パイプサイジングシステムの紹介
世界中で複数の命名システムが使用されているため、パイプのサイズ設定は混乱を招く可能性があります。公称ボア (NB) は、主に北米および米国規格に準拠した地域で使用されるインチベースの呼称です。-公称直径 (DN) は、ヨーロッパおよび ISO 規格で使用されるメートル法に相当します。 NB と DN は両方とも、実際の外径 (OD) ではなく、呼びサイズを指します。この区別は重要です。4 インチのパイプ (NB 4 インチまたは DN 100) の実際の外径は 100 mm または 4 インチではなく、114.3 mm (4.5 インチ) です。
この不一致の原因は、パイプのサイジングの歴史的発展にあります。初期の鋳鉄パイプはおおよその内径によってサイズが決定され、公称サイズはこれらの歴史的な寸法から継承されました。現代の鋼管では肉厚に関係なく外径が標準化されており、呼び径は単なるラベルに過ぎず、実際の寸法には対応しなくなりました。たとえば、SCH 40 と SCH 80 4- インチのパイプはどちらも外径が 114.3 mm で同じですが、肉厚の違いにより内径が異なります。
完全なパイプ サイズ変換表
小口径: 1/2" (DN15) ~ 4" (DN100)
| NB(インチ) | DN (mm) | 外径(mm) | 外径(インチ) | SCH 40 重量 (mm) | SCH 80 重量 (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/2" | 15 | 21.3 | 0.840 | 2.77 | 3.73 |
| 3/4" | 20 | 26.7 | 1.050 | 2.87 | 3.91 |
| 1" | 25 | 33.4 | 1.315 | 3.38 | 4.55 |
| 1-1/2" | 40 | 48.3 | 1.900 | 3.68 | 5.08 |
| 2" | 50 | 60.3 | 2.375 | 3.91 | 5.54 |
| 3" | 80 | 88.9 | 3.500 | 5.49 | 7.62 |
| 4" | 100 | 114.3 | 4.500 | 6.02 | 8.56 |
ミディアムボア: 5インチ (DN125) ~ 12インチ (DN300)
| NB(インチ) | DN (mm) | 外径(mm) | 外径(インチ) | SCH 40 重量 (mm) | SCH 80 重量 (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5" | 125 | 141.3 | 5.563 | 6.55 | 9.53 |
| 6" | 150 | 168.3 | 6.625 | 7.11 | 10.97 |
| 8" | 200 | 219.1 | 8.625 | 8.18 | 12.70 |
| 10" | 250 | 273.1 | 10.750 | 9.27 | 12.70 |
| 12" | 300 | 323.9 | 12.750 | 9.53 | 12.70 |
大口径: 14 インチ (DN350) ~ 48 インチ (DN1200)
| NB(インチ) | DN (mm) | 外径(mm) | 外径(インチ) | SCH 40 重量 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 14" | 350 | 355.6 | 14.000 | 9.53 |
| 16" | 400 | 406.4 | 16.000 | 9.53 |
| 18" | 450 | 457.2 | 18.000 | 9.53 |
| 20" | 500 | 508.0 | 20.000 | 9.53 |
| 24" | 600 | 609.6 | 24.000 | 9.53 |
| 36" | 900 | 914.4 | 36.000 | 9.53 (標準) |
| 48" | 1200 | 1219.2 | 48.000 | 9.53 (標準) |
14 インチ以上の場合、大口径パイプのサイジング システムの変更により、インチ単位の呼びサイズがインチ単位の実際の外径と同じになることに注意してください。これは、大口径パイプでは通常、実際の外径が呼び名として使用されるためです。-
NB vs DN vs インチ: 3 つのラベル付けシステムの変換
NB (インチ) と DN (mm) の間の変換は、DN=25 x NB (インチ) という単純な近似関係に従います。たとえば、2 インチ=DN50 (2 x 25)、4 インチ=DN100 (4 x 25)、6 インチ=DN150 (6 x 25)、8 インチ=DN200 (8 x 25) です。この近似値は実用には十分な精度ですが、正確な DN 値は ISO 6708 で標準化されています。インチ システムでは分数および小数のインチ指定 (1/2 インチ、3/4 インチ、1 インチ、1-1/2 インチ、2 インチ、3 インチ、4 インチ、6 インチ、8 インチ、10 インチ、12 インチなど) が使用され、14 インチを超えるサイズでは通常、実際の外径がインチ単位で使用されます。中国の GB 標準システムでは、DN がほぼ独占的に使用されていますが、国際貿易ではインチ指定が理解されています。
パイプ外径(OD)の説明
パイプサイジングシステムの重要な特性は、壁の厚さに関係なく、所定の呼びサイズに対して外径が一定に保たれることです。これは、4- インチ SCH 40 パイプと 4 インチ SCH 80 パイプの外径はまったく同じ (114.3 mm) ですが、壁の厚さが異なるため内径が異なることを意味します。この固定外径設計により、同じ公称サイズのあらゆるスケジュールに標準の継手、フランジ、バルブを使用できます。 OD の寸法公差は ASME B36.10 (炭素鋼) および B36.19 (ステンレス鋼) で指定されており、通常は最大 48 インチのサイズで ±1% です。
パイプのサイジングに関する工学原則
エンジニアリング設計におけるパイプ サイズの選択は、流量要件と圧力降下およびコストのバランスをとります。流量が高くなると、流速を許容範囲内に保つためにより大きな直径が必要になります。液体システムの場合、一般的な設計速度は 1-3 m/s ですが、気体システムの場合、圧力と用途に応じて速度は 15-30 m/s に達することがあります。流量、速度、直径の関係は次のとおりです: Q=A x V。ここで、Q は流量、A は断面積、V は速度です。圧力降下は速度とともに指数関数的に増加するため (Darcy-Weisbach の式)、パイプ直径が大きくなると、必要なポンピング エネルギーは減少しますが、材料費と設置コストが増加します。最適なパイプ サイズにより、総ライフサイクル コストが最小限に抑えられます。
パイプ重量の計算
単位長さあたりの鋼管の重量は、次の式を使用して計算されます: W=(OD - WT) x WT x 0.02466。ここで、W の単位は kg/m、OD は外径 (mm)、WT は肉厚 (mm) です。係数 0.02466 は鋼材の密度 (7850 kg/m3) を表します。たとえば、4 インチ SCH 40 パイプ (外径 114.3 mm、幅 6.02 mm) の単位重量は (114.3 - 6.02) x 6.02 x 0.02466=16.08 kg/m です。ステンレス鋼の場合、密度はわずかに高い (7930 kg/m3) ため、係数は 0.02491 になります。この重量計算は、構造荷重の計算、輸送物流、および材料の原価計算に不可欠です。
規格間のサイズの違い
ASME B36.10 および B36.19 は最も広く参照されているパイプ サイズ規格ですが、他の地域では異なる規格が使用されています。 EN 10220 および EN 1127 は、メートル法による外径でヨーロッパのパイプ サイズを定義していますが、サイズによっては ASME 値と若干異なる場合があります。 JIS G3452 および G3454 では、通常 ASME OD に従う日本のパイプ サイズが使用されていますが、肉厚スケジュールが異なります。 GB/T 17395 および GB/T 8163 は中国のパイプ サイズを定義しており、ほとんどの一般的なサイズは ASME 規格に準拠しています。異なる規格のパイプを接続すると寸法の不一致が生じる可能性があるため、プロジェクトのパイプを注文するときは必ず準拠規格を指定してください。
配管サイズの問い合わせ方法
見積もりをリクエストするときは、必ず以下を指定してください: 呼び径 (NB または DN)、パイプスケジュール (例: SCH 40)、材料グレード (例: A106 Gr.B)、長さ (ランダムまたは固定、通常は 6m または 12m)、適用される規格 (ASTM、EN、JIS、または GB)。 -標準サイズ以外の場合は、必要な実際の外径と壁の厚さを入力してください。メーカーパイプは、すべての標準スケジュールで 1/2 インチから 48 インチのパイプを供給しており、特別なプロジェクトの非標準サイズにも対応できます。-
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