電縫鋼管の標準寸法とサイズ範囲

外径範囲ERWパイプ

パイプの呼び径と実際の外径

配管システムでは、公称パイプ サイズ (NPS) は内径の直接測定ではなく、標準化された指定です。より小さいサイズの場合、外径は一定のままですが、肉厚はスケジュールの分類に従って変わります。より大きな直径の場合、外径は呼び径に直接増加します。

ERW パイプは通常、機械システムで使用される小径から送電パイプラインに適した大径まで製造されています。一般的な外径範囲は、約 1/2 インチ (21.3 mm) から最大 24 インチ (610 mm) まで、またはミルの能力に応じてさらに大きくなります。

小型の ERW パイプは建築設備や構造フレームワークによく使用され、中径および大径の ERW パイプは流体輸送やエネルギー パイプラインに広く使用されます。

寸法許容差

寸法精度は ERW 製造の決定的な利点です。成形時や溶接時には外径公差、肉厚ばらつき、真直度などを厳密に管理します。厳しい公差により、フィッティング、フランジ、ねじ接続または溶接接続との互換性が保証されます。

次の表は、広く採用されている規格に従った一般的な呼びサイズと対応する外径をまとめたものです。

この寸法システムにより、パイプのサイジングと継手の互換性における世界的な均一性が保証されます。

肉厚シリーズとスケジュール分類

スケジュール(Sch)システム

肉厚はスケジュール (Sch) システムに基づいて分類されます。スケジュール番号は相対的な壁の厚さを示し、スケジュール番号が大きいほど壁が厚く、圧力容量が大きくなります。一般的なスケジュールには、Sch 10、Sch 20、Sch 40、Sch 80、Sch 160、および XS (Extra Strong) が含まれます。

特定の公称パイプ サイズの場合、スケジュールを増やすと、外径を一定に保ちながら壁の厚さが増加します。この設計アプローチにより、エンジニアは接続寸法を変更せずに適切な圧力定格を選択できます。

たとえば、Sch 40 の 4 インチ パイプは、外径が同じ 114.3 mm であるにもかかわらず、Sch 80 の 4 インチ パイプよりも肉厚が薄くなっています。

肉厚範囲

ERW パイプの壁の厚さは、通常、軽機械チューブの約 1.5 mm から、頑丈なパイプライン用途の 25 mm 以上までの範囲です。-壁が厚いと耐破裂性と構造強度が向上しますが、重量とコストが増加します。

次の表は、選択した公称サイズとスケジュールの代表的な肉厚値を示しています。

このスケジュールベースのシステムにより、全体の配管レイアウトを変更することなく、設計に柔軟性がもたらされます。{0}

重量の計算方法

理論上の重みの計算式

ERW パイプの理論重量は、外径と肉厚に基づいた幾何学的公式を使用して計算できます。メートル単位で表すと、簡略化された式は次のようになります。

重量 (kg/m)=0.02466 × (OD − t) × t

ここで、OD は外径をミリメートルで表し、t は壁の厚さをミリメートルで表します。この計算式は、炭素鋼の密度を約 7.85 g/cm3 と仮定しています。

正確な重量計算は、構造荷重解析、輸送計画、コスト見積もりに不可欠です。パイプが重いと、より強力なサポートが必要となり、設置が複雑になります。

重量変動の実際的な意味

スケジュールが増えると体重も比例して増えます。パイプが太いと耐圧性が高くなりますが、材料の消費量とプロジェクト費用も増加します。エンジニアは壁の厚さを選択する際に、安全要件と経済的考慮事項のバランスを取る必要があります。

一般的な標準サイズのシステム

ASME および ASTM システム

ASME B36.10M は炭素鋼パイプの寸法を規定し、ASME B36.19M はステンレス鋼に適用されます。これらの規格は、呼びサイズ、外径、およびスケジュールシリーズを定義します。 ASTM 仕様では、材料特性を指定する際にこれらの寸法システムを参照します。

ラインパイプ用APIシステム

パイプライン アプリケーションの場合、API 5L は寸法パラメータと公差を標準化します。石油やガスの輸送に使用される大口径の ERW パイプは、一般に、真円度や肉厚の均一性の厳格な管理など、API の寸法ガイドラインに従っています。

世界的な標準化により、さまざまな地域で製造された ERW パイプが世界中の継手、バルブ、エンジニアリング設計と互換性を保つことが保証されます。

寸法と性能の関係

外径は流量と構造剛性に影響します。壁の厚さは内圧抵抗と崩壊強度を決定します。スケジュール分類により、パイプの強度を動作条件に適合させる体系的な方法が提供されます。重量は、設置、サポート設計、およびプロジェクト全体の経済性に影響します。

したがって、寸法の選択は、機械工学、流体力学、コストの最適化を含む多分野にわたる決定となります。

結論

ERW パイプの標準寸法とサイズ範囲は、外径、肉厚、スケジュール分類、重量計算を規制する国際的に認められたシステムによって定義されています。 ERW パイプは通常、建築サービスで使用される小径からエネルギー伝達に使用される大径まで多岐にわたります。スケジュール システムにより、外形寸法を変更せずに柔軟な強度選択が可能になり、重量計算により構造計画と物流計画がサポートされます。これらの寸法パラメータと標準サイズのフレームワークを理解することで、エンジニアは幅広い産業用途向けに、安全で効率的かつコスト効率の高い配管システムを設計できます。{3}