Nếu bạn là người hay mua sắt thép, hoặc làm trong lĩnh vực thi công đường ống. Chắc chắn bạn sẽ nhận thấy là ở hầu hết các bảng thông số kỹ thuật, catalogue của nhà sản xuất đều có sự hiện diện của một đại lượng đó là áp lực thử (có đơn vị là psi hoặc ở 1 vài thương hiệu khác là kPa). Vậy bạn có thắc mắc là PSI là gì không? Và tại sao nhà sản xuất lại lấy nó để đại diện cho khả năng chịu lực của sản phẩm mình sản xuất?
Mục lục
PSI là viết tắt của từ gì?
Tóm lại: “PSI được viết tắt từ Pounds per Square Inch, và Psi là một trong các đơn vị đại diện cho Áp Suất”.
Cụ thể là nó đại diện cho áp lực của chất lỏng hoặc chất khí có giá trị 1 Pound tác động lên thành ống dẫn hoặc đáy bể chứa nó có diện tích là 1 Inch vuông. >> Đừng nhầm lẫn với Hiệp Định PSI (Pre-Shipment Inspection) của tổ chức WTO nhé.
Trong tiêu chuẩn quốc tế về đo lường, thì 1 PSI = 1 thước nước (tương đương 27.7 Inch).
- Áp suất được cho là tuyệt đối (PSIA) khi và chỉ khi nó được đo đạc, mà không có sự quy chiếu đến bất kỳ điểm nào khác ngoài chính nó. Ví dụ áp suất của khí quyển đo được là 14.7 PSIA.
- Còn khi áp suất được quy chiếu đến khí quyển thì nó được gọi là áp suất đo (PSIG). Ví dụ áp suất của nước so với không khí, …
Hiện nay, tất cả các loại ống thép được sản xuất và muốn cung cấp ra thị trường. Đều phải có áp lực thử PSI đạt theo tiêu chuẩn quốc tế như: tiêu chuẩn ASTM, BS 1387-1985 (EN 10255), … Hoặc ghi rõ áp suất chịu đựng được để người sử dụng được biết.
Nếu mà để nói chuyên sâu về PSI này thì nó rất là dài và phức tạp. Để không khiến bạn bị rối thì mình chỉ để đường link trên đây thôi. Bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn có thể nhấp vào PSI và các định nghĩa liên quan.
Ý nghĩa của PSI là gì?
Ở đây, chúng ta sẽ xét ở 2 trường hợp, và đi sâu vào phân tích cả 2 luôn nha.
- Nhà sản xuất
- Người dùng cuối (chủ đầu tư, chủ thầu, người dân, …)
Ý nghĩa của PSI trong sản xuất thép ống là gì?
- Chỉ số PSI của tiêu chuẩn (tiêu chuẩn sản xuất thép ống mỗi hãng là khác nhau: ASTM, BS EN, …) là căn cứ mà nhà sản xuất dựa vào để sản xuất thép ống.
- Nó quy định ống thép đó phải chịu được áp lực bao nhiêu thì mới đạt chất lượng cung cấp ra thị trường. Ví dụ: theo tiêu chuẩn ASTM A53, với ống loại F — Mối hàn đối đầu, hàn liên tục, Cấp A thì phải đạt ứng suất tối thiểu là 30 000 PSI.
Đối với các chủ thầu thiết kế, thi công và chủ đầu tư.
- Các tổng thầu, chủ đầu tư sẽ dựa vào chỉ số PSI của ống thép để có thể tính toán lựa chọn kích thước; loại ống thích hợp để thi công cho công trình của mình.
- Các đơn vị kiểm định cũng sẽ dễ dàng hơn trong việc kiểm định chất lượng công trình; tính toán phương án thi công hợp lý.
>>> Dưới đây là một ví dụ thực tế để mấy bạn tham khảo (lưu ý rảnh rảnh thì hãy xem nhé, mình sợ mấy bạn bị rối).
Ví dụ việc căn cứ chỉ số PSI của ống thép để thi công cấp nước
Giả thiết: Lấy lưu lượng nước sinh hoạt cần thiết cấp tòa nhà cao 30 mét, trong 1 ngày đêm là 200 m3/ngđ. Tạm tính thời gian cấp nước trong ngày là 5 giờ. Lưu lượng qua đồng hồ 1 giờ là 40 m3/h.
Tính toán:
Ta có công thức tính áp suất chất lỏng là: P = d*h (Pa)
d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3), d của nước là 997 kg/m³ = 9 970 N/m3
h là chiều cao cột nước (m)
P = 9 970 N/m3 * 30 m * 40 m3/h = 11 964 (kPa) = 1 735 (PSI)
Đối chiếu theo mục 6.5, tiêu chuẩn TCVN 4513:1988
Tốc độ nước chảy trong đường ống thép cấp nước sinh hoạt bên trong nhà không vượt quá các trị số sau:
Trong đường ống chính và ống đứng : từ 1,5 đến 2 m/s
Ta chọn vận tốc nước chảy trong đường ống là 2 m/s.
Áp dụng công thức tính đường kính ống như sau:
D= Sqrt((4*Q)/(V*3.14))
=> D= Sqrt((4*40)/(2*3600*3.14)) = 0.084 (m) = 84 (mm)
Ta chọn ống có kích thước DN80, có đường kính ngoài 88.9 (mm), độ dày 4.78 mm.
Tới đây, bạn có thắc mắc là tại sao rất rất nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng chung đơn vị Psi này không?
Dưới đây sẽ là những lý do cực thuyệt phục, cung cấp cho bạn đáp án.
Lý do các quốc gia phải sử dụng chung đơn vị PSI để biểu diễn áp lực
Ngày xưa á, các đơn vị đo lường tiêu chuẩn như Psi, Kpa, … chỉ có thể áp dụng cho một cộng đồng hoặc một khu vực nhỏ.
Lúc đấy mỗi khu vực phát triển các tiêu chuẩn riêng về độ dài, diện tích, thể tích, khối lượng và áp suất; để phục vụ cho một lĩnh vực sử dụng riêng biệt.
Ví dụ như mét (m) và Inch (in) để đo độ dài, Kilogram (Kg) và Pound (lbs) để đo trọng lượng, …
Vì thế việc giao thương hàng hóa giữa các vùng, các khu vực, các quốc gia gặp rất nhiều khó khăn. Điển hình như việc các công ty muốn nhập Iphone từ Aple thì phải đổi tiền VNĐ sang USD vậy.
Trước sự phát triển không ngừng của nền kinh tế và nhu cầu thương mại hóa trên toàn cầu.
Đòi hỏi các đơn vị đo lường phải được tiêu chuẩn hóa và đồng nhất để việc giao thương thuận lợi hơn.
Ban đầu PSI chỉ là đơn vị đo áp suất của một số quốc gia phương tây như Mỹ, Anh, …
Mãi đến năm 1875, một tổ chức liên chính phủ về cân và đo lường mới được thành lập (viết tắt BIPM). Tổ chức BIPM bao gồm:
- Các đại biểu của chính phủ các quốc gia thành viên
- Các quan sát viên từ các Hiệp hội trên khắp thế giới
Và đến năm 1960, hội nghị chung về Cân và Đo lường (CGPM) lần thứ 11. Đã chính thức phê chuẩn Hệ thống Đơn vị Quốc tế, thường được gọi là “SI“. Trong đó có đơn vị áp suất PSI.
Quay lại với ví dụ mua Iphone ở trên. Như bạn thấy là chúng ta phải đổi từ tiền Việt sang Đô la Mỹ.
Thế còn với đơn vị Psi thì sao? Bây giờ tôi không muốn sử dụng đơn vị Psi mà tôi muốn sử dụng đơn vị Kpa thì làm sao?
Thì phần tiếp theo đây sẽ là thứ bạn cần!
Giá trị quy đổi đơn vị PSI với các đơn vị khác
Sau những ngày mày mò, ngụp lặn trong một nùi thông tin trên mạng. Thì Thép Bảo Tín đã tổng hợp được giá trị quy đổi giữa các đơn vị như sau:
Bảng quy đổi các đơn vị áp suất
Hoặc bạn cũng có thể Copy trực tiếp các giá trị quy đổi dưới đây:
- 1 Psi = 6.894,76 Pa
- 1 Psi = 68,948×10−3 Bar
- 1 Psi = 70,307×10−3 at
- 1 Psi = 68,046×10−3 atm
- 1 Psi = 51,715 Torr
- 1 PSI = 0,07 kgf/cm²
- 1 kgf/cm² = 14,22 PSI
- 1 Bar = 100 000 Pa
- 1 Bar= 1.02Kg/cm2
- 1 Mpa = 145.04 psi
- 1 Mpa = 10.2 kg/cm2
- 1 Mpa = 101,97 mH2O
- 1 PSI = 68,95 hPa
- 1 PSI = 0,7 mH2O
- 1 PSI = 2,31 ftH20
- 1 PSI = 51,72 mmHg
Để xác thực giá trị trên có chính xác hay không, thì bạn có thể vào site Convertworld, sau đó chọn trường áp suất để quy đổi lần lượt nha. Đây là một site mà Bảo Tín hay dùng để quy đổi giá trị và độ chính xác của nó rất là cao nha.
Món quà nhỏ dành tặng cho bạn vì đã đọc tới đây
Trong quá trình mà Bảo Tín tìm kiếm và thu thập thông tin; thì có tìm được một vài tài liệu giá trị về thi công đường ống.
Bạn đọc quan tâm, có thể bấm vào từng link mình đặt bên dưới.
- TCVN 4513-1988 – Về cấp nước bên trong và tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế.
- QCXDVN 01: 2008/BXD – Quy chuẩn xây dựng Việt Nam – Quy hoạch xây dựng.
- Món quà cực giá trị do Thép Bảo Tín tự biên soạn Tài liệu mác thép tiêu chuẩn AISI
Hy vọng sau khi đọc xong bài viết này, bạn. Người mà đang ngồi trước màn hình, sẽ hiểu rõ PSI là gì và không còn bị lú bởi thông tin tạp nham nữa.
Có thể những cái mình chia sẻ lên đây sẽ còn những thiếu sót. Nên nếu bạn thấy cần bổ sung điều gì cứ gọi cho Ống Thép Đúc Bảo Tín để góp ý chỉnh sửa nhé!