ما هو جدول الأنابيب؟ شرح تصنيف سمك جدار الأنابيب
جدول الأنابيب (SCH) هو نظام تحديد سمك الجدار الموحد للأنابيب الفولاذية، المحدد بواسطة ASME B36.10 لأنابيب الكربون وسبائك الصلب، وASME B36.19 لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. تم تطوير نظام الجدول الزمني لتوفير طريقة منهجية لتحديد سماكة جدار الأنابيب عبر الأحجام الاسمية المختلفة، مما يضمن إمكانية التبادل وقدرة الضغط المتوقعة. كلما زاد رقم الجدول الزمني، كلما كان جدار الأنبوب أكثر سمكًا لقطر اسمي معين.
يرتبط أصل نظام الترقيم الجدولي بمعادلة تصنيف الضغط التقريبية: Sch=1000 x P/S، حيث P هو الضغط الداخلي المسموح به بـ psi وS هو إجهاد الألياف المسموح به بـ psi. على سبيل المثال، تم تصميم SCH 40 في الأصل لضغط عمل يبلغ 400 رطل لكل بوصة مربعة عند مستوى ضغط يبلغ 10000 رطل لكل بوصة مربعة. في حين تغيرت قيم الضغط المسموح بها الحديثة، تظل أرقام الجدول كتسميات موحدة. يعد فهم هذه العلاقة أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين عند اختيار الأنابيب لظروف ضغط ودرجة حرارة محددة.
سمك الجدار يحدد بشكل مباشر قدرة احتواء الضغط للأنبوب. يوفر الجدار السميك معدل ضغط أعلى ولكنه يضيف وزنًا وتكلفة. يسمح نظام الجدول الزمني للمهندسين بتحديد التوازن الأمثل بين قدرة الضغط والاقتصاد. للحصول على حسابات مفصلة لتصنيف الضغط، راجع دليل تصنيف ضغط الأنابيب الخاص بنا.
مخطط جدول الأنابيب الكامل (SCH 5S - SCH XXS)
أنبوب ذو تجويف صغير (1/2 بوصة - 4")
| ملحوظة (بوصة) | الاسم المميز | التطوير التنظيمي (مم) | SCH 40 بالوزن (مم) | SCH 80 بالوزن (مم) | SCH 160 بالوزن (مم) | XXS بالوزن (مم) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1/2" | 15 | 21.3 | 2.77 | 3.73 | 4.78 | 7.47 |
| 3/4" | 20 | 26.7 | 2.87 | 3.91 | 5.56 | 7.82 |
| 1" | 25 | 33.4 | 3.38 | 4.55 | 6.35 | 9.09 |
| 1-1/2" | 40 | 48.3 | 3.68 | 5.08 | 7.14 | 10.16 |
| 2" | 50 | 60.3 | 3.91 | 5.54 | 8.74 | 11.07 |
| 3" | 80 | 88.9 | 5.49 | 7.62 | 11.13 | 15.24 |
| 4" | 100 | 114.3 | 6.02 | 8.56 | 13.49 | 17.12 |
أنبوب متوسط التجويف (6 بوصة - 24")
| ملحوظة (بوصة) | الاسم المميز | التطوير التنظيمي (مم) | SCH 40 بالوزن (مم) | SCH 80 بالوزن (مم) | SCH 120 بالوزن (مم) |
|---|---|---|---|---|---|
| 6" | 150 | 168.3 | 7.11 | 10.97 | 14.27 |
| 8" | 200 | 219.1 | 8.18 | 12.70 | 15.09 |
| 10" | 250 | 273.1 | 9.27 | 12.70 | 15.09 |
| 12" | 300 | 323.9 | 9.53 | 12.70 | 15.09 |
| 16" | 400 | 406.4 | 9.53 | 12.70 | 16.66 |
| 20" | 500 | 508.0 | 9.53 | 12.70 | 19.05 |
| 24" | 600 | 609.6 | 9.53 | 12.70 | 20.62 |
أنبوب ذو تجويف كبير (26 بوصة - 48")
بالنسبة للأنابيب الأكبر من 24 بوصة، يتغير نظام الجدول. ويتم تحديد سمك الجدار على أنه SCH 20، وSCH 30، وSCH 40، وSCH 60، وSCH 80، وSCH 100. ويتم إنتاج هذه الأحجام الأكبر عادةً كأنبوب ملحوم (LSAW أو SSAW) نظرًا لأن التصنيع السلس يصبح غير عملي فوق 24 بوصة OD. تعتبر قيم سمك الجدار للأنابيب ذات القطر الكبير أقل توحيدًا، ويجب على المشترين الرجوع إلى مواصفات المشروع المحددة. توفر شركة ManufacturerPipe أنابيب ذات قطر كبير يصل إلى 48 بوصة OD بسماكة جدار تتراوح من 6.35 مم إلى 25.4 مم.
SCH 40 مقابل SCH 80 مقارنة مفصلة
SCH 40 هو جدول الأنابيب الأكثر شيوعًا في التطبيقات الصناعية. إنه يعادل تعيين سمك الجدار "القياسي" (STD) التاريخي للأحجام التي تصل إلى 10"، على الرغم من أن سمك الجدار الذي يزيد عن 10" STD له سمك جدار مختلف عن SCH 40. يوفر SCH 40 قدرة ضغط كافية لمعظم تطبيقات الخدمة العامة ويقدم أفضل قيمة إجمالية من حيث نسبة القوة -إلى-الوزن. وهو مخصص لأنظمة المياه والهواء المضغوط والبخار (الضغط المنخفض إلى المتوسط) والتطبيقات الهيكلية العامة.
يوفر SCH 80، المعروف تاريخيًا باسم "Extra Strong" (XS) للأحجام الصغيرة، جدرانًا أكثر سمكًا بنسبة 30-80% تقريبًا من SCH 40 اعتمادًا على الحجم. يُترجم سمك الجدار المتزايد هذا مباشرةً إلى ضغوط عمل أعلى. على سبيل المثال، يحتوي أنبوب الفولاذ الكربوني SCH 80 مقاس 2 بوصة على ضغط تشغيل يبلغ حوالي 1.5 مرة من SCH 40. ويتم اختيار SCH 80 للأنظمة الهيدروليكية عالية الضغط، وخطوط البخار التي تزيد عن 300 رطل لكل بوصة مربعة، وظروف الخدمة القاسية، وحيث يلزم السماح بتآكل إضافي. عقوبة الوزن كبيرة: عادةً ما تكلف SCH 80 40-80٪ أكثر من SCH 40 لنفس الحجم الاسمي بسبب المادة الإضافية.
| المعلمة | سي إتش 40 | سي اتش 80 |
|---|---|---|
| سمك الجدار (4 بوصة ملحوظة) | 6.02 ملم | 8.56 ملم |
| الوزن (4 "ملحوظة) | 16.08 كجم/م | 22.32 كجم/م |
| ضغط العمل (4" A106 Gr.B) | ~15.5 ميجا باسكال | ~23.0 ميجا باسكال |
| التطبيق الأساسي | الأنابيب الصناعية العامة | أنظمة الضغط العالي-. |
مرجع سريع للجدول الزمني المشترك
إس سي إتش 5 إس / 10 إسهي أنحف جداول الجدران، وتستخدم بشكل أساسي لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في -التطبيقات الصحية وتجهيز الأغذية ذات الضغط المنخفض. تشير اللاحقة "S" إلى أن هذه الجداول خاصة بمعيار الفولاذ المقاوم للصدأ ASME B36.19. يعد SCH 5S شائعًا في خطوط الألبان والمشروبات حيث تكون سرعة التدفق معتدلة والضغط منخفضًا. يوفر SCH 10S قوة أكبر قليلاً مع الحفاظ على خفة الوزن وسهولة اللحام. لا يتم استخدام جداول الجدران الرقيقة-هذه عادةً لأنابيب الفولاذ الكربوني في تطبيقات الضغط.
سي إتش 40 / ستدهو سمك الجدار-المعياري للصناعة للأنابيب الصناعية العامة. إنه يمثل أفضل توازن بين سعة الضغط والوزن والتكلفة لمعظم التطبيقات. SCH 40 هي المواصفات الافتراضية لتوزيع المياه، وأنظمة الهواء المضغوط، والبخار ذو الضغط المتوسط-، والتطبيقات الهيكلية. إنه الجدول الزمني الأكثر شيوعًا في مخزون موزعي الأنابيب في جميع أنحاء العالم.
سي اتش 80 / اكس اسيوفر سمكًا إضافيًا للجدار لتطبيقات الضغط العالي. يتم تحديده عندما تتجاوز ضغوط العمل قدرات SCH 40، حيث تكون هناك حاجة إلى بدل إضافي للتآكل، أو عندما تتطلب متطلبات القوة الميكانيكية جدارًا أكثر سمكًا. XS (قوي جدًا) هو التسمية التقليدية التي تعادل تقريبًا SCH 80 للأحجام 8 بوصة وأصغر، على الرغم من أن العلاقة الدقيقة تختلف حسب الحجم.
سي إتش 160/XXSيمثل أكثر الجدران سمكًا في نظام الجدول القياسي. يوفر XXS (Double Extra Strong) أقصى سُمك للجدار متاح كمنتج قياسي. يتم استخدام هذه الجداول في تطبيقات الضغط العالي-العالي-، مثل الأنظمة الهيدروليكية، وخطوط حقن المواد الكيميائية ذات الضغط العالي-، والخدمة الحيوية التي تتطلب الحد الأقصى من هوامش الأمان. يمكن أن يكون الوزن لكل متر أكثر من ضعف وزن SCH 40 لنفس الحجم الاسمي.
جدول الاختلافات حسب المواد
يتم تحديد جداول أنابيب الفولاذ الكربوني بواسطة ASME B36.10، بينما تتبع جداول أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASME B36.19. يتمثل الاختلاف الرئيسي في أن جداول الفولاذ المقاوم للصدأ ذات اللاحقة "S" (SCH 5S، 10S، 40S، 80S) لها نفس الأقطار الخارجية مثل نظيراتها من الفولاذ الكربوني ولكن قد يكون لها سمك جدار مختلف. بالنسبة إلى SCH 40S وSCH 80S، تكون سُمك الجدار متطابقة مع الفولاذ الكربوني SCH 40 وSCH 80 للأحجام 12 بوصة أو أقل. ومع ذلك، بالنسبة إلى SCH 5S وSCH 10S، تكون سُمك الجدار الفولاذي المقاوم للصدأ أقل سمكًا من أي جدول من الصلب الكربوني، مما يعكس الاستخدام النموذجي للفولاذ المقاوم للصدأ في تطبيقات الخدمة الأخف-.
تشير اللاحقة "S" بوضوح إلى أن الجدول مأخوذ من معيار ASME B36.19. عند طلب أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، من المهم تحديد الجدول الزمني "S" لضمان توفير سمك الجدار الصحيح. على سبيل المثال، طلب "أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ SCH 10S 304L مقاس 4 بوصة" يضمن أن الأنبوب يتبع الجدار الرقيق لمعيار الفولاذ المقاوم للصدأ بدلاً من معيار الفولاذ الكربوني الأثقل.
كيفية اختيار جدول الأنابيب عن طريق الضغط
يتبع اختيار جدول الأنابيب بناءً على الضغط العلاقة الأساسية التي تحددها صيغة بارلو: t=(P x D) / (2S)، حيث t هو الحد الأدنى لسماكة الجدار، P هو ضغط التصميم، D هو القطر الخارجي، و S هو الضغط المسموح به عند درجة حرارة التصميم. بعد حساب الحد الأدنى المطلوب لسمك الجدار، يضيف المهندس بدل التآكل (عادةً 1.5-3.0 مم للصلب الكربوني) ويختار الجدول القياسي الأعلى التالي الذي يوفر إجمالي السمك المطلوب على الأقل.
يؤثر تخفيض درجة الحرارة بشكل كبير على قيم الإجهاد المسموح بها. يوفر القسم II من ASME، الجزء D، جداول الضغط المسموح بها لجميع مواد الأنابيب الشائعة عند درجات حرارة مختلفة. على سبيل المثال، A106 Gr.B لديه ضغط مسموح به يبلغ 137.9 ميجا باسكال عند 38 درجة ولكن فقط 68.9 ميجا باسكال عند 450 درجة. ويعني هذا التخفيض بنسبة 50% أن الأنبوب المناسب لدرجة الحرارة المحيطة قد يحتاج إلى جدول زمني أكثر سمكًا عند درجات حرارة مرتفعة. تحقق دائمًا من الضغط المسموح به عند درجة حرارة التشغيل القصوى قبل الانتهاء من اختيار الجدول الزمني.
عوامل السلامة مدمجة في قيم الضغط المسموح بها. يستخدم ASME B31.3 عامل أمان يبلغ حوالي 3.5 على قوة الشد القصوى لتحديد الضغط المسموح به. تشمل العوامل الإضافية عوامل الجودة للأنابيب الملحومة (عادةً 0.85-1.0 اعتمادًا على نوع اللحام ومستوى الفحص) وعوامل جودة الصب للتركيبات المصبوبة. تضمن هذه العوامل أن جدول الأنابيب المحدد يوفر هامشًا كافيًا ضد الفشل في ظل جميع ظروف التشغيل المتوقعة.
قائمة مراجعة اختيار جدول الأنابيب
الخطوة 1:تحديد ضغط التصميم ودرجة الحرارة للنظام. يتم تحديدها عادةً في مخطط الأنابيب والأجهزة (P&ID) أو ورقة بيانات العملية. الخطوة 2: تحديد مادة الأنابيب بناءً على توافق السوائل وحدود درجة الحرارة والمتطلبات الميكانيكية. الخطوة 3: ابحث عن الضغط المسموح به للمادة المحددة عند درجة حرارة التصميم من ASME القسم الثاني الجزء د. الخطوة 4: احسب الحد الأدنى المطلوب لسمك الجدار باستخدام صيغة بارلو، وأضف بدل التآكل، وحدد الجدول الذي يساوي الحد الأدنى لسمك الجدار (مع مراعاة تحمل التصنيع) أو يتجاوز القيمة المحسوبة.
قدرتنا على التوريد
توفر شركة ManufacturerPipe مجموعة كاملة من جداول الأنابيب بدءًا من SCH 5S وحتى XXS. تمتد قدرة الأنابيب غير الملحومة لدينا على SCH 40 إلى SCH 160 بأحجام تتراوح من 1/2 بوصة إلى 36 بوصة. يغطي إنتاج الأنابيب الملحومة لدينا SCH 5 إلى SCH 80 بأحجام تتراوح من 1/2 بوصة إلى 48 بوصة. كما نقدم أيضًا تخصيصًا غير قياسي لسمك الجدار للمشروعات الخاصة التي تتطلب أبعادًا متوسطة للجدار. يتم تزويد جميع الأنابيب بشهادات اختبار المطحنة الكاملة ويمكن فحصها بواسطة جهة خارجية-.
هل تحتاج إلى مساعدة في جدول الأنابيب؟
اتصل بفريقنا الهندسي للحصول على إرشادات الخبراء والأسعار التنافسية لجميع جداول الأنابيب من SCH 5S إلى XXS.
