パイプのスケジュールについて: SCH 40 および SCH 80

パイプ スケジューリング (「SCH」と略されることもよくあります) は、パイプの壁の厚さを定義するために使用される標準化されたシステムであり、業界全体での製造、選択、および適用の一貫性を確保します。これは、パイプの耐圧能力、耐久性、特定の作業条件への適合性を判断するために重要です。-さまざまなパイプ スケジュールの中で、SCH 40 と SCH 80 は、産業、商業、さらには一部の住宅用途でも最も広く使用されています。このガイドでは、ニーズに合った適切なスケジュールを選択する方法を理解するのに役立つように、それらの主な特徴、違い、仕様、実際の使用法を詳しく説明します。

パイプ スケジュールは、公称パイプ サイズ (NPS) に対するパイプの壁の厚さを指定する標準化された評価システムです。重要なのは、外径（OD）パイプの量は、スケジュール番号に関係なく、同じ NPS に対して一定のままです-内径 (ID)この標準化は、ASME B36.10 (炭素鋼管用) や ASME B36.19 (ステンレス鋼管用) などの国際規格によって管理されており、さまざまなメーカーや用途にわたる均一性と互換性が保証されています。

スケジュール番号自体は、パイプの設計圧力と材料の許容応力の間の経験的な関係から導出され、1000 単位で表されます。簡単に言うと、スケジュール番号が大きいほどパイプの壁が厚くなり、耐圧性と構造強度が高くなります。

SCH 40 は中壁パイプ スケジュールとして分類されており、ほとんどのアプリケーションで最も一般的に使用されるオプションであり、特別な高圧要件が存在しない場合の「デフォルト」の選択肢として機能します。-その中心的な特性は、強度、重量、コストのバランスが取れており、幅広いシナリオで多用途に使用できます。

コア仕様

• 肉厚: 炭素鋼パイプの場合、SCH 40 の公称肉厚は約 1.016 mm (0.040 インチ) ですが、これは NPS サイズによって若干異なります。 NPS が増加すると、構造の完全性を維持するために SCH 40 の壁の厚さも増加します。

• 圧力容量: SCH 40 パイプの最大使用圧力は材質と温度によって異なりますが、炭素鋼の場合、室温では通常、最大 48.3 bar (700 psi) に達します。これは、ほとんどの低圧から中圧の用途には十分です。-

• 寸法: SCH 40 は、1/8 インチから 30 インチまでの幅広い NPS サイズをカバーし、各 NPS の外径は固定されています。たとえば、NPS 2 (2 インチ) SCH 40 パイプの外径は 60.3 mm で、内径は対応する SCH 80 パイプよりも大きくなります (壁が薄いため)。

• 材質の適合性: SCH 40 は、炭素鋼、ステンレス鋼 (SCH 40S とマーク)、PVC、CPVC など、さまざまな材質で入手でき、それぞれが特定の環境および用途のニーズに合わせて調整されています。

代表的な用途

SCH 40 は、圧力要件が中程度であり、費用対効果が優先されるシナリオで広く使用されています。-一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• 住宅および商業用の給排水システム

• 低圧 HVAC (暖房、換気、空調) 配管

• 軽工業環境における非腐食性流体移送-

• 消火用スプリンクラー システム (高圧が心配ない場合)

• 建物内の配管およびインフラストラクチャ プロジェクト

SCH 80 は、耐久性と安全性が重要な高圧、高温、または高応力の用途向けに設計された重量壁パイプ スケジュールです。{{1}{2}壁が厚いため、内圧、外部衝撃、腐食に対する強度と耐性が強化され、より要求の厳しい環境に適しています。

コア仕様

• 肉厚: 炭素鋼パイプの場合、SCH 80 の公称肉厚は約 2.032 mm (0.080 インチ)-で、基本仕様の SCH 40 の 2 倍です。 NPS が増加すると、SCH 80 と SCH 40 の間の厚さのギャップが広がります。たとえば、NPS 12 SCH 80 パイプの壁厚は、対応する SCH 40 パイプより 58% 厚くなります。

• 圧力容量: SCH 80 パイプは SCH 40 よりも耐圧性が大幅に優れています。炭素鋼の場合、室温での最大使用圧力は 207 bar (3000 psi) に達するため、高圧システムに最適です。-

• 寸法: SCH 40 と同様に、SCH 80 は同じ NPS で同じ OD を共有し、そのサイズ用に設計されたフィッティング、フランジ、バルブとの互換性を確保します。ただし、壁が厚いため内径が小さくなり、流量は減少しますが、構造強度は増加します。

• 材質の適合性: SCH 40 と同様に、SCH 80 は炭素鋼、ステンレス鋼 (SCH 80S)、PVC、CPVC、さらには腐食性の高い環境 (海洋または化学処理など) 向けのチタン合金でも利用できます。 PVC SCH 80 は脆くて圧力下で破裂する危険性があるため、圧縮空気システムでは禁止されていることに注意してください。

代表的な用途

SCH 80 は、高圧、高温、または機械的ストレスが存在する用途で使用されます。一般的な用途には次のようなものがあります。

• 石油およびガス処理プラントにおける高圧流体移送-

• 腐食性または高温の流体を扱う化学処理システム-

• 産業用蒸気ラインと高圧 HVAC システム-

• 海洋および海洋配管（耐塩水腐食性）

• 耐衝撃性が重要な頑丈な構造の露出配管-

SCH 40 と SCH 80 は同じ NPS では同じ OD を共有していますが、壁厚、圧力容量、コストの違いにより、異なる用途に適しています。以下の表は、それらの主な違いをまとめたものです。

適切なパイプ スケジュールの選択は、以下に概説するように、いくつかの重要な要素に依存します。次の手順に従うことで、コストとパフォーマンスを最適化しながら、アプリケーションの要件を満たすパイプを確実に選択できます。

ステップ 1: 動作条件の決定

まず、パイプが本来の用途で受ける最大圧力と温度を特定します。システムが高圧 (炭素鋼の場合は 48.3 bar を超える) または高温で動作する場合は、SCH 80 がより良い選択となる可能性があります。中程度の圧力と温度の場合は、SCH 40 で十分です。

ステップ 2: 液体のタイプを評価する

輸送される流体を考えてみましょう。腐食性流体 (例: 化学薬品、塩水) には、耐食性素材 (例: ステンレス鋼、チタン合金) で作られた SCH 80 パイプが必要になる場合があります。{4}非腐食性流体 (飲料水など) には通常、炭素鋼または PVC の SCH 40 を使用できます。

ステップ 3: 設置とコストの評価

SCH 40 は軽量で設置が簡単で、人件費を削減します。 SCH 80 はより重く、より堅牢なサポートが必要となる場合があり、設置時間とコストが増加します。予算が優先され、圧力要件が中程度である場合は、SCH 40 がより現実的なオプションです。安全性と耐久性が交渉の余地のない重要な用途では、SCH 80 のより高いコストが正当化されます。{6}}

ステップ 4: 業界標準を参照する

常に関連規格 (ASME B36.10、ASME B36.19 など) を参照して、特定の NPS および用途に対する圧力定格、肉厚、材料の適合性を確認してください。これにより、業界の規制と安全ガイドラインへの準拠が保証されます。

誤解1: SCH 番号は固定肉厚を表します。事実: SCH の数値は NPS に相対的なものです-同じスケジュールで NPS を使用すると壁の厚さが増加します。たとえば、NPS 4 SCH 40 パイプは NPS 1 SCH 40 パイプよりも厚い壁を持っています。

誤解2: SCH 80 は常に SCH 40 よりも優れています。事実: SCH 80 は、高圧または高応力の用途にのみ必要です。-低圧シナリオで SCH 80 を使用すると、コストが無駄になり、流量が減少します。-

誤解3：SCH 40 パイプと SCH 80 パイプには互換性がありません。事実: 同じ NPS では同じ外径を共有しているため、同じ継手、フランジ、バルブを使用できます。-交換やシステムの変更が簡単になります。

SCH 40 および SCH 80 は最も広く使用されているパイプ スケジュールであり、それぞれ特定のアプリケーションのニーズに合わせて調整されています。 SCH 40 は、低圧から中圧の用途向けに費用対効果の高い多用途のソリューションを提供します。-一方、SCH 80 は、高応力の重要な環境向けに強化された強度と耐圧性を提供します。-それらの主な特性、違い、選択基準を理解することで、適切なパイプ スケジュールを選択して、システムが安全、効率的、コスト効率よく動作するようにすることができます。-

覚えておいてください: SCH 40 と SCH 80 のどちらを選択するかは、厚さだけではありません。{2}}業界標準と予算の制約を守りながら、パイプの機能を用途の要求に適合させることが重要です。