ما الضغط هو أنبوب جدول 10 ؟

أنابيب الصلب SCH 10هو نوع شائع من الأنابيب الفولاذية الرقيقة الجدران. بالنسبة للعديد من المشاريع ، يتم استخدام أنابيب الصلب SCH 10 بشكل متكرر في الفولاذ المقاوم للصدأ وبعض أنظمة الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني منخفض الضغط بسبب سماكة جدرانه الرقيقة وخفة الوزن والتكلفة التي يمكن التحكم فيها نسبيًا.

أحد أهم الأسئلة التي يطرحها العملاء أثناء عملية الاختيار هو: ما هو الضغط الذي يمكن أن يتحمله أنبوب الصلب SCH 10 ؟

للإجابة على هذا السؤال بدقة ، نحتاج إلى تحليل تعريف الجدول الزمني ، ومنطق حساب الضغط ، والخصائص الهندسية للمواد المختلفة.

ما هو الجدول الزمني 10 الأنابيب ؟
الجدول الزمني (SCH) هو نظام ترقيم يستخدم في نظام أنابيب ASME القياسي لتمثيل فئة سمك الجدار من الأنابيب الفولاذية. لا يتوافق مباشرة مع قيمة الضغط الثابت ، ولكنه يوفر بدلاً من ذلك معيارًا موحدًا نسبيًا لسمك الجدار للأحجام الاسمية المختلفة (NPS).

السمة الأساسية للأنبوب الصلب SCH 10 هي "الجدار الرقيق". للأبعاد الاسمية نفسها ، يحتوي SCH 10 على جدار أرق بشكل كبير منتش 40وSCH 80مما يمنحها ميزة واضحة في الوزن واستهلاك المواد وتكاليف التركيب. وتشمل المواد المشتركة:

أنبوب SCH 10 من الفولاذ المقاوم للصدأ (ASTM A312 TP304 / TP316)
أنبوب من الفولاذ الكربوني SCH 10 (ASTM A53 / ASTM A106 Grade B)

ما هو تصنيف ضغط الأنبوبالجدول 10 ؟

لا يوجد "تصنيف ضغط موحد" لأنبوب SCH 10. في التصميم الهندسي ، عادة ما يتم حساب ضغط العمل المسموح به بناءً على معايير مثل ASME B31.3 (أنابيب المعالجة) أو ASME B31.1 (أنابيب الطاقة).

تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على تصنيف ضغط أنابيب الصلب SCH 10 ما يلي:

الحجم الاسمي (يشير ارتفاع NPS إلى سعة ضغط أقل)
سمك الجدار (عامل تحديد رئيسي ل SCH 10)
الإجهاد المسموح به في المواد
درجة حرارة التشغيل
عامل الأمان وبدل التآكل

بسبب سمك الجدار الرقيق للأنابيب الفولاذية SCH 10 ، تقل سعة الضغط التصميمية بسرعة مع زيادة قطر الأنبوب أو ارتفاع درجة الحرارة. هذا هو السبب في أن SCH 10 أكثر شيوعًا في أنظمة الضغط المنخفض إلى المتوسط ، بدلاً من التطبيقات ذات الضغط العالي أو التأثير العالي.

نطاق الضغط النموذجي لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ SCH 10 (MPa)

NPS	القطر الخارجي (mm)	سمك الجدار (mm)	نطاق الضغط النموذجي (MPa)
1"	33.40	2.77	4.5 – 8.0
2"	60.33	2.77	4.0 – 5.5
4"	114.30	3.05	1.8 – 2.8
6"	168.28	3.40	1.4 – 2.2
8"	219.08	3.76	1.0 – 2.0
10"	273.05	4.19	0.8 – 1.6

في ظل ظروف درجة الحرارة العادية ، أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ SCH 10 مناسبة لمجموعة واسعة من ظروف التشغيل بسبب زيادة الضغط المسموح به ومقاومة التآكل الجيدة.
التطبيقات النموذجية: الأنابيب الكيميائية ، وخطوط الأنابيب من الدرجة الغذائية ، وأنظمة مياه التبريد ، ونقل السوائل المقاومة للتآكل.

نطاق ضغط نموذجي من أنابيب الصلب الكربوني SCH 10 (MPa)

NPS	القطر الخارجي (mm)	سمك الجدار (mm)	نطاق الضغط النموذجي (MPa)
1"	33.40	2.77	4.5 – 8.0
2"	60.33	2.77	4.0 – 5.5
4"	114.30	3.05	1.8 – 2.8
6"	168.28	3.40	1.4 – 2.2
8"	219.08	3.76	1.0 – 2.0
10"	273.05	4.19	0.8 – 1.6

يتم استخدام أنبوب الصلب الكربوني SCH 10 عادةً في أنظمة الضغط المنخفض في الهندسة ، وتتأثر قدرته على الضغط بشكل كبير ببدل التآكل ومتطلبات السلامة على المدى الطويل.

في المشاريع الفعلية ، أنابيب الصلب الكربوني SCH 10 تقتصر عادة على التطبيقات ذات الضغط المنخفض ≤ 2.0 MPa.

ملاحظة: قيم الضغط المذكورة أعلاه هي نطاقات مرجعية نموذجية لأنابيب الصلب SCH 10 تحت ظروف درجة الحرارة المحيطة. يتم تحديد الضغط المسموح به الفعلي وفقًا لرموز تصميم المواسير ASME B31 ، مع مراعاة حجم الأنبوب ودرجة المواد ودرجة الحرارة وبدل التآكل وشروط الخدمة المحددة.

لماذا ضغط SCH 10 من الفولاذ الكربوني أقل من ضغط الفولاذ المقاوم للصدأ ؟

في إطار نفس الجدول الزمني ، يكون الضغط القابل للاستخدام لأنابيب الصلب الكربوني SCH 10 أقل عمومًا من ضغط الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا ليس بسبب عامل واحد ، بل نتيجة لاعتبارات هندسية متعددة.
أولاً ، يسمح الفولاذ المقاوم للصدأ بمستويات إجهاد أعلى مسموح بها في مواصفات التصميم ، مما يقلل من تدهور الأداء ، خاصة في ظل الاختلافات في درجات الحرارة أو البيئات المسببة للتآكل.

ثانيًا ، يتطلب الفولاذ الكربوني عادةً بدل تآكل في الهندسة العملية ، في حين أن SCH 10 نفسه له سمك جدار محدود. بمجرد خصم هذا البدل ، تقل قدرته الفعالة على تحمل الضغط بشكل كبير.

علاوة على ذلك ، يستخدم الفولاذ الكربوني بشكل شائع في الأنظمة الحيوية مثل النفط والغاز والبخار ، حيث تكون المواصفات أكثر تحفظًا من حيث عوامل السلامة وتقييمات التعب.

لذلك ، في ظل ظروف رقيقة الجدران ، غالبًا ما تقدم أنابيب SCH 10 من الفولاذ المقاوم للصدأ مزايا هندسية على الفولاذ الكربوني.

كيف تختار الجدول الزمني الصحيح لمشروعك

أنبوب SCH 10 الصلب: أنظمة ذات ضغط منخفض إلى متوسط وقطر كبير ووزن وحساسية للتكلفة.
أنبوب صلب SCH 40: اختيار أنابيب الضغط المتوسط الأكثر استخدامًا.
أنبوب صلب SCH 80: ضغط مرتفع أو درجة حرارة عالية أو ظروف تشغيل حرجة.
إذا كان ضغط النظام غير مؤكد ، فإن اختيار مستوى جدول زمني أعلى يكون أكثر أمانًا بشكل عام.

أسئلة شائعة حول الجدول الزمني 10 لضغط الأنابيب (أسئلة شائعة)

1. التي لديها مقاومة ضغط أعلى ، الجدول 10 أو الجدول 40 ؟
يحتوي الجدول 40 على جدار سميك وبالتالي مقاومة ضغط أعلى. يحتوي الجدول 10 على جدار أرق وأخف وزنا ، مما يجعله مناسبًا لأنظمة الضغط المنخفض ؛ الجدول 40 مناسب لأنظمة الضغط المتوسط إلى العالي.

2. هل يمكن استخدام جدول 10 أنابيب في أنظمة الضغط العالي ؟

لا. إنه أنبوب رقيق الجدران ، مناسب فقط للأنظمة ذات الضغط المنخفض أو غير الحرجة. للتطبيقات ذات الضغط العالي ، يجب اختيار الجدول الزمني 40 أو 80 أو أنابيب سمك الجدار الأعلى.

3. ما هي الاحتياطات التي يجب اتخاذها عند استخدام الجدول 10 الأنابيب ؟
يجب التأكد من أن ضغط النظام لا يتجاوز القيمة المقدرة للأنبوب ، ويجب النظر في بدل التآكل وتأثيرات درجة الحرارة ، ويجب أن يكون الاستخدام السليم وفقًا لمواصفات الأنابيب.

4.ما هو الجدول الزمني 10S ؟ما الفرق بين الجدول 10S و Sch 10 ؟
الجدول 10S يتبع بدقة معيار ASME B36.19 ويشير على وجه التحديد إلى أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ. الجدول 10 يتبع أساسا معيار ASME B36.10 وعادة ما يشير إلى أنابيب الكربون الصلب. على الرغم من أن سمك الجدار قد يكون هو نفسه بالنسبة لبعض الأبعاد ، فإن الخصائص الفيزيائية للمواد تحدد مقاومة الضغط وسيناريوهات التطبيق مختلفة تمامًا.

ملخص

أنبوب SCH 10 الصلب غير مصمم لتطبيقات الضغط العالي ، بل كحل أنابيب رقيقة الجدران ذات ضغط منخفض إلى متوسط. تحت ظروف درجة الحرارة العادية ، تختلف سعة الضغط بشكل كبير مع قطر الأنبوب والمواد. على وجه التحديد ، أنبوب SCH 10 من الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر ملاءمة لضغوط التشغيل المرتفعة نسبيًا ، في حين يجب أن يقتصر أنبوب SCH 10 من الفولاذ الكربوني على التطبيقات ذات الضغط المنخفض.

اقرأ المزيد:دليل تصنيفات ضغط أنابيب الصلبأوما هو الضغط على جدول 40 أنبوب ؟