管道壁厚系列详解：NPS、壁厚与数字含义

基本概念

管道尺寸由两个相互独立的部分组成：公称尺寸（以英寸计的 NPS，以毫米计的 DN）和壁厚系列，后者用于选定壁厚。对于任一给定的 NPS，外径由 ASME B36.10M（碳钢）或 B36.19M（不锈钢）固定；改变壁厚系列仅改变壁厚——从而改变内径和重量。

壁厚系列数字的来源

壁厚系列数字最初大致按 1000 × P/S 设定，其中 P 为内压，S 为材料的许用应力，两者均以 psi 为单位。这一直接含义现已淡化——现代壁厚系列只是一套标准化的壁厚梯级——但它解释了为何在相同 NPS 下，壁厚系列越高，管道壁越厚、强度越高、重量越大。

常见代号

代号	含义
Sch 5, 10, 20, 30	薄壁，适用于低压和以重量为导向的场合
Sch 40 / STD	通用壁厚；"STD"（标准）在 NPS 10 及以下等同于 Sch 40
Sch 80 / XS	"XS"（加厚）在 NPS 8 及以下等同于 Sch 80
Sch 120, 160	厚壁，适用于高压或严苛工况
XXS	双倍加厚——在小尺寸时比 Sch 160 更厚，在 NPS 8 以上不是固定系列

不锈钢壁厚系列带有 S 后缀（5S, 10S, 40S, 80S），执行 ASME B36.19M；其壁厚在小尺寸时与碳钢对应系列一致，但在较大尺寸时有所不同。

实例说明

NPS 6 管在所有壁厚系列中的外径均为 168.3 mm：

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

法兰相同，管件外径相同——但内孔从 Sch 40 到 Sch 160 由 154.1 mm 缩小至 131.0 mm，这对流量和管件匹配至关重要。

关于压力的思考

"Sch 40" 没有通用的压力额定值。承压能力遵循 Barlow 关系——随壁厚和材料强度增加而提高，随直径增大而降低——设计规范（ASME B31.1, B31.3, EN 13480）还会考虑温度折减、腐蚀裕量、焊接接头系数和安全裕度。一根在室温下使用高强合金的 Sch 40 管，与一根在 400 °C 下使用普通碳钢的相同管道，是完全不同的承压元件。应始终对系统——管道、材料、温度和规范的整体——进行评定，绝不能仅凭壁厚系列评定。

订货要点

• 应同时注明 NPS（或 DN）、壁厚系列、材料标准和牌号；单独任何一项都不完整。
• 对于不锈钢，应写明 S 后缀——Sch 40 与 Sch 40S 在 NPS 12 及以上壁厚不同。
• 请记住，STD 和 XS 是旧式标签，仅在部分尺寸范围内与 Sch 40/80 重合。