Wat is tolerantie bij stalen buizen?
Tolerantie bij stalen buizen is de toegestane afwijking van de nominale afmetingen of vorm van een stalen buis. Het gaat bijvoorbeeld om afwijkingen in de buitendiameter, wanddikte, lengte, rechtheid, ovaliteit en de afwerking van de buiseinden. Deze toleranties zijn vastgelegd in productnormen en bepalen binnen welke grenzen een stalen buis nog voldoet aan de technische specificaties, de materiaaleisen en de beoogde toepassing.
Toleranties zijn onmisbaar binnen de staalindustrie. Tijdens het produceren, vormen, lassen, kalibreren en afkoelen van stalen buizen ontstaan altijd kleine maatafwijkingen. Een buis met een nominale buitendiameter van Ć 508,0 mm hoeft daarom niet exact deze maat te hebben. Zolang de werkelijke afmetingen binnen de voorgeschreven toleranties vallen, voldoet de buis aan de geldende norm en kan deze veilig worden toegepast in onder meer staalconstructies, funderingstechniek, waterbouw, infrastructuur en industriĆ«le installaties.
Waarom zijn toleranties belangrijk?
Toleranties zorgen ervoor dat producenten, leveranciers, constructeurs, engineers en uitvoerende partijen dezelfde technische uitgangspunten hanteren. Ze maken objectief meetbaar of een stalen buis voldoet aan de productspecificatie en of deze geschikt is voor de beoogde toepassing.
Bij toepassingen zoals constructiebuizen, funderingsbuizen, buispalen, mantelbuizen, casingbuizen, steigerconstructies en leidingconstructies is een betrouwbare maatvoering essentieel. Een beperkte maatafwijking is normaal en toegestaan, maar een grotere afwijking kan gevolgen hebben voor de passing, lasbaarheid, montage, sterkte of levensduur van een constructie.
Door internationale normen toe te passen ontstaat bovendien uitwisselbaarheid tussen verschillende producenten en projecten.
Nominale maat en werkelijke maat
Bij stalen buizen wordt gewerkt met een nominale maat. Dit is de theoretische afmeting waarmee een buis wordt aangeduid, bijvoorbeeld Ć 508,0 Ć 7,90 mm.
De werkelijke buitendiameter of wanddikte kan hier beperkt van afwijken. De toegestane afwijking wordt de maattolerantie genoemd en wordt meestal uitgedrukt in millimeters, procenten of beide.
| Onderdeel | Betekenis |
|---|---|
| Nominale maat | De opgegeven afmeting van de stalen buis |
| Werkelijke maat | De daadwerkelijk gemeten afmeting |
| Tolerantie | De maximaal toegestane afwijking volgens de norm |
Een buis is dus niet automatisch afgekeurd wanneer de gemeten maat afwijkt van de nominale maat. Alleen wanneer de afwijking groter is dan de toegestane tolerantie voldoet de buis niet meer aan de productspecificatie.
Welke toleranties komen voor bij stalen buizen?
Afhankelijk van de productnorm kunnen verschillende toleranties van toepassing zijn.
- tolerantie op de buitendiameter;
- tolerantie op de wanddikte;
- tolerantie op de lengte;
- tolerantie op rechtheid;
- tolerantie op ovaliteit;
- tolerantie op de haaksheid van de buiseinden;
- tolerantie op de massa per meter, wanneer dit in de norm is vastgelegd.
Welke toleranties gelden, hangt af van de productiemethode, staalsoort, afmetingen en toepasselijke norm. Zo gelden voor een koudgevormde constructiebuis andere eisen dan voor een warmgevormde constructiebuis of een leidingbuis.
Tolerantie op de buitendiameter
De buitendiameter is Ć©Ć©n van de belangrijkste maatvoeringen van een ronde stalen buis. Deze maat bepaalt onder meer of de buis past in koppelingen, flenzen, mantelconstructies, buisverbindingen of funderingssystemen.
Bij grote diameters kunnen kleine afwijkingen relatief weinig invloed hebben op de constructieve eigenschappen, terwijl dezelfde afwijking bij kleinere diameters wel kritisch kan zijn. Daarom schrijven productnormen voor iedere diameterreeks specifieke toleranties voor.
Bij toepassingen zoals getrompte buizen, funderingsbuizen, casingbuizen en buispalen is een nauwkeurige buitendiameter vaak belangrijk voor een goede passing.
Tolerantie op de wanddikte
De wanddikte bepaalt in belangrijke mate de sterkte, stijfheid, belastingcapaciteit en het gewicht van een stalen buis.
Een te kleine wanddikte kan invloed hebben op het draagvermogen, de knikweerstand en de constructieve veiligheid. Daarom worden voor de wanddikte duidelijke toleranties vastgelegd in de productnorm.
Bij constructieve toepassingen vormt de nominale wanddikte bovendien de basis voor sterkteberekeningen volgens de geldende ontwerpregels.
Tolerantie op de lengte
Stalen buizen worden geleverd in standaardlengtes, handelslengtes of exact op maat gezaagde lengtes.
Voor veel toepassingen is een beperkte lengtetolerantie voldoende. Bij prefab staalconstructies, machinebouw, funderingsconstructies of industriƫle installaties zijn vaak kleinere afwijkingen gewenst om de montage te vereenvoudigen.
Wanneer buizen op maat worden gezaagd, hangt de uiteindelijke nauwkeurigheid af van de gebruikte zaagtechniek, de diameter, de wanddikte en de projectspecificatie.
Ovaliteit van ronde stalen buizen
Een ronde stalen buis is in de praktijk nooit volledig perfect rond.
Ovaliteit is het verschil tussen de grootste en kleinste gemeten buitendiameter van dezelfde doorsnede. Hoe kleiner dit verschil, hoe ronder de buis is.
Ovaliteit speelt een belangrijke rol bij toepassingen waarbij een nauwkeurige passing noodzakelijk is, zoals mofverbindingen, flensverbindingen, trompen, mantelbuizen en funderingssystemen.
Rechtheid van stalen buizen
Ook de rechtheid behoort tot de belangrijkste geometrische toleranties.
Door productie, interne spanningen, opslag of transport kan een lange stalen buis licht krom zijn. Binnen de vastgestelde norm is dit toegestaan.
Bij toepassingen zoals buispalen, staalconstructies, leidingbruggen, offshore constructies en bruggenbouw is een goede rechtheid belangrijk om montageproblemen en extra spanningen in de constructie te voorkomen.
Welke normen bepalen de toleranties?
Binnen Europa worden toleranties voornamelijk vastgelegd in geharmoniseerde productnormen.
| Norm | Toepassing |
|---|---|
| EN 10219 | Koudgevormde gelaste constructiebuizen |
| EN 10210 | Warmgevormde constructiebuizen |
| EN 10220 | Afmetingen en massa’s van naadloze en gelaste stalen buizen |
EN 10219 en EN 10210 beschrijven onder meer de toegestane maatafwijkingen, geometrische toleranties, profielafmetingen en mechanische eigenschappen van constructieve holle profielen.
Afhankelijk van de toepassing kunnen daarnaast normen zoals EN 1090, EN ISO 3183, API 5L of projectspecifieke eisen van kracht zijn, bijvoorbeeld voor pijpleidingen, offshore, funderingstechniek of zware constructies.
Koudgevormde en warmgevormde stalen buizen
De productiemethode heeft invloed op de uiteindelijke maatvoering.
Koudgevormde stalen buizen worden uit bandstaal gevormd bij omgevingstemperatuur en vervolgens langsnaadgelast. Zij vallen onder EN 10219.
Warmgevormde stalen buizen worden bij hoge temperatuur gevormd en vallen onder EN 10210.
Beide productiemethoden kennen eigen toleranties en mechanische eigenschappen. Daarom moet bij technische specificaties altijd worden gekeken naar de juiste productnorm en niet uitsluitend naar diameter en wanddikte.
Toleranties bij funderingsbuizen en buispalen
Binnen de funderingstechniek zijn toleranties van groot belang.
Bij stalen buispalen, funderingsbuizen, heibuizen, mantelbuizen en casingbuizen bepalen de afmetingen mede of de buis correct kan worden geheid, gekoppeld, gelast of verwerkt.
Ook voor sterkteberekeningen volgens de geldende constructienormen zijn de werkelijke afmetingen van belang.
Daarom worden bij funderingsprojecten regelmatig aanvullende eisen gesteld aan onder meer:
- diameter;
- wanddikte;
- rechtheid;
- ovaliteit;
- laskanten;
- buiseinden;
- certificering;
- materiaalidentificatie.
Hoe worden toleranties gecontroleerd?
Tijdens de productie en kwaliteitscontrole worden de belangrijkste afmetingen gemeten met gekalibreerde meetmiddelen.
Afhankelijk van de norm worden onder meer gecontroleerd:
- buitendiameter;
- wanddikte;
- lengte;
- rechtheid;
- ovaliteit;
- massa;
- visuele kwaliteit van het oppervlak.
Deze metingen maken onderdeel uit van de fabriekscontrole en vormen samen met het materiaalcertificaat een belangrijk onderdeel van de kwaliteitsborging.
Wanneer zijn strengere toleranties nodig?
De standaardtoleranties uit productnormen zijn voor veel toepassingen voldoende.
Toch kunnen projecten strengere eisen stellen, bijvoorbeeld bij:
- prefab staalconstructies;
- machinebouw;
- bruggenbouw;
- offshore constructies;
- industriƫle installaties;
- zware funderingsconstructies;
- leidingconstructies met nauwkeurige passing.
In dat geval worden aanvullende toleranties opgenomen in de projectspecificatie of het bestek.
Tolerantie is geen kwaliteitsgebrek
Een tolerantie is geen productiefout of kwaliteitsgebrek, maar een vooraf vastgelegde technische grens waarbinnen een stalen buis aan de norm voldoet.
Een beperkte afwijking in diameter, wanddikte of lengte betekent dus niet dat een buis ongeschikt is. Pas wanneer de gemeten waarden buiten de voorgeschreven toleranties vallen, voldoet de buis niet meer aan de productspecificatie.
Bij de beoordeling van een stalen buis wordt daarom altijd gekeken naar het geheel van eigenschappen, waaronder de maatvoering, staalsoort, mechanische eigenschappen, laskwaliteit, materiaalcertificering, oppervlaktekwaliteit en de geldende productnorm. Samen bepalen deze factoren of een stalen buis geschikt is voor een specifieke constructieve of funderingstechnische toepassing.
Advies over toleranties bij stalen buizen?
Twijfelt u welke toleranties, normering of maatvoering van belang zijn voor uw toepassing? Solines denkt graag mee over passende stalen buizen voor constructie-, funderings- en infraprojecten.
š 0168 ā 35 66 55
āļø sales@solines.nl
