Hai hướng dịch chuyển, một khúc ống chéo
Đoạn ống lệch xoay là tình huống lắp ống mà tim đường ống mới phải dịch đồng thời theo hai hướng — sang ngang (độ xoay) và lên hoặc xuống (độ lệch) — để nối tiếp được với đoạn ống cũ. Nhìn dọc theo trục ống, độ dịch chuyển ấy chính là đường chéo của một hình chữ nhật có hai cạnh là độ xoay và độ lệch; đường chéo đó gọi là độ lệch thực. Đoạn lệch đơn thuần chỉ dịch trong một mặt phẳng, còn đoạn lệch xoay thì « xoay » phụ kiện ra khỏi mặt phẳng để gánh cả hai hướng dịch bằng một khúc ống chéo duy nhất.
Công thức: độ lệch thực, đoạn chéo và chiều dài chiếm dọc
Độ lệch thực là cạnh huyền của độ xoay và độ lệch nhìn dọc trục: √(xoay² + lệch²). Đoạn chéo bằng độ lệch thực chia cho sin của góc phụ kiện — sin 45° ≈ 0,7071, sin 30° = 0,5, sin 60° ≈ 0,8660 — còn chiều dài chiếm dọc bằng độ lệch thực chia cho tang, cho biết cụm lệch ăn mất bao nhiêu chiều dài theo phương ống. Các hệ số nhân là hằng số quen thuộc của nghề: ở 45° đoạn chéo bằng 1,414 × độ lệch thực; ở 30° là 2,000 × độ lệch thực; ở 60° là 1,155 ×.
- Độ lệch thực = √(Độ xoay² + Độ lệch²)
- Đoạn chéo = Độ lệch thực ÷ sin(góc phụ kiện)
- Chiều dài chiếm dọc = Độ lệch thực ÷ tan(góc phụ kiện)
Ví dụ tính toán: lệch 30/40 cm với phụ kiện 45°
Độ xoay 30 cm cùng độ lệch 40 cm cho độ lệch thực √(30² + 40²) = √(900 + 1600) = √2500 = 50 cm — đúng tam giác vuông 3-4-5 kinh điển nhân lên 10 lần. Với phụ kiện 45°, đoạn chéo là 50 ÷ sin 45° = 50 ÷ 0,7071 ≈ 70,71 cm và chiều dài chiếm dọc bằng 50 cm. Nếu dùng phụ kiện 30° thì đoạn chéo sẽ là 100 cm, còn với phụ kiện 60° là 57,74 cm.
| Góc phụ kiện | Hệ số nhân đoạn chéo | Đoạn chéo (độ lệch thực 50 cm) |
|---|---|---|
| 45° | 1,414 | 70,71 cm |
| 30° | 2,000 | 100,00 cm |
| 60° | 1,155 | 57,74 cm |
Đoạn chéo là kích thước tim-đến-tim — đừng quên trừ phần ngập phụ kiện
Đoạn chéo là kích thước tính từ tim phụ kiện này đến tim phụ kiện kia, không phải chiều dài để cắt khúc ống thật. Chiều dài cắt thực tế còn phải trừ đi phần trừ hao phụ kiện ở mỗi đầu — cự ly từ tim phụ kiện đến chỗ ống ăn vào — vốn phụ thuộc kích cỡ, kiểu phụ kiện và phương pháp nối, và được tra trong bảng trừ hao của nhà sản xuất phụ kiện.
Phụ kiện 45° là lựa chọn mặc định đa dụng, cân bằng giữa chiều dài đoạn chéo và độ gắt của khúc chuyển hướng. Phụ kiện 30° chuyển hướng êm hơn — được ưa dùng nơi cần hạn chế tổn thất dòng chảy hoặc nơi rộng rãi — nhưng cần đoạn chéo dài nhất; phụ kiện 60° nhét được đoạn lệch vào không gian hẹp nhất, đổi lại khúc chuyển gắt hơn. Hình học này giống hệt nhau với mọi loại vật liệu ống; thứ thay đổi theo từng nghề là phần trừ hao mối nối, chứ không phải phần lượng giác.
Câu hỏi thường gặp
Tính đoạn ống lệch xoay như thế nào?
Trước hết gộp độ xoay và độ lệch thành độ lệch thực bằng định lý Pythagore: độ lệch thực = √(xoay² + lệch²). Sau đó chia cho sin của góc phụ kiện để ra đoạn chéo — chiều dài tim-đến-tim của khúc ống chéo. Đoạn lệch xoay 30/40 cm có độ lệch thực 50 cm và, với phụ kiện 45°, đoạn chéo 70,71 cm.
Hệ số nhân cho đoạn lệch 45 độ là bao nhiêu?
Là 1,414 — nghịch đảo của sin 45°. Nhân độ lệch thực với 1,414 để ra đoạn chéo khi dùng phụ kiện 45°. Với phụ kiện 30° hệ số là 2,0, còn với phụ kiện 60° là 1,155.
Đoạn chéo, chiều dài chiếm dọc và độ lệch thực khác nhau ra sao?
Độ lệch thực là khoảng dịch theo đường thẳng giữa hai tim ống (gộp cả độ xoay lẫn độ lệch). Đoạn chéo là chiều dài khúc ống chéo, tính tim-đến-tim hai phụ kiện của nó. Chiều dài chiếm dọc là phần chiều dài mà cụm lệch ăn mất theo phương ống ban đầu — bằng độ lệch thực ÷ tan(góc).
Có phải vẫn phải trừ phần hao phụ kiện khỏi đoạn chéo không?
Đúng vậy. Đoạn chéo là kích thước tim-đến-tim; khúc ống thật phải cắt ngắn đi phần trừ hao của từng phụ kiện, vốn tùy theo cỡ phụ kiện và phương pháp nối. Nhà sản xuất đều công bố bảng trừ hao cho phụ kiện của mình.
Tài liệu tham khảo
- Graves, Thomas W. — Pipe Fitter's and Pipe Welder's Handbook: rolling offset formulas, travel multipliers and fitting take-off practice.
- IPT's Pipe Trades Handbook (IPT Publishing) — offset and rolling-offset trigonometry tables for standard fitting angles.
- Standard trigonometry — Pythagorean theorem and right-triangle sine/tangent relationships underlying the true offset, travel and run formulas.