شرح جداول سماكات الأنابيب (Schedules): NPS وسماكة الجدار ومعنى الأرقام

الفكرة الأساسية

يتكون مقاس الأنبوب من جزأين مستقلين: المقاس الاسمي (NPS بالبوصة، وDN بالمليمتر) والجدول (Schedule)، الذي يختار سماكة الجدار. فبالنسبة لأي NPS معين، يكون القطر الخارجي ثابتًا وفق ASME B36.10M (للفولاذ الكربوني) أو B36.19M (للفولاذ المقاوم للصدأ)؛ وتغيير الجدول لا يغير سوى الجدار — وبالتالي القطر الداخلي والوزن.

من أين جاءت أرقام الجداول

كان رقم الجدول يُحدَّد في الأصل تقريبًا على أنه 1000 × P/S، حيث P هو الضغط الداخلي وS هو الإجهاد المسموح به للمادة، وكلاهما بوحدة psi. وقد تلاشى هذا المعنى المباشر — فالجداول الحديثة مجرد سلم موحد لسماكات الجدران — لكنه يفسر لماذا يعني الجدول الأعلى دائمًا أنبوبًا أكثر سماكة وقوة ووزنًا عند NPS نفسه.

التسميات الشائعة

التسمية	المعنى
Sch 5, 10, 20, 30	جدران رقيقة، للخدمة منخفضة الضغط والمحكومة بالوزن
Sch 40 / STD	الجدار متعدد الأغراض؛ «STD» (القياسي) يساوي Sch 40 حتى NPS 10
Sch 80 / XS	«XS» (فائق القوة) يساوي Sch 80 حتى NPS 8
Sch 120, 160	جدران ثقيلة للضغط العالي أو الخدمة القاسية
XXS	فائق القوة المضاعف — أكثر سماكة من Sch 160 في المقاسات الصغيرة، وليس جدولًا ثابتًا فوق NPS 8

تحمل جداول الفولاذ المقاوم للصدأ لاحقة S (5S, 10S, 40S, 80S) وفق ASME B36.19M؛ وتطابق الجدران مثيلاتها في الفولاذ الكربوني في المقاسات الصغيرة لكنها تختلف عنها في المقاسات الأكبر.

مثال عملي

يبلغ القطر الخارجي لأنبوب NPS 6 مقدار 168.3 mm في كل جدول:

NPS 6	الجدار (mm)	الوزن (kg/m)
Sch 40	7.11	28.26
Sch 80	10.97	42.56
Sch 160	18.26	حوالي 66

الشفاه (الفلنجات) نفسها، وقطر الوصلات الخارجي نفسه — لكن التجويف ينكمش من 154.1 mm إلى 131.0 mm بين Sch 40 وSch 160، وهو ما يهم للتدفق ولمطابقة الوصلات.

التفكير في الضغط

لا يوجد تصنيف ضغط عالمي لـ«Sch 40». فقدرة الضغط تتبع علاقة Barlow — ترتفع مع سماكة الجدار وقوة المادة وتنخفض مع ازدياد القطر — ثم تطبق أكواد التصميم (ASME B31.1 وB31.3 وEN 13480) خفض القدرة بفعل درجة الحرارة، وبدل التآكل، وعوامل وصلة اللحام، وهوامش الأمان. فأنبوب Sch 40 من سبيكة قوية في درجة حرارة الغرفة والأنبوب نفسه من فولاذ كربوني عادي عند 400 °C مكوِّنان ضغط مختلفان تمامًا. احسب دائمًا قدرة النظام — الأنبوب والمادة ودرجة الحرارة والكود معًا — ولا تحسبها للجدول وحده أبدًا.

نصائح للتوصيف

• اذكر NPS (أو DN) والجدول ومعيار المادة ودرجتها معًا؛ فأي عنصر منها وحده ناقص.
• بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ، اكتب لاحقة S — فجدارا Sch 40 وSch 40S يختلفان عند NPS 12 وما فوق.
• تذكر أن STD وXS تسميتان قديمتان لا تتطابقان مع Sch 40/80 إلا في جزء من نطاق المقاسات.