Επεξήγηση των Pipe Schedules: NPS, Πάχος Τοιχώματος και Τι Σημαίνουν οι Αριθμοί

Η βασική ιδέα

Το μέγεθος ενός σωλήνα έχει δύο ανεξάρτητα μέρη: το ονομαστικό μέγεθος (NPS σε ίντσες, DN σε χιλιοστά) και το schedule, το οποίο επιλέγει το πάχος τοιχώματος. Για οποιοδήποτε δεδομένο NPS, η εξωτερική διάμετρος καθορίζεται από το ASME B36.10M (ανθρακούχος χάλυβας) ή το B36.19M (ανοξείδωτος χάλυβας)· η αλλαγή του schedule αλλάζει μόνο το τοίχωμα — και επομένως την εσωτερική διάμετρο και το βάρος.

Από πού προέκυψαν οι αριθμοί schedule

Ο αριθμός schedule είχε αρχικά οριστεί περίπου ως 1000 × P/S, όπου P είναι η εσωτερική πίεση και S η επιτρεπόμενη τάση του υλικού, και τα δύο σε psi. Αυτή η άμεση σημασία έχει εξασθενήσει — τα σύγχρονα schedules είναι απλώς μια τυποποιημένη κλίμακα παχών τοιχώματος — αλλά εξηγεί γιατί ένα υψηλότερο schedule σημαίνει πάντα έναν παχύτερο, ισχυρότερο, βαρύτερο σωλήνα στο ίδιο NPS.

Οι συνήθεις ονομασίες

Ονομασία	Σημασία
Sch 5, 10, 20, 30	Λεπτά τοιχώματα, χρήση σε χαμηλή πίεση και όπου το βάρος είναι καθοριστικό
Sch 40 / STD	Το τοίχωμα γενικής χρήσης· το "STD" (standard) ισούται με το Sch 40 έως NPS 10
Sch 80 / XS	Το "XS" (extra strong) ισούται με το Sch 80 έως NPS 8
Sch 120, 160	Βαριά τοιχώματα για υψηλή πίεση ή απαιτητική χρήση
XXS	Double extra strong — παχύτερο από το Sch 160 σε μικρά μεγέθη, δεν είναι σταθερό schedule πάνω από NPS 8

Τα schedules ανοξείδωτου χάλυβα φέρουν επίθημα S (5S, 10S, 40S, 80S) σύμφωνα με το ASME B36.19M· τα τοιχώματα αντιστοιχούν στα αντίστοιχα του ανθρακούχου χάλυβα σε μικρά μεγέθη, αλλά αποκλίνουν σε μεγαλύτερα.

Ένα πρακτικό παράδειγμα

Ο σωλήνας NPS 6 έχει OD 168.3 mm σε κάθε schedule:

NPS 6	Τοίχωμα (mm)	Βάρος (kg/m)
Sch 40	7.11	28.26
Sch 80	10.97	42.56
Sch 160	18.26	about 66

Ίδιες φλάντζες, ίδια εξαρτήματα ως προς την OD — αλλά η εσωτερική διάμετρος μειώνεται από 154.1 mm σε 131.0 mm μεταξύ Sch 40 και Sch 160, γεγονός που έχει σημασία για τη ροή και για την αντιστοίχιση των εξαρτημάτων.

Εξέταση της πίεσης

Δεν υπάρχει καθολική ονομαστική πίεση για το "Sch 40". Η ικανότητα αντοχής σε πίεση ακολουθεί τη σχέση Barlow — αυξάνεται με το πάχος τοιχώματος και την αντοχή του υλικού και μειώνεται καθώς αυξάνεται η διάμετρος — και οι κώδικες σχεδιασμού (ASME B31.1, B31.3, EN 13480) εφαρμόζουν στη συνέχεια μείωση αντοχής λόγω θερμοκρασίας, περιθώριο διάβρωσης, συντελεστές συγκολλητής σύνδεσης και περιθώρια ασφαλείας. Ένας σωλήνας Sch 40 σε κράμα υψηλής αντοχής σε θερμοκρασία δωματίου και ο ίδιος σωλήνας σε απλό ανθρακούχο χάλυβα στους 400 °C είναι εντελώς διαφορετικά στοιχεία πίεσης. Πάντα να αξιολογείτε το σύστημα — σωλήνας, υλικό, θερμοκρασία και κώδικας μαζί — ποτέ μόνο το schedule.

Συμβουλές προδιαγραφής

• Να δηλώνετε μαζί NPS (ή DN), schedule, πρότυπο υλικού και ποιότητα· κανένα από μόνο του δεν είναι πλήρες.
• Για ανοξείδωτο χάλυβα, να γράφετε το επίθημα S — τα τοιχώματα Sch 40 και Sch 40S διαφέρουν σε NPS 12 και άνω.
• Να θυμάστε ότι τα STD και XS είναι παλαιές ονομασίες που συμπίπτουν με τα Sch 40/80 μόνο σε μέρος του εύρους μεγεθών.