فهم جدول الأنابيب وسمك الجدار

يحدد جدول الأنابيب سمك الجدار القياسي لأنبوب فولاذية لحجم أنبوب اسمي محدد (NPS). بالنسبة لنفس NPS ، يظل القطر الخارجي (OD) ثابتًا عمومًا بينما يزيد الجدول الزمني الأعلى من سماكة الجدار ويقلل القطر الداخلي (معرف). وتشمل الجداول المشتركة الجدول 10 والجدول 40 والجدول 80 والجدول 160.
ومع ذلك ، لا ينبغي التعامل مع جدول الأنابيب كتصنيف ضغط مباشر. يعتمد الضغط الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب بأمان على عوامل إضافية مثل درجة المواد ودرجة حرارة التصميم والإجهاد المسموح به وبدل التآكل ومعيار التصنيع ورمز تصميم المواسير المعمول به.

بالنسبة لأنابيب الصلب الكربوني والسبائك ، يتم تحديد متطلبات الأبعاد بشكل شائع وفقًا لأنبوب B36.10M. يتم تغطية أبعاد أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ byASME B36.19M ، حيث يتم استخدام تسميات الجدول الزمني مثل 10S و 40S و 80S. يصف ASME b36.10 m كمعيار الأبعاد للأنابيب الفولاذية المطاوع الملحومة وغير الملحومة المستخدمة في تطبيقات درجات الحرارة العالية أو المنخفضة والضغط.

ما هو جدول الأنبوب ؟

جدول الأنابيب ، غالبًا ما يكون مكتوبًا ، هو تسمية موحدة تستخدم لتحديد سمك جدار الأنبوب بالنسبة إلى حجم الأنبوب الاسمي.

على سبيل المثال:

NPS 2 Sch 40

NPS 4 Sch 80

NPS 6 Sch 160

هذه التسميات تخبر الشركة المصنعة أو المورد المجموعة المطلوبة من حجم الأنبوب الاسمي وسمك الجدار الموحد.

النقطة الحرجة هي أن نفس الجدول الزمني لا يمثل نفس سمك الجدار المادي لكل قطر للأنبوب.

على سبيل المثال ، يحتوي جدول NPS 2 40 على سمك جدار اسمي تقريبي 3.91 مم ، بينما يحتوي NPS 12 جدول 40 على سمك جدار اسمي تقريبي 9.53 مم.

لذلك ، الجدول 40 هو تعيين سمك الجدار ، وليس قيمة سمك ثابتة.

كيف ترتبط NPS و OD و ID وسمك الجدار ؟

أربعة أبعاد ذات أهمية خاصة عند اختيار أنبوب فولاذية:

المعنى (Meaning)	المعامل (Parameter)	مثال لـ NPS 2 (Example for NPS 2)
الحجم الاسمي للأنبوب	NPS	2 in
القطر الخارجي	OD	2.375 in / 60.3 mm
سمك الجدار الاسمي	Wall Thickness	3.91 mm لـ Sch 40
القطر الداخلي التقريبي	ID	52.5 mm لـ Sch 40

بالنسبة لحجم الأنبوب القياسي ، يتم إنشاء الـ OD وفقًا لمعايير الأبعاد. زيادة الجدول الزمني عادة يزيد سمك الجدار نحو الداخل من الأنبوب.

العلاقة التقريبية هي:

معرف = OD − 2 × سمك الجدار

لذلك ، بالنسبة لـ NPS 2:

Sch 40: جدار سميك ومعرف أصغر

Sch 80: جدار سميك ومفيد أصغر من Sch 40

Sch 160: جدار سميك بشكل كبير وممعرف أصغر

هذه العلاقة مهمة عند حساب مساحة التدفق وسرعة السوائل وانخفاض الضغط واتصالات المعدات.

هل يعني جدول أنابيب أعلى تقييم ضغط أعلى ؟

ليس مباشرة

يوفر الجدول الزمني الأعلى بشكل عام جدار أنبوبي أكثر سمكًا ، مما يمكن أن يحسن قدرة احتواء الضغط في ظل ظروف مماثلة. ومع ذلك ، لا يمكن تحديد ضغط العمل المسموح به للأنبوب من رقم الجدول الزمني وحده.

تصميم الضغط يعتبر أيضا:

مواد الأنابيب والصف

الإجهاد المسموح به
درجة حرارة التصميم
القطر الخارجي
سمك الجدار
بدل تآكل أو تآكل
كفاءة اللحام حيثما ينطبق ذلك
تصنيع التسامح
رمز التصميم المعمول به
شروط الخدمة

لهذا السبب ، لا يمثل Sch 40 تصنيف ضغط شامل واحد ، ولا ينبغي وصف Sch 80 تلقائيًا على أنه ضعف تصنيف الضغط من Sch 40.

يرتبط الجدول الزمني وتصنيف الضغط ، لكنهما ليسا مصطلحين قابلين للتبديل.

جدول الأنابيب وطاولة سمك الجدار

يوفر الجدول التالي أبعاد أنابيب الصلب الكربوني الشائعة بناءً على اتفاقيات الأبعاد ASME B36.10M.

ملاحظة: الجدول مخصص كمرجع الأبعاد. تأكد دائمًا من الإصدار المعمول به من المعيار الأبعاد ومواصفات المنتج المحددة قبل تقديم الطلب.

Sch 160	Sch 80	Sch 40	Sch 10	OD	NPS
4.78 mm	3.73 mm	2.77 mm	2.11 mm	21.3 mm	1/2"
5.56 mm	3.91 mm	2.87 mm	2.11 mm	26.7 mm	3/4"
6.35 mm	4.55 mm	3.38 mm	2.77 mm	33.4 mm	1"
7.14 mm	5.08 mm	3.68 mm	2.77 mm	48.3 mm	1-1/2"
8.74 mm	5.54 mm	3.91 mm	2.77 mm	60.3 mm	2"
11.13 mm	7.62 mm	5.49 mm	3.05 mm	88.9 mm	3"
13.49 mm	8.56 mm	6.02 mm	3.05 mm	114.3 mm	4"
18.26 mm	10.97 mm	7.11 mm	3.40 mm	168.3 mm	6"
23.01 mm	12.70 mm	8.18 mm	3.76 mm	219.1 mm	8"
28.58 mm	12.70 mm	9.27 mm	4.19 mm	273.0 mm	10"
33.32 mm	12.70 mm	9.53 mm	4.57 mm	323.8 mm	12"

الجدول الزمني 10 مقابل الجدول الزمني 40 مقابل الجدول الزمني 80 مقابل الجدول الزمني 160

يمكن مقارنة الجداول الزمنية الأكثر شيوعًا على النحو التالي:

التطبيق التقريبي (Approximate application)	سمك الجدار النسبي (Relative wall thickness)	الجدول (Schedule)
الخدمات منخفضة الضغط، الصرف الصحي، وبعض تطبيقات العمليات	رقيق (Thin)	Sch 10
الأنابيب الصناعية العامة والمرافق	متوسط (Medium)	Sch 40
الخدمات ذات الضغط الأعلى أو المتطلبات الميكانيكية العالية	سميك (Thick)	Sch 80
التطبيقات عالية الضغط والخدمات الشاقة	سميك جداً (Very thick)	Sch 160

هذه المقارنة ليست سوى دليل عام. يجب اختيار الجدول الزمني المناسب وفقًا للتصميم الهندسي بدلاً من مجرد اختيار الأنبوب الأكثر سمكًا المتاح.

على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام الجدول 80 بدلاً من الجدول 40 إلى زيادة وزن الأنابيب وتتكلفتها مع تقليل مساحة التدفق الداخلي. إذا كان الجدول 40 يفي بالفعل بمتطلبات تصميم المشروع ، فإن استخدام الجدول 80 قد يوفر فائدة عملية قليلة.

لماذا يزداد سمك الجدار مع قطر الأنبوب ؟

ينتج الضغط الداخلي ضغطًا محيطيًا أو طوقًا في جدار الأنابيب.

يمكن التعبير عن علاقة مبسطة رقيقة الجدار باستخدام تركيبة بارلو:

P ≈ 2St/D

أين:

P = الضغط الداخلي

S = الإجهاد المسموح به

T = سمك الجدار

د = قطر الماسورة

توضح هذه العلاقة المبسطة لماذا يتطلب الأنبوب ذو القطر الأكبر عمومًا سمك جدار أكبر لتحقيق احتواء ضغط مماثل في ظل مواد وظروف تصميم مماثلة.

ومع ذلك ، ينبغي اعتبار صيغة بارلو علاقة هندسية مبسطة بدلاً من بديل لرمز تصميم الأنابيب المعمول به.

قد يتضمن التصميم الفعلي للأنابيب متطلبات إضافية لدرجة الحرارة والإجهاد الطولي وبدل التآكل وتحمل التصنيع وكفاءة اللحام وشروط الخدمة الأخرى
Ns.

ما الفرق بين الجدول الزمني و STD و XS و XXS ؟

قبل استخدام الجداول العددية على نطاق واسع ، تم تحديد سمك جدار الأنابيب الفولاذية بشكل شائع باستخدام تصنيفات الوزن مثل:

الوزن القياسي STD

XS-قوي إضافي

XXS-مزدوج قوي إضافي

لا تزال هذه التسميات تستخدم على نطاق واسع في صناعة الأنابيب.

تتداخل بعض تسميات الجدول الزمني والوزن مع نطاقات NPS معينة ، ولكن لا ينبغي افتراض أنها قابلة للتبديل لكل حجم.

على سبيل المثال ، يتوافق الجدول 40 مع الوزن القياسي للعديد من أحجام الأنابيب الأصغر والمتوسطة ، بينما تظهر الاختلافات بأحجام أكبر.

وبالمثل ، يتوافق الجدول 80 مع قوة إضافية للعديد من الأحجام الأصغر ، ولكن تتغير العلاقة بالنسبة للأنبوب الأكبر.

للشراء ، لذلك من الأفضل التحديد مع الجدول الزمني الدقيق أو الجدار الاسمي بدلاً من الاعتماد فقط على مصطلحات STD أو XS.

بالنسبة لأحجام NPS من 1/ 8 إلى 10 ، يتوافق الجدول 40 مع الوزن القياسي في الجداول الأبعاد الشائعة الاستخدام.

للأحجام الكبيرة ، يمكن أن تختلف التسميات.

الأسئلة الشائعة

ماذا يعني الجدول 40 على الأنابيب الفولاذية ؟

الجدول 40 هو تعيين موحد لسمك الجدار. يعتمد سمك الجدار الفعلي على حجم الأنبوب الاسمي. على سبيل المثال ، يبلغ سمك الجدار الاسمي NPS 2 Sch 40 3.91 ، في حين يبلغ سمك الجدار الاسمي NPS 12 Sch 40 9.53.

هل الجدول 80 أقوى من الجدول 40 ؟
بشكل عام ، يحتوي الجدول 80 على جدار أكثر سمكًا من الجدول 40 لنفس الجدول ، والذي يمكن أن يوفر قدرة احتواء ضغط أكبر في ظل ظروف مماثلة. ومع ذلك ، تعتمد سعة الضغط على متطلبات المواد ودرجة الحرارة ورمز التصميم ، لذلك لا ينبغي ببساطة التعامل مع الجدول 80 على أنه يحتوي على تصنيف ضغط ثابت.

هل يحدد جدول الأنابيب تصنيف الضغط ؟
لا. يحدد جدول الأنابيب سمك الجدار. يجب تحديد تصنيف الضغط باستخدام مادة الأنبوب ودرجة حرارة التصميم والإجهاد المسموح به والأبعاد والرمز الهندسي القابل للتطبيق.

ما الفرق بين جدول NPS وجدول الأنابيب ؟
يحدد NPS حجم الأنبوب الاسمي ، بينما يحدد الجدول الزمني تعيين سمك الجدار القياسي لهذا الحجم.

هل يقلل الجدول الزمني الأعلى من القطر الداخلي ؟
نعم. لنفس NPS والقطر الخارجي ، زيادة سمك الجدار يقلل من القطر الداخلي.

ما الفرق بين Sch 40 و Sch 80 ؟
للـ NPS نفسها ، Sch 80 عادة ما يكون جدار أكثر سمكًا من Sch 40. لذلك لديه معرف أصغر ووزن وحدة أعلى.

هل الجدول 40 هو نفس الجدول ؟

إنها تتوافق مع العديد من أحجام الأنابيب الشائعة ، ولكن ليس عالميًا عبر جميع أحجام NPS. تحقق دائمًا من جدول الأبعاد الفعلي للحجم المطلوب.

خاتمة

الجدول الزمني للأنابيب هو طريقة موحدة لتحديد سمك جدار أنبوب الصلب في تركيبة مع حجم الأنابيب الاسمي. بالنسبة إلى NPS معين ، يظل القطر الخارجي ثابتًا بشكل عام مع زيادة الجدول الزمني يزيد من سمك الجدار ويقلل القطر الداخلي.