Dimensionnement de tuyauterie vapeur
Saisissez la pression relative et le débit de vapeur pour obtenir un diamètre recommandé selon la vitesse ou la perte de charge. Toutes les hypothèses et sources sont ci-dessous.
Vérification : comparaison avec des valeurs publiées
Les mêmes données sont passées dans Spirax Sarco, TLV et un exemple de terrain coréen, puis comparées à ce calculateur. La perte de charge peut différer de quelques pour cent selon la rugosité retenue.
| Grandeur | Valeur publiée | Valeur du calculateur | Source |
|---|---|---|---|
| T4 | |||
| V (150A, 6,989 kg/h) | 25.000 m/s | 24.993 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 표 10.2.4 (ASME Sch40 기준) |
| T5 | |||
| 필요 안지름 | 130.3 mm | 130.3 mm | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| asme40 150A 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| T6a | |||
| 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 (우리는 거칠기 0.046 mm 로 TLV 보다 약 2 % 낮음) | 0.0699 bar | 0.0685 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6b | |||
| 유속 (150A) | 18.610 m/s | 18.610 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.0774 bar | 0.0758 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6c | |||
| 유속 (65A) | 24.531 m/s | 24.531 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.2686 bar | 0.2625 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6d | |||
| 유속 (100A) | 21.286 m/s | 21.286 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| 100 m 손실 | 0.1248 bar | 0.1221 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| T6e | |||
| 유속 (40A, 1-1/2") | 23.308 m/s | 23.309 m/s | TLV 계산기 (유속법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6f | |||
| 유속 (80A, 3") | 43.006 m/s | 43.006 m/s | TLV 계산기 (압력손실법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T7 | |||
| 필요 안지름 | 39.710 mm | 39.710 mm | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 유속 | 13.499 m/s | 13.499 m/s | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 165 m 손실 | 0.3312 bar | 0.3312 bar | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| T8 | |||
| 유속 (65A, 2-1/2", ASHRAE 「약 13,000 fpm」) | 13 000.0 ft/min | 13 072.0 ft/min | ASHRAE 1997 Fundamentals 증기 배관 예제 (Armstrong Steam Conservation Guidelines CG-25 재수록) |
| T9 | |||
| 필요 안지름 | 81.310 mm | 81.308 mm | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
| stpg40 100A 유속 | 15.793 m/s | 15.793 m/s | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
Base de calcul
Part de vapeur saturée sèche (titre x = 1). Les propriétés de saturation viennent de l'interpolation du tableau IAPWS-IF97; vitesse et perte de charge utilisent les mêmes équations Darcy-Weisbach + Colebrook que les calculateurs de gaines et tuyauteries.
| Grandeur | Équation | Remarque |
|---|---|---|
| Pression absolue | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Ajoute la pression atmosphérique normale, 101,325 kPa |
| Propriétés de saturation | T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs) | Interpolation de Lagrange à 4 points en ln(p) |
| Débit massique | ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg | Pour une puissance (kW, MBH), diviser par la chaleur latente h_fg |
| Débit volumique | Q = ṁ · v_g | Débit massique multiplié par le volume spécifique v_g |
| Diamètre intérieur selon la vitesse | D = √(4Q / (πV)) | Résolu directement à partir de la vitesse de conception |
| Diamètre intérieur selon la perte de charge | R(D) = R_target | R(D) = cible résolu par dichotomie en log D (même méthode que le calculateur de tuyauterie) |
| Nombre de Reynolds et coefficient de perte | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) ) | Équation de Colebrook (même solveur que gaines/tuyauteries) |
Tableaux de diamètres de tuyauterie
Choisissez une norme de tuyau pour voir diamètre extérieur, épaisseur et diamètre intérieur par taille.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Tube acier au carbone pression KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Valeur par défaut du calculateur.
| DN | Diam. ext. mm | Épaisseur mm | Diam. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.9 | 21.4 |
| 25A | 34.0 | 3.4 | 27.2 |
| 32A | 42.7 | 3.6 | 35.5 |
| 40A | 48.6 | 3.7 | 41.2 |
| 50A | 60.5 | 3.9 | 52.7 |
| 65A | 76.3 | 5.2 | 65.9 |
| 80A | 89.1 | 5.5 | 78.1 |
| 100A | 114.3 | 6.0 | 102.3 |
| 125A | 139.8 | 6.6 | 126.6 |
| 150A | 165.2 | 7.1 | 151.0 |
| 200A | 216.3 | 8.2 | 199.9 |
| 250A | 267.4 | 9.3 | 248.8 |
| 300A | 318.5 | 10.3 | 297.9 |
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)
Tube acier KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Uniquement en dessous de 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| DN | Diam. ext. mm | Épaisseur mm | Diam. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
ASME B36.10M Sch40
ASME B36.10M Sch40 (cotes en pouces).
| DN | Diam. ext. mm | Épaisseur mm | Diam. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 21.34 | 2.77 | 15.8 |
| 20A (3/4) | 26.67 | 2.87 | 20.93 |
| 25A (1) | 33.4 | 3.38 | 26.65 |
| 32A (1-1/4) | 42.16 | 3.56 | 35.05 |
| 40A (1-1/2) | 48.26 | 3.68 | 40.89 |
| 50A (2) | 60.33 | 3.91 | 52.5 |
| 65A (2-1/2) | 73.03 | 5.16 | 62.71 |
| 80A (3) | 88.9 | 5.49 | 77.93 |
| 100A (4) | 114.3 | 6.02 | 102.26 |
| 125A (5) | 141.3 | 6.55 | 128.19 |
| 150A (6) | 168.28 | 7.11 | 154.05 |
| 200A (8) | 219.08 | 8.18 | 202.72 |
| 250A (10) | 273.05 | 9.27 | 254.51 |
| 300A (12) | 323.85 | 10.31 | 303.23 |
Rugosité du tuyau ε
Valeurs des matériaux tirées du diagramme de Moody de 1944 pour le coefficient de perte de charge, converties en mm. La rugosité augmente avec l'âge et la qualité de l'eau ; saisissez donc d'autres valeurs avec « Personnalisée ».
| Matériau | ε (mm) | Valeur de Moody |
|---|---|---|
| Acier du commerce | 0.046 | 0.00015 ft |
| Acier galvanisé | 0.15 | 0.0005 ft |
| Tube étiré (cuivre, laiton) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Tableau de vapeur saturée (IAPWS-IF97)
C'est le tableau exact interpolé par le calculateur (iapws 1.5.5, concordance CoolProp IF97 à 15 chiffres).
| Pression (abs.) kPa | Temp. saturation °C | Volume spécifique v_g m³/kg | Chaleur latente h_fg kJ/kg |
|---|---|---|---|
| 10.0 | 45.8 | 14.67 | 2 392.1 |
| 15.0 | 54.0 | 10.02 | 2 372.4 |
| 20.0 | 60.1 | 7.648 | 2 357.5 |
| 30.0 | 69.1 | 5.229 | 2 335.3 |
| 40.0 | 75.9 | 3.993 | 2 318.5 |
| 50.0 | 81.3 | 3.240 | 2 304.7 |
| 70.0 | 89.9 | 2.365 | 2 282.7 |
| 101 | 100.0 | 1.673 | 2 256.5 |
| 150 | 111.4 | 1.159 | 2 226.0 |
| 200 | 120.2 | 0.8857 | 2 201.6 |
| 250 | 127.4 | 0.7187 | 2 181.2 |
| 300 | 133.5 | 0.6058 | 2 163.4 |
| 400 | 143.6 | 0.4624 | 2 133.3 |
| 500 | 151.8 | 0.3748 | 2 107.9 |
| 600 | 158.8 | 0.3156 | 2 085.6 |
| 700 | 165.0 | 0.2728 | 2 065.6 |
| 800 | 170.4 | 0.2403 | 2 047.3 |
| 1 000 | 179.9 | 0.1943 | 2 014.4 |
| 1 200 | 188.0 | 0.1633 | 1 985.3 |
| 1 400 | 195.0 | 0.1408 | 1 958.8 |
| 1 600 | 201.4 | 0.1237 | 1 934.3 |
| 2 000 | 212.4 | 0.0996 | 1 889.8 |
| 2 500 | 224.0 | 0.0799 | 1 840.1 |
| 3 000 | 233.9 | 0.0667 | 1 794.9 |
| 3 500 | 242.6 | 0.0571 | 1 753.0 |
| 4 000 | 250.4 | 0.0498 | 1 713.5 |
| 4 500 | 257.4 | 0.0441 | 1 675.9 |
| 5 000 | 263.9 | 0.0394 | 1 639.7 |
Vitesse et perte de charge recommandées
25 m/s pour la vapeur saturée et 35 à 40 m/s pour la vapeur surchauffée sont des pratiques courantes selon Spirax Sarco et TLV. Pour la perte de charge, 0,1 à 0,2 bar pour 100 m (10 à 20 kPa) est une plage typique.
La limite pratique est d'environ 40 m/s; au-delà, le risque de bruit et d'érosion augmente. Pour des tronçons de plus de 50 m, il est prudent de revérifier la perte de charge même après un dimensionnement par vitesse.
Selon KDS 31 25 25:2021, la perte totale ne doit pas dépasser un tiers de la pression relative initiale. Selon Crane TP-410, au-delà d'environ 10 % de la pression absolue, l'hypothèse Darcy-Weisbach incompressible perd en précision; divisez le tronçon et recalculez.
Sources
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Pipes and Pipe Sizing"
- TLV, Steam Line Sizing Calculator
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), chapter "Steam Systems"
- Crane Co., Technical Paper No. 410, "Flow of Fluids"
- Ministère des Territoires, de l'Infrastructure et des Transports (Corée), KDS 31 25 25:2021 "Piping Systems"
- IAPWS-IF97 (Association internationale pour les propriétés de l'eau et de la vapeur), calculé avec le paquet iapws (1.5.5)
Questions fréquentes
Cette calculatrice convient-elle à la vapeur humide ou surchauffée ?
Non. Vapeur saturée sèche uniquement (titre x = 1). La vapeur humide a un volume spécifique plus petit et la surchauffée plus grand, donc le diamètre diffère.
Pourquoi l'écart avec Spirax Sarco ou TLV ?
Des écarts de rugosité, d'arrondi de tableau et d'interpolation peuvent décaler la perte de quelques pour cent. Vitesse et diamètre requis coïncident souvent au décimal. Voir le tableau de vérification.
Quand ne pas utiliser le SGP (tuyau noir) ?
Selon KDS 31 25 25:2021, SGP (SPP) est interdit dès 1 MPa (10 kgf/cm², env. 145 psi). Au-delà, choisissez STPG ou tuyauterie pression.
Dernière mise à jour : 2026-10-26.