تعریف سایز اسمی لوله

سایز اسمی لوله چیست؟

سایز اسمی لوله (NPS) مجموعه استانداردی ست که در آمریکای شمالی برای سایز بندی لوله های فشار و دمای پایین یا بالا مورد استفاده قرار می گیرد. عنوان NPS با توجه به  نام قبلی سیستم سایز بندی یعنی IPS (Iron Pipe Size) انتخاب شده است.

سیستم IPS برای مشخص کردن سایز لوله ها به وجود آمد. در این سیستم سایز بندی، سایز لوله تقریبا قطر داخلی آن را بر حسب اینچ بیان میکرد. به عنوان نمونه IPS 6” لوله ای است که قطر داخلی آن تقریبا برابر با 6 اینچ است. اما به مرور افراد شروع کردند که لوله ها را با عنوان 2 اینچ، 4 اینچ یا 6 اینچ نامگذاری کنند. در ابتدا هر سایز لوله تنها یک ضخامت داشت که بعدها عنوان استاندارد (STD) یا وزن استاندارد (STD.WT.) به خود گرفت.

با توسعه هایی که در صنایع مختلف به وجود آمد در بسیاری از موارد لازم شد تا سیالات با فشار بالاتری منتقل شوند و همین مساله ساخت لوله هایی با ضخامت های بالاتر را موجب شد. این لوله ها با نام فوق قوی (XS) یا فوق سنگین (XH) شناخته شدند. فشار بالاتر موجب شد تا باز هم لوله هایی با ضخامت بالاتر تولید شوند. اینبار به این لوله ها در شرایطی که سایز استاندارد خارجی تغییری نمی کرد فوق قوی (XXS) یا فوق سنگین (XXH) گفته شد. 

تصویر شماره 1 - سایزهای مختلف لوله

قیمت لوله فولادی در بازار آهن

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• رده ی لوله چیست؟
• نکاتی در مورد سایز لوله ها

رده ی لوله چیست؟

زمانی که از استاندارد IPS استفاده می شد تنها سه ضخامت لوله وجود داشت. STD،  XH و XXH. در مارس 1927 موسسه استاندارد آمریکا سیستم جدیدی برای مشخص کردن ضخامت لوله ها تدوین کرد که به کمک آن بتوان لوله هایی که در بین سایزهای موجود بود را نیز مشخص کرد. به این ترتیب سایز اسمی لوله ها یا NPS جایگزین سایز لوله آهنی یا IPS شد و عبارت رده لوله (SCH) نیز برای بیان ضخامت اسمی جداره ی لوله به وجود آمد. با اضافه کردن اعداد رده به استانداردهای IPS امروزه مجموعه ای از ضخامت ها برای لوله ها وجود دارد. که عبارتند از:

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

سایز اسمی لوله (NPS) یک عدد بدون واحد است که برای مشخص کردن سایز لوله به کار می رود. NPS  به همراه یک عدد بدون نشانه ی اینچ پس از آن، مشخص کننده سایز لوله است. به عنوان نمونه NPS 6، لوله ای را نشان می دهد که قطر خارجی آن 168.3 میلیمتر است.

در ادامه باید توجه شود که برای NPS 12 و کوچکتر، قطر خارجی بزرگتر از سایز مشخص شده است اما برای NPS 14 و بزرگتر، عدد NPS برابر با قطر خارجی است. مثلا قطر خارجی لوله ی NPS 14 برابر با 14 اینچ است.

برای یک NPS داده شده، قطر خارجی همواره ثابت است و ضخامت دیواره با افزایش عدد رده بیشتر می شود. قطر داخلی نیز با توجه به  ضخامت دیواره که توسط رده لوله (SCH) بیان می شود، مشخص می گردد.

پس به طور خلاصه سایز لوله با دو عدد بدون واحد بیان می شود:

• سایز اسمی لوله (NPS)
• عدد رده (SCH)
• و رابطه بین این اعداد قطر داخلی لوله را مشخص می کند.

تصویر شماره 2 - قطر خارجی، قطر داخلی، NPS و ضخامت لوله

بیشتر بخوانید: راهنمای خرید لوله فولادی

ابعاد لوله های استنلس استیل به وسیله ASME B36.19 مشخص می شود که قطر خارجی و رده ی ضخامت دیواره را پوشش می دهد. اما باید توجه کرد که ضخامت دیواره ی این نوع لوله چنانچه بر اساس ASME B36.19 بیان شده باشد پسوند S دارد. اگر ضخامت جداره با عددی بدون S بیان شود از استاندارد ASME B36.10 استفاده شده است.

سازمان بین المللی استاندارد (ISO) نیز از یک سیستم بدون واحد برای مشخص کردن سایز لوله ها استفاده می کند.

در سیستم متریک از قطر اسمی (DN)  استفاده می شود. DN به همراه یک عدد، بدون نماد میلیمتر، سایز استاندارد لوله را نشان می دهد. برای مثال DN 80 معادلNPS 3  می باشد. در جدول زیر می توانید معادل سایزهای NPS و DN را مشاهده کنید.

4	3 ½	3	2 ½	2	1 ½	1 ¼	1	¾	½	NPS
100	90	80	65	50	40	32	25	20	15	DN

توجه: برای NPS≥4، مقدار DN=25 در عدد NPS ضرب می شود.

نمونه هایی از مقدار واقعی قطر خارجی و قطر داخلی

قطر خارجی واقعی میلیمتر	قطرخارجی واقعی اینچ	NPS
33.4	1 5/16	1
60.3	2 3/8	2
88.9	3 ½	3
114.3	4 ½	4
323.9	12 ¾	12
355.6	14	14

قطر داخلی واقعی برای لوله ی 1 اینچ

I.D.	WT.	O.D.	SCH	NPS
قطر داخلی میلیمتر	ضخامت میلیمتر	قطر خارجی میلیمتر	رده	سایز اسمی لوله
26.64	3.38	33.4	40	1
24.30	4.55	33.4	80	1
20.70	6.35	33.4	160	1

همانطور که در جدول بالا قابل مشاهده است قطر داخلی به NPS مربوط نیست و با ضخامت جداره (WT) مشخص می شود.

بیشتر بخوانید: فرآیند جوشکاری لوله فولادی

نکاتی در مورد سایز لوله ها

رده های 40 و 80 به STD  و XS بسیار نزدیک هستند و در بسیاری از موارد یکی می باشند.

برای NPS 12 و بالاتر ضخامت جداره بین رده های 40 و STD متفاوت است. همچنین برای NPS 10  و بالاتر ضخامت جداره بین رده ی 80 و XS متفاوت است.

رده های 10، 40 و 80 در بسیاری از موارد مانند رده های 10S، 40S و 80S است. اما باید دقت کرد که برای NPS 12  تا NPS 22 ضخامت جداره در برخی موارد متفاوت است. لوله هایی با پسوند S در این محدوده ضخامت جداره کمتری دارند.

ASME B36.19 تمام سایز لوله ها را پوشش نمی دهد. الزامات ابعاد استاندارد ASME B36.10 برای لوله های استنلس استیل در ASME B36.19 پوشش داده نشده است.