اسکجول لوله چیست

اسکجول لوله (pipe schedule) جدولی است که که مشخصات لوله ها با ضخامت های گوناگون در آن درج شده است. این جداول عمدتا از استانداردهای ANSI , ASME استخراج میگردد و کاربردهای روزمره بسیاری در واحدهای پایپینگ صنایع دارد. (پیش نیاز مطالعه: پایپینگ چیست؟)

توضیحات پایه : برای آنکه پی به مفهوم اسکجول لوله ببریم، ابتدا باید با مفهومی به نام NPS آشنا شویم ….

NPS یا ” اندازه اسمی لوله ” چیست؟

اندازه اسمی لوله ، Nominal Pipe Size) NPS) یک استاندارد آمریکایی است که برای لوله هایی که در دما و فشار های بالا و یا پایین کاربرد دارند. در اصل قبلا IPS بوده “Iron Pipe Size” که اخیرا به NPS تغییر نام یافته است.

سیستم IPS جهت تخصیص ابعاد و اندازه به لوله ها راه اندازی شد. اندازه ای که نمایانگر تقریبی قطر داخل متریال لوله بود که با واحد اینج اندازه گیری میشد. به عبارتی ، یک لوله IPS 6″ لوله ای است که قطر داخلی آن تقریبا 6 اینچ می باشد.

در آغاز هر سایز لوله برای داشتن یک ضخامت ساخته میشد تا اینکه بعد ها وزن و قطر خارجی لوله استاندارد شد.

در پاسخ به نیاز صنعت، جهت انتقال مایعات پر فشار، لوله ها با ضخامت های بیشتری تولید شد که با نام XS که مخفف Extra Strong یعنی (دارای استحکام زیاد) و یا لوله های XH که مخفف Extra Heavy یعنی فوق سنگین شناخته می شدند.

بعد ها و با افزایش توان تولید لوله های با ضخامت دیواره بیشتر، تقاضای صنایع نیز برای لوله های فشار بالا بیشتر شد. در نتیجه لوله ها با ضخامت و استحکام بالاتر  XXS که مخفف Double Extra Strong و یا XXH که مخفف Double Extra Heavy که به معنی (وزن 2 برابر) میباشد ساخته شدند .

اسکجول لوله ، رده لوله و یا Pipe Schedule ، به چه معناست ؟

در زمان IPS لوله ها فقط با سه ضخامت تولید میشدند. در ماه مارس سال 1927 انجمن استاندارد آمریکا صنایع را ممیزی نمود و اقدام به ایجاد یک سیستم جدید که ضخامت دیواره لوله برپایه ردیف های کوچکتر میان سایزی بود را بنیان گذاشت.

این سیستم جدید که بعد ها بنام NPS معروف شد جایگزین سیستم قدیمی تر IPS شد، اینچنین بود که واژه (SCH) برای ضخامت تعیین اندازه اسمی لوله ابداع شد. با الحاق شماره SCH به NPS , امروزه ما دامنه ضخامت لوله ها را با نام های زیر میشناسیم:

SCH 5, 5S, 10, 10S, 20, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140, 160, STD, XS and XXS

اندازه اسمی لوله (NPS) فقط یک تخصیص دهنده بدون اندازه برای سایز لوله ها میباشد؛ اندازه استاندارد لوله فقط هنگامی تعیین میشودکه NPS به همراه یک شماره مشخص شده و بدون ذکر علامت اینچ بیاید.برای مثال NPS 6 نمایانگر یک لوله با قطر خارجی 168.3mm میباشد.
ربط دادن NPS به قطر داخلی لوله آنهم با واحد اینچ بسیار بی ربط و بی معناست زیرا اندازه NPS 12 و لوله های کوچکتر از آن دارای قطر خارجی بزرگتری از اندازه اسمی تخصیص داده شده هستند. ولی برای NPS 14 و بزرگتر از آن ، NPS برابر با 14اینچ میباشد.
برای یک NPS داده شده ، قطر خارجی بدون تغییر باقی میماند ولی ضخامت دیواره لوله با افزایش شماره رده (SCH) زیاد میشود. در نتیجه : قطر داخلی لوله به ضخامت دیواره لوله و به شماره اسکجوئل (SCH) بستگی دارد.

اندازه لوله با دو واژه بدون شماره تعیین میگردد:
• اندازه اسمی لوله (NPS)
• رده (SCH)
و ارتباط بین این دو واژه هست که قطر داخلی یک لوله را مشخص می نماید.

اسکجول لوله در چه استانداردهایی مشخص شده است؟

اندازه لوله های استنلس استیل بوسیله استاندارد ASME B36.19 تعیین می گردند،  که قطر خارجی و شماره اسکجول لوله و ضخامت لوله را پوشش میدهد. (دانلود ASME B36.19)

توجه کنید که مطابق استاندارد ASME B36.19 درانتهای تمامی (شماره) ضخامت های لوله های استنلس استیل یک پسوند (S) قرار دارد و اندازه هایی که بدون پسوند (S) میباشند متعلق به استاندارد ASME B36.10 میباشند که برای لوله های کربن استیل در نظر گرفته شده است. (دانلود استاندارد ASME B36.10)

سازمان جهانی استاندارد ISO نیز یک سیستم تخصیص دهنده اندازه لوله بدون شماره را بکار میگیرد.قطر اسمی (DN) که مخفف Diameter Nominal در سیستم های متریک استفاده میشود. آن نیز استاندارد سایز لوله را وقتی که به همراه شماره مشخص تخصیص داده شده باشد نشان میدهد. البته بدون علامت (mm) . برای مثال DN 80 یک شماره معادل NPS 3 و تقریبا حدود 3 اینچ میباشد.

مثالهایی از داده های جدول پایپ اسکجوئل پایپینگ:

در تصاویر بالا، گوشه ای از جداول اسکجول لوله در دو استاندارد مذکور را مشاهده میکنید…

نکاتی که قابل ذکر است اینست در که در این دو استاندارد، در ویرایش 2018 ، هم قطر اسمی (DN) و هم سایز اسمی لوله (NPS) درج شده است. ولی در ویرایشهای قبلتر فقط NPS درج می شد.

به حرف S … پس از اسکجول لوله ( 40- 80 – و … ) در تصویر دوم توجه کنید. همانطور که گفتیم این حرف نشاندهنده متریال استنلس استیل لوله است که در B36.19 مشخص شده اند.

به قطر خارجی در اسکجول های متفاوت توجه کنید …. قطر خارجی ثابت، و با بالا رفتن سایز اسکجوئل، ضخامت دیواره، و به تبع آن، قطر داخلی تغییر می کند. به یک مثال دیگر از اندازه های قطر خارجی و رابطه آن با NPS را در زیر توجه کنید..

قطر خارجی واقعی در مقایسه با سایز اسمی لوله:

NPS 1  ————actual O.D= 1.5″ =(33.4 mm)
NPS 2 ————- actual O.D= 2.3 =(60.3 mm)
NPS 3 ————-actual O.D. = 3½” (88.9 mm)
NPS 4 ————actual O.D. = 4.1″ (114.3 mm)
NPS 12 ———actual O.D. = 12.3″ (323.9 mm)

در زیر شما میتوانید نمونه قطر واقعی داخلی (ID) لوله را با مقایسه داده های جدول پایپ اسکجوئل، پیدا کنید : (منظور از WT ، صخامت دیواره و منظور از OD ، قطر خارجی می باشد)

NPS 1-SCH 40 –>  O.D.33,4 mm – WT 3,38 mm = I.D. 26,64 mm
NPS 1-SCH 80 –> O.D.33,4 mm – WT 4,55 mm = I.D. 24,30 mm
NPS 1-SCH 160 –> O.D.33,4 mm – WT 6,35 mm = I.D. 20,70 mm

بنابر محاسبات انجام شده بالا هیچ یک از قطر های داخلی برابر یک اینچ واقعی نمیباشند. قطر داخلی با ضخامت دیواره لوله (WT) مشخص میگردد.

حقایقی که لازم است بدانید!

رده 40 , 80 خیلی به STD , XS نزدیک میباشد و در خیلی از اندازه ها یکسان میباشند.
NPS 12 وبالاتر ضخامت لوله بین رده 40 و رده STD متفاوت هستند. و از NPS 10 و بالاتر ضخامت لوله ها میان رده 80 و رده XS متفاوت میباشند. رده 10، 40، و 80 در خیلی از جاها مانند 10S, 40S, 80S میباشند.اما مراقب باشید از NPS 12 تا NPS22 ضخامت لوله در بعضی از جاها متفاوت میباشد.لوله های دارای پسوند S در این محدوده دارای ضخامت نازکتری میباشند.