파이프 일정이란 무엇인가요?

파이프 스케줄은 주어진 공칭 파이프 크기에 대한 파이프의 벽 두께를 정의하는 표준화된 치수 없는 숫자입니다. 벽 두께는 내부 압력 용량, 무게 및 피팅 호환성을 제어합니다. 올바른 일정을 선택하려면 공칭 파이프 크기, 재료의 허용 응력, 작동 압력 및 온도를 알아야 합니다. MWAlloys에서 탄소강, 스테인리스강 또는 니켈 합금 배관을 조달하려면 공칭 파이프 크기(NPS 또는 DN)와 스케줄 번호(예: 2" SCH 40), 재료 등급 및 적절한 맞춤 및 압력 성능을 보장하기 위해 필요한 테스트를 지정하세요.

1. 기본 정의 및 간략한 배경

파이프 스케줄은 공칭 파이프 크기 대비 파이프의 공칭 벽 두께를 나타내는 표준화된 숫자 지정입니다. 스케줄 번호는 벽 두께 계열을 나타내며, 스케줄이 높을수록 동일한 공칭 직경에 대해 벽이 더 두껍다는 것을 의미합니다. 벽이 두꺼우면 일반적으로 허용되는 내부 압력과 무게가 증가합니다. 이 개념은 공칭 크기와 스케줄을 결합하여 많은 표준 파이프의 외경과 벽 두께를 고유하게 식별하는 간결한 주문 약어를 제공합니다.

역사적으로 스케줄 시스템은 모든 직경과 재료에 대한 전체 벽 두께 숫자를 지정하지 않고 배관을 주문해야 하는 필요성에서 비롯되었습니다. 표준 기관은 제조업체와 제작업체가 따를 수 있는 공칭 크기, 외경 및 벽 두께 표 간의 관계를 공식화했습니다.

2. 파이프 일정 및 치수를 정의하는 표준

산업 조달에 사용되는 파이프 치수와 일정은 국가적으로 인정된 표준에 따라 관리됩니다. 강관 치수에 대해 자주 참조되는 두 가지 표준은 용접 및 이음매 없는 단조 강관에 대한 ASME B36.10M과 스테인리스 강관에 대한 ASME B36.19M입니다. 이러한 표준에는 일반적인 일정에 대한 외경, 공칭 크기 및 벽 두께가 나열되어 있습니다. ASME B31 시리즈와 같은 산업 배관 설계 코드는 설계 압력 및 허용 응력을 설정하며, ASTM A106, ASTM A312 또는 ASTM B167과 같은 재료별 표준은 화학 성분 및 제조를 관리합니다.

니켈 합금 파이프를 구매할 때 구매자는 치수 표준을 올바른 재료 사양(예: 니켈-구리 합금의 경우 ASTM B167 또는 특정 니켈-크롬 합금의 경우 ASTM B423)과 짝을 이루어야 합니다. 공급업체는 공칭 크기별 벽 두께를 확인하기 위해 ASME의 일정표를 상호 참조하는 경우가 많습니다.

3. 공칭 파이프 크기, 외경, 내경

공칭 파이프 크기(NPS) 또는 DN은 파이프 크기에 대한 전통적인 라벨입니다. 많은 일반적인 크기의 경우 외경(OD)은 NPS에 의해 고정되는 반면 내경(ID)은 벽 두께에 따라 달라집니다. 피팅 및 플랜지와의 호환성을 위해 일반적으로 OD가 일정하게 유지되기 때문에 일정에 따라 지정된 NPS의 ID가 주로 변경됩니다. 예를 들어, 4인치 공칭 파이프의 OD는 4.5인치에 가깝지만 벽 두께가 스케줄 40에서 스케줄 80으로 증가하면 ID가 줄어듭니다. 이 호환성 모델을 사용하면 플랜지, 커플링 및 주요 구성품이 다른 스케줄을 사용하더라도 동일한 공칭 크기의 파이프에 맞출 수 있습니다.

요점

• NPS는 외경을 공유하는 파이프 제품군을 제공합니다.

• 스케줄은 해당 제품군 내의 벽 두께를 나타냅니다.

• ID는 OD에서 벽 두께의 두 배를 뺀 값으로, 이 간단한 관계로 유압 및 유량 계산이 이루어집니다.

4. 일반적인 일정 번호와 그 의미

일반적인 스케줄 지정은 다음과 같습니다: SCH 5, SCH 10, SCH 20, SCH 30, SCH STD(표준), SCH 40, SCH 60, SCH 80, SCH 100, SCH 120, SCH 140, SCH 160 및 XXS와 같은 더 무거운 지정이 있습니다. 또한 스테인리스 등급에 사용되는 특정 벽 두께 패턴에 해당하는 5S, 10S, 40S, 80S로 표시된 스테인리스 전용 시리즈도 있습니다. 더 작은 직경의 경우 “XS” 또는 “STD”와 같은 특정 레거시 지정이 표시되며, 비표준 직경을 지정할 때는 ASME 차트를 참조하세요.

스케줄 번호는 치수가 없지만 물리적 두께 표와 연결되어 있습니다. 예를 들어, 2인치 NPS에 대한 SCH 40은 0.154인치 벽을 지정하고, 동일한 NPS에 대한 SCH 80은 0.218인치를 지정할 수 있습니다. 정확한 값은 ASME B36 표에서 가져옵니다.

5. 대표적인 벽 두께 및 무게 표(선택한 크기)

아래는 일반적인 NPS 값에 대한 간결하고 세심하게 확인된 참조 표입니다. 이 샘플 표는 NPS, OD, 일정 및 벽 두께 간의 관계를 설명하기 위한 것입니다. 전체 조달 또는 엔지니어링 계산을 위해서는 전체 ASME 표 또는 공급업체 밀 시트를 사용하세요. 표시된 수치는 일반적인 업계 값이므로 주문 시 밀 인증서로 확인하시기 바랍니다.

표 1: 일반적인 파이프 치수 및 벽 두께(선택된 NPS)

참고: SCH XS는 역사적으로 특정 사이즈의 경우 스케줄 40과 일치하지만 작은 직경의 경우 벽이 더 무겁습니다. 테이블 행은 대표적이며, 60인치까지의 모든 NPS에 대해서는 ASME를 참조하세요.

표 2. 선택한 NPS에 대한 빠른 메트릭 등가물

이 간결한 표는 사양 작성 중에 일정을 빠르게 비교할 수 있도록 도와줍니다.

6. 압력 등급에서 일정이 중요한 이유 Barlow의 관계와 설계 사례

벽 두께는 허용 가능한 작동 압력에 직접적인 영향을 미칩니다. 벽이 얇은 원통형 쉘의 경우 Barlow의 공식은 내부 압력 용량에 대한 1차 근사치를 제공합니다:

P = (2 × S × t) / (OD)

여기서 P는 허용 내부 압력, S는 작동 온도에서 재료의 허용 응력, t는 벽 두께, OD는 외경입니다. 재배열하면 설계 압력에 필요한 벽 두께가 표시됩니다:

t = (P × OD) / (2 × S)

스케줄 시스템은 일반적인 재료를 기준으로 일반적인 서비스 압력을 충족하는 벽 두께를 그룹화하는 것으로 해석할 수 있습니다. 최신 압력 용기 및 배관 설계는 ASME B31.3과 같은 코드의 보수적인 허용 응력을 따르며 스케줄을 선택할 때 부식 허용치에 제작 공차를 더하여 적용합니다. 더 높은 압력의 경우 더 높은 스케줄 또는 더 높은 강도의 재료를 선택합니다.

중요한 디자인 고려 사항:

• 일정을 선택할 때 부식 허용치 및 침식을 허용합니다.

• 온도가 상승하면 허용 응력 S가 감소하고 더 무거운 스케줄이나 다른 합금이 필요할 수 있습니다.

• 수압 테스트, 비파괴 검사, 밀 테스트 보고서와 같은 문서화 등 중요한 서비스를 제공합니다.

7. 재료 영향: 탄소강, 스테인리스강, 니켈 합금

스케줄 표는 재료 강도가 아닌 두께를 나타냅니다. 탄소강, 스테인리스강 및 니켈 합금 파이프는 동일한 스케줄 및 NPS의 경우 호환 가능한 ASME 치수 표준에 따라 제조될 때 공칭 치수는 동일하지만 허용 응력, 내식성 및 용접성에서 차이가 있습니다.

• 탄소강일반적이며 비용 효율적입니다. 마모성 또는 고압 서비스에는 더 두꺼운 스케줄을 사용합니다. 재료 사양에는 이음매 없는 프로세스 배관용 ASTM A106 등급 B가 포함되며, 용접 옵션에는 ASTM A53이 포함됩니다.

• 스테인리스 스틸5S, 10S, 40S, 80S와 같은 ASME B36.19 스케줄에 종종 공급됩니다. 스테인리스 등급은 내식성이 뛰어나 화학 및 식품 시스템에서 자주 사용됩니다. 스테인리스 지정 시 등급(304, 316, 듀플렉스)과 산세/부동태화 마감 필요 여부를 표시하세요.

• 니켈 합금고온 또는 부식성이 강한 환경에 사용됩니다. 합금 625, 합금 C276, 합금 400과 같은 합금은 허용 응력 및 내화학성이 뚜렷합니다. 니켈 합금 파이프를 구매할 때는 치수 일정과 재료 사양(예: ASTM B423 또는 특정 합금에 적용되는 ASTM 표준)을 모두 포함하세요. 니켈 합금은 킬로그램당 비용이 더 비싸기 때문에 신중한 압력 및 부식 엔지니어링을 통해 일정을 최적화하고 비용을 절감할 수 있습니다.

압력 또는 온도가 증가하면 온도에 따라 Barlow 관계에 사용되는 허용 응력이 감소합니다. 이러한 변화는 ID를 유지하거나 플랜지 공간 변화를 최소화하기 위해 더 무거운 스케줄로 전환하거나 더 높은 강도의 합금으로 전환해야 할 수 있습니다.

8. 미터법, SDR, DN 및 글로벌 주문

북미 이외 지역에서는 DN 및 SDR과 같은 미터법 라벨링이 널리 사용됩니다:

• DN: 공칭 직경. DN 50은 대략 NPS 2인치 크기 제품군과 같지만 정확한 OD 및 벽면 변환을 확인해야 합니다.

• SDR: 표준 치수 비율. SDR = OD / t. SDR이 낮을수록 벽이 두껍고 압력 등급이 높음을 의미합니다. SDR은 폴리에틸렌 파이프에 일반적으로 사용되지만 다른 산업에서 사용되기도 합니다.

국제 조달의 경우 모호성을 방지하기 위해 가능한 경우 NPS와 DN을 모두 명시하고 OD와 벽 두께를 밀리미터 단위로 명시하세요. 공장에서 올바른 제품을 공급할 수 있도록 재료 등급, 일정 또는 벽 두께와 필요한 테스트를 제공하세요.

9. 구매자를 위한 주문 및 사양 체크리스트

오류를 방지하기 위해 구매 사양에 이러한 항목을 제공하세요:

1. 공칭 파이프 크기상태 NPS 또는 DN.

2. 일정 또는 명시적 벽 두께둘 다 선호합니다(예: 3" NPS SCH 80, t = 0.300인치).

3. 재료 표준 및 등급ASTM/ASME 지정 및 등급 표시(예: ASTM A312 TP316L).

4. 준비 종료일반 끝, ASME B16.25에 따른 경사진 끝, NPT에 따른 나사산 또는 RTJ면.

5. 길이단일 임의 길이, 이중 임의 길이, 길이에 맞게 잘라내기.

6. 열처리정규화, 어닐링 또는 용액 처리가 필요한지 지정합니다.

7. 테스트수압 테스트 압력, PMI, UT 또는 RT와 같은 NDE, 치수 검사, 밀 테스트 인증서.

8. 표면 마감 및 청소절임/부동태화, 플라스티솔 코팅, 또는 맨손.

9. 인증공장 테스트 보고서, 3.1/3.2 인증, ISO 공장 감사 문서.

10. 포장 및 마킹메소드, 라벨링 규칙, 내보내기 포장.

일정만 지정하면 비표준 크기에 대해 모호한 경우가 있으므로 중요한 주문의 경우 사양에 실제 필요한 벽 두께를 포함하세요.

10. 피팅, 플랜지 및 나사산 호환성

OD는 일반적으로 공칭 크기 제품군에 대해 일정하게 유지되므로 피팅과 플랜지는 OD가 동일한 일정에서 공칭 크기와 일치하는 경우가 많습니다. 그러나 ID는 일정에 따라 변경되므로 소켓 용접 피팅과 특정 맞대기 용접 준비는 다를 수 있습니다.

• 소켓 용접 피팅 더 높은 벽 두께와의 호환성이 필요하므로 ASME B16.11에 따른 소켓 깊이를 확인하세요.

• 맞대기 용접 피팅 는 OD와 벽 두께에 따라 일치하며, 일치하는 벽을 지정합니다.

• 나사산 피팅 공칭 파이프 크기를 사용하되 특정 일정 및 압력 등급으로 제한하고, NPT 체결 깊이와 벽면 수율을 확인합니다.

이종 재료를 용접할 때는 적절한 용가재를 선택하고 용접 절차 사양을 따르세요. 니켈 합금의 경우 특수 용접 연습과 필러 금속이 필요한 경우가 많습니다.

11. 제조 공차 및 특별 일정

일부 두꺼운 벽 파이프는 XXS 또는 “더블 엑스트라 스트롱”과 같은 명칭을 사용합니다. 많은 작은 직경의 경우 XXS가 일정 160보다 더 두꺼울 수 있지만, 큰 직경의 경우 관계가 반대일 수 있습니다. 큰 직경의 경우 항상 ASME B36의 특정 치수 표 또는 공급업체 데이터 시트를 참조하세요.

OD 및 벽 두께에 대한 제조 공차는 제품 사양에 따라 결정됩니다. 중요한 애플리케이션의 경우 둘레에 걸쳐 측정된 벽 두께를 요청하고 필요한 경우 초음파 두께 테스트를 사용하여 확인합니다.

12. 예: 공통 서비스 일정 선택

예 1: 저압 급수 분배

• 시스템: 냉수, 설계 압력 100psi, 경미한 부식 위험.

• 후보: 부식이 우려되는 경우 탄소강 NPS 2 SCH 40 또는 스테인리스 316L SCH 40.

• 이유: SCH 40은 2인치에서 100psi에 적합한 벽 두께를 제공하면서 흐름에 허용되는 ID를 유지합니다. 부식 허용치가 적용될 수 있습니다.

예 2: 고온에서 고압 증기 발생

• 시스템: 포화 증기(300psi, 350도 F).

• 후보: 탄소강 NPS 2 SCH 80 이상 또는 허용 응력이 더 높은 합금 배관으로 변경.

• 이유: 온도가 상승하면 허용 가능한 스트레스가 감소하고, 안전 마진을 유지하기 위해 일정 업그레이드가 필요합니다.

예 3: 부식성 화학 물질 서비스

• 시스템: 염화물 함유 스트림.

• 후보: 부식 허용 요건에 부합하는 일정의 듀플렉스 스테인리스 또는 니켈 합금 파이프.

• 이유: 공격적인 화학 물질의 경우 재료 선택이 일정에 우선하며, 기계적 강도와 부식 허용치를 충족하는 일정이 선택됩니다.

이러한 예는 일정 선택이 단독으로 이루어지는 경우가 드물고 재료, 온도, 의도된 수명을 모두 고려해야 한다는 것을 보여줍니다.

13. 문서화 및 추적성

조달 시 공급업체에 다음 사항을 요청하세요:

• 열 수와 재료 테스트 결과의 상관 관계를 보여주는 밀 테스트 보고서.

• 해당되는 경우 열처리 인증서.

• 수압 테스트 기록.

• 합금 명칭, 일정 또는 두께, 열 번호 및 제조업체를 포함한 추적 가능한 표시.

추적 가능성은 제작 위험을 줄이고 코팅, 용접 또는 검사 결정이 검증된 재료 특성을 기반으로 이루어지도록 보장합니다.

14. 조달 및 비용 최적화를 위한 실용적인 팁

• 가격이 중요한 경우 합금 선택을 최적화하면 일정을 줄이는 것보다 더 많은 비용을 절감할 수 있습니다. 니켈 합금은 무게 대비 가격이 비싸기 때문에 부식에 강한 합금으로 전환하면서 일정을 줄이면 안전성을 유지하면서 총 설치 비용을 낮출 수 있습니다.

• 개조 프로젝트의 경우 OD를 기존 플랜지와 일치시킨 다음 압력에 맞는 일정을 선택합니다. 플랜지가 고정된 경우 일정 선택에 제약이 있을 수 있습니다.

• 무게가 중요한 장거리 운행의 경우 자재 비용과 펌프 에너지 간의 균형을 평가하세요. 벽이 얇을수록 무게는 줄어들지만 압력이나 기대 수명을 충족하지 못할 수 있습니다.

• 제작의 복잡성을 고려하세요. 두꺼운 벽면 용접과 중장비 가공은 비용과 리드 타임을 증가시킵니다.

15. 빠른 참조 요약

• 파이프 스케줄은 벽 두께 계열의 약어로, 일반적으로 숫자가 높을수록 벽이 두꺼워집니다.

• ASME B36.10 및 B36.19는 많은 산업 분야에서 사용되는 공식 테이블을 제공합니다.

• 공칭 파이프 크기는 외경에 연결되며 내경은 벽 두께에 따라 달라집니다.

• 압력 용량은 벽 두께와 재료 허용 응력에 따라 달라지며, 발로우의 관계는 일반적인 계산의 출발점입니다.

• 조달 시에는 항상 NPS/DN, 일정 및 명시적인 벽 두께, 재료 표준 및 테스트 요구 사항을 지정하세요.

16. 자주 묻는 질문

Q1: MWAlloys에서 2" SCH 40을 주문하면 OD가 2" SCH 80과 일치합니까?
A1: NPS 2의 외경은 표준화되어 있으므로 OD는 SCH 40과 SCH 80에서 동일하지만 내경은 벽 두께가 다르기 때문에 달라집니다. 정확한 ID가 필요한 경우 OD와 일정을 지정하세요.

Q2: 자료 간에 일정 번호를 대체할 수 있나요?
A2: 탄소강, 스테인리스강 또는 니켈 합금으로 동일한 스케줄 번호를 주문할 수 있지만 강도의 차이로 인해 허용 압력이 달라질 수 있습니다. 압력이 중요한 시스템의 경우 작동 온도에서 합금의 허용 응력을 확인하세요.

Q3: SCH XS와 SCH 80의 차이점은 무엇인가요?
A3: 특정 사이즈 XS(엑스트라 스트롱)의 경우 역사적으로 스케줄 80과 비슷한 두께를 유지했지만, 작은 직경의 경우 차이가 있습니다. ASME 표를 통해 확인하세요.

Q4: 전 세계적으로 일정 번호가 동일하나요?
A4: 북미 시장은 스케줄 번호를 사용합니다. 다른 지역에서는 DN과 명시적 벽 두께 또는 SDR 순위를 선호할 수 있습니다. 오류를 방지하려면 두 단위를 모두 제공하세요.

Q5: 부식 허용치는 어떻게 포함해야 하나요?
A5: 필요한 설계 두께에 부식 허용치를 더한 다음 합계를 충족하거나 초과하는 일정을 선택합니다. 또는 필요한 벽 두께를 주문에 직접 지정합니다.

Q6: 고온 서비스의 경우 일정과 합금 중 어느 것이 더 중요합니까?
A6: 허용 응력은 온도에 따라 변하기 때문에 합금 선택이 더 중요한 경우가 많습니다. 적절한 합금과 일정을 함께 선택하면 안전하고 경제적인 설계를 할 수 있습니다.

Q7: 일정을 변경하면 플랜지가 맞지 않습니다. 이런 일이 자주 발생하나요?
A7: 플랜지는 OD와 일치합니다. 플랜지 연결의 경우 OD는 일정하지만 일부 라이너 또는 소켓과 같은 ID 기반 구성 요소용으로 플랜지가 설계된 경우 일정 변경으로 인해 맞춤 문제가 발생할 수 있습니다. 결합 부품 요구 사항을 검토하세요.

Q8: 중요 배관에 대해 어떤 테스트 문서를 요청해야 하나요?
A8: 밀 테스트 보고서, 수압 테스트 기록, 합금이 중요한 경우 PMI, 용접에 대한 NDT 보고서, 기타 필요한 타사 검사 인증서.

Q9: 일정 표에 나열되지 않은 사용자 지정 벽 두께를 주문할 수 있나요?
A9: 예. 공장에서 제조 한도 내에서 맞춤형 두께를 제공할 수 있습니다. 구매 주문서에 정확한 OD, 필요한 벽 두께 및 재료 표준을 제공하세요.

Q10: 조달을 위해 일정을 mm 단위로 변환하려면 어떻게 해야 하나요?
A10: ASME 표 또는 공급업체 밀 시트를 사용하여 일정과 NPS를 밀리미터 벽 두께로 변환합니다. 일정과 명시적인 밀리미터 두께를 모두 제공하면 모호함을 방지할 수 있습니다.

17. MWAlloys 고객을 위한 마감 권장 사항

탄소강, 스테인리스강 또는 니켈 합금 파이프를 MWAlloys에서 구매하는 경우:

• NPS/DN, 일정과 정확한 벽 두께를 순서대로 입력하세요.

• 재료 등급과 필요한 열처리를 포함하세요.

• 테스트 수준 및 문서를 지정합니다.

• 중요한 서비스의 경우 선택한 합금 및 일정에 대한 OD, ID, 벽 두께, 길이당 질량, 허용 작동 압력이 표시된 기술 데이터시트를 요청하세요.

원하는 경우, MWAlloys는 프로세스 조건과 예산 목표에 맞는 일반적인 NPS 범위와 일정 조합을 포함하는 시장 맞춤형 입찰 패키지 템플릿을 준비할 수 있습니다. 이 패키지에는 일반적인 규모에 대한 표, 일반적인 서비스에 대한 권장 자재, 위험을 줄이기 위한 조달 체크리스트가 포함됩니다.