารถไหลได้ เช่น ของเหลวและก๊าซ (ของเหลว) ของเหลวข้น ผง และมวลของของแข็งขนาดเล็กนอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับงานโครงสร้างท่อกลวงนั้นแข็งกว่าต่อหน่วยน้ำหนักมาก

ในการใช้งานทั่วไป คำว่า pipe และ tube มักจะใช้แทนกันได้ แต่ในอุตสาหกรรมและวิศวกรรม มีการกำหนดคำศัพท์เฉพาะโดยทั่วไปท่อจะถูกระบุโดยเส้นผ่านศูนย์กลางระบุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกคงที่ (OD) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานที่ใช้ในการผลิต และกำหนดการที่กำหนดความหนาท่อมักถูกระบุโดย OD และความหนาของผนัง แต่อาจระบุด้วย OD ใดก็ได้ เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน (ID) และความหนาของผนังโดยทั่วไปแล้วท่อจะผลิตขึ้นตามมาตรฐานอุตสาหกรรมระดับสากลและระดับประเทศอย่างใดอย่างหนึ่ง[1]แม้ว่าจะมีมาตรฐานที่คล้ายคลึงกันสำหรับท่อที่ใช้ในอุตสาหกรรมเฉพาะ แต่ท่อมักจะทำขึ้นตามขนาดที่กำหนดเองและมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความคลาดเคลื่อนที่กว้างกว่ามีมาตรฐานอุตสาหกรรมและรัฐบาลมากมายสำหรับการผลิตท่อและท่อคำว่า "ท่อ" มักใช้กับส่วนที่ไม่ใช่ทรงกระบอก เช่น ท่อสี่เหลี่ยมหรือท่อสี่เหลี่ยมโดยทั่วไปแล้ว "ท่อ" เป็นคำที่ใช้กันทั่วไปในโลกส่วนใหญ่ ในขณะที่ "ท่อ" ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา

ทั้ง "ท่อ" และ "ท่อ" บ่งบอกถึงระดับความแข็งแกร่งและความคงทน ในขณะที่ท่ออ่อน (หรือท่อยาง) มักจะเคลื่อนย้ายได้และยืดหยุ่นได้การประกอบท่อมักถูกสร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ข้อศอก ทีออฟ และอื่นๆ ในขณะที่ท่ออาจขึ้นรูปหรือโค้งงอตามรูปแบบที่กำหนดเองได้สำหรับวัสดุที่ไม่ยืดหยุ่น ไม่สามารถขึ้นรูปได้ หรือในที่ที่การก่อสร้างอยู่ภายใต้รหัสหรือมาตรฐาน การประกอบท่อก็ถูกสร้างขึ้นด้วยการใช้ข้อต่อท่อ

การใช้งาน
การติดตั้งท่อบนถนนในเบโลโอรีซอนตี ประเทศบราซิล
ประปา
น้ำประปา
ชลประทาน
ท่อส่งก๊าซหรือของเหลวในระยะทางไกล
ระบบอัดอากาศ
ปลอกสำหรับตอกเสาเข็มคอนกรีตที่ใช้ในโครงการก่อสร้าง
กระบวนการผลิตที่อุณหภูมิสูงหรือแรงดันสูง
อุตสาหกรรมปิโตรเลียม:
ปลอกบ่อน้ำมัน
อุปกรณ์โรงกลั่นน้ำมัน
การส่งมอบของเหลว ไม่ว่าจะเป็นก๊าซหรือของเหลว ในโรงงานแปรรูปจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในกระบวนการ
การส่งมอบของแข็งจำนวนมากในอาหารหรือโรงงานแปรรูปจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในกระบวนการ
การก่อสร้างภาชนะเก็บความดันสูง (โปรดทราบว่าภาชนะรับความดันขนาดใหญ่สร้างจากจาน ไม่ใช่ท่อเนื่องจากความหนาและขนาดของผนัง)
นอกจากนี้ ท่อยังใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายอย่างที่ไม่เกี่ยวข้องกับการลำเลียงของเหลวราวจับ นั่งร้าน และโครงสร้างรองรับมักจะสร้างจากท่อโครงสร้าง โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

การผลิต
บทความหลัก: การวาดภาพหลอด
มีสามขั้นตอนสำหรับการผลิตท่อโลหะการหล่อแบบแรงเหวี่ยงของโลหะอัลลอยด์ร้อนเป็นกระบวนการที่โดดเด่นที่สุดวิธีหนึ่ง[ต้องการอ้างอิง] โดยทั่วไปแล้วท่อเหล็กดัดจะผลิตในลักษณะดังกล่าว

ท่อไม่มีรอยต่อ (SMLS) เกิดขึ้นจากการวาดแท่งเหล็กแท่งแข็งเหนือแท่งเจาะเพื่อสร้างเปลือกกลวงในกระบวนการที่เรียกว่าการเจาะแบบหมุนเนื่องจากกระบวนการผลิตไม่รวมถึงการเชื่อมใดๆ จึงถือว่าท่อไร้ตะเข็บมีความแข็งแรงและเชื่อถือได้มากขึ้นในอดีต ท่อไร้ตะเข็บถูกมองว่าทนต่อแรงกดได้ดีกว่าท่อแบบอื่นๆ และมักจะมีจำหน่ายมากกว่าท่อแบบเชื่อม

ความก้าวหน้าตั้งแต่ทศวรรษ 1970 ในด้านวัสดุ การควบคุมกระบวนการ และการทดสอบแบบไม่ทำลาย ทำให้ท่อเชื่อมที่ระบุถูกต้องสามารถแทนที่รอยต่อในการใช้งานจำนวนมากได้ท่อเชื่อมเกิดขึ้นจากแผ่นรีดและเชื่อมตะเข็บ (โดยปกติโดยการเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้า (“ERW”) หรือการเชื่อมด้วยไฟฟ้า (“EFW”)แฟลชเชื่อมสามารถถอดออกจากพื้นผิวด้านในและด้านนอกได้โดยใช้ใบมีดพันผ้าบริเวณรอยเชื่อมสามารถอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้รอยต่อมองเห็นได้น้อยลงท่อเชื่อมมักมีความคลาดเคลื่อนของมิติที่เข้มงวดกว่าแบบไม่มีรอยต่อ และสามารถผลิตได้ถูกกว่า

มีกระบวนการหลายอย่างที่อาจใช้ในการผลิตท่อ ERWแต่ละกระบวนการเหล่านี้นำไปสู่การรวมตัวกันหรือการรวมส่วนประกอบเหล็กเข้ากับท่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านพื้นผิวที่ต้องเชื่อมเข้าด้วยกันเนื่องจากส่วนประกอบที่เชื่อมเข้าด้วยกันต้านทานกระแสไฟฟ้า ความร้อนจึงก่อตัวเป็นรอยเชื่อมแอ่งของโลหะหลอมเหลวก่อตัวขึ้นโดยที่พื้นผิวทั้งสองเชื่อมต่อกันเมื่อกระแสไฟฟ้าแรงสูงไหลผ่านโลหะแอ่งโลหะหลอมเหลวเหล่านี้ก่อให้เกิดรอยเชื่อมที่ยึดส่วนประกอบทั้งสองที่ติดกัน

ท่อ ERW ผลิตจากการเชื่อมตามยาวของเหล็กกระบวนการเชื่อมสำหรับท่อ ERW นั้นต่อเนื่อง ต่างจากการเชื่อมของส่วนต่างๆ ที่ต่างกันเป็นช่วงๆกระบวนการ ERW ใช้เหล็กม้วนเป็นวัตถุดิบ
กระบวนการเชื่อมเทคโนโลยีการเหนี่ยวนำความถี่สูง (HFI) ใช้สำหรับการผลิตท่อ ERWในกระบวนการนี้ กระแสที่ใช้เชื่อมท่อจะถูกใช้โดยขดลวดเหนี่ยวนำรอบๆ ท่อโดยทั่วไปแล้ว HFI จะถือว่าเหนือกว่าทางเทคนิค ERW "ธรรมดา" เมื่อทำการผลิตท่อสำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น สำหรับการใช้งานในภาคพลังงาน นอกเหนือจากการใช้งานอื่นๆ ในการใช้งานท่อแบบไลน์ เช่นเดียวกับสำหรับปลอกและท่อ
ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (25 เซนติเมตร (10 นิ้ว) ขึ้นไป) อาจเป็นท่อ ERW, EFW หรือ Submerged Arc Welded (“SAW”)มีสองเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตท่อเหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าท่อเหล็กที่สามารถผลิตได้โดยกระบวนการไร้ตะเข็บและ ERWท่อสองประเภทที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีเหล่านี้ ได้แก่ ท่อเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำตามยาว (LSAW) และท่อเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำด้วยเกลียว (SSAW)LSAW ผลิตขึ้นจากการดัดและเชื่อมแผ่นเหล็กกว้าง และมักใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง ท่อ LSAW มักไม่ค่อยใช้ในการใช้งานที่ไม่ใช้พลังงานที่มีมูลค่าต่ำกว่า เช่น ท่อส่งน้ำท่อ SSAW ผลิตโดยการเชื่อมแบบเกลียว (เกลียว) ของขดลวดเหล็กและมีความได้เปรียบด้านต้นทุนเหนือท่อ LSAW เนื่องจากกระบวนการนี้ใช้ขดลวดมากกว่าแผ่นเหล็กดังนั้น ในการใช้งานที่ยอมรับการเชื่อมแบบเกลียว ควรใช้ท่อ SSAW มากกว่าท่อ LSAWทั้งท่อ LSAW และท่อ SSAW แข่งขันกับท่อ ERW และท่อไร้รอยต่อในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง 16”-24”

โดยทั่วไปแล้วท่อสำหรับการไหล ไม่ว่าจะเป็นโลหะหรือพลาสติก จะถูกอัดรีด
วัสดุ

ท่อส่งน้ำประวัติศาสตร์จากฟิลาเดลเฟียรวมถึงท่อไม้
ท่อทำจากวัสดุหลายประเภท เช่น เซรามิก แก้ว ไฟเบอร์กลาส โลหะหลายชนิด คอนกรีต และพลาสติกในอดีต ไม้และตะกั่ว (ละติน plumbum ซึ่งมาจากคำว่า 'ท่อประปา') มักใช้กันทั่วไป

โดยทั่วไป ท่อโลหะจะทำจากเหล็กกล้าหรือเหล็ก เช่น เหล็กเคลือบสีดำ (แล็กเกอร์) ที่ยังไม่เสร็จ เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กชุบสังกะสี ทองเหลือง และเหล็กดัดท่อที่เป็นเหล็กอาจมีการกัดกร่อนหากใช้ภายในกระแสน้ำที่มีออกซิเจนสูง[2]อาจใช้ท่อหรือท่ออลูมิเนียมในกรณีที่เหล็กไม่เข้ากันกับของเหลวบริการหรือในกรณีที่มีปัญหาเรื่องน้ำหนักอลูมิเนียมยังใช้สำหรับท่อถ่ายเทความร้อนเช่นในระบบทำความเย็นท่อทองแดงเป็นที่นิยมสำหรับระบบประปา (น้ำดื่ม) ในประเทศอาจใช้ทองแดงในจุดที่ต้องการถ่ายเทความร้อน (เช่น หม้อน้ำหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน)โลหะผสม Inconel, chrome moly และ titanium steel ใช้ในท่อที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันในกระบวนการและพลังงานเมื่อระบุโลหะผสมสำหรับกระบวนการใหม่ ต้องคำนึงถึงปัญหาที่ทราบเกี่ยวกับผลกระทบของการคืบและอาการแพ้ด้วย

ท่อตะกั่วยังพบได้ในระบบจ่ายน้ำแบบเก่าและแบบอื่นๆ ในประเทศ แต่ไม่ได้รับอนุญาตสำหรับการติดตั้งท่อน้ำดื่มแบบใหม่อีกต่อไป เนื่องจากมีความเป็นพิษรหัสอาคารจำนวนมากในขณะนี้กำหนดให้ท่อตะกั่วในการติดตั้งที่อยู่อาศัยหรือในสถาบันต้องถูกแทนที่ด้วยท่อปลอดสารพิษหรือภายในของท่อจะต้องได้รับการบำบัดด้วยกรดฟอสฟอริกนักวิจัยอาวุโสและหัวหน้าผู้เชี่ยวชาญของสมาคมกฎหมายสิ่งแวดล้อมแห่งแคนาดากล่าวว่า “…ไม่มีระดับตะกั่วที่ปลอดภัย [สำหรับการสัมผัสของมนุษย์]”[3]ในปีพ.ศ. 2534 EPA ของสหรัฐอเมริกาได้ออกกฎตะกั่วและทองแดง ซึ่งเป็นข้อบังคับของรัฐบาลกลางซึ่งจำกัดความเข้มข้นของตะกั่วและทองแดงที่อนุญาตในน้ำดื่มสาธารณะ เช่นเดียวกับปริมาณการกัดกร่อนของท่อที่อนุญาตซึ่งเกิดขึ้นจากตัวน้ำเองในสหรัฐอเมริกา คาดว่าสายบริการตะกั่ว 6.5 ล้านสาย (ท่อที่เชื่อมต่อท่อประปากับระบบประปาภายในบ้าน) ที่ติดตั้งก่อนทศวรรษ 1930 จะยังคงใช้งานอยู่[4]

ท่อพลาสติกใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านน้ำหนักเบา ทนต่อสารเคมี คุณสมบัติไม่กัดกร่อน และง่ายต่อการเชื่อมต่อวัสดุพลาสติก ได้แก่ โพลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) [5] คลอรีน โพลิไวนิลคลอไรด์ (CPVC) พลาสติกเสริมเส้นใย (FRP) [6] โพลีเมอร์มอร์ตาร์เสริมแรง (RPMP) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (PEX) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (PB) และอะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน (ABS) ที่เชื่อมติดกันในหลายประเทศ ท่อพีวีซีใช้สำหรับวัสดุท่อส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานฝังศพของเทศบาลสำหรับการจ่ายน้ำดื่มและท่อน้ำเสีย[5]นักวิจัยตลาดคาดการณ์รายรับรวมทั่วโลกมากกว่า 80 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2562[7]ในยุโรปมูลค่าตลาดจะอยู่ที่ประมาณ12.7 พันล้านยูโรในปี 2020 [8]

ท่ออาจทำมาจากคอนกรีตหรือเซรามิก มักใช้สำหรับการใช้งานแรงดันต่ำ เช่น การไหลของแรงโน้มถ่วงหรือการระบายน้ำท่อสำหรับสิ่งปฏิกูลยังคงทำมาจากคอนกรีตหรือดินเหนียวที่เป็นกรดเป็นส่วนใหญ่คอนกรีตเสริมเหล็กสามารถใช้กับท่อคอนกรีตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ได้วัสดุท่อนี้สามารถใช้ได้ในการก่อสร้างหลายประเภท และมักใช้ในการลำเลียงน้ำจากพายุด้วยแรงโน้มถ่วงโดยปกติท่อดังกล่าวจะมีกระดิ่งรับหรือข้อต่อแบบขั้นบันได โดยใช้วิธีปิดผนึกแบบต่างๆ ในการติดตั้ง

ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับและการรวมตัวของวัสดุในเชิงบวก (PMI)
เมื่อมีการปลอมแปลงโลหะผสมสำหรับท่อ การทดสอบทางโลหะวิทยาจะดำเนินการเพื่อกำหนดองค์ประกอบของวัสดุโดย% ขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละรายการในท่อ และผลลัพธ์จะถูกบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบวัสดุ (MTR)การทดสอบเหล่านี้สามารถใช้เพื่อพิสูจน์ว่าโลหะผสมเป็นไปตามข้อกำหนดต่างๆ (เช่น 316 SS)การทดสอบได้รับการประทับตราโดยแผนก QA/QC ของโรงงาน และสามารถใช้เพื่อติดตามวัสดุกลับไปยังโรงสีโดยผู้ใช้ในอนาคต เช่น ผู้ผลิตท่อและข้อต่อการรักษาความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับระหว่างวัสดุโลหะผสมและ MTR ที่เกี่ยวข้องเป็นปัญหาการประกันคุณภาพที่สำคัญQA มักต้องการเขียนหมายเลขความร้อนบนท่อต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อป้องกันการนำวัสดุปลอมแปลงเพื่อเป็นข้อมูลสำรองสำหรับการแกะสลัก/การติดฉลากของการระบุวัสดุบนท่อ การระบุวัสดุที่เป็นบวก (PMI) จะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์พกพาอุปกรณ์สแกนวัสดุท่อโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา (x-ray fluorescence/XRF) และรับคำตอบที่มีการวิเคราะห์ทางสเปกตรัม

ขนาด
บทความหลัก: ขนาดท่อที่กำหนด
ขนาดท่ออาจทำให้สับสนได้เนื่องจากคำศัพท์อาจเกี่ยวข้องกับมิติข้อมูลในอดีตตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กครึ่งนิ้วไม่มีขนาดครึ่งนิ้วในขั้นต้น ท่อขนาดครึ่งนิ้วมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 1⁄2 นิ้ว (13 มม.) แต่ก็มีผนังหนาเช่นกันเมื่อเทคโนโลยีดีขึ้น ผนังที่บางลงก็เป็นไปได้ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกยังคงเท่าเดิมเพื่อให้สามารถจับคู่กับท่อรุ่นเก่าที่มีอยู่ได้ เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเกินครึ่งนิ้วประวัติของท่อทองแดงมีความคล้ายคลึงกันในช่วงทศวรรษที่ 1930 ท่อถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความหนาของผนัง 1⁄16 นิ้ว (1.6 มม.)ดังนั้น ท่อทองแดงขนาด 1 นิ้ว (25 มม.) จึงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 1+1⁄8 นิ้ว (28.58 มม.)เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเป็นมิติที่สำคัญสำหรับการผสมพันธุ์กับข้อต่อความหนาของผนังทองแดงสมัยใหม่มักจะบางกว่า 1⁄16 นิ้ว (1.6 มม.) ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางภายในจึงเป็นเพียง "ค่าเล็กน้อย" แทนที่จะเป็นมิติควบคุมเทคโนโลยีท่อที่ใหม่กว่าบางครั้งใช้ระบบการปรับขนาดเป็นตัวของมันเองท่อพีวีซีใช้ Nominal Pipe Size

ขนาดท่อถูกกำหนดโดยมาตรฐานระดับชาติและระดับสากลจำนวนหนึ่ง รวมถึง API 5L, ANSI/ASME B36.10M และ B36.19M ในสหรัฐอเมริกา BS 1600 และ BS EN 10255 ในสหราชอาณาจักรและยุโรป

มีสองวิธีทั่วไปในการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ (OD)วิธีการในอเมริกาเหนือเรียกว่า NPS (“Nominal Pipe Size”) และอิงตามนิ้ว (เรียกอีกอย่างว่า NB (“Nominal Bore”)เวอร์ชันยุโรปเรียกว่า DN (“Diametre Nominal” / “Nominal Diameter”) และใช้หน่วยมิลลิเมตรการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกช่วยให้ท่อที่มีขนาดเท่ากันสามารถประกอบเข้าด้วยกันได้ไม่ว่าผนังจะมีความหนาเท่าใด

สำหรับท่อที่มีขนาดน้อยกว่า NPS 14 นิ้ว (DN 350) ทั้งสองวิธีจะให้ค่าเล็กน้อยสำหรับ OD ที่ปัดเศษและไม่เหมือนกับ OD จริงตัวอย่างเช่น NPS 2 นิ้วและ DN 50 เป็นท่อเดียวกัน แต่ OD จริงคือ 2.375 นิ้วหรือ 60.33 มม.วิธีเดียวที่จะได้รับ OD จริงคือค้นหาในตารางอ้างอิง
สำหรับขนาดท่อ NPS 14 นิ้ว (DN 350) ขึ้นไป ขนาด NPS คือเส้นผ่านศูนย์กลางจริงเป็นนิ้ว และขนาด DN เท่ากับ NPS คูณ 25 (ไม่ใช่ 25.4) ให้ปัดเศษเป็นทวีคูณตามสะดวกของ 50 ตัวอย่างเช่น NPS 14 มี OD 14 นิ้วหรือ 355.60 มม. และเทียบเท่ากับ DN 350
เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกถูกกำหนดไว้สำหรับขนาดท่อที่กำหนด เส้นผ่านศูนย์กลางภายในจะแตกต่างกันไปตามความหนาของผนังของท่อตัวอย่างเช่น ท่อ Schedule 80 ขนาด 2″ มีผนังที่หนากว่า ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เล็กกว่าท่อ Schedule 40 ขนาด 2″

ท่อเหล็กมีการผลิตประมาณ 150 ปีขนาดท่อที่ใช้ใน PVC และสังกะสีในปัจจุบันได้รับการออกแบบมาเมื่อหลายปีก่อนสำหรับท่อเหล็กระบบตัวเลขเช่น Sch 40, 80, 160 ถูกตั้งค่าเมื่อนานมาแล้วและดูเหมือนแปลกเล็กน้อยตัวอย่างเช่น ท่อ Sch 20 นั้นบางกว่า Sch 40 แต่มี OD เท่ากันและในขณะที่ท่อเหล่านี้ใช้ขนาดท่อเหล็กแบบเก่า แต่ก็มีท่ออื่นๆ เช่น cpvc สำหรับน้ำร้อน ซึ่งใช้ขนาดท่อทั้งภายในและภายนอกโดยอิงตามมาตรฐานขนาดท่อทองแดงแบบเก่าแทนเหล็ก

ขนาดท่อมีมาตรฐานที่แตกต่างกันมากมาย และความชุกของท่อจะแตกต่างกันไปตามอุตสาหกรรมและพื้นที่ทางภูมิศาสตร์การกำหนดขนาดท่อโดยทั่วไปประกอบด้วยตัวเลขสองตัวหนึ่งที่ระบุด้านนอก (OD) หรือเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย และอีกอันที่ระบุความหนาของผนังในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ท่ออเมริกันถูกวัดขนาดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายในแนวทางปฏิบัตินี้ถูกยกเลิกเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ท่อที่มักจะต้องพอดีกับ OD ของท่อ แต่มีผลกระทบยาวนานต่อมาตรฐานสมัยใหม่ทั่วโลก

ในอเมริกาเหนือและสหราชอาณาจักร ท่อแรงดันมักจะระบุโดย Nominal Pipe Size (NPS) และ Schedule (SCH)ขนาดท่อได้รับการบันทึกโดยมาตรฐานต่างๆ รวมถึง API 5L, ANSI/ASME B36.10M (ตารางที่ 1) ในสหรัฐอเมริกา และ BS 1600 และ BS 1387 ในสหราชอาณาจักรโดยทั่วไปแล้วความหนาของผนังท่อจะเป็นตัวแปรควบคุม และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) อนุญาตให้เปลี่ยนแปลงได้ความหนาของผนังท่อมีความแปรปรวนประมาณร้อยละ 12.5

ท่อแรงดันในส่วนอื่นๆ ของยุโรปใช้รหัสท่อและความหนาของผนังเดียวกันกับขนาดท่อที่กำหนด แต่จะติดฉลากด้วยค่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย (DN) แบบเมตริก แทนที่จะเป็น NPS ของจักรวรรดิสำหรับ NPS ที่มีขนาดใหญ่กว่า 14 DN จะเท่ากับ NPS คูณด้วย 25 (ไม่ใช่ 25.4) ซึ่งได้รับการบันทึกโดย EN 10255 (เดิมคือ DIN 2448 และ BS 1387) และ ISO 65:1981 และมักเรียกว่า DIN หรือท่อ ISO .

ญี่ปุ่นมีชุดขนาดท่อมาตรฐานเป็นของตัวเอง ซึ่งมักเรียกว่าท่อ JIS

ขนาดท่อเหล็ก (IPS) เป็นระบบที่เก่ากว่าซึ่งยังคงใช้โดยผู้ผลิตบางรายและแบบวาดและอุปกรณ์รุ่นเก่าหมายเลข IPS เหมือนกับหมายเลข NPS แต่กำหนดการจำกัดอยู่ที่ Standard Wall (STD), Extra Strong (XS) และ Double Extra Strong (XXS)STD นั้นเหมือนกันกับ SCH 40 สำหรับ NPS 1/8 ถึง NPS 10 และระบุความหนาของผนัง .375″ สำหรับ NPS 12 และใหญ่กว่าXS เหมือนกับ SCH 80 สำหรับ NPS 1/8 ถึง NPS 8 และระบุความหนาของผนัง .500″ สำหรับ NPS 8 และใหญ่กว่ามีคำจำกัดความที่แตกต่างกันสำหรับ XXS แต่ไม่เหมือนกับ SCH 160 อันที่จริงแล้ว XXS นั้นหนากว่า SCH 160 สำหรับ NPS 1/8" ถึง 6" ในขณะที่ SCH 160 นั้นหนากว่า XXS สำหรับ NPS 8" และใหญ่กว่า

ระบบเก่าอีกระบบหนึ่งคือ Ductile Iron Pipe Size (DIPS) ซึ่งโดยทั่วไปจะมี OD ที่ใหญ่กว่า IPS

ท่อประปาทองแดงสำหรับประปาที่อยู่อาศัยตามระบบขนาดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในอเมริกา มักเรียกว่า Copper Tube Size (CTS);ดูระบบน้ำประปาภายในบ้านขนาดที่ระบุไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางภายในหรือภายนอกท่อพลาสติก เช่น PVC และ CPVC สำหรับงานประปาก็มีมาตรฐานการปรับขนาดที่แตกต่างกัน[คลุมเครือ]

การใช้งานทางการเกษตรใช้ขนาด PIP ซึ่งย่อมาจาก Plastic Irrigation PipePIP มาในพิกัดแรงดัน 22 psi (150 kPa), 50 psi (340 kPa), 80 psi (550 kPa), 100 psi (690 kPa) และ 125 psi (860 kPa) และโดยทั่วไปมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6, 8, 10, 12, 15, 18, 21 และ 24 นิ้ว (15, 20, 25, 30, 38, 46, 53 และ 61 ซม.)

มาตรฐาน
การผลิตและติดตั้งท่อแรงดันถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยชุดรหัส ASME “B31” เช่น B31.1 หรือ B31.3 ซึ่งมีพื้นฐานอยู่ใน ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC)รหัสนี้มีผลบังคับของกฎหมายในแคนาดาและสหรัฐอเมริกายุโรปและส่วนอื่นๆ ของโลกมีระบบรหัสที่เท่าเทียมกันท่อแรงดันโดยทั่วไปเป็นท่อที่ต้องรับแรงดันมากกว่า 10 ถึง 25 บรรยากาศ แม้ว่าคำจำกัดความจะแตกต่างกันไปเพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานอย่างปลอดภัย การผลิต การจัดเก็บ การเชื่อม การทดสอบ ฯลฯ ของท่อแรงดันต้องเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวด

มาตรฐานการผลิตสำหรับท่อมักต้องการการทดสอบองค์ประกอบทางเคมีและการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลสำหรับความร้อนของท่อแต่ละครั้งความร้อนของท่อหล่อหลอมจากแท่งหล่อเดียวกัน จึงมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันการทดสอบทางกลอาจเกี่ยวข้องกับท่อจำนวนมาก ซึ่งทั้งหมดมาจากความร้อนเดียวกันและผ่านกระบวนการบำบัดความร้อนแบบเดียวกันผู้ผลิตดำเนินการทดสอบเหล่านี้และรายงานองค์ประกอบในรายงานการตรวจสอบย้อนกลับของโรงงานและการทดสอบทางกลในรายงานการทดสอบวัสดุ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เรียกว่า MTR ตัวย่อวัสดุที่มีรายงานการทดสอบที่เกี่ยวข้องเหล่านี้เรียกว่าตรวจสอบย้อนกลับได้สำหรับการใช้งานที่สำคัญ อาจจำเป็นต้องมีการตรวจสอบโดยบุคคลที่สามสำหรับการทดสอบเหล่านี้ในกรณีนี้ ห้องปฏิบัติการอิสระจะจัดทำรายงานการทดสอบวัสดุที่ผ่านการรับรอง (CMTR) และวัสดุดังกล่าวจะเรียกว่าได้รับการรับรอง

มาตรฐานท่อหรือคลาสท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ:

ช่วง API - ตอนนี้เป็น ISO 3183 เช่น: API 5L เกรด B - ตอนนี้ ISO L245 โดยที่ตัวเลขระบุความแข็งแรงของผลผลิตใน MPa
ASME SA106 เกรด B (ท่อเหล็กคาร์บอนไม่มีรอยต่อสำหรับงานที่อุณหภูมิสูง)
ASTM A312 (ท่อเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกแบบไม่มีรอยต่อและรอย)
ASTM C76 (ท่อคอนกรีต)
ASTM D3033/3034 (ท่อพีวีซี)
ASTM D2239 (ท่อโพลีเอทิลีน)
ISO 14692 (อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ท่อพลาสติกเสริมแรงด้วยแก้ว (GRP) คุณสมบัติและการผลิต)
ASTM A36 (ท่อเหล็กคาร์บอนสำหรับโครงสร้างหรือแรงดันต่ำ)
ASTM A795 (ท่อเหล็กสำหรับระบบฉีดน้ำดับเพลิงโดยเฉพาะ)
API 5L มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงครึ่งหลังของปี 2008 เป็นฉบับที่ 44 จากฉบับที่ 43 เพื่อให้เหมือนกับ ISO 3183 สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือการเปลี่ยนแปลงได้สร้างข้อกำหนดว่าบริการเปรี้ยว ท่อ ERW ผ่านการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC) ) ทดสอบตาม NACE TM0284 เพื่อใช้งานเปรี้ยว

ACPA [สมาคมท่อคอนกรีตอเมริกัน]
AWWA [สมาคมการประปาอเมริกัน]
AWWA M45
การติดตั้ง
การติดตั้งท่อมักจะมีราคาแพงกว่าวัสดุและมีการพัฒนาเครื่องมือ เทคนิค และชิ้นส่วนเฉพาะทางที่หลากหลายเพื่อช่วยในเรื่องนี้ท่อมักจะส่งถึงมือลูกค้าหรือไซต์งานเป็น "แท่ง" หรือความยาวของท่อ (โดยทั่วไปคือ 20 ฟุต (6.1 ม.) เรียกว่าความยาวสุ่มเดี่ยว) หรือจะประกอบสำเร็จด้วยข้อศอก ทีออฟ และวาล์วลงในหลอดท่อสำเร็จรูป [ท่อ A สปูลเป็นชิ้นส่วนของท่อและข้อต่อที่ประกอบไว้ล่วงหน้า ซึ่งปกติแล้วจะจัดเตรียมในร้านค้าเพื่อให้การติดตั้งบนไซต์ก่อสร้างมีประสิทธิภาพมากขึ้น]โดยทั่วไป ท่อที่มีขนาดเล็กกว่า 2 นิ้ว (5.1 ซม.) จะไม่ได้ทำสำเร็จแกนม้วนท่อมักจะติดแท็กด้วยบาร์โค้ดและปิดปลาย (พลาสติก) เพื่อป้องกันท่อและหลอดท่อจะถูกส่งไปยังคลังสินค้าในงานเชิงพาณิชย์/อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และอาจจัดเก็บในอาคารหรือในลานวางแบบกริดดึงท่อหรือหลอดท่อ จัดฉาก ยึดแล้วยกเข้าที่ในงานกระบวนการขนาดใหญ่ ลิฟต์ใช้ปั้นจั่นและรอก และลิฟต์วัสดุอื่นๆโดยทั่วไปจะรองรับโครงสร้างเหล็กชั่วคราวโดยใช้แคลมป์บีม สายรัด และรอกขนาดเล็ก จนกว่าจะติดตั้งส่วนรองรับท่อหรือยึดให้แน่น

ตัวอย่างเครื่องมือที่ใช้ในการติดตั้งท่อประปาขนาดเล็ก (ปลายเกลียว) คือ ประแจขันท่อโดยทั่วไปแล้วท่อขนาดเล็กจะไม่หนักและช่างฝีมือการติดตั้งสามารถยกเข้าที่อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการหยุดทำงานหรือการปิดโรงงาน ท่อขนาดเล็ก (รูเล็ก) อาจถูกสร้างไว้ล่วงหน้าเพื่อเร่งการติดตั้งในระหว่างการหยุดทำงานหลังจากติดตั้งท่อแล้วจะมีการทดสอบการรั่วซึมก่อนการทดสอบ อาจจำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยการเป่าลมหรือไอน้ำ หรือล้างด้วยของเหลว

รองรับท่อ
ท่อมักจะได้รับการสนับสนุนจากด้านล่างหรือแขวนจากด้านบน (แต่อาจได้รับการสนับสนุนจากด้านข้าง) โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าท่อรองรับการรองรับอาจทำได้ง่ายเหมือนกับ "รองเท้า" ของท่อซึ่งคล้ายกับครึ่งหนึ่งของ I-beam ที่เชื่อมกับด้านล่างของท่อพวกเขาอาจจะ "แขวน" โดยใช้ปิ๊นหรือกับอุปกรณ์ประเภทห้อยโหนที่เรียกว่าที่แขวนท่อตัวรองรับท่อทุกชนิดอาจใช้สปริง ตัวลดเสียง แดมเปอร์ หรืออุปกรณ์เหล่านี้ร่วมกันเพื่อชดเชยการขยายตัวจากความร้อน หรือเพื่อให้มีการแยกการสั่นสะเทือน การควบคุมการกระแทก หรือการกระตุ้นการสั่นสะเทือนที่ลดลงของท่อเนื่องจากการเคลื่อนที่ของแผ่นดินไหวแดมเปอร์บางตัวเป็นเพียงแดมเปอร์ของไหล แต่แดมเปอร์อื่นๆ อาจเป็นอุปกรณ์ไฮดรอลิกแบบแอคทีฟที่มีระบบที่ซับซ้อนซึ่งทำหน้าที่รองรับการกระจัดสูงสุดอันเนื่องมาจากการสั่นสะเทือนภายนอกหรือการกระแทกทางกลการเคลื่อนที่ที่ไม่ต้องการอาจมาจากกระบวนการ (เช่น ในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบด) หรือจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว (เหตุการณ์จากการออกแบบหรือ DBE)

ที่แขวนท่อมักจะประกอบเข้ากับที่หนีบท่อควรมีการรวมการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงและการบรรทุกหนักเมื่อระบุว่าจำเป็นต้องใช้แคลมป์[10]

เข้าร่วม
บทความหลัก: อุปกรณ์ท่อและประปา
โดยทั่วไปแล้วท่อจะเชื่อมเข้าด้วยกันโดยใช้ท่อเกลียวและข้อต่อปิดผนึกการเชื่อมต่อด้วยสารประกอบเกลียวท่อ, Polytetrafluoroethylene (PTFE) เทปปิดผนึกเกลียว, ไม้โอ๊คหรือสตริง PTFE หรือโดยใช้การมีเพศสัมพันธ์ทางกลการเชื่อมท่อในกระบวนการมักจะเชื่อมโดยใช้กระบวนการ TIG หรือ MIGข้อต่อท่อในกระบวนการที่พบบ่อยที่สุดคือการเชื่อมแบบก้นปลายท่อที่จะเชื่อมต้องมีการเตรียมการเชื่อมที่เรียกว่า End Weld Prep (EWP) ซึ่งโดยทั่วไปจะทำมุม 37.5 องศาเพื่อรองรับโลหะเชื่อมฟิลเลอร์เกลียวท่อที่พบมากที่สุดในอเมริกาเหนือคือรุ่น National Pipe Thread (NPT) หรือ Dryseal (NPTF)เกลียวท่ออื่นๆ ได้แก่ เกลียวท่อมาตรฐานอังกฤษ (BSPT) เกลียวท่อสำหรับสวน (GHT) และข้อต่อท่อดับเพลิง (NST)

โดยทั่วไปแล้ว ท่อทองแดงจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันโดยการบัดกรี การประสาน การอัดแน่น การลุกเป็นไฟหรือการจีบท่อพลาสติกอาจเชื่อมเข้าด้วยกันโดยการเชื่อมด้วยตัวทำละลาย การหลอมด้วยความร้อน หรือการปิดผนึกด้วยยาง

หากจำเป็นต้องตัดการเชื่อมต่อบ่อยครั้ง หน้าแปลนท่อที่มีปะเก็นหรือข้อต่อแบบยูเนี่ยนจะให้ความน่าเชื่อถือที่ดีกว่าเกลียวท่อผนังบางของวัสดุเหนียว เช่น ท่อทองแดงขนาดเล็กหรือท่อพลาสติกยืดหยุ่นที่พบในบ้านสำหรับเครื่องทำน้ำแข็งและเครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศ ตัวอย่างเช่น อาจเชื่อมต่อกับอุปกรณ์บีบอัด

วงแหวนหลัก HDPE ที่ต่อเข้ากับ Tee Electrofusion Tee
ท่อใต้ดินมักใช้ปะเก็นแบบ "ดัน" ของท่อที่บีบอัดปะเก็นลงในช่องว่างที่เกิดขึ้นระหว่างสองชิ้นที่อยู่ติดกันข้อต่อแบบกดบนมีอยู่ในท่อเกือบทุกประเภทต้องใช้สารหล่อลื่นข้อต่อท่อในการประกอบท่อภายใต้สภาวะที่ถูกฝัง ท่อร่วมประเก็นยอมให้มีการเคลื่อนตัวด้านข้างเนื่องจากการเคลื่อนตัวของดิน เช่นเดียวกับการขยายตัว/การหดตัวอันเนื่องมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิ[11]ท่อก๊าซและน้ำที่เป็นพลาสติก MDPE และ HDPE มักจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กโตรฟิวชั่น

ท่อขนาดใหญ่เหนือพื้นดินมักใช้ข้อต่อแบบมีปีก ซึ่งโดยทั่วไปมีอยู่ในท่อเหล็กดัดและอื่นๆเป็นรูปแบบปะเก็นที่หน้าแปลนของท่อที่อยู่ติดกันถูกยึดเข้าด้วยกันโดยบีบอัดปะเก็นให้เป็นช่องว่างระหว่างท่อ

ข้อต่อร่องกลหรือข้อต่อ Victaulic มักใช้ในการถอดประกอบและประกอบบ่อยครั้งข้อต่อร่องร่องแบบกลที่พัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1920 สามารถทำงานที่แรงดันใช้งานสูงถึง 120 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (830 kPa) และมีอยู่ในวัสดุเพื่อให้ตรงกับเกรดของท่อข้อต่อแบบกลไกอีกประเภทหนึ่งคือข้อต่อท่อแบบไม่มีขอบ (ยี่ห้อหลัก ได้แก่ Swagelok, Ham-Let, Parker);ข้อต่อบีบอัดประเภทนี้มักใช้กับท่อขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 2 นิ้ว (51 มม.)

เมื่อท่อเชื่อมต่อในห้องที่ส่วนประกอบอื่นๆ จำเป็นสำหรับการจัดการเครือข่าย (เช่น วาล์วหรือเกจ) โดยทั่วไปจะใช้ข้อต่อสำหรับการรื้อถอน เพื่อให้การติดตั้ง/การถอดประกอบง่ายขึ้น

ข้อต่อและวาล์ว

อุปกรณ์ท่อทองแดง
ฟิตติ้งยังใช้เพื่อแยกหรือเชื่อมท่อจำนวนหนึ่งเข้าด้วยกันและเพื่อวัตถุประสงค์อื่นอุปกรณ์ท่อที่ได้มาตรฐานมีให้เลือกหลากหลายโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นแท่นที ข้อศอก กิ่ง ตัวลด/ขยาย หรือไวย์วาล์วควบคุมการไหลของของเหลวและควบคุมแรงดันบทความเกี่ยวกับอุปกรณ์ท่อและท่อประปาและวาล์วจะกล่าวถึงเพิ่มเติม

ทำความสะอาด
บทความหลัก: การทำความสะอาดท่อ

ท่อที่มีคราบตะกรัน ช่วยลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในได้มาก
ภายในท่อสามารถทำความสะอาดได้ด้วยกระบวนการทำความสะอาดท่อ หากมีการปนเปื้อนด้วยเศษซากหรือคราบสกปรกขึ้นอยู่กับกระบวนการที่จะใช้ท่อและความสะอาดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการในบางกรณี ท่อจะถูกทำความสะอาดโดยใช้อุปกรณ์ displacement ที่รู้จักกันอย่างเป็นทางการว่า Pipeline Inspection Gauge หรือ "หมู";ในทางกลับกัน ท่อหรือท่ออาจถูกชะล้างด้วยสารเคมีโดยใช้สารละลายพิเศษที่สูบผ่านในบางกรณี ที่ต้องใช้ความระมัดระวังในการผลิต จัดเก็บ และติดตั้งท่อและท่อ ท่อต่างๆ จะถูกเป่าทำความสะอาดด้วยอากาศอัดหรือไนโตรเจน