Unterschied zwischen SCH 40 und SCH 80 Stahlrohren

Schedule 80-Rohre haben bei gleicher Nennweite dickere Wände, eine kleinere Innenbohrung und ein höheres Gewicht als Schedule 40-Rohre, wodurch ein höherer zulässiger Betriebsdruck und eine größere mechanische Robustheit erreicht werden. Wählen Sie SCH 40 für allgemeine Rohrleitungen mit geringerem Druck und für leichtere strukturelle Anwendungen, und wählen Sie SCH 80, wenn Sie eine höhere Druckstufe, eine bessere mechanische Marge oder eine größere Wandstärke für Korrosions-/Verschleißschutz benötigen.

Der Rohrplan ist eine Abkürzung, mit der die Wandstärke ohne Änderung des Außendurchmessers (für Standardrohrgrößen) gesteuert wird, so dass die gleiche Fittinggeometrie und der gleiche Außendurchmesser beibehalten werden, während der interne Durchflussbereich und die mechanische Kapazität variieren. Diese einzige Änderung wirkt sich auf die Durchflussmenge, die Druckkapazität, das Gewicht, die Handhabung und die Kosten aus - alles entscheidende Faktoren für die Beschaffung, die Herstellung und die Anlagensicherheit.

Was ist ein "Rohrplan"?

"Pipe schedule" ist eine Zahl, die die Nennwanddicke für Rohre angibt, die nach ASME/ANSI-Dimensionsnormen hergestellt werden; höhere Schedule-Nummern bedeuten dickere Wände für die gleiche Rohrnenngröße. Die Rohrnenngröße (NPS) und der Außendurchmesser (OD) sind die Geometrieanker; die Rohrklasse ändert die Wandstärke (WT) und damit den Innendurchmesser (ID) und das Gewicht. Diese Konvention ermöglicht es, bei Standardfittings und -verschraubungen den Außendurchmesser konstant zu halten und gleichzeitig unterschiedliche Festigkeits- und Fließeigenschaften zu ermöglichen.

Maßliche Unterschiede

Nachfolgend finden Sie eine kurze vergleichende Momentaufnahme für gängige NPS-Werte. Die Zahlen stammen aus ASME/ANSI-Maßtabellen (ASME B36.10M / Common Schedule Charts) und stellen typische Nennwerte dar, die in technischen Tabellen verwendet werden.

Anmerkungen zur Quelle: Die Werte für den Außendurchmesser richten sich nach ASME B36.10M; die Wanddickenwerte für SCH 40 und SCH 80 entsprechen den Standardtabelleneinträgen, die von Materiallieferanten und Rohrleitungsvorschriften verwendet werden. Für eine vollständige Tabelle bis zu großen NPS-Größen konsultieren Sie ASME B36.10M oder eine ANSI-Tabelle.

Wie Zeitpläne standardisiert werden

• ASME B36.10M / B36.19M definieren die Abmessungen/Gewichte für geschweißte und nahtlose Stahlrohre (von NPS bis DN), die von den Werken und Verarbeitern als wichtigste Referenz verwendet werden.

• ASTM-Spezifikationen (für Materialqualität und Fertigungsarten) - gängige Beispiele sind ASTM A53/A53M (geschweißte und nahtlose Stahlrohre, schwarz/verzinkt), ASTM A106 (nahtloser Kohlenstoffstahl für Hochtemperaturanwendungen), ASTM A312 (Edelstahlrohre). In diesen Normen sind chemische, mechanische und Prüfanforderungen festgelegt, nicht aber die Tabellen mit den Abmessungen (die Maßnormen sind).

• Bei Stahlrohren für die Wasserverteilung ist die AWWA Familie (z. B. C200) enthält gegebenenfalls zusätzliche Anforderungen und Abnahmekriterien.

Druckstufe, Temperatur und Auswirkungen auf die Konstruktion

Die Wanddicke wirkt sich direkt auf den berechneten zulässigen Betriebsdruck des Rohrs aus, wenn die Formeln für dünn- oder dickwandige Ringspannungen verwendet werden (gemäß ASME B31.1/B31.3-Rohrleitungsvorschriften und anderen Auslegungsregeln). Bei einem gegebenen Material und einer gegebenen Temperatur führen dickere Wände (SCH 80) zu einem höheren zulässigen Innendruck, bevor sie nachgeben oder die Auslegungsspannungsgrenze erreichen. Die tatsächlich zulässigen Drücke hängen von der Streck-/Zugfestigkeit des Werkstoffs, dem Temperaturderating, dem Korrosionszuschlag und den gewählten Spannungserhöhungsfaktoren ab. Technische Tabellen und Drucktabellen der Hersteller übersetzen Zeitplan und Größe in eine praktische Druckstufe für einen bestimmten Werkstoff und eine bestimmte Temperatur.

Materialien und Verwendungszweck der einzelnen Pläne

• Kohlenstoffstahl (ASTM A53, A106, API 5L): die häufigste Paarung für SCH 40/SCH 80. SCH 40 ist typisch für Niederdruckanwendungen; SCH 80 für Prozessleitungen mit höherem Druck, Hydraulikleitungen oder wenn Korrosionsschutz erforderlich ist.

• Rostfreier Stahl (ASTM A312): Viele Verarbeiter bestellen nichtrostende Werkstoffe nach Plannummern, um die Kompatibilität mit der vorhandenen Schrauben- und Armaturengeometrie zu gewährleisten.

• PVC/CPVC: Diese Materialien verwenden ebenfalls eine "Schedule"-Nomenklatur (z.B. Schedule 40 PVC vs. Schedule 80 PVC), aber die numerische Zuordnung und die Druckeigenschaften sind materialabhängig und werden durch Kunststoffnormen geregelt (z.B. ASTM D1785). Gehen Sie nicht davon aus, dass die Drücke von Kunststoffen den Drücken von Metallrohren entsprechen.

Typische Anwendungen

• SCH 40: allgemeine Sanitär- und Heizungsanlagen, Niederdruck-Prozessleitungen, Baugerüste, Rohrleitungen, viele kommunale Wasserleitungen (bei geringem Druck).

• SCH 80: Hochdruck-Hydraulikleitungen, Hochtemperaturbetrieb, chemische Zufuhrleitungen, Diesel-/Gassysteme, Fälle, in denen eine zusätzliche Wandstärke für Erosions-/Korrosionsschutz oder mechanische Schlagfestigkeit erforderlich ist.

Kompatibilität von Fabrikation und Armaturen

Da der Außendurchmesser für einen bestimmten NPS gleich ist, passen viele Komponenten für die Außenmontage (Flansche, Schellen, einige Kupplungen) in beide Größen - aber die Unterschiede im Innendurchmesser wirken sich auf den Durchfluss aus und können bei engen Toleranzen eine andere Auswahl von Dichtungen/Oberflächen erfordern. Der Gewindeeingriff bei Gewindefittings ändert sich mit der Wanddicke; SCH 80 verringert die Innengewindetiefe und kann daher konische Gewindeverbindungen beeinträchtigen, wenn sie nicht detailliert ausgeführt werden. Die Schweißpraxis ist die gleiche (dickere Wände können jedoch andere Vorwärm-/Schweißparameter erfordern). Wenden Sie sich immer an den Hersteller des Fittings und des Codes, um eine Anleitung zum Schweißen/Einpassen zu erhalten.

Planung von Korrosion und Erosion

Die Auswahl eines Schemas ist oft ein einfacher Weg, um eine "Korrosionszulage" hinzuzufügen. Wenn zu erwarten ist, dass eine Leitung im Laufe der Zeit durch Korrosion oder Abrieb eine vorhersehbare Wandstärke verliert, kann die Angabe von SCH 80 anstelle von SCH 40 den Austausch hinauszögern und die Gewinnspanne erhöhen. Allerdings ist die Materialauswahl (korrosionsbeständige Legierungen oder Beschichtungen) in der Regel vorzuziehen, wenn die Chemie oder der Abriebgehalt Kohlenstoffstahl schnell angreifen. Nehmen Sie die Korrosionszugabe ausdrücklich in die Spezifikation auf (z. B. "SCH 40 + 1,5 mm Korrosionszugabe"), um Unklarheiten zu vermeiden.

Kompromisse bei Kosten, Gewicht und Logistik

Das Materialgewicht und die Stückkosten für SCH 80 sind höher. Eine größere Wandstärke bedeutet mehr Stahl pro Meter (schwereres Handling, höhere Frachtkosten), eine etwas andere Schweißzeit (mehr Füllstoff und Erwärmung) und manchmal eine andere Vorbereitung der Rohrenden. Planen Sie bei Projekten mit großer Meterzahl sorgfältig: SCH 80 erhöht die Installationskosten, kann aber die Lebenszykluskosten bei Hochdruck- oder korrosiven Anwendungen senken. Die Vorlaufzeiten der Lieferanten für Standardrohre sind in der Regel kurz, wenn sie auf Lager sind; kundenspezifische oder weniger gängige Materialien (z. B. niedrig legierte Stähle oder übergroße Rohre) brauchen länger.

MWAlloys commercial note - Beschaffung & Werksversorgung

MWAlloys stellt Stahlrohre und zugehörige Armaturen her. Für Käufer, die eine Lieferung aus China suchen: MWAlloys bietet direkte Werkspreise (100% Werksabgabepreis), hält Lagerbestände für die gängigen Größen SCH 40 und SCH 80 vor und bietet einen schnellen Versand für lagerhaltige Artikel. Bei Bestellungen bei MWAlloys bitte angeben: NPS, Zeitplan, Werkstoffklasse (ASTM- oder API-Bezeichnung), Länge, Endausführung (glatt, abgeschrägt, mit Gewinde), Prüfanforderungen (Hydrotest, PMI, Werksprüfzeugnis) und Ausführung (schwarz, verzinkt). Unsere Produktion kann sowohl Standard- als auch projektspezifische Sortierungen berücksichtigen; bitte fordern Sie ein offizielles Angebot an, in dem Werkszeugnisse und Lieferbedingungen aufgeführt sind.

Checkliste für die Auswahl und Arbeitsbeispiel

Checkliste für die Wahl zwischen SCH 40 und SCH 80:

• Erforderlicher maximaler Betriebsdruck und Temperatur (Auslegungsbedingungen).

• Medien (korrosiv/abrasiv?) und erwartete Korrosionsrate.

• Kompatibilität mit vorhandenen Armaturen und Flanschen.

• Gewicht und Kostenbeschränkungen (Projektbudget und Handhabung).

• Überlegungen zum Schweißen/Fügen und Anforderungen der Normen (B31.x).

Bearbeitetes Beispiel (vereinfacht):

• System: 1" Kohlenstoffstahlleitung, 250°F, 400 psi erforderlicher Betriebsdruck.

  • SCH 40 (Innendurchmesser ~1,049 Zoll) hat einen niedrigeren zulässigen Druck als erforderlich. SCH 80 (ID ~0,957 in, dickere Wand) erhöht den zulässigen Arbeitsdruck und bietet eine höhere Sicherheitsspanne - es ist wahrscheinlich die konservative Wahl. Führen Sie zur Bestätigung immer genaue ASME B31.3-Berechnungen mit der zulässigen Materialspannung bei 250°F durch.

SCH 40 vs. SCH 80 Tabelle

(Referenzen für Tabellenwerte: ASME-Abmessungsnormen und Tabellen der Hersteller).

FAQs

1. Ist der Zeitplan für alle Materialien gleich?
Nein. "Schedule" ist eine Abmessungskonvention, die sich auf Wanddickentabellen bezieht; die Druckleistung für ein bestimmtes Schedule hängt vom Material (Kohlenstoffstahl, Edelstahl, PVC usw.) und der geltenden Materialnorm ab. Zum Beispiel hat Schedule 40 Edelstahl die gleiche Nennwandstärke wie Schedule 40 Kohlenstoffstahl, aber der zulässige Druck bei der Temperatur ist materialabhängig.

2. Hält ein SCH 80-Rohr immer den doppelten Druck eines SCH 40-Rohrs aus?
Nein. Die Druckkapazität nimmt mit der Dicke zu, aber die Beziehung ist nicht linear und hängt von der Materialstärke und der Temperatur ab. Verwenden Sie die Formeln der Normen (ASME B31.3/B31.1) oder die Drucktabellen des Herstellers, um die genauen zulässigen Werte zu ermitteln.

3. Kann ich SCH 40 und SCH 80 in demselben System verbinden?
Ja - da der Außendurchmesser bei einem bestimmten NPS konstant ist, passt die Außengeometrie bei Flanschen und vielen Kupplungen. Überprüfen Sie jedoch den Gewindeeingriff, die Auswirkungen auf den Durchfluss und die Vorschriften für Übergänge. Ziehen Sie bei Bedarf Verstärkungen oder Reduzierstücke in Betracht.

4. Ist SCH 80 für unterirdische Leitungen erforderlich?
Nicht unbedingt. Die Auslegung unterirdischer Leitungen hängt von der Bodenbelastung, den äußeren physikalischen Gefahren, dem Innendruck und dem Korrosionsrisiko ab. Für einige erdverlegte Leitungen wird ein höherer Zeitplan oder ein externer Schutz (Beschichtung, kathodischer Schutz) gewählt. Beachten Sie die Rohrleitungsnormen (AWWA für Wasser, API/ASME für andere Dienstleistungen).

5. Welche Norm gibt mir die genauen Abmessungen vor?
ASME B36.10M (und B36.19M für nichtrostende Werkstoffe) enthält die Tabellen und Abmessungen (Außendurchmesser, Nennwandstärke).

6. Beeinflusst der Zeitplan die Flanschauswahl?
Flanschflächen und Schraubenmuster folgen normalerweise dem OD/NPS. Da sich jedoch der Innendurchmesser ändert, muss sichergestellt werden, dass die Auswahl der Dichtung und die Druckstufe mit dem vorgesehenen Plan/Material übereinstimmen. Die Hersteller liefern Flanschspezifikationen, die mit der Tabelle und der Klasse übereinstimmen.

7. Wie viel mehr kostet der SCH 80?
Die Kosten hängen von der Größe und dem Material ab; bei SCH 80 wird mehr Stahl pro Meter verwendet, so dass die Materialkosten proportional zur Querschnittsfläche plus zusätzlicher Handhabung/Bearbeitung steigen. Für die Budgetplanung fragen Sie den Lieferanten nach Gewicht/Preis pro Meter für beide Schemata.

8. Sind PVC SCH 40 und SCH 80 mit Stahl austauschbar?
Nein. Die PVC/CPVC-Nummern sind in den Abmessungen ähnlich, aber die Druck-/Temperaturgrenzen und Verbindungsarten sind unterschiedlich. Mischen Sie die Materialien nicht ohne sorgfältige Planung.

9. Welche Zeitpläne sind "standardmäßig" auf Lager zu halten?
SCH 40 ist die am häufigsten gelagerte Größe. Viele Lieferanten führen auch gängige SCH 80-Größen für industrielle Anwendungen. Große Durchmesser und exotische Legierungen werden in der Regel auf Bestellung gefertigt. Erkundigen Sie sich bei Ihrem Lieferanten nach dem Lagerbestand (z. B. kann MWAlloys die SKU-Verfügbarkeit bestätigen).

10. Welche Möglichkeiten habe ich, wenn ich mehr als SCH 80 benötige?
Sie können höhere Spezifikationen (SCH 160, XXS) oder extrastarke Klassen (XS) angeben oder eine dickere Wandstärke gemäß ASME-Tabelle wählen. Alternativ können Sie eine höherfeste Legierung wählen, um die Wandstärke zu reduzieren und gleichzeitig den Druck zu halten.

Checkliste für Spezifikationen (was Sie in Ihren PO aufnehmen müssen)

• NPS und Zeitplan (z. B. "1 in NPS SCH 80")

• Werkstoffspezifikation (ASTM/AWWA/API-Güteklasse und Wärmebehandlung) und Güteklasse (z. B. ASTM A106 Gr. B)

• Endbearbeitung (glatt, abgeschrägt, mit Gewinde)

• Länge oder zufällige/kontinuierliche Längenanforderung

• Hydrostatische Prüfanforderungen und Abnahmekriterien

• Werksprüfzeugnis (MTC) erforderlich (EN 10204 3.1 / 2.2 usw.)

• Oberflächenbehandlung, Beschichtung oder Verzinkung, falls erforderlich

• Menge und Lieferplan (Lagerbestand vs. Einzelanfertigung)

Abschließende Zusammenfassung

Die Wahl zwischen Schedule 40 und Schedule 80 ist eine Abwägung zwischen Innenbohrung/Durchfluss und struktureller/Druckkapazität gegenüber Kosten und Gewicht. Verwenden Sie die Konstruktionsbedingungen (Druck, Temperatur, Korrosivität, Erosion, mechanische Belastungen) als primäre Triebkraft; prüfen Sie dann die ASME B36.10M-Maßtabellen und die relevanten ASTM-Materialnormen, um Material und Zeitplan endgültig festzulegen. Für die Beschaffung aus China bietet MWAlloys Werkspreise und Lageroptionen für gängige Schemata mit Werksunterlagen auf Anfrage. asme.orgASTM International | ASTM

Maßgebliche Referenzen

• ASME B36.10M - Geschweißte und nahtlose Schmiedestahlrohre (ASME)
• ASTM A53/A53M - Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless (ASTM International)
• AWWA C200 - Wasserrohre aus Stahl (American Water Works Association)
• ANSI/ASME-Abmessungstabelle für Rohre (PDF) - Referenz für typische Rohrtabellen