黒炭素鋼管 DN800

設計圧力: スケジュールグレード選択の主な要因

設計圧力とは、配管システムが動作中に耐えなければならない最大圧力を指します (起動や停止などの過渡圧力を含む)。これはパイプの必要な壁の厚さを直接決定します。設計圧力が高いほど壁は厚くなり、したがってスケジュール グレードも高くなります。

設計圧力と肉厚の関係は次のようになります。バーロウの公式、パイプエンジニアリングの中核となる計算ツール:

T = (P × D) / (2 × S × E)

どこ：

T= 最小必要肉厚 (mm)

P= 設計圧力 (MPa)

D= パイプの外径 (mm)

S= パイプ材質の許容応力（MPa、材質と使用温度により決定）

E= 溶接効率（溶接プロセスに関連、例: ERW の場合は 0.85、HFW の場合は 0.9）

たとえば、NPS 4 (外径 114.3mm) で設計圧力 1.6 MPa の炭素鋼パイプ (S= 110 MPa) には、SCH 40 に相当する ~4.5 mm- の肉厚が必要です。設計圧力が 3.0 MPa に増加すると、必要な肉厚は ~8.5 mm に増加し、SCH 80 に相当します。

華陽鋼管はスケジュールグレードの生産においてバーロウの公式を厳密に適用します。都市水道用電縫鋼管（ERW）（設計圧力0.8～1.2MPa）では、主にSCH 20、SCH 40グレードを生産しています。石油およびガスのトランスミッション（設計圧力 8 ～ 12 MPa）で使用される高周波鋼管の場合、SCH 120 および SCH 160 グレードに焦点を当て、各製品が圧力要件を満たしていることを確認します。

呼び径（NPS）：厚さと実用性のバランス

呼び径 (NPS、NPS 2、NPS 8 など) は、パイプのおおよその内径を表す呼びサイズであり、実際の外径または内径ではありません。パイプの構造安定性と材料利用に影響を与えることで、スケジュールのグレード分割に影響します。

小径パイプ（NPS 1～4）-: 外径が小さいため、低スケジュールグレード(SCH 20、SCH 40)でも圧力に耐えるのに十分な肉厚を持っています。たとえば、NPS 2 SCH 40 パイプの壁厚は 3.91 mm で、炭素鋼の場合は 1.6 MPa の圧力に耐えることができます。

中径パイプ（NPS 6～12）-: 直径が大きくなると、同じ圧力でも変形を避けるためにより厚い壁が必要になります。したがって、中径パイプには SCH 40 ～ SCH 80 グレードが使用されることがよくあります。-

大径パイプ（NPS 14～24）-: -直径の大きなパイプは、曲げや圧力による膨張を起こしやすくなります。-高スケジュールグレード (SCH 80、SCH 120) は、構造強度を高めるために一般的に使用されます。たとえば、NPS 16 SCH 120 パイプの壁厚は 15.88 mm で、高圧ガスの輸送に適しています。-

Huayang Steel Pipe は、NPS とスケジュールグレードのマッチングに基づいて生産を最適化します。小径電縫鋼管（NPS 1～4）の場合、ERW 技術（電縫管の意味: 鋼帯を円筒状に成形し、抵抗熱によって溶接する電縫）を使用して SCH 20～SCH 40 グレードを製造します。大径高周波鋼管（NPS 14～20）の場合、HFW 技術（hfw の意味: 高周波溶接、狭い HAZ 溶接に 300～500 kHz の電流を使用）を採用して SCH 80～SCH 160 グレードを製造し、生産効率と製品性能のバランスをとります。