Wat wordt bedoeld met de binnendiameter?
De binnendiameter is de afstand tussen twee tegenoverliggende punten aan de binnenzijde van een ronde stalen buis, gemeten door het middelpunt. Synoniemen zijn inwendige diameter, binnenmaat en interne diameter. In technische documentatie worden ook ID (inside diameter) en di gebruikt. De werkelijk vrije opening kan door een lasnaad, coating of vervorming kleiner zijn.
De buitendiameter van een buis, ook buitenmaat of OD (outside diameter) genoemd, wordt over de buitenzijde gemeten. Omdat de buiswand zich aan beide zijden bevindt, zijn voor de berekening de buitendiameter en wanddikte nodig. In Engelstalige specificaties heet die laatste maat WT (wall thickness).
Hoe berekent u de binnendiameter van een stalen buis?
Voor een ronde, concentrische stalen buis met een gelijkmatige wanddikte berekent u de inwendige diameter met de volgende formule:
Binnendiameter = buitendiameter ā (2 Ć wanddikte)
In symbolen kan dezelfde berekening worden geschreven als:
di = D ā 2t
Hierbij is di de binnendiameter, D de buitendiameter en t de wanddikte. Gebruik voor alle waarden dezelfde eenheid, doorgaans millimeters. De uitkomst staat dan eveneens in millimeters. Bij gebruik van nominale productmaten is ook het resultaat een nominale, theoretisch berekende binnenmaat.
De wanddikte wordt tweemaal afgetrokken, omdat de buiswand zich aan beide zijden van de vrije opening bevindt. Bij een gelijkblijvende buitendiameter verkleint iedere millimeter extra wanddikte de binnendiameter daarom met twee millimeter. Dezelfde maatrelatie kan worden omgekeerd: wanddikte = (buitendiameter ā binnendiameter) Ć· 2.
Rekenvoorbeeld: Ć 508,0 Ć 7,90 millimeter
Neem een stalen buis met de maat Ć 508,0 Ć 7,90 millimeter. In deze gebruikelijke maataanduiding is 508,0 millimeter de buitendiameter en 7,90 millimeter de wanddikte.
De berekening verloopt als volgt:
- Vermenigvuldig de wanddikte met twee: 2 Ć 7,90 = 15,80 millimeter.
- Trek deze waarde af van de buitendiameter: 508,0 ā 15,80 = 492,20 millimeter.
De theoretische binnendiameter bedraagt dus 492,2 millimeter.
Tabel met berekende binnendiameters
Onderstaande tabel laat zien hoe de wanddikte de vrije opening van verschillende ronde buismaten beĆÆnvloedt. Het betreft theoretische maten, berekend aan de hand van de nominale buitendiameter en wanddikte.
| Buisaanduiding | Buitendiameter | Wanddikte | Berekende binnendiameter |
|---|---|---|---|
| Ć 219,1 Ć 3,20 mm | 219,1 mm | 3,20 mm | 212,7 mm |
| Ć 323,9 Ć 10,00 mm | 323,9 mm | 10,00 mm | 303,9 mm |
| Ć 508,0 Ć 7,90 mm | 508,0 mm | 7,90 mm | 492,2 mm |
| Ć 508,0 Ć 12,50 mm | 508,0 mm | 12,50 mm | 483,0 mm |
| Ć 610,0 Ć 12,50 mm | 610,0 mm | 12,50 mm | 585,0 mm |
Binnenmaat afleiden uit de buisaanduiding
Ronde stalen buizen worden doorgaans aangeduid als Ć buitendiameter Ć wanddikte. De buismaat Ć 610,0 Ć 10,00 millimeter staat dus voor een buitendiameter van 610,0 millimeter en een nominale wanddikte van 10,00 millimeter. De bijbehorende interne diameter is 610,0 ā 20,0 = 590,0 millimeter.
Alleen de diameter vermelden is onvoldoende. Zonder wanddikte kunnen buizen dezelfde buitenmaat maar een andere binnenmaat hebben. Controleer daarom de volledige maataanduiding op de tekening, productspecificatie of het keuringsdocument.
Waarom DN niet als exacte binnendiameter kan worden gebruikt
Bij leidingcomponenten wordt ook DN, oftewel nominale diameter, gebruikt. DN is een gestandaardiseerde maataanduiding en geen rechtstreeks gemeten buiten- of binnendiameter. De werkelijke binnenmaat volgt uit de maatserie en wanddikte. Bij buizen volgens het NPS-systeem speelt daarnaast de gekozen Schedule een rol.
Vul een DN-maat daarom niet rechtstreeks in de formule in. Zoek eerst in de toepasselijke productnorm of maattabel de buitendiameter en nominale wanddikte op. Dit voorkomt fouten bij maatkritische toepassingen.
Verschil tussen berekende en gemeten binnendiameter
De formule levert een theoretische binnendiameter op. Een geproduceerde of gebruikte buis kan daarvan afwijken door toleranties op de buitendiameter en wanddikte en door afwijkingen in rondheid. Bij gelaste buizen kan een aanwezige inwendige lasrups plaatselijk de vrije doorgang beperken.
Een inwendige coating, corrosieproducten, afzetting of vervorming kunnen de bruikbare binnenmaat verder verkleinen. Bij een kritische passing of minimale doorlaat moet daarom de kleinste toegestane binnendiameter uit de maattoleranties worden bepaald. Bij bestaande buizen kan een meting nodig zijn.
Bij kleinere buizen kan de binnenmaat met de binnenbekken van een schuifmaat of ander binnenmeetgereedschap worden gemeten. Bij grote buizen kunnen buitendiameter en wanddikte afzonderlijk worden vastgesteld. Meet op meerdere plaatsen en in verschillende richtingen om ovaliteit te herkennen. Voor de doorlaat is de kleinste vrije maat op het kritieke punt bepalend.
Welke normen spelen een rol bij de maatvoering?
Voor stalen buizen bestaan verschillende normen voor afmetingen en toleranties. EN 10220 en ISO 4200 bevatten algemene maat- en massatabellen voor gelaste en naadloze stalen buizen. Voor constructieve holle profielen behandelen EN 10219-2 en EN 10210-2 onder meer afmetingen, toleranties en doorsnede-eigenschappen.
De juiste norm hangt af van het buistype en de toepassing. Voor druktoepassingen kunnen bijvoorbeeld de reeksen EN 10216 of EN 10217 gelden. Gebruik voor toleranties altijd de toepasselijke productspecificatie.
Staalsoort en productiewijze veranderen de formule niet. Voor S235, S355J2H, L235 en andere kwaliteiten blijft de berekening gelijk, net als voor naadloze, langsnaadgelaste en spiraalgelaste buizen. Deze kenmerken zijn wel relevant voor mechanische eigenschappen en toleranties.
Wanneer is de binnendiameter belangrijk?
De vrije doorlaat is bepalend zodra materiaal, vloeistof, gereedschap of een onderdeel door de buis moet. Dat speelt bij mantelbuizen en casingbuizen voor kabels, HDPE-leidingen, transportleidingen en boorgereedschap. Houd daarbij rekening met maattoleranties, verbindingen, lasnaden, bochten en montageruimte.
Bij funderingsbuizen, stalen buispalen en groutbuizen is de binnendiameter nodig voor het theoretische vulvolume van beton of grout. Bij leidingbuizen en drukleidingen bepaalt zij het doorstroomoppervlak. Debiet en drukverlies hangen daarnaast af van stroomsnelheid, leidinglengte, inwendige ruwheid, bochten en hulpstukken.
Bij constructiebuizen blijft de binnenmaat relevant voor inwendige verbindingen, doorvoeren, versterkingen, centreerringen en andere onderdelen die in de buis komen.
Inwendige doorsnede en inhoud van een stalen buis berekenen
Na het berekenen van de binnendiameter kan de inwendige doorsnede worden bepaald met:
A = Ļ Ć (di Ć· 2)2
Het theoretische binnenvolume volgt uit V = A Ć L. Zet millimeters eerst om naar meters voor een uitkomst in kubieke meters; Ć©Ć©n kubieke meter is 1.000 liter.
Een buis van Ć 610,0 Ć 10,00 millimeter heeft een binnendiameter van 590,0 millimeter, oftewel 0,590 meter. De oppervlakte van de inwendige doorsnede is afgerond 0,2734 m2. De theoretische buisinhoud bedraagt daardoor ongeveer 273,4 liter per meter en circa 3,281 m3, oftewel 3.281 liter, over 12 meter. Onderdelen, vervorming, luchtinsluiting en toleranties kunnen het werkelijke vulvolume beĆÆnvloeden.
Veelgemaakte fouten bij de berekening
De meest voorkomende fout bij het berekenen van de inwendige diameter is dat de wanddikte slechts eenmaal wordt afgetrokken. Ook het gebruik van DN als exacte buisdiameter, het verwarren van straal en diameter, gemengde eenheden en te vroeg afronden veroorzaken afwijkingen.
Gebruik de werkelijke of gespecificeerde buitendiameter, trek tweemaal de wanddikte af en rond pas het eindresultaat af. Beoordeel bij maatkritische toepassingen ook toleranties, ovaliteit en inwendige obstakels.
Advies over de juiste binnendiameter?
Wilt u controleren welke buitendiameter en wanddikte nodig zijn voor de gewenste vrije doorlaat? Onze specialisten denken graag mee over de juiste buismaat voor uw toepassing.
