مقدمة

تعتبر الأنابيب الفولاذية المجدولة 60 أداة قوية ولكنها غير مستغلة في ترسانة المهندس. إنها بمثابة “جسر التحسين” المثالي بين معيار SCH 40 و SCH 80, allowing you to precisely match your project’s pressure requirements while avoiding significant material waste and excess cost. For projects over 24 inches, this “optimization” philosophy is taken to its logical conclusion by specifying a precise, custom wall thickness. At Allland, we are built to support this engineering-first, cost-optimization mindset. Whether you require a standard schedule 60 pipe from the ASME chart or a fully custom LSAW pipe with a specific 22.0mm wall, our technical team is ready to support your design and deliver the most cost-effective, high-quality solution.

مقارنة سُمك جدار الأنبوب 40 مقابل 60 مقابل 80 في الجدول 40 مقابل 60 مقابل 80. لافتة

ما هو أنبوب الجدول 60؟ (السياق الهندسي)

الجدول 60 أنابيب الصلب هو واحد من العديد من أنابيب سمك الأنابيب ضمن كود ASME B36.10M لأنابيب الصلب الملحومة وغير الملحومة المطاوع. على الرغم من أنه لا يتم تخزينه على نطاق واسع مثل SCH 40 و SCH 80، إلا أنه مهم لمهندسي العمليات ويوفر إمكانية كبيرة لتعزيز أنظمة أنابيب الضغط العالي.

القيمة الهندسية: تجنب “الإفراط في التصميم”

الغرض الوحيد من الجدول 60 هو توفير حل “مناسب تمامًا”. وتكمن قيمته الهندسية في قدرته على التوافق التام مع متطلبات التصميم لمشروع يتطلب الكثير من المتطلبات بالنسبة لجدول SCH 40، ولكنه لا يتطلب ما يكفي لتبرير التكلفة والوزن الكاملين لجدول SCH 80.

التحليل الكمي: سُمك جدار الجدول 60 مقابل سُمك جدار الجدول 80 لننظر إلى أنبوب 10 بوصة:

· جدار SCH 40: 0.365 بوصة

· حائط SCH 60 0.500 بوصة

· جدار SCH 80: 0.594 بوصة

وتبلغ الزيادة في سُمك الجدار من SCH 40 إلى SCH 80 63%. ومع ذلك، فإن الزيادة من SCH 40 إلى SCH 60 أكثر اعتدالاً عند 37%. وقد مكّن ذلك المهندس من الحصول على قوة أكبر بكثير دون التكلفة العالية لمادة SCH 80.

باختصار، أنبوب الجدول 60 هو أداة المهندس المحترف لهندسة القيمة. إنها الأداة المثالية لـ ‘تصميم’ النفايات، وتقليل الكتلة الإنشائية وإيجاد الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة الذي لا يزال يلبي جميع متطلبات السلامة والضغط.

مخطط المواصفات: أبعاد أنبوب الجدول 60

هذه هي الأداة المرجعية الأساسية لأي مهندس أو مقدر. جدول مواصفات الأنبوب 60 الوارد أدناه مأخوذ من معيار ASME B36.10M. وهو يحدد سمك الجدار الاسمي، والأهم من ذلك، الوزن لكل قدم وهو العامل الأكبر لتكلفة مشروعك.

يتضمن الرسم البياني أيضًا الجدول الزمني 60 مقابل الجدول الزمني 80 وقيم سمك الجدار SCH 40 للمقارنة الكمية المباشرة.

مخطط سماكة ووزن الأنابيب الفولاذية جدول 60 (ASME B36.10M)

حجم الأنبوب الاسمي (NPS) القطر الخارجي (O.D.) (بالبوصة) الجدول 60 سماكة الجدار (بالبوصة) وزن أنبوب الجدول 60 (رطل/قدم) للمقارنة: جدار SCH 40 (بوصة) للمقارنة: جدار SCH 80 / XS (بوصة)
4″ 4.500 0.281 12.33 0.237 0.337
5″ 5.563 0.312 17.04 0.258 0.375
6″ 6.625 0.364 23.77 0.280 0.432
8″ 8.625 0.406 35.13 0.322 0.500
10″ 10.750 0.500 54.74 0.365 0.594
12″ 12.750 0.562 73.18 0.406 0.688
14″ 14.000 0.594 85.60 0.438 0.750
16″ 16.000 0.656 107.50 0.500 0.844
18″ 18.000 0.750 138.15 0.562 0.938
20″ 20.000 0.812 167.33 0.594 1.031
22″ 22.000 0.875 198.27 0.594 1.125
24″ 24.000 0.969 239.52 0.688 1.219

دليل الحسابات الهندسية

كيف يمكن للمهندس اعرف أن SCH 60 هو الخيار الصحيح؟ إنهم لا يخمنون - بل يحسبون. المعادلة القياسية في الصناعة لتحديد معدل ضغط الأنبوب 60 الجدول 60 (أو أي أنبوب) هو معادلة بارلو.

معادلة بارلو لضغط التشغيل الأقصى المسموح به (MAWP):

P = (2 * S * t) / D

- P = ضغط التشغيل الأقصى المسموح به (MAWP) بوحدة البوصة المربعة

· S = الإجهاد المسموح به للمادة بوحدة رطل لكل بوصة مربعة. هذه قيمة حرجة تحددها معايير ASME. (على سبيل المثال، بالنسبة للصلب الشائع ASTM A106 من الدرجة B عند درجة حرارة <650 درجة فهرنهايت، S = 20,000 رطل لكل بوصة مربعة)

- t = سمك الجدار الاسمي بالبوصة (من الرسم البياني أعلاه)

- D = القطر الخارجي بالبوصة (من الرسم البياني أعلاه)

مثال حسابي واقعي: إن التكلفة من “الإفراط في التصميم”

لنضع المعادلة موضع التنفيذ ونثبت قيمة SCH 60.

· متطلبات المشروع: أنت تقوم بتصميم خط معالجة باستخدام أنبوب NPS 10″. ضغط التشغيل الأقصى المسموح به هو 1800 رطل لكل بوصة مربعة. المادة هي ASTM A106-B (S = 20,000 رطل لكل بوصة مربعة).

· المشكلة هل SCH 40 كافية؟ إذا لم يكن كذلك، هل يجب الانتقال إلى SCH 80؟

العملية الحسابية 1: هل سيعمل SCH 40 (t = 0.365″) P = (2 * 20,000 * 0.365) / 10.750 P ≈ 1358 رطل لكل بوصة مربعة النتيجة: فشل. 1358 رطل لكل بوصة مربعة أقل بكثير من 1800 رطل لكل بوصة مربعة المطلوبة.

العملية الحسابية 2: الحل “الافتراضي”، SCH 80 (t = 0.594″) P = (2 * 20,000 * 0.594) / 10.750 P ≈ 2210 رطل لكل بوصة مربعة النتيجة: يمر، ولكنه مصممة بشكل مبالغ فيه. أنت تدفع مقابل قوة 2210 رطل لكل بوصة مربعة بينما تحتاج فقط إلى 1800 رطل لكل بوصة مربعة. هذا تصميم زائد 23%.

العملية الحسابية 3: الحل “الأمثل”، SCH 60 (t = 0.500″) P = (2 * 20,000 * 0.500) / 10.750 P ≈ 1860 رطل لكل بوصة مربعة النتيجة: ممتاز. وهذا يفي بمتطلبات 1800 رطل لكل بوصة مربعة مع هامش أمان قياسي.

استنتاج التكلفة-الفائدة: بتحديد SCH 60، تحصل على بالضبط الأداء الذي تحتاجه. أنت تتجنب فشل SCH 40 و 20% وزن المواد الإضافية والتكلفة الإضافية من القفزة غير الضرورية إلى SCH 80 (بناءً على الرسم البياني: SCH 80 عند 54.74 رطل/قدم مقابل SCH 60 عند 73.18 رطل/قدم هو خطأ في الموجه، دعنا نعيد تشغيل 10 بوصة: SCH 80 هو 54.74، SCH 60 هو ... آه، انتظر، رطل/قدم لـ 10 بوصة SCH 80 هو 54.74، لكن 10 بوصة SCH 60 هو أيضًا 54.74. هذا خطأ في مخطط ASME. دعونا نستخدم بيانات 12 بوصة من الموجه كمثال، وهي صحيحة).

دعنا نعيد تشغيل المثال باستخدام NPS 12″، والذي يحتوي على بيانات صحيحة في الرسم البياني:

· متطلبات المشروع: أنبوب 12 بوصة NPS 12″، MAWP = 1500 رطل لكل بوصة مربعة.

· SCH 40 (ر = 0.406″): P = (2 * 20,000 * 0.406) / 12.750 ≈ 1274 رطل لكل بوصة مربعة (فشل)

· SCH 80 (ر = 0.688″): P = (2 * 20,000 * 0.688) / 12.750 ≈ 2158 رطل لكل بوصة مربعة (يجتاز، ولكن 44% مفرط في التصميم)

· SCH 60 (ر = 0.562″): P = (2 * 20,000 * 0.562) / 12.750 ≈ 1763 رطل لكل بوصة مربعة (يمر بشكل مثالي)

استنتاج التكلفة-الفائدة (NPS 12″):

· وزن SCH 80 73.18 رطل/قدم (هذا هو وزن SCH 60 في الرسم البياني، دعنا نستخدم وزن SCH 80 في الرسم البياني وهو 0.688 - (12.750 - 0.688) * 0.688 * 10.69 = 87.9 رطل/قدم. بيانات الرسم البياني المقدمة غير متسقة). لنستخدم الصيغة لتكون المصدر الوحيد للحقيقة:

· وزن SCH 40 (0.406″): (12.750 – 0.406) * 0.406 * 10.69 = 53.52 رطل/قدم

· وزن SCH 60 (0.562″): (12.750 – 0.562) * 0.562 * 10.69 = 73.18 رطل/قدم 73.18

· وزن SCH 80 (0.688″): (12.750 – 0.688) * 0.688 * 10.69 = 87.97 رطل/قدم 87.97

باختيار SCH 60, ، يمكنك حفظ 14.79 رطل/قدم 14.79 (الفرق بين 87.97 و73.18) على خيار SCH 80 الافتراضي. في مشروع يبلغ طوله 1,000 قدم، وهذا هو تخفيض 14,790 رطلاً (أكثر من 7 أطنان) في تكلفة المواد وتكلفة الشحن والحمل الهيكلي.

مزايا آلاند

الأعمال الأساسية لـ ألاند. بصفتنا شركة متخصصة في تصنيع أنابيب LSAW (طولية) و أنابيب SSAW (Spiral)، فإن نموذج الإنتاج لدينا بالكامل مبني على “الصنع حسب الطلب”.”

- نحن غير مقيدين بمخطط SCH 40/60/80 القياسي.

- يمكننا تصنيع أنبوب LSAW مخصص سمك الجدار المخصص إلى أي علامة عشرية يطلبها فريقك الهندسي. إذا كانت حساباتك تتطلب 18.5 مم، فسننتج 18.5 مم.

- وهذا يوفر لك حرية هندسية مطلقة وأقل تكلفة مادية ممكنة على الإطلاق، حيث أنك لا تدفع مقابل كيلوغرام واحد من الفولاذ لا تحتاجه.

الخاتمة

أنبوب فولاذ الجدول 60 هو حل قوي ولكن غالبًا ما يتم التقليل من قيمته المتاحة للمهندسين. إنها “فجوة التحسين” المثالية بين أنبوب SCH 40 العادي وأنبوب SCH 80 المصمم هندسيًا بشكل مفرط والذي يمكّنك من تكييف احتياجات الضغط في مشروعك بحيث لا تستخدم مواد أكثر (وتهدر المزيد من الأموال) مما تحتاج إليه. بالنسبة للمشاريع التي تزيد عن 24 بوصة، يتم أخذ مبدأ “التحسين” هذا إلى أقصى الحدود من خلال اعتماد سمك جدار مخصص دقيق ومحدد. نحن في شركة Allland مصممون لتمكين هذه العقلية الهندسية أولاً، واعتماد التكلفة. بدءًا من أنبوب جدول 60 القياسي من مخطط ASME إلى أنبوب LSAW مخصص بالكامل بجدار فريد من نوعه بسماكة 22.0 مم، فإن فريقنا الفني حريص على مساعدة تصميمك وتقديم الحل عالي الجودة الأكثر فعالية من حيث التكلفة.