جدول المقاس الاسمي للأنابيب (NPS)

جدول المقاس الاسمي للأنابيب (NPS): دليل الأبعاد، وDN، وNB، والقطر الخارجي (OD)، وجدول سماكة الأنابيب (Schedule)
يُعد اختيار المقاس الصحيح للأنبوب أمراً جوهرياً في تصميم خطوط الأنابيب، ونقل الموائع، وحسابات الضغط، واختيار الوصلات المتوافقة. ومع ذلك، غالباً ما يواجه المهندسون والمشترون والمقاولون التباساً بشأن مصطلحات مثل "المقاس الاسمي للأنبوب" (NPS)، و"القطر الداخلي الاسمي" (NB)، و"القطر الاسمي" (DN)؛ لأن هذه التسميات لا تعبر عن الأبعاد الفعلية للأنبوب.
على سبيل المثال، الأنبوب الذي يحمل تصنيف NPS مقاس 2 بوصة لا يبلغ قطره الخارجي 2 بوصة بالضبط؛ بل يبلغ قطره الخارجي القياسي 2.375 بوصة (60.3 مم)، في حين يتغير قطره الداخلي بناءً على "جدول الأنبوب" (أي سماكة الجدار).

ما هو المقاس الاسمي للأنبوب (NPS)؟
المقاس الاسمي للأنبوب (NPS) هو نظام قياس قياسي يُستخدم بشكل أساسي في أمريكا الشمالية لتحديد مقاسات الأنابيب الفولاذية. وبدلاً من التعبير عن القطر الداخلي أو الخارجي الفعلي للأنبوب، يُعد NPS تسمية اسمية (مرجعية) تقابل قطراً خارجياً (OD) قياسياً.
وعلى عكس الأنابيب الدقيقة (Tubing) - حيث يطابق المقاس المُعلن عادةً القطر الخارجي - تعتمد الأنابيب الفولاذية نظام قياس اسمياً؛ نظراً لأن سماكات الجدران المختلفة يمكن أن تشترك في نفس القطر الخارجي.

لماذا يُطلق عليه وصف "اسمي" (Nominal)؟
تعني كلمة "اسمي" (Nominal) أن التسمية شكلية أو تقريبية، ولا تعبر عن قياس دقيق ومطابق للواقع.
تاريخياً، كانت الأنابيب الفولاذية الأولى تُحدد بناءً على قطرها الداخلي التقريبي، لأن سعة تدفق الموائع كانت تعتمد بشكل أساسي على القطر الداخلي (التجويف). ومع تطور تكنولوجيا التصنيع وتوفر سماكات مختلفة للجدران، تم توحيد القطر الخارجي بينما أصبح القطر الداخلي متغيراً.
ونتيجة لذلك:
مقاس الأنبوب = القطر الخارجي القياسي + سماكة الجدار المتغيرة
وبالتالي:
يظل القطر الخارجي (OD) ثابتاً
تعتمد سماكة الجدار على "جدول السماكة" (Schedule)
يتغير القطر الداخلي (ID) تبعاً لذلك
يظل تصنيف NPS ثابتاً
يعمل هذا النظام على تبسيط عمليات التصنيع وضمان التوافق بين الوصلات والصمامات والدعامات ومكونات الأنابيب المختلفة.

فهم أبعاد الأنابيب

قبل اختيار الأنبوب، من المهم فهم الأبعاد الأربعة الشائعة الاستخدام في أنظمة الأنابيب.

Term	Meaning	Changes with Schedule?	Used For
NPS	Nominal Pipe Size	No	Pipe designation
OD	Outside Diameter	No	Fittings, flanges, supports
Wall Thickness	Pipe wall thickness	Yes	Pressure rating
ID	Inside Diameter	Yes	Flow capacity

يمكن التعبير عن العلاقة بين هذه الأبعاد بالمعادلة التالية:
القطر الداخلي = القطر الخارجي - (2 × سُمك الجدار)
تُوضّح هذه المعادلة البسيطة سبب اختلاف سعة التدفق الداخلي بين أنبوبين لهما نفس مقياس NPS.

NPS وNB وDN – ما الفرق بينها؟
من أكثر الأسئلة شيوعاً: هل تشير المصطلحات NPS وNB وDN إلى نفس مقاس الأنبوب؟
على الرغم من وجود علاقة وثيقة بين هذه المصطلحات، إلا أنها تنبع من معايير ومناطق مختلفة.

Term	Full Name	Unit	Primary Region
NPS	Nominal Pipe Size	Inch	North America
NB	Nominal Bore	Inch	UK, Australia, Asia
DN	Diameter Nominal	Millimetres	Europe & ISO countries

المقاس الاسمي للأنابيب (NPS)
يُعرَّف نظام NPS وفقاً لمعايير ASME، ويُستخدم على نطاق واسع في الولايات المتحدة وكندا وفي الصناعات التي تتبع مواصفات ASTM أو API.
ومن الأمثلة على ذلك:
أنابيب الخطوط (Line Pipe) وفقاً للمواصفة API 5L
أنابيب ASTM A53
أنابيب ASTM A106
أنابيب الضغط وفقاً لمعايير ASME

القطر الاسمي (DN)
يُعد DN التسمية المترية الدولية المحددة بموجب معايير ISO.
وعلى عكس نظام NPS، يستخدم نظام DN أرقاماً مترية مثل:
DN15
DN20
DN50
DN100
ومع ذلك، تظل قيم DN اسمية وليست أقطاراً مقاسة فعلياً.
على سبيل المثال:
يعادل DN50 تقريباً المقاس NPS 2
يعادل DN100 تقريباً المقاس NPS 4
ويتم تحديد القطر الخارجي الفعلي وفقاً لمعيار NPS المقابل.

جدول التحويل من NPS إلى DN
يوضح الجدول التالي عمليات التحويل الأكثر شيوعاً بين تسميات مقاسات الأنابيب المعتمدة في أمريكا الشمالية وتلك المعتمدة في النظام المتري.

NPS (inch)	DN (mm)	NB	Outside Diameter (mm)
1/8	DN6	6 NB	10.3
1/4	DN8	8 NB	13.7
3/8	DN10	10 NB	17.1
1/2	DN15	15 NB	21.3
3/4	DN20	20 NB	26.7
1	DN25	25 NB	33.4
1¼	DN32	32 NB	42.2
1½	DN40	40 NB	48.3
2	DN50	50 NB	60.3
2½	DN65	65 NB	73
3	DN80	80 NB	88.9
4	DN100	100 NB	114.3
6	DN150	150 NB	168.3
8	DN200	200 NB	219.1
10	DN250	250 NB	273.1
12	DN300	300 NB	323.9

ملاحظة: تُعد قيم DN (القطر الاسمي) بمثابة تصنيفات مترية اسمية، ولا ينبغي تفسيرها على أنها أقطار خارجية أو داخلية فعلية. يُرجى دائماً الرجوع إلى الأبعاد الواردة في المواصفتين ASME B36.10M أو ASME B36.19M عند تحديد أحجام الأنابيب.


جدول الأحجام الاسمية للأنابيب (الأبعاد القياسية)
يوضح الجدول التالي الأقطار الخارجية القياسية لأحجام الأنابيب الاسمية الأكثر شيوعاً في الاستخدام.

NPS	DN	Outside Diameter (in)	Outside Diameter (mm)
1/8	6	0.405	10.3
1/4	8	0.54	13.7
3/8	10	0.675	17.1
1/2	15	0.84	21.3
3/4	20	1.05	26.7
1	25	1.315	33.4
1¼	32	1.66	42.2
1½	40	1.9	48.3
2	50	2.375	60.3
2½	65	2.875	73
3	80	3.5	88.9
4	100	4.5	114.3
5	125	5.563	141.3
6	150	6.625	168.3
8	200	8.625	219.1
10	250	10.75	273.1
12	300	12.75	323.9

هام: بالنسبة للأنابيب ذات المقاس الاسمي (NPS) الذي يصل إلى 12 بوصة، يكون القطر الخارجي أكبر من المقاس الاسمي. أما بدءاً من المقاس NPS 14 (أو DN350) فما فوق، فيتساوى المقاس الاسمي والقطر الخارجي من حيث القيمة الرقمية (بالبوصة)، وهو عرف تاريخي لا يزال معتمداً في معايير الأنابيب الحديثة.



كيف يؤثر "جدول الأنابيب" (Pipe Schedule) على المقاس الاسمي للأنبوب؟
من أكثر المفاهيم الخاطئة شيوعاً حول المقاس الاسمي للأنبوب (NPS) هو الاعتقاد بأن جميع الأنابيب التي تحمل نفس المقاس الاسمي تمتلك القطر الداخلي نفسه. وفي الواقع، بينما يظل القطر الخارجي (OD) ثابتاً، فإن القطر الداخلي (ID) يتغير تبعاً لجدول الأنبوب (Schedule).
يشير مصطلح "جدول الأنبوب" إلى سُمك جدار الأنبوب؛ إذ تدل الأرقام الأعلى في الجدول على جدران أكثر سُمكاً، مما يؤدي إلى صغر القطر الداخلي وزيادة تصنيف تحمل الضغط.
على سبيل المثال، يبلغ القطر الخارجي لأنبوب بمقاس NPS 2 بوصة قيمة ثابتة قدرها 2.375 بوصة (60.3 مم) بغض النظر عن الجدول المستخدم؛ ومع ذلك، فإن القطر الداخلي يقل كلما زاد سُمك الجدار.

NPS	Schedule	Wall Thickness (in)	Inside Diameter (in)	Outside Diameter (in)
2	Sch 10	0.109	2.157	2.375
2	Sch 40	0.154	2.067	2.375
2	Sch 80	0.218	1.939	2.375
2	Sch 160	0.344	1.687	2.375

لا يحدد القطر الاسمي للأنبوب (NPS) سُمك الجدار.

يحدد جدول الأنابيب قدرة تحمل الضغط.
يبقى القطر الخارجي ثابتًا لنفس القطر الاسمي للأنبوب.

ينخفض القطر الداخلي مع زيادة سُمك الجدار.
يضمن هذا النظام الموحد توافق الصمامات والشفاه والوصلات والمشابك والدعامات عبر فئات الضغط المختلفة.

القطر الاسمي للأنبوب مقابل القطر الفعلي للأنبوب
يتوقع العديد من المشترين الجدد أن يكون قطر الأنبوب ذي البوصتين (2 بوصة) بوصتين بالضبط. مع ذلك، يُعد هذا من أكثر المفاهيم الخاطئة شيوعًا في صناعة الأنابيب.

يقارن الجدول التالي بين الأقطار الاسمية للأنابيب وأقطارها الخارجية الفعلية.

Nominal Pipe Size (NPS)	Actual Outside Diameter
1/2"	0.840" (21.3 mm)
3/4"	1.050" (26.7 mm)
1"	1.315" (33.4 mm)
2"	2.375" (60.3 mm)
3"	3.500" (88.9 mm)
4"	4.500" (114.3 mm)
6"	6.625" (168.3 mm)
8"	8.625" (219.1 mm)
10"	10.750" (273.1 mm)
12"	12.750" (323.9 mm)

لماذا تختلف هذه القياسات؟
تاريخياً، كانت أحجام الأنابيب تُحدد بناءً على القطر الداخلي التقريبي، نظراً لأن سعة التدفق كانت تمثل الاعتبار الأساسي. ومع تطور عمليات التصنيع وتوفر سماكات متعددة للجدران، تم توحيد القطر الخارجي لضمان التوافق مع الوصلات والمستلزمات الأخرى.
ولهذا السبب، لم يعد الحجم الاسمي يطابق القطر الفعلي المقاس في معظم أحجام الأنابيب.
ملاحظة: بدءاً من المقاس NPS 14 (أو DN350) فما فوق، يتطابق الحجم الاسمي للأنبوب مع القطر الخارجي من حيث القيمة الرقمية عند القياس بالبوصة.


جدول فئات سماكة الأنابيب (سماكات الجدران الشائعة)
يوضح الجدول التالي فئات سماكة الأنابيب (Schedules) الأكثر استخداماً وتطبيقاتها المعتادة.

Pipe Schedule	Relative Wall Thickness	Typical Applications
Sch 5	Very Thin	Low-pressure stainless steel systems
Sch 10	Thin	Water supply, food processing, HVAC
Sch 20	Light	Drainage and low-pressure piping
Sch 40 (STD)	Standard	General industrial and construction piping
Sch 80 (XS)	Heavy	High-pressure oil & gas, steam, chemical plants
Sch 120	Extra Heavy	High-pressure industrial systems
Sch 160	Very Heavy	Refineries, power plants, offshore projects
XXS	Double Extra Strong	Extreme pressure applications