パイプの寸法 NPS NBと壁厚さの説明ガイド

現代の産業システムでは管道ネットワークは生命体における血管システムに類似した重要なインフラとして機能し,石油化学製品から発電媒体まで重要な液体を輸送しますこれらのシステムの安全性,効率性,経済的可動性は,基本的に適切なパイプサイズ選択に依存します.間違ったパイプの寸法は,システムの性能低下を含む深刻な結果につながる可能性があります設備の損傷,安全事故などです.

この報告書は,パイプサイズ選択に関する包括的なガイドを提供し,基本概念,計算方法,選択原則,および応用事例をカバーしています.この分析は,北米で主流のノミナルパイプサイズ (NPS) システムに焦点を当て,欧州のノミナルボア (NB) システムと比較した.壁厚さスケジュール (Sch),材料の特性,接続方法,サポート設計の詳細な説明専門家に実践的な意思決定の枠組みを備えるために含まれています..

1.1 名目パイプサイズ (NPS) システム

北米で標準化されたNPSシステムは,高圧および低圧の両方の管の直径を識別するために,寸法のないインチベースの値を使用する.主要構成要素には以下が含まれます.

• NPS 値:パイプのおよそサイズを表すインチ式指定 (例えば,NPS 2,NPS 4)
• スケジュール (Sch):壁の厚さと耐圧容量を示します

鉄管のサイズ (IPS) 標準から生まれた初期のNPSパイプは標準化された壁厚さ (STD.WT) を備えていた.より厚いバリエーション (XS,XXS) が後になって,外径を恒定に保ちながら,より高圧アプリケーションのために開発された..

1.2 名目穴 (NB) システム

欧州の同値であるノミナル・ボア (NB) またはDN (diamètre nominal) は,ミリメートルベースのサイズを使用する.NPSと同様に,NB値は正確な内径ではなく推定値を表す.

1.3 外径 (OD)

ODは,壁厚さに関係なく,任意のNPSに対して一定であり,パイプ製造と互換性における主要な次元基準として機能する.

1.4 壁の厚さ

壁の厚さは直接圧力の収束能力を決定し,より高いスケジュール番号 (例えば,Sch. 40,Sch. 80,Sch. 160) は,より強い圧力の抵抗のためにより厚い壁を示しています.

2.1 NPSとODの関係

NPS 1/8 から NPS 12 までの場合,OD 値は数学的比率ではなく歴史的慣例に従います (例えば,NPS 2 = 2.375" OD).NPS 14 から上へは,NPS 値はインチで OD に等しい.

2.2 内径の計算

ID = OD - (2 × 壁厚さ) 同じNPSのスケジュール間の流量容量は,IDが異なるため,大きく異なります.

2.3 選定基準

リストの選択に影響を与える重要な要因:

• 動作圧:高圧では厚い壁が必要である (例えば,Sch.80 vs Sch.40).
• 温度の影響材料 の 耐久 性 は 高温 で 低下 し,厚い 壁 が 必要 と なり ます
• 液体の腐食性:攻撃的なメディアには腐食制限や特殊材料が必要かもしれない.
• セキュリティ・マーージンエンジニアリング基準は通常,保守的なスケジュール選択を義務付けます

4.1 接続方法

合体型の選択基準:

• 溶接:重要なサービスのための恒久的な高整合性接続
• フラング:メンテナンスのアクセスのための取り壊し可能な接続
• 糸付き:低コストの非重要な小孔管のオプション

4.2 サポートシステム

適切な距離とタイプ選択は,放たれを防止し,熱膨張ストレスを管理する.重要な要因には,パイプの重量,流体密度,地震/振動リスクが含まれます.

5.1 石油化学用途

高圧炭化水素サービスでは,通常,フルペネトレーション溶接を備えた80級以上の合金鋼管を使用し,腐食性流は,配列管または高級のステンレス鋼を使用することがあります.

5.2 発電システム

発電所の蒸気管には,500°C以上の温度と150バー以上の圧力に耐えられるクロム・モリブデン合金管 (Sch. 160) が必要です.

適切なパイプサイズには 水力学的な計算,機械的ストレス分析,材料科学が組み込まれ 安全で効率的なシステム運用を保証します将来のパイプシステムには,より優れた性能のためにスマートモニタリングと高度な複合材料がますます組み込まれます.