配管スケジュールの解説：NPS、肉厚、そして数字の意味

基本的な考え方

配管のサイズには独立した二つの要素があります：呼び径（インチ単位の NPS、ミリメートル単位の DN）と、肉厚を選定するスケジュールです。任意の NPS に対して、外径は ASME B36.10M（炭素鋼）または B36.19M（ステンレス鋼）によって固定されており、スケジュールを変更すると肉厚だけが変わり、したがって内径と質量も変わります。

スケジュール番号の由来

スケジュール番号はもともと、おおよそ 1000 × P/S として定められていました。ここで P は内圧、S は材料の許容応力で、いずれも psi 単位です。この直接的な意味は薄れました ― 現在のスケジュールは単に肉厚の標準化された段階系列にすぎません ― が、同じ NPS ではスケジュールが高いほど肉厚が厚く、強く、重い配管になる理由を説明しています。

一般的な呼称

呼称	意味
Sch 5, 10, 20, 30	薄肉、低圧および質量を重視する用途
Sch 40 / STD	一般用途の肉厚；「STD」（標準）は、NPS 10 までの Sch 40 と等しい
Sch 80 / XS	「XS」（エクストラストロング）は、NPS 8 までの Sch 80 と等しい
Sch 120, 160	高圧または過酷な用途向けの厚肉
XXS	ダブルエクストラストロング ― 小さいサイズでは Sch 160 より厚く、NPS 8 より上では固定したスケジュールではない

ステンレス鋼のスケジュールは ASME B36.19M のもとで S サフィックス（5S, 10S, 40S, 80S）を付けます；肉厚は小さいサイズでは炭素鋼の相当品と一致しますが、大きいサイズでは異なってきます。

計算例

NPS 6 の配管は、すべてのスケジュールで外径が 168.3 mm です：

NPS 6	肉厚 (mm)	質量 (kg/m)
Sch 40	7.11	28.26
Sch 80	10.97	42.56
Sch 160	18.26	約 66

フランジも継手の外径も同じですが、内径は Sch 40 と Sch 160 の間で 154.1 mm から 131.0 mm へ縮小します。これは流量や継手との整合にとって重要です。

圧力についての考え方

「Sch 40」に普遍的な圧力定格はありません。耐圧能力は Barlow の関係に従います ― 肉厚と材料強度とともに上昇し、直径が大きくなると低下します ― そして設計コード（ASME B31.1、B31.3、EN 13480）は、温度による低減、腐食しろ、溶接継手係数、安全余裕を適用します。室温で強い合金の Sch 40 配管と、400 °C の普通炭素鋼の同じ配管とは、まったく異なる圧力部品です。常に系全体を評価してください ― 配管、材料、温度、コードを一体として ― スケジュールだけで評価してはいけません。

仕様指定のポイント

• NPS（または DN）、スケジュール、材料規格、鋼種を一緒に明記してください；どれか一つだけでは不完全です。
• ステンレス鋼では S サフィックスを書いてください ― Sch 40 と Sch 40S の肉厚は NPS 12 以上で異なります。
• STD と XS は旧来の呼称であり、サイズ範囲の一部でのみ Sch 40/80 と一致することを覚えておいてください。