ما هو سمك الأنابيب من النوع «Schedule 10»؟ جدول سماكة جدران الأنابيب من النوع «Schedule 10»

عند اختيار الأنابيب، يركز الكثيرون منا على حجم الأنبوب فقط. لكننا غالبًا ما نتجاهل سماكة جدار الأنبوب. تذكر أن سماكة جدار الأنبوب أمر مهم؛ فهي لا تؤثر على معدل التدفق فحسب، بل تؤثر أيضًا على الضغط. لذا، عندما تختار أنابيب من النوع «Schedule 10» على وجه التحديد، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو: ما هي سماكة أنبوب «Schedule 10»؟

الأمر المثير للاهتمام هو أن الأنابيب من الفئة 10 لا تتمتع جميعها بنفس السماكة. فقد تختلف سماكة جدار الأنبوب الصغير عن الأنبوب الكبير، حتى لو كانا ينتميان إلى نفس الفئة. إذا كان كل هذا يربكك، فلا تقلق! في هذا الدليل، سأناقش سماكة جدار الأنابيب من الفئة 10 ومخطط سماكة جدرانها. فلنبدأ.

الأنبوب من النوع “سكيجدول 10” هو نوع من الأنابيب ذات الجدران الرقيقة نسبيًّا مقارنةً بالأنابيب ذات «السكيجدول» الأثقل. في نظام الأنابيب، يشير مصطلح «سكيجدول» إلى سماكة جدار أنبوب بحجم معين. وتختلف سماكة الجدار باختلاف حجم الأنبوب. وهذا يعني أن الأنابيب من النوع «سكيجدول 10» لا تتمتع جميعها بنفس السماكة.

بشكل أساسي، يُعد «الجدول» طريقة قياسية للإشارة إلى سماكة جدار الأنبوب. وعادةً ما يعني «الجدول» الأقل سماكةً أن جدار الأنبوب أرق. ومع ذلك، فإن «الجدول» الأعلى يعني عادةً أن جدار الأنبوب أكثر سماكةً لنفس حجم الأنبوب. لكن تذكر أن ليس كل الأنابيب من «الجدول 10» لها نفس سماكة الجدار. فالسماكة النهائية تتغير حسب حجم الأنبوب. وهذا يعني أن حجم الأنبوب له أهمية أيضًا في تحديد السماكة الصحيحة.

على سبيل المثال، يبلغ سمك جدار الأنبوب مقاس 2 بوصة من النوع «Schedule 10» 0.109 بوصة (2.77 ملم). وفي الوقت نفسه، يبلغ سمك جدار الأنبوب مقاس 6 بوصات 0.134 بوصة (3.40 ملم). يمكنك ملاحظة أن كلاهما يحملان رقم المعيار نفسه، لكن سماكة جدرانهما تتغير مع الحجم. بشكل عام، تتميز الأنابيب من المعيار 10 بسماكة جدار أقل. وتجعلها جدرانها الأقل سماكة أخف وزنًا وتوفر مساحة أكبر داخلها لتدفق السوائل.

لا يوجد سماكة جدار ثابتة واحدة لأنابيب الجدول 10. تتوفر هذه الأنابيب بأنواع ذات جدران رقيقة. وتعتمد السماكة الدقيقة على حجم الأنبوب. بالنسبة لأحجام الأنابيب الفولاذية الشائعة، يتراوح سمك الجدار بين حوالي 0.083 بوصة (2.11 مم) للأنبوب مقاس 1/2 بوصة و0.180 بوصة (4.57 مم) للأنبوب مقاس 12 بوصة.

وهذا يعني أنه يتعين عليك أولاً تحديد حجم الأنبوب لاختيار السماكة المناسبة. لكن لماذا تتغير السماكة مع تغير حجم الأنبوب؟ تكمن الإجابة في أبعاد الأنبوب. وكما تعلم، لكل أنبوب أبعاده الخاصة، مثل الحجم. على سبيل المثال، سيكون جدار الأنبوب الأصغر أرق من جدار الأنبوب الأكبر، حتى لو كان كلاهما من النوع «Schedule 10».

تتوفر أنابيب «سكيجدول 10» بأحجام اسمية مختلفة، ولكل حجم سماكة جدار خاصة به. لتسهيل الأمر، إليك جدول سماكة جدار أنابيب «سكيجدول 10». ويُظهر الجدول الحجم الاسمي للأنبوب، والقطر الخارجي، وسماكة الجدار بالبوصة والمليمتر، والقطر الداخلي التقريبي.

ابحث عن مقاس الأنبوب المطلوب في العمود الأول، ثم تحقق من سماكة جداره. تذكر أن هذه المقاسات هي مقاسات اسمية للأنابيب الفولاذية. وتختلف القياسات الفعلية باختلاف التفاوتات التصنيعية. ولهذا السبب يجب عليك التحقق من معيار الأنبوب و أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ مواصفات المورد قبل تقديم الطلب.

​

الحجم الاسمي للأنبوب	القطر الخارجي (بوصة)	سماكة الجدار (بوصة)	سماكة الجدار (مم)	القطر الداخلي (بوصة)
1/2 بوصة	0.840	0.083	2.11	0.674
3/4 بوصة	1.050	0.083	2.11	0.884
1 بوصة	1.315	0.109	2.77	1.097
1-1/4 بوصة	1.660	0.109	2.77	1.442
1-1/2 بوصة	1.900	0.109	2.77	1.682
2 بوصة	2.375	0.109	2.77	2.157
2-1/2 بوصة	2.875	0.120	3.05	2.635
3 بوصات	3.500	0.120	3.05	3.260
4 بوصات	4.500	0.120	3.05	4.260
6 بوصات	6.625	0.134	3.40	6.357
8 بوصات	8.625	0.148	3.76	8.329
10 بوصات	10.750	0.165	4.19	10.420
12 بوصة	12.750	0.180	4.57	12.390

​

يمكنك الآن الاطلاع على مخطط سماكة جدران الأنابيب من النوع «Schedule 10». قد يبدو هذا المخطط مربكًا للمبتدئين بسبب كثرة القياسات الواردة فيه. لكن كل قياس من هذه القياسات يقدم معلومة مختلفة عن الأنبوب. فإذا فهمت هذه القياسات، سيصبح قراءة المخطط أمرًا سهلاً، وستتمكن من اختيار الأنبوب ذي سماكة الجدران المناسبة لاحتياجاتك.

أولاً، الحجم الاسمي للأنبوب (NPS). وهو الاسم المستخدم لتحديد حجم الأنبوب. سترى في الجدول أحجامًا مثل 1/2 بوصة، و1 بوصة، و2 بوصة، و4 بوصات. كل هذه أحجام اسمية. وتسهل هذه الأرقام العثور على حجم الأنبوب الذي تحتاجه وطلبه. ومع ذلك، فإن الحجم الاسمي لا يمثل دائمًا العرض الفعلي للأنبوب. على سبيل المثال، يوضح الجدول أن الأنبوب مقاس 2 بوصة يبلغ قطره الخارجي 2.375 بوصة. لذا، إذا كنت بحاجة إلى أنبوب يبلغ عرضه الخارجي 2 بوصة بالضبط، فلا تعتمد على تصنيف NPS وحده.

يُطلق على القياس الذي يتم من إحدى الحواف الخارجية للأنبوب مباشرةً إلى الحافة الأخرى اسم «القطر الخارجي» (OD). ويشمل هذا القياس كلًّا من جدار الأنبوب والمساحة الفارغة بداخله. ويُعد هذا القطر مهمًّا عند الحاجة إلى توصيل الأنبوب بأنابيب أو وصلات أخرى. فإذا لم تختر القطر الخارجي المناسب، فلن يتناسب الأنبوب مع الوصلات وقد يتسبب ذلك في حدوث تسرب.

ومن المثير للاهتمام أنه بالنسبة لنفس الحجم الاسمي للأنبوب، يظل القطر الخارجي ثابتًا بغض النظر عن الفئة. لنفترض وجود أنبوب مقاس 2 بوصة من الفئة 10 وأنبوب مقاس 2 بوصة من الفئة 40. كلاهما لهما قطر خارجي يبلغ 2.375 بوصة. ومع ذلك، يختلف سمك جداريهما.

يشير سمك الجدار إلى سمك مادة الأنبوب بين سطحيه الداخلي والخارجي. وهذا هو المقياس الرئيسي الذي يجب التحقق منه عندما تريد معرفة سمك أنبوب من النوع «Schedule 10». لنأخذ أنبوبًا من النوع Schedule 10 بقطر 2 بوصة كمثال. يبلغ سمك جداره 0.109 بوصة، أو حوالي 2.77 ملم. صحيح؟ يتوفر هذا النوع من الأنابيب بسمك جدار أقل. وهذا يعني أن كمية المادة الموجودة بين السطحين الداخلي والخارجي أقل.

ومع ذلك، فإن الجدار الأكثر سمكًا يعني استخدام كمية أكبر من المواد. وتؤثر هذه المواد على المساحة الداخلية للأنبوب. فكلما كان سمك الجدار أقل، زادت المساحة الداخلية، مما يسمح بمرور كمية أكبر من السائل، والعكس صحيح. وغالبًا ما يؤثر ذلك على وزن الأنبوب وقدرته على تحمل الضغط. لكن سمك الجدار ليس العامل الوحيد الذي يحدد القدرة على تحمل الضغط. فمواد الأنبوب ودرجة الحرارة ومتطلبات التصميم لها أهمية أيضًا.

القطر الداخلي هو عرض الفراغ الموجود داخل الأنبوب من النوع «Schedule 10». ويُعد هذا الفراغ بالغ الأهمية لأن المواد تتدفق من خلاله، وهي تحتاج إلى مساحة كافية، والتي يحددها القطر الداخلي. فكلما زاد القطر الداخلي، زادت مساحة التدفق، والعكس صحيح. حساب هذا القطر سهل للغاية. يمكنك تقدير القطر الداخلي تقريبياً بطرح ضعف سماكة الجدار من القطر الخارجي. لنفترض أن أنبوباً من النوع Schedule 10 مقاس 2 بوصة يبلغ قطره الخارجي 2.375 بوصة وسماكة جداره 0.109 بوصة. تكون الصيغة في هذه الحالة كما يلي:

القطر الداخلي = القطر الخارجي − (2 × سماكة الجدار)

القطر الداخلي = 2.375 − (2 × 0.109) = 2.157 بوصة

تذكر أن هذه الصيغة تستند إلى المقاسات الاسمية فقط. ولهذا السبب قد تختلف القياسات الفعلية قليلاً.

عند اختيار أنبوب من النوع «Schedule 10»، قد تعتقد أن الحجم هو كل ما تحتاجه. أليس كذلك؟ لكن هذا اعتقاد خاطئ. فالحجم وحده لا يكفي لمساعدتك في اختيار أنبوب «Schedule 10» المناسب. عليك أيضًا مراعاة العديد من العوامل الأخرى، مثل مكان وكيفية استخدامه. إذا كنت في حيرة من أمرك، فلا تقلق! فيما يلي النقاط الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيار أنبوب من النوع «Schedule 10».

أولاً، ضع في اعتبارك الضغط داخل الأنبوب ودرجة حرارة السائل الذي يمر عبره. فهذان العاملان يمكن أن يؤثرا على أداء الأنبوب. فالأنبوب الذي ينقل الماء البارد تحت ضغط منخفض له متطلبات تختلف عن تلك الخاصة بالأنبوب الذي ينقل سائلًا ساخنًا تحت ضغط عالٍ. وكما ذكرت أعلاه، تتميز أنابيب «سكجدول 10» بجدران رقيقة نسبيًّا.  لذا تأكد من أن السماكة مناسبة للاستخدام المطلوب. وللقيام بذلك، تحقق من حدود الضغط المسموح بها عند درجة حرارة التشغيل المتوقعة.

ليست جميع أنابيب الفئة 10 مصنوعة من نفس المادة. لذا، فإن الأمر الثاني الذي يجب أن تفكر فيه هو المواد التي تحتاجها. تُصنع بعض الأنابيب من الفولاذ الكربوني، بينما تُصنع أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكل منها استخداماته ومزاياه وعيوبه. غالبًا ما يُفضل استخدام الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عندما يكون الصدأ والتآكل مصدر قلق. وبالمثل، تعمل الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني بشكل جيد في ظروف الضغط المنخفض عمومًا. لذا، تأكد من المكان الذي سيتم تركيب الأنبوب فيه وما الذي سيحمله. ثم اختر المادة التي تتناسب مع هذه الاحتياجات.

لا يظل الأنبوب في نفس حالته بعد سنوات من الاستخدام. فالماء والمواد الكيميائية والرطوبة تتسبب في تلف سطحه تدريجيًا. ويُعرف هذا باسم التآكل. وفي بعض الأنظمة، تؤدي المواد المتدفقة أيضًا إلى تآكل الجزء الداخلي للأنبوب بمرور الوقت. في الأنابيب من النوع Schedule 10، يعني التآكل فقدان المادة الداخلية، مما يقلل من سماكتها. وهذا يؤثر بشكل كبير على السلامة. لذا، إذا اخترت هذه الأنابيب للاستخدام في ظروف قاسية، فتأكد من أنها مقاومة للتآكل ومتينة.

أخيرًا، عند شراء أنبوب، لا تعتمد فقط على الحجم المذكور على ملصق المنتج. تحقق من معيار الأنابيب المطلوب. ثم تأكد من أن سماكة الجدار والقطر الخارجي والمادة تتوافق مع مشروعك. واعلم أيضًا أن السماكة المذكورة في الجدول هي قياس اسمي قياسي. قد يكون الجدار الفعلي أسمك أو أرق قليلاً لأن قواعد التصنيع تسمح ببعض التباين. ويُطلق على هذا الاختلاف المسموح به اسم «تفاوت التصنيع». إذا كان يجب توصيل أنبوبك بـ شفة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الكوع، فلا تتجاهل هذه التفاوتات المسموح بها.

تُعد الأنابيب من النوع «Schedule 10» شائعة جدًّا في العديد من التطبيقات. لكن سمكها قد يكون مصدرًا للارتباك. في هذا الدليل، ناقشتُ جدولًا يوضح السمك النسبي حسب الحجم. ويتيح لك هذا الجدول العثور على القياسات التي تحتاجها دون الحاجة إلى التخمين. بشكل عام، تتميز الأنابيب من النوع Schedule 10 بجدار رقيق. ويُعد سمك الجدار هذا عاملاً مهمًا لأنه يؤثر على ضغط السائل. لكن تذكر أن السمك ليس العامل الوحيد. عليك أيضًا مراعاة مادة الأنبوب، والضغط، ودرجة الحرارة، والمكان الذي سيُستخدم فيه.