Thép, Tiêu chuẩn chất lượng thép

Tiêu chuẩn ống thép BS 1387, ASTM A53, JIS G3444, TCVN 3783

Đã đăng trên bởi Thép Cường Phát

Tìm “tiêu chuẩn ống thép” ra bốn cái tên hay đứng cạnh nhau: BS 1387, ASTM A53, JIS G3444 và TCVN 3783. Chúng không cùng một loại việc. A53 và BS EN 10255 là tiêu chuẩn cho ống dẫn có thử kín; JIS G3444 là tiêu chuẩn ống kết cấu; còn TCVN 3783:1983 theo tên gọi chính thức lại là tiêu chuẩn cho ống dùng trong chế tạo xe máy. Bài này đặt chúng cạnh nhau, tính chênh lệch khối lượng cùng cỡ và chỉ ra chỗ cần đọc kỹ trên chứng chỉ.

Tóm tắt nhanh

  • BS 1387:1985 đã bị BSI rút bỏ từ ngày 1 tháng 6 năm 2006; bản thay thế là BS EN 10255:2004. Hồ sơ ghi “BS 1387” cần hỏi rõ đang đối chiếu theo phiên bản nào.
  • TCVN 3783:1983 có tên đầy đủ là “Thép ống hàn điện và không hàn dùng trong công nghiệp chế tạo môtô, xe máy”. Chứng chỉ chỉ ghi tiêu chuẩn này chưa đủ làm căn cứ cho đường ống áp lực hay kết cấu.
  • Từ DN65 đến DN100, ống SCH 40 (hệ ASTM) nặng hơn ống hạng trung (hệ BS/EN) khoảng 32 đến 35% trên mỗi mét, nên không thể thay nhau chỉ vì “cùng DN”.
  • ASTM A53 gồm ba loại F, E, S và hai cấp A, B. JIS G3444 (ký hiệu STK) là ống kết cấu, còn ống dẫn trong hệ JIS là JIS G3452 (ký hiệu SGP).
  • DN65 là cỡ có hai đường kính ngoài: 73,0 mm theo hệ ASTM và khoảng 76 mm theo hệ BS. Hai loại không dùng chung khớp nối.

Bốn tiêu chuẩn ống thép: mỗi cái nói về việc gì

Bảng dưới tóm tắt phạm vi của từng tiêu chuẩn, chỉ dùng thông tin đã đối chiếu với trang công bố của tổ chức ban hành hoặc nguồn tổng hợp nêu ở cuối bài.

Tiêu chuẩn Loại sản phẩm theo phạm vi Cách chia cỡ và độ dày Dùng khi nào
ASTM A53/A53M (Mỹ) Ống thép đen và mạ kẽm nhúng nóng, hàn và đúc, NPS 1/8 đến 26 (DN6 đến DN650) Đường kính ngoài theo NPS, độ dày theo SCH (ASME B36.10M) Đường ống dẫn nước, khí, hơi, chữa cháy; một số ứng dụng cơ khí
BS 1387:1985 (Anh, đã rút) / BS EN 10255:2004 Ống thép không hợp kim dùng để hàn và ren, đường kính ngoài 10,2 đến 165,1 mm Chia hạng (series) theo độ dày: nhẹ, trung, nặng ở BS 1387; trang BSI mô tả EN 10255 gồm trung và nặng Ống ren, ống nhúng nóng cấp nước, khí, chữa cháy cỡ nhỏ và vừa
JIS G3444 (Nhật) Ống thép carbon dùng cho kết cấu thông thường, ký hiệu STK Mác theo giới hạn bền, ví dụ STK400 có bền kéo tối thiểu 400 MPa Cột, giàn, giàn giáo, trụ, cọc ống nhỏ
TCVN 3783:1983 (Việt Nam) Thép ống hàn điện và không hàn dùng trong công nghiệp chế tạo môtô, xe máy Không có hệ cỡ dẫn nước như NPS hay DN Được nhiều nhà máy trong nước dẫn cho ống đen thông dụng, không đủ để chứng minh khả năng chịu áp

BS 1387 và BS EN 10255: tiêu chuẩn cũ ghi trên hồ sơ mới

Trang tra cứu của BSI ghi BS 1387:1985 ở trạng thái “withdrawn”, ngày rút là 1 tháng 6 năm 2006. Bản BS EN 10255:2004 do BSI xuất bản ngày 24 tháng 8 năm 2004, thay thế BS 1387:1985, có phạm vi là ống tròn thép không hợp kim thích hợp để hàn và ren, đường kính ngoài từ 10,2 đến 165,1 mm, tương ứng cỡ ren 1/8 đến 6. Theo trang này, phạm vi EN 10255 nêu dòng trung và dòng nặng.

Điều này dẫn đến hai điểm cần cẩn thận khi đọc hồ sơ. Một là nhiều catalogue vẫn gọi “BS 1387” như thể còn hiệu lực. Hai là hạng “nhẹ” (light) vốn quen thuộc ở BS 1387 xuất hiện trong nhiều bảng thương mại, trong khi trang BSI về EN 10255 chỉ nêu trung và nặng. Nếu hồ sơ yêu cầu hạng nhẹ, hãy hỏi nhà sản xuất tài liệu nào xác định độ dày đó.

Bảng sau là độ dày và khối lượng theo ba hạng của BS 1387 (số liệu từ bảng kích thước của Engineering ToolBox):

DN Inch Nhẹ: dày mm / kg/m Trung: dày mm / kg/m Nặng: dày mm / kg/m
DN15 1/2″ 2,0 / 0,95 2,6 / 1,21 3,2 / 1,44
DN20 3/4″ 2,3 / 1,38 2,6 / 1,56 3,2 / 1,87
DN25 1″ 2,6 / 1,98 3,2 / 2,41 4,0 / 2,94
DN32 1 1/4″ 2,6 / 2,54 3,2 / 3,10 4,0 / 3,80
DN40 1 1/2″ 2,9 / 3,23 3,2 / 3,57 4,0 / 4,38
DN50 2″ 2,9 / 4,08 3,6 / 5,03 4,5 / 6,19
DN65 2 1/2″ 3,2 / 5,71 3,6 / 6,43 4,5 / 7,93
DN80 3″ 3,2 / 6,72 4,0 / 8,37 5,0 / 10,30
DN100 4″ 3,6 / 9,75 4,5 / 12,20 5,4 / 14,50

ASTM A53: ba loại, hai cấp và hệ SCH

Theo trang tiêu chuẩn của ASTM, A53/A53M gồm ống thép đen và mạ kẽm nhúng nóng, cả hàn và đúc, cỡ NPS 1/8 đến NPS 26, và có các phép thử kéo, uốn, ép dẹt, thủy tĩnh và thử không phá hủy bằng điện. Tổng hợp của Federal Steel Supply cho thấy ba loại là S (đúc), E (hàn điện trở), F (hàn lò), cấp A và B. Cấp A có giới hạn chảy tối thiểu 205 MPa và bền kéo 330 MPa; cấp B là 240 MPa và 415 MPa. Loại F chỉ đi kèm cấp A.

Độ dày theo A53 đọc bằng SCH của ASME B36.10M, với đường kính ngoài cố định cho từng NPS. Ví dụ NPS 2 có đường kính ngoài 60,3 mm, SCH 40 dày 3,91 mm và nặng 5,44 kg/m theo bảng của Wermac. Bảng quy đổi cỡ và SCH đầy đủ ở bài bảng quy đổi phi, DN, inch, SCH.

JIS G3444 và JIS G3452: kết cấu hay dẫn lưu chất

Cả hai đều là tiêu chuẩn Nhật cho ống thép carbon nhưng mục đích khác nhau. JIS G3444 dành cho ống kết cấu thông thường. Trang Total Materia ghi mác STK400 có bền kéo tối thiểu 400 MPa, giới hạn chảy tối thiểu 235 MPa, độ giãn dài tối thiểu 8% và thành phần C không quá 0,25%, P và S không quá 0,040%. Theo bảng tiêu chuẩn JIS G 3444:2015 in trong catalogue ống thép Hòa Phát, STK290 có bền kéo tối thiểu 290 N/mm² (không quy định giới hạn chảy, giãn dài 30%), STK400 là 400 và 235 N/mm² (giãn dài 23%), STK490 là 490 và 315 N/mm² (giãn dài 23%); con số sau chữ STK chính là bền kéo tối thiểu.

JIS G3452 (ký hiệu SGP) là tiêu chuẩn ống cho hơi nước, nước, dầu, khí, không khí ở áp suất làm việc thấp, cỡ DN6 đến DN500, đường kính ngoài từ 10,5 đến 508 mm theo trang Wermac. Ống SGP mạ kẽm là cùng mác nhưng có lớp kẽm. Nghĩa là nếu bản vẽ ghi “JIS” cho đường ống nước mà bạn nhận ống STK, loại ống đó không được thiết kế để dẫn lưu chất.

TCVN 3783:1983: tên gọi nói gì

Theo trang tra cứu của LuatVietnam, TCVN 3783:1983 do Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước ban hành, có tên “Thép ống hàn điện và không hàn dùng trong công nghiệp chế tạo môtô, xe máy”. Tình trạng hiệu lực trên trang này ghi “Đã biết” và ngày hiệu lực đang cập nhật, nên chưa xác nhận được tiêu chuẩn còn hiệu lực hay không. Vì tiêu chuẩn này ra đời cho ống cỡ nhỏ trong chế tạo xe máy, một chứng chỉ chỉ ghi TCVN 3783 chưa chứng minh ống phù hợp làm cột chịu lực hay đường ống áp lực.

Điều này không có nghĩa ống ghi TCVN 3783 là hàng xấu. Cách chọn giữa ống hàn và ống đúc cho đường ống áp lực được tính ở bài ống thép đúc và ống thép hàn. Nhiều nhà máy trong nước dẫn tiêu chuẩn này cho ống đen thông dụng, đúng như tóm tắt trên trang thép ống Hòa Phát của website. Nhưng nếu hồ sơ yêu cầu khả năng chịu áp hoặc cấp bền kết cấu, phải có thêm tiêu chuẩn ASTM, BS EN hoặc JIS tương ứng.

Cùng DN nhưng khác khối lượng: hạng trung BS/EN so với SCH 40

Người mua thường coi “ống DN50” là một món hàng. Thực tế độ dày khác nhau theo hệ. Bảng dưới đặt SCH 40 của ASTM cạnh hạng trung của BS, tính khối lượng mỗi mét bằng công thức (D – t) x t x 0,02466 cho cột ASTM:

DN Đường kính ngoài ASTM (mm) SCH 40 dày (mm) SCH 40 nặng (kg/m) Hạng trung BS nặng (kg/m) SCH 40 nặng hơn
DN15 21,3 2,77 1,27 1,21 +5%
DN20 26,7 2,87 1,69 1,56 +8%
DN25 33,4 3,38 2,50 2,41 +4%
DN32 42,2 3,56 3,39 3,10 +9%
DN40 48,3 3,68 4,05 3,57 +13%
DN50 60,3 3,91 5,44 5,03 +8%
DN65 73,0 5,16 8,63 6,43 +34%
DN80 88,9 5,49 11,29 8,37 +35%
DN100 114,3 6,02 16,07 12,20 +32%

Chênh lệch chỉ vài phần trăm ở cỡ nhỏ, nhưng từ DN65 trở lên SCH 40 nặng hơn khoảng một phần ba. Đổi sang tiền, giá theo kg giống nhau vẫn khiến cây ống nặng hơn đắt hơn tương ứng. Ngược lại, thay ống SCH 40 bằng ống hạng trung ở cỡ lớn khiến thành mỏng đi đáng kể so với thiết kế. Giá niêm yết theo từng cỡ và độ dày nằm ở bảng giá ống thép đen.

Với cỡ DN65, ngoài độ dày còn có đường kính ngoài: hệ ASTM là 73,0 mm, hệ BS khoảng 76 mm. Khi nối vào đường ống cũ, đo đường kính ngoài thực trước khi đặt hàng. Trang thép ống mạ kẽm nhúng nóng của website cũng ghi hai đường kính này cho cỡ phi 76.

Chọn tiêu chuẩn theo mục đích sử dụng

Mục đích Nên đối chiếu Vì sao Điều cần tránh
Đường ống chữa cháy (xem thêm ống thép mạ kẽm cho hệ thống PCCC), cấp nước, khí nén ASTM A53 hoặc BS EN 10255, có kết quả thử áp theo lô Hai tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn ống dẫn, có phép thử kín hoặc thử thủy tĩnh Dùng ống kết cấu mỏng chỉ có chứng chỉ TCVN 3783
Cột, giàn, trụ chịu lực JIS G3444 hoặc ASTM A500, có cấp bền trên chứng chỉ Đây là tiêu chuẩn ống kết cấu, có giới hạn chảy và bền kéo theo mác Lấy ống dẫn nước làm cột mà không có cấp bền
Ống ren, ống nối măng sông cỡ nhỏ BS EN 10255 trung hoặc nặng, hoặc A53 SCH 40 Độ dày đủ để tiện ren Tiện ren trên ống mỏng hơn độ dày hạng trung
Khung nhẹ, hàng rào, lan can Tiêu chuẩn kết cấu hoặc TCVN 3783 nếu thiết kế cho phép Tải nhẹ, quyết định bởi tính toán nhịp và độ võng Chọn theo giá mà không đo độ dày thật
Đường ống nhiệt độ cao ASTM A106 hoặc theo hồ sơ A106 là tiêu chuẩn ống đúc cho nhiệt độ cao, NPS 1/8 đến 48 Tự thay bằng A53 loại E khi hồ sơ yêu cầu ống đúc

Cách đọc chứng chỉ chất lượng của ống

  1. Tiêu chuẩn và phiên bản. Ghi rõ ASTM A53 (loại, cấp), BS EN 10255 hay JIS G3444 (mác STK). Chữ “BS 1387” đơn lẻ là dấu hiệu cần hỏi lại.
  2. Quy cách thực tế. Đường kính ngoài và độ dày phải khớp đơn hàng; khối lượng đối chiếu ở bảng tra trọng lượng ống thép tròn đen và mạ kẽm. Cùng DN mà khác hệ thì khác độ dày, xem bảng trên.
  3. Số mẻ (heat number). Phải khớp với dòng in hoặc tem trên bó và thân ống.
  4. Cơ tính. Với A53, giới hạn chảy và bền kéo phải đạt mức tối thiểu của cấp; với STK, đạt mức của mác ghi.
  5. Kết quả thử kín. Ống dẫn cần kết quả thử thủy tĩnh hoặc thử điện từ. Nếu chứng chỉ không có dòng này, ống không đủ căn cứ cho đường ống áp lực.
  6. Đơn vị cấp chứng chỉ. Do nhà máy sản xuất ký, không phải bản chụp lại không rõ nguồn.

Lỗi hay gặp khi nhận hàng và cách phát hiện

  • Độ dày thực mỏng hơn ghi trên hóa đơn. Dùng thước kẹp đo ba điểm ở đầu ống, tránh đường hàn. Với A53, độ dày thành không được mỏng hơn danh nghĩa quá 12,5%, theo tóm tắt trên trang giá ống thép đen của website; ống 3,6 mm không thể dưới khoảng 3,15 mm.
  • Khối lượng cây thấp hơn bảng. Cân vài cây và so với (D – t) x t x 0,02466 x 6; sai lệch quá 10% trong A53 cần xem lại.
  • Nhầm hệ đường kính ngoài. Đo đường kính ngoài thực ở DN65; 73,0 và khoảng 76 mm không lắp lẫn.
  • Chứng chỉ chung chung cho cả lô nhiều cỡ. Mỗi cỡ cần có dòng riêng hoặc chứng chỉ riêng.

Câu hỏi thường gặp

BS 1387 còn hiệu lực không?

Không. BSI ghi BS 1387:1985 đã bị rút từ ngày 1 tháng 6 năm 2006, thay bằng BS EN 10255:2004. Nhiều nhà máy và catalogue vẫn dùng tên cũ vì thói quen thị trường. Khi hồ sơ yêu cầu, hãy hỏi nhà sản xuất sản phẩm được kiểm tra theo văn bản nào.

Ống TCVN 3783 có dùng làm đường ống chữa cháy được không?

Chỉ tiêu chuẩn này thì chưa đủ. Tên chính thức của nó nói về ống dùng trong chế tạo môtô, xe máy. Đường ống chữa cháy cần ống có thử áp theo tiêu chuẩn ống dẫn như ASTM A53 hoặc BS EN 10255, và phải phù hợp hồ sơ thiết kế được duyệt.

ASTM A53 và JIS G3444 khác nhau ở điểm nào?

A53 là tiêu chuẩn ống dẫn, gồm loại hàn và đúc, độ dày theo SCH và có thử thủy tĩnh. JIS G3444 là tiêu chuẩn ống kết cấu với mác STK theo giới hạn bền. Dùng sai mục đích sẽ thiếu bằng chứng về thử kín hoặc về cấp bền.

Ống DN50 hạng trung và SCH 40 dày bao nhiêu?

Hạng trung của BS dày 3,6 mm và nặng 5,03 kg/m; SCH 40 của ASTM dày 3,91 mm và nặng khoảng 5,44 kg/m. Chênh lệch khoảng 8%, nhỏ ở DN50 nhưng lên đến khoảng một phần ba từ DN65 trở lên.

Làm sao biết ống đạt tiêu chuẩn khi chỉ có dòng in trên thân?

Dòng in chỉ là một chỉ báo. Phải đối chiếu số mẻ và tiêu chuẩn với chứng chỉ của lô, đồng thời đo độ dày và cân thực tế. Nếu thiếu một trong hai, hãy yêu cầu bổ sung trước khi nghiệm thu.

Cần báo giá nhanh? Gọi/Zalo 0967 483 714 – gửi quy cách và khối lượng, Cường Phát Steel báo giá theo đơn hàng.

Nguồn tham khảo

Ghi chú về mức độ chắc chắn: chúng tôi không có toàn văn có bản quyền của các tiêu chuẩn nêu trên; thông tin phạm vi lấy từ trang công bố, trang tra cứu và nguồn tổng hợp, nên khi dùng cho hồ sơ thiết kế hoặc nghiệm thu hãy đối chiếu với bản tiêu chuẩn hiện hành. Bảng độ dày và khối lượng BS lấy từ một bảng tra thứ cấp, các cột khối lượng của ASTM do chúng tôi tính theo công thức. Cơ tính STK290, STK400 và STK490 lấy từ bảng JIS G 3444:2015 trong catalogue của một nhà sản xuất, chưa đối chiếu với bản JIS có bản quyền. Mô tả “hạng nhẹ” của EN 10255 không thống nhất giữa các nguồn nên cần hỏi nhà sản xuất. Việc từng thương hiệu áp dụng tiêu chuẩn nào cần xác nhận với chính nhà sản xuất.

Đánh giá