完全なパイプ スケジュール ガイド: SCH 5S から SCH XXS まで

パイプスケジュールとは何ですか?パイプ肉厚の分類の説明

パイプスケジュール (SCH) は、鋼管の標準化された肉厚指定システムであり、炭素鋼および合金鋼管については ASME B36.10、ステンレス鋼管については ASME B36.19 によって定義されています。スケジュール システムは、さまざまな呼び径にわたってパイプ肉厚を指定するための体系的な方法を提供し、互換性と予測可能な圧力容量を確保するために開発されました。スケジュール番号が大きいほど、指定された呼び径に対するパイプの壁が厚くなります。

スケジュール番号付けシステムの起源は、おおよその圧力評価式 Sch=1000 x P/S に関連しています。ここで、P は許容内部圧力 (psi)、S は許容繊維応力 (psi) です。たとえば、SCH 40 は当初、10,000 psi の応力レベルで 400 psi の作動圧力向けに設計されました。最新の許容応力値は変更されましたが、スケジュール番号は標準化された指定のままです。エンジニアが特定の圧力と温度条件に合わせてパイプを選択する場合、この関係を理解することが重要です。

壁の厚さはパイプの圧力封じ込め能力を直接決定します。壁を厚くすると圧力定格は高くなりますが、重量とコストが増加します。スケジュール システムにより、エンジニアは圧力容量と経済性の間の最適なバランスを選択できます。圧力定格の計算の詳細については、パイプ圧力定格ガイドを参照してください。

完全なパイプ スケジュール チャート (SCH 5S - SCH XXS)

小口径パイプ (1/2" - 4")

中口径パイプ (6" - 24")

大口径パイプ (26" - 48")

24 インチを超えるパイプの場合、スケジュール システムが変更されます。肉厚は SCH 20、SCH 30、SCH 40、SCH 60、SCH 80、および SCH 100 として指定されます。外径 24 インチを超えるとシームレスな製造が現実的ではなくなるため、これらの大きなサイズは通常、溶接パイプ (LSAW または SSAW) として製造されます。大口径パイプの壁の厚さの値はあまり標準化されていないため、購入者は特定のプロジェクトの仕様を参照する必要があります。メーカーパイプは、壁厚 6.35 mm ～ 25.4 mm、外径 48 インチまでの大口径パイプを供給しています。

SCH 40 と SCH 80 の詳細な比較

SCH 40 は、産業用途で最も一般的に指定されるパイプ スケジュールです。これは、10 インチまでのサイズに対する歴史的な「標準」(STD) の壁厚指定と同等ですが、10 インチを超える STD の壁厚は SCH 40 とは異なります。SCH 40 は、ほとんどの一般的なサービス用途に適切な圧力容量を提供し、強度対重量比の点で最高の総合値を提供します。{6}}-これは、水システム、圧縮空気、蒸気 (低圧から中圧)、および一般的な構造用途向けに仕様化されています。

SCH 80 は、小さいサイズ向けに歴史的に「エクストラ ストロング」（XS）として知られており、サイズに応じて SCH 40 よりも約 30-80% 厚い壁を提供します。この肉厚の増加は、直接的により高い作動圧力につながります。たとえば、2 インチの SCH 80 炭素鋼パイプの使用圧力は SCH 40 の約 1.5 倍です。SCH 80 は、高圧油圧システム、300 psi を超える蒸気ライン、厳しい使用条件、および追加の腐食代が必要な場合に選択されます。重量ペナルティは重大です。通常、SCH 80 は、材料が追加されるため、同じ公称サイズの場合、SCH 40 よりも 40 ～ 80% コストが高くなります。

共通スケジュール早見表

SCH5S/10S肉厚が最も薄いスケジュールで、主に低圧衛生用途や食品加工用途のステンレス鋼パイプに使用されます。{0}}接尾辞「S」は、これらのスケジュールが ASME B36.19 ステンレス鋼規格に固有であることを示します。 SCH 5S は、流速が中程度で圧力が低い乳製品および飲料ラインで一般的です。 SCH 10S は、軽量で溶接が容易なままでありながら、強度がわずかに向上します。これらの薄肉スケジュールは通常、圧力用途の炭素鋼パイプには使用されません。

SCH 40 / STD一般産業用配管の業界標準肉厚です。-ほとんどの用途において、圧力容量、重量、コストの最適なバランスを実現します。 SCH 40 は、配水、圧縮空気システム、中圧蒸気、構造用途のデフォルト仕様です。-これは、世界中のパイプ販売業者の在庫で最も一般的に在庫されているスケジュールです。

SCH80/XS高圧用途向けに追加の壁厚を提供します。使用圧力が SCH 40 の能力を超える場合、追加の腐食代が必要な場合、または機械的強度の要件により厚い壁が必要な場合に指定されます。 XS (エクストラ ストロング) は、8 インチ以下のサイズの SCH 80 とほぼ同等の従来の指定ですが、正確な関係はサイズによって異なります。

SCH160/XXS標準スケジュール システムの最も厚い壁を表します。 XXS (Double Extra Strong) は、標準製品として利用可能な最大肉厚を提供します。これらのスケジュールは、油圧システム、高圧化学薬品注入ライン、最大の安全マージンが必要とされる重要なサービスなどの超高圧用途で使用されます。-- 1 メートルあたりの重量は、同じ公称サイズの場合、SCH 40 の 2 倍以上になることがあります。

材質によるスケジュールの違い

炭素鋼パイプのスケジュールは ASME B36.10 によって定義され、ステンレス鋼パイプのスケジュールは ASME B36.19 に従います。主な違いは、接尾辞「S」の付いたステンレス鋼スケジュール (SCH 5S、10S、40S、80S) は、炭素鋼の対応するものと外径は同じですが、壁の厚さが異なる場合があることです。 SCH 40S および SCH 80S の場合、サイズ 12 インチ以下の肉厚は炭素鋼の SCH 40 および SCH 80 と同じです。ただし、SCH 5S および SCH 10S の場合、ステンレス鋼の壁の厚さは、軽量用途でのステンレス鋼の一般的な使用を反映して、どの炭素鋼のスケジュールよりも薄くなります。-。

「S」接尾辞は、スケジュールが ASME B36.19 規格に準拠していることを明示的に示します。ステンレス鋼パイプを注文する場合は、正しい肉厚が供給されるように「S」スケジュールを指定することが重要です。たとえば、「4 インチ SCH 10S 304L ステンレス鋼パイプ」を注文すると、パイプはより重い炭素鋼規格ではなく、ステンレス鋼規格の薄い壁に従っていることになります。

圧力に応じてパイプスケジュールを選択する方法

圧力に基づくパイプスケジュールの選択は、バーローの公式で定義される基本的な関係に従います: t=(P x D) / (2S)。ここで、t は最小肉厚、P は設計圧力、D は外径、S は設計温度での許容応力です。最小必要な肉厚を計算した後、エンジニアは腐食許容値 (炭素鋼の場合は通常 1.5 ～ 3.0 mm) を追加し、少なくとも必要な総厚を提供する次に高い標準スケジュールを選択します。

温度ディレーティングは、許容応力値に大きく影響します。 ASME セクション II パート D には、さまざまな温度におけるすべての一般的なパイプ材料の許容応力表が記載されています。たとえば、A106 Gr.B の許容応力は 38 度で 137.9 MPa ですが、450 度では 68.9 MPa にすぎません。この 50% の削減は、周囲温度では適切なパイプでも、高温ではより厚いスケジュールが必要になる可能性があることを意味します。スケジュールの選択を最終的に行う前に、最高動作温度での許容応力を必ず確認してください。

安全係数は許容応力値に組み込まれています。 ASME B31.3 では、許容応力を決定するために極限引張強さの安全率約 3.5 を使用しています。追加の係数には、溶接パイプの品質係数 (通常、溶接の種類と検査レベルに応じて 0.85 ～ 1.0) および鋳造継手の鋳造品質係数が含まれます。これらの要因により、選択されたパイプ スケジュールが、予想されるすべての動作条件下での故障に対する十分なマージンを確保できるようになります。

パイプスケジュール選択チェックリスト

ステップ 1:システムの設計圧力と温度を決定します。これらは通常、配管および計装図 (P&ID) またはプロセス データシートで指定されます。ステップ 2: 流体の適合性、温度制限、機械的要件に基づいてパイプの材質を特定します。ステップ 3: ASME セクション II パート D から、設計温度での選択した材料の許容応力を調べます。 ステップ 4: Barlow の公式を使用して必要な最小肉厚を計算し、腐食許容値を追加して、最小肉厚 (製造公差を考慮) が計算値以上となるスケジュールを選択します。

当社の供給力

メーカーパイプは、SCH 5S から XXS までの全範囲のパイプ スケジュールを提供します。当社のシームレス パイプの機能は、SCH 40 から SCH 160 まで、サイズは 1/2 インチから 36 インチまでです。当社の溶接パイプの生産は、1/2 インチから 48 インチのサイズの SCH 5 から SCH 80 をカバーしています。また、中間の壁寸法が必要な特別なプロジェクト向けに、標準以外の壁厚のカスタマイズも提供しています。-すべてのパイプには完全なミルテスト証明書が付属しており、第三者による検査を受けることができます。-

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