حجم الأنبوب الاسمي

المقاس الاسمي للأنابيب ( NPS ) هو مجموعة من المقاسات القياسية في أمريكا الشمالية للأنابيب المستخدمة في الضغوط ودرجات الحرارة العالية أو المنخفضة. [ 1 ] يشير مصطلح "اسمي" إلى الأنبوب بشكل عام، ويحدد قطر الفتحة برقم غير بُعدي (على سبيل المثال، "أنبوب فولاذي اسمي 2 بوصة" يشمل أنواعًا عديدة من الأنابيب الفولاذية، والمعيار الوحيد المشترك بينها هو قطر خارجي يبلغ 2.375 بوصة (60.3 مم) ). يتم تحديد الأنبوب المحدد بقطره ورقم غير بُعدي آخر لسمك الجدار يُشار إليه باسم الجدول (Sched. أو Sch.، على سبيل المثال، "أنبوب بقطر 2 بوصة، الجدول 40"). غالبًا ما يُطلق على NPS خطأً اسم " المقاس الوطني للأنابيب "، وذلك بسبب الخلط بينه وبين المعيار الأمريكي لخيوط الأنابيب، " الأنابيب المستقيمة الوطنية "، والذي يُختصر أيضًا إلى NPS . التسمية الأوروبية والدولية المكافئة لـ NPS هي DN ( القطر الاسمي ) ، حيث تُقاس المقاسات بالملليمترات . انظر ISO 6708. [ 2 ] كما يتم استخدام مصطلح NB ، الذي يرمز إلى القطر الاسمي ، بشكل متكرر بالتبادل مع DN . 

في مارس 1927، أذنت جمعية المعايير الأمريكية بتشكيل لجنة لتوحيد أبعاد أنابيب الصلب والحديد المطاوع . في ذلك الوقت، كان عدد محدود من سماكات الجدران مستخدمًا: الوزن القياسي (STD)، والوزن فائق القوة (XS)، والوزن فائق القوة المزدوج (XXS)، استنادًا إلى نظام قياس أنابيب الحديد (IPS) المُستخدم آنذاك. مع ذلك، لم تكن هذه الأحجام الثلاثة مناسبة لجميع التطبيقات. وفي عام 1939، كان يُؤمل أن يتم التخلص تدريجيًا من تسميات STD وXS وXXS من خلال أرقام الجداول؛ إلا أن هذه المصطلحات الأصلية لا تزال شائعة الاستخدام حتى اليوم (مع أنها تُشار إليها أحيانًا بالقياسي، وفائق الثقل (XH) ، وفائق الثقل المزدوج (XXH) ، على التوالي). منذ وضع الجداول الأصلية، أُجريت العديد من المراجعات والإضافات على جداول أحجام الأنابيب بناءً على الاستخدام الصناعي ومعايير معهد البترول الأمريكي ( API) والجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM ) وغيرها. [ 3 ]

سمحت أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، التي شاع استخدامها في منتصف القرن العشرين، باستخدام جدران أنابيب أرق مع تقليل مخاطر التلف الناتج عن التآكل. وبحلول عام ١٩٤٩، تم ابتكار جداول 5S و10S ذات الجدران الأرق، والتي استندت إلى متطلبات الضغط المعدلة لأقرب رقم BWG ، وتلتها أحجام أخرى من فئة "S" لاحقًا. ونظرًا لجدرانها الرقيقة، لا يمكن ربط أحجام "S" الأصغر معًا وفقًا لمعيار ASME، [ ٤ ] بل يجب لحامها بالانصهار ، أو لحامها بالنحاس، أو تشكيل أخاديد بالدرفلة، أو ربطها بوصلات ضغط.

طلب

استنادًا إلى القطر الاسمي للأنبوب (NPS) وجدوله، [ 5 ] يمكن الحصول على القطر الخارجي للأنبوب (OD) وسماكة جداره من جداول مرجعية مثل الجداول أدناه، والتي تستند إلى معايير ASME B36.10M وB36.19M. على سبيل المثال، يبلغ القطر الخارجي لأنبوب NPS 14 Sch 40 حوالي 14 بوصة (360 مم) وسماكة جداره 0.437 بوصة (11.1 مم) . مع ذلك، لا تتساوى قيم NPS وOD دائمًا، مما قد يُسبب بعض الالتباس.  

  • بالنسبة للأنابيب ذات القطر الاسمي من 1/8 إلى 12 بوصة، تختلف قيم القطر الاسمي عن القطر الخارجي. على سبيل المثال، يبلغ القطر الخارجي لأنبوب ذي قطر اسمي 12 بوصة 12.75 بوصة (324 مم) . لمعرفة القطر الخارجي الفعلي لكل قيمة من قيم القطر الاسمي، يُرجى الرجوع إلى الجداول أدناه. (لاحظ أنه بالنسبة للأنابيب ، يشير المقاس إلى الأبعاد الفعلية، وليس الاسمية). 
  • بالنسبة للأنابيب ذات القطر الاسمي 14 بوصة فأكثر، تتساوى قيم القطر الاسمي مع القطر الخارجي. بمعنى آخر، يبلغ القطر الخارجي لأنبوب ذي قطر اسمي 14 بوصة 14 بوصة (360 مم) . 

يعود سبب التباين في قيم NPS من 1/8 إلى 12 بوصة إلى أن هذه القيم كانت تُحدد في الأصل لإعطاء نفس القطر الداخلي (ID) بناءً على سماكات الجدران القياسية في ذلك الوقت. ومع ذلك، مع تطور مجموعة سماكات الجدران المتاحة، تغير القطر الداخلي، وأصبحت قيمة NPS مرتبطة بشكل غير مباشر فقط بالقطر الداخلي والقطر الخارجي. 

بالنسبة لقطر اسمي محدد (NPS)، يظل القطر الخارجي ثابتًا ويزداد سمك الجدار مع الجدول الزمني. بالنسبة لجدول زمني محدد، يزداد القطر الخارجي مع زيادة القطر الاسمي (NPS) بينما يظل سمك الجدار ثابتًا أو يزداد. باستخدام المعادلات والقواعد الواردة في معيار ASME B31.3 لأنابيب العمليات، يمكن إثبات أن تصنيف الضغط ينخفض ​​مع زيادة القطر الاسمي (NPS) بينما يظل الجدول الزمني ثابتًا. [ أ ]

تستخدم بعض المواصفات جداول أنابيب تُسمى الجدار القياسي (STD) والجدار فائق القوة (XS) والجدار فائق القوة المزدوج (XXS)، مع أن هذه الجداول تنتمي في الواقع إلى نظام أقدم يُسمى حجم أنابيب الحديد (IPS). رقم IPS هو نفسه رقم NPS. يُطابق STD الجدول 40S، ويُطابق 40S الجدول 40 للأنابيب ذات NPS من 1/8 بوصة إلى 10 بوصات شاملةً. يُطابق XS الجدول 80S، ويُطابق 80S الجدول 80 للأنابيب ذات NPS من 1/8 بوصة إلى 8 بوصات شاملةً. يكون جدار XXS أكثر سمكًا من الجدول 160 للأنابيب ذات NPS من 1/8 بوصة إلى 6 بوصات شاملةً ، ويكون جدار الجدول 160 أكثر سمكًا من جدار XXS للأنابيب ذات NPS 8 بوصات فأكثر.   

اختبار الانسداد أو اختبار الكرة

عند لحام أو ثني الأنابيب، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا لفحص الانسدادات، وعدم المحاذاة، والبيضاوية، ومطابقة أبعاد خرزة اللحام هي تمرير كرة مستديرة عبر ملف الأنبوب أو الدائرة. إذا كان المطلوب قياس البعد الداخلي للأنبوب، فيجب طرح خرزة اللحام، إن أمكن. عادةً، يجب ألا يتجاوز هامش التفاوت المسموح به للكرة 1 مليمتر (0.039 بوصة) . تُقاس البيضاوية المسموح بها لأي أنبوب على بُعده الداخلي؛ وعادةً ما تُقبل نسبة بيضاوية تتراوح بين 5% و10%. إذا لم يُجرَ أي اختبار آخر للتحقق من البيضاوية أو الانسدادات، فيجب اعتبار هذا الاختبار متطلبًا قياسيًا. لا يُمكن استخدام اختبار التدفق بدلاً من اختبار الانسداد أو اختبار الكرة. راجع جدول أبعاد الأنابيب، أو المواصفة ASME B36.10M أو B36.19M، لمعرفة أبعاد الأنابيب لكل جدول. 

تتوفر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في أغلب الأحيان بأحجام قياسية (يُشار إليها بالرمز S ؛ على سبيل المثال، NPS Sch 10S ). ومع ذلك، يمكن أن تتوفر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أيضاً بجداول أخرى.

يتم تصنيع كل من أنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) وأنابيب البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC) بأحجام NPS.

جداول صافي نقاط الترويج (NPS) للأحجام المختارة

من NPS 1/8 إلى NPS 3 + 1/2

لا يتطابق القطر الاسمي (DN) تمامًا مع المقاسات بالملليمترات، لأن معيار ISO 6708 يُعرّفه على أنه مواصفة بلا أبعاد، ترتبط بالقطر بشكل غير مباشر. توفر مقاسات ISO 6708 اسمًا متريًا للمقاسات الموجودة بالبوصة، مما ينتج عنه تطابق تام بين مقاسات NPS وDN. لا يتضمن معيار ISO 6708 قيمًا للقطرين "DN 6  " أو "DN  8"، بينما يُدرج معيار ASME B36.10M هذين القطرين . كذلك، يُحدد المعيار الأوروبي EN 12 516-1 (الصمامات الصناعية - قوة تصميم الغلاف - الجزء 1: طريقة جدولة أغلفة الصمامات الفولاذية) الأبعاد "DN 6" و"DN 8 " ، وما يُعادلها على التوالي NPS 1/8 و NPS 1/4 .        

NPS [ 7 ]دي إن

(بدون أبعاد)

القطر الخارجي [بوصة (مم)]سمك الجدار [بوصة (مم)]
المدرسة 5المدرسة 10/10الجدول 30Sch. 40s/40 /STDSch. 80s/80 /XSالجدول 120الجدول 160XXS
1/860.405 (10.29) [ 8 ]0.035 (0.89)0.049 (1.24)0.057 (1.45)0.068 (1.73)0.095 (2.41)
ربع80.540 (13.72)0.049 (1.24)0.065 (1.65)0.073 (1.85)0.088 (2.24)0.119 (3.02)
3/8100.675 (17.15)0.049 (1.24)0.065 (1.65)0.073 (1.85)0.091 (2.31)0.126 (3.20)
نصف150.840 (21.34)0.065 (1.65)0.083 (2.11)0.095 (2.41)0.109 (2.77)0.147 (3.73)0.188 (4.78)0.294 (7.47)
3/4201.050 (26.67)0.065 (1.65)0.083 (2.11)0.095 (2.41)0.113 (2.87)0.154 (3.91)0.219 (5.56)0.308 (7.82)
1251.315 (33.40)0.065 (1.65)0.109 (2.77)0.114 (2.90)0.133 (3.38)0.179 (4.55)0.250 (6.35)0.358 (9.09)
1 + 1 4321.660 (42.16)0.065 (1.65)0.109 (2.77)0.117 (2.97)0.140 (3.56)0.191 (4.85)0.250 (6.35)0.382 (9.70)
1 + 1 2401.900 (48.26)0.065 (1.65)0.109 (2.77)0.125 (3.18)0.145 (3.68)0.200 (5.08)0.281 (7.14)0.400 (10.16)
2502.375 (60.33)0.065 (1.65)0.109 (2.77)0.125 (3.18)0.154 (3.91)0.218 (5.54)0.344 (8.74)0.436 (11.07)
2 + 1 2652.875 (73.03)0.083 (2.11)0.120 (3.05)0.188 (4.78)0.203 (5.16)0.276 (7.01)0.300 (7.62)0.375 (9.53)0.552 (14.02)
3803.500 (88.90)0.083 (2.11)0.120 (3.05)0.188 (4.78)0.216 (5.49)0.300 (7.62)0.350 (8.89)0.438 (11.13)0.600 (15.24)
3 + 1 2904.000 (101.60)0.083 (2.11)0.120 (3.05)0.188 (4.78)0.226 (5.74)0.318 (8.08)0.636 (16.15)

التفاوت المسموح به: التفاوت المسموح به في القطر الخارجي للأنبوب هو + 1/64 بوصة (0.016 بوصة ؛ 0.40 مم) ، - 1/32 بوصة (0.031 بوصة ؛ 0.79 مم) . [ 9 ]    

وفقًا لمعيار ASME B36.10M -2018، يتم تقريب سمك جدار الأنابيب إلى أقرب 0.01 مم (0.00039 بوصة) ، عند تحويل سمك الجدار من البوصة إلى المليمتر.  

من NPS 4 إلى NPS 9

NPS [ 10 ]DN [ 2 ]القطر الخارجي [بوصة (مم)]سمك الجدار [بوصة (مم)]
المدرسة 5المدرسة 10/10الجدول 20الجدول 30Sch. 40s/40 /STDالجدول 60Sch. 80s/80 /XSالجدول 100الجدول 120الجدول 140الجدول 160XXS [ 10 ]
41004.500 (114.30)0.083 (2.11)0.120 (3.05)0.188 (4.78)0.237 (6.02)0.337 (8.56)0.437 (11.10)0.531 (13.49)0.674 (17.12)
4 + 1 21155.000 (127.00)0.247 (6.27)0.355 (9.02)0.710 (18.03)
51255.563 (141.30)0.109 (2.77)0.134 (3.40)0.258 (6.55)0.375 (9.53)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.750 (19.05)
61506.625 (168.28)0.109 (2.77)0.134 (3.40)0.280 (7.11)0.432 (10.97)0.562 (14.27)0.719 (18.26)0.864 (21.95)
77.625 (193.68)0.301 (7.65)0.500 (12.70)0.875 (22.23)
82008.625 (219.08)0.109 (2.77)0.148 (3.76)0.250 (6.35)0.277 (7.04)0.322 (8.18)0.406 (10.31)0.500 (12.70)0.593 (15.06)0.719 (18.26)0.812 (20.62)0.906 (23.01)0.875 (22.23)
99.625 (244.48)0.342 (8.69)0.500 (12.70)

من NPS 10 إلى NPS 24

NPS [ 10 ]DN [ 2 ]القطر الخارجي [بوصة (مم)]سمك الجدار [بوصة (مم)]
المدرسة 5الجدول 10المدرسة 10الجدول 20الجدول 30المدرسة القياسية/40S
1025010.75 (273.05)0.134 (3.40)0.165 (4.19)0.165 (4.191)0.250 (6.35)0.307 (7.80)0.365 (9.27)
1230012.75 (323.85)0.156 (3.96)0.180 (4.57)0.180 (4.572)0.250 (6.35)0.330 (8.38)0.375 (9.53)
1435014.00 (355.60)0.156 (3.96)0.250 (6.35)0.188 (4.775)0.312 (7.92)0.375 (9.53)0.375 (9.53)
1640016.00 (406.40)0.165 (4.19)0.250 (6.35)0.188 (4.775)0.312 (7.92)0.375 (9.53)0.375 (9.53)
1845018.00 (457.20)0.165 (4.19)0.250 (6.35)0.188 (4.775)0.312 (7.92)0.437 (11.10)0.375 (9.53)
2050020.00 (508.00)0.188 (4.78)0.250 (6.35)0.218 (5.537)0.375 (9.53)0.500 (12.70)0.375 (9.53)
2255022.00 (558.80)0.188 (4.78)0.250 (6.35)0.218 (5.537)0.375 (9.53)0.500 (12.70)0.375 (9.53)
2460024.00 (609.60)0.218 (5.54)0.250 (6.35)0.250 (6.350)0.375 (9.53)0.562 (14.27)0.375 (9.53)
NPS [ 10 ]DN [ 2 ]سمك الجدار [بوصة (مم)]
الجدول 40الجدول 60مقاس 80/XSالجدول 80الجدول 100الجدول 120الجدول 140الجدول 160
102500.365 (9.27)0.500 (12.70)0.500 (12.70)0.594 (15.09)0.718 (18.24)0.843 (21.41)1.000 (25.40)1.125 (28.58)
123000.406 (10.31)0.562 (14.27)0.500 (12.70)0.687 (17.45)0.843 (21.41)1.000 (25.40)1.125 (28.58)1.312 (33.32)
143500.437 (11.10)0.593 (15.06)0.500 (12.70)0.750 (19.05)0.937 (23.80)1.093 (27.76)1.250 (31.75)1.406 (35.71)
164000.500 (12.70)0.656 (16.66)0.500 (12.70)0.843 (21.41)1.031 (26.19)1.218 (30.94)1.437 (36.50)1.594 (40.49)
184500.562 (14.27)0.750 (19.05)0.500 (12.70)0.937 (23.80)1.156 (29.36)1.375 (34.93)1.562 (39.67)1.781 (45.24)
205000.593 (15.06)0.812 (20.62)0.500 (12.70)1.031 (26.19)1.280 (32.51)1.500 (38.10)1.750 (44.45)1.968 (49.99)
225500.875 (22.23)0.500 (12.70)1.125 (28.58)1.375 (34.93)1.625 (41.28)1.875 (47.63)2.125 (53.98)
246000.687 (17.45)0.968 (24.59)0.500 (12.70)1.218 (30.94)1.531 (38.89)1.812 (46.02)2.062 (52.37)2.343 (59.51)

من NPS 26 إلى NPS 36

NPS [ 10 ]DN [ 2 ]القطر الخارجي [بوصة (مم)]سمك الجدار [بوصة (مم)]
المدرسة 5Sالجدول 10Sالجدول 10Sch. 20/XSالجدول 30Sch. 40s/Std.الجدول 40
2665026.000 (660.40)0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.375 (9.53)
2870028.000 (711.20)؟0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.375 (9.53)
3075030.000 (762.00)0.250 (6.35)0.312 (7.92)0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.375 (9.53)
3280032.000 (812.80)0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.375 (9.53)0.688 (17.48)
3485034.000 (863.60)0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.375 (9.53)0.688 (17.48)
3690036.000 (914.40)0.312 (7.92)0.500 (12.70)0.625 (15.88)0.375 (9.53)0.750 (19.05)

أحجام إضافية (NPS)

خدمة المتنزهات الوطنية
DN [ 2 ]القطر الخارجي [بوصة (مم)]سمك الجدار [بوصة (مم)]
الوزن القياسيالمدرسة XSSch. XXS
40100040.000 (1,016.00)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
42105042.000 (1,066.80)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
44110044.000 (1,117.60)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
46115046.000 (1,168.40)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
48120048.000 (1,219.20)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
52130052.000 (1,320.80)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
56140056.000 (1,422.40)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
60150060.000 (1,524.00)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
64160064.000 (1,625.60)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
68170068.000 (1,727.20)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
72180072.000 (1,828.80)0.375 (9.53)0.500 (12.70)1.000 (25.40)
76190076.000 (1,930.40)
80200080.000 (2,032.00)
88220088.000 (2,235.20)
92230092.000 (2,336.80)
96240096.000 (2,438.40)
1002500100.000 (2,540.00)
1042600104.000 (2,641.60)
1082700108.000 (2,743.20)

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. هذا يتعارض مع دليل الأنابيب ، الذي ينص على أنه يمكن تحويل رقم الجدول إلى ضغط عن طريق قسمة الجدول على 1000 وضرب الناتج في الإجهاد المسموح به للمادة. [ 6 ]

مراجع

  1. ASME B36.10 ، ص. 1.
  2. 1 2 3 4 5 6 NPS – "الحجم الاسمي للأنبوب" و DN – "القطر الاسمي" ، EngineeringToolbox.com
  3. ASME B36.10 ، ص. iv.
  4. ASME B36.19 ، ص. iv.
  5. "مخطط جدول الأنابيب" . أنابيب فولاذية عالية السرعة .
  6. نايار 2000 .
  7. ASME B36.10M-2015: أنابيب الصلب الملحومة وغير الملحومة. ASME.
  8. "دليل شامل لأحجام الأنابيب وجداولها - مخطط جيب مجاني" . مهندس هارد هات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2017 .
  9. A999 2014 .
  10. 1 2 3 4 5 جدول جداول الأنابيب من موقع EngineersEdge.com.

فهرس

  • ASTM A999 / A999M 14 المواصفة القياسية للمتطلبات العامة لأنابيب السبائك والفولاذ المقاوم للصدأ  ، ASTM International، 2014، doi : 10.1520/A0999_A0999M
  • نايار، موهيندر ل. (2000). "A1". في نايار، موهيندر ل. (محرر). دليل آلات النفخ (  الطبعة السابعة). نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 0-07-047106-1.
  • أنبوب فولاذي ملحوم وغير ملحوم B36.10M . الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. 2015. ISBN 9780791870273تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-10-02 .
  • أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ B36.19M . الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. 2004. ISBN 0791829170تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-10-02 .