يتم التعبير عن معلمات الأنابيب الفولاذية عادةً باستخدام مواصفات الأنابيب (الجدول، SCH للاختصار). لا تعكس هذه المواصفات بشكل مباشر سمك الجدار الفعلي للأنبوب، ولكنها عبارة عن سلسلة من مؤشرات سمك الجدار. يمكن أن يكون للأنابيب الفولاذية ذات القطر الاسمي نفسه سمك جدار مختلف وفقًا لقيم SCH المختلفة. نشأ تصميم مواصفات الأنابيب من معهد البترول الأمريكي (API) والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME)، والتي تُستخدم لتوفير اختيار موحد للأنابيب لتغيرات الضغط ودرجة الحرارة في أنظمة الأنابيب.
تتضمن سلسلة المواصفات الشائعة للأنابيب (SCH) SCH 5 و5S و10 و10S و20 و20S و30 و40 و40S و60 و80 و80S و100 و120 و140 و160. وبشكل عام، كلما زادت قيمة SCH، زاد سمك جدار الأنبوب وزادت مقاومة الأنبوب للضغط. تعد المواصفات SCH 40 وSCH 80 من أكثر المواصفات استخدامًا في الصناعة، وخاصة في صناعات النفط والغاز والمواد الكيميائية والبناء. وهي شائعة بشكل أساسي لأن هذه الصناعات غالبًا ما تنطوي على بيئات عالية الضغط، لذلك يلزم استخدام أنابيب ذات جدران أكثر سمكًا لتحمل ضغوط عمل أكبر.
فيما يلي جدول بسمك الجدار المقابل لمواصفات الأنابيب القياسية (SCH). تختلف البيانات المحددة حسب قطر الأنبوب الفولاذي. فيما يلي سيوضح نطاقات سمك الجدار لكل مواصفة تحت عدة أقطار خارجية شائعة (OD):
Nominal size [inches]
|
Outside diameter [inches]
|
Outside diameter [mm]
|
Wall thickness [inches]
|
Wall thickness [mm]
|
Weight [lb/ft]
|
Weight [kg/m]
|
1/8 inches
|
0.405 inches
|
10.3 MM
|
0.068 inches
|
1.73 MM
|
0.24 lb/ft
|
0.37 kg/m
|
1/4 inches
|
0.540 inches
|
13.7 MM
|
0.088 inches
|
2.24 MM
|
0.42 lb/ft
|
0.84 kg/m
|
1/2 inches
|
0.840 inches
|
21.3 MM
|
0.109 inches
|
2.77 MM
|
0.85 lb/ft
|
1.27 kg/m
|
3/4 inches
|
1.050 inches
|
26.7 MM
|
0.113 inches
|
2.87 MM
|
1.13 lb/ft
|
1.69 kg/m
|
1 inches
|
1.315 inches
|
33.4 MM
|
0.133 inches
|
3.38 MM
|
1.68 lb/ft
|
2.50 kg/m
|
1 1/4 inches
|
1.660 inches
|
42.2 MM
|
0.140 inches
|
3.56 MM
|
2.27 lb/ft
|
3.39 kg/m
|
1 1/2 inches
|
1.900 inches
|
48.3 MM
|
0.145 inches
|
3.68 MM
|
2.72 lb/ft
|
4.05 kg/m
|
2 inches
|
2.375 inches
|
60.3 MM
|
0.154 inches
|
3.91 MM
|
3.65 lb/ft
|
5.44 kg/m
|
2 1/2 inches
|
2.875 inches
|
73.0 MM
|
0.203 inches
|
5.16 MM
|
5.79 lb/ft
|
8.63 kg/m
|
3 inches
|
3.500 inches
|
88.9 MM
|
0.216 inches
|
5.49 MM
|
7.58 lb/ft
|
11.29 kg/m
|
3 1/2 inches
|
4.000 inches
|
101.6 MM
|
0.226 inches
|
5.74 MM
|
9.11 lb/ft
|
13.57 kg/m
|
4 inches
|
4.500 inches
|
114.3 MM
|
0.237 inches
|
6.02 MM
|
10.79 lb/ft
|
16.07 kg/m
|
5 inches
|
5.563 inches
|
141.3 MM
|
0.258 inches
|
6.55 MM
|
14.62 lb/ft
|
21.77 kg/m
|
6 inches
|
6.625 inches
|
168.3 MM
|
0.280 inches
|
7.11 MM
|
18.97 lb/ft
|
28.26 kg/m
|
8 inches
|
8.625 inches
|
219.1 MM
|
0.322 inches
|
8.18 MM
|
28.55 lb/ft
|
42.55 kg/m
|
10 inches
|
10.750 inches
|
273.0 MM
|
0.365 inches
|
9.27 MM
|
40.48 lb/ft
|
60.31 kg/m
|
12 inches
|
12.750 inches
|
323.8 MM
|
0.406 inches
|
10.31 MM
|
53.52 lb/ft
|
79.73 kg/m
|
14 inches
|
14 inches
|
355.6 MM
|
0.375 inches
|
11.13 MM
|
54.57 lb/ft
|
94.55 kg/m
|
16 inches
|
16 inches
|
406.4 MM
|
0.500 inches
|
12.70 MM
|
82.77 lb/ft
|
123.30 kg/m
|
18 inches
|
18 inches
|
457.0 MM
|
0.562 inches
|
14.27 MM
|
104.67 lb/ft
|
155.80 kg/m
|
20 inches
|
20 inches
|
508.0 MM
|
0.594 inches
|
15.09 MM
|
123.11 lb/ft
|
183.42 kg/m
|
24 inches
|
24 inches
|
610.0 MM
|
0.688 inches
|
17.48 MM
|
171.29 lb/ft
|
255.41 kg/m
|
32 inches
|
32 inches
|
813.0 MM
|
0.688 inches
|
17.48 MM
|
230.08 lb/ft
|
342.91 kg/m
|
تطبيقات المواصفات العامة
SCH 40:
التطبيقات: تستخدم بشكل شائع في أنظمة توصيل السوائل أو الغاز ذات الضغط المنخفض والمتوسط، مثل أنظمة إمداد المياه البلدية وخطوط أنابيب الغاز الطبيعي ذات الضغط المنخفض.
المزايا: سعر اقتصادي، يمكن أن يلبي معظم متطلبات الضغط ودرجة الحرارة القياسية.
SCH 80:
التطبيقات: مناسبة للأنظمة التي تتطلب قدرة تحمل ضغط أعلى، مثل خطوط أنابيب النفط والغاز، وخطوط أنابيب نقل الضغط العالي في المصانع الكيميائية.
المزايا: بالمقارنة مع SCH 40، فإن جدار الأنبوب أكثر سمكًا ويمكن استخدامه عند ضغوط عمل أعلى.
SCH 160:
التطبيقات: تستخدم في الغالب في سيناريوهات الضغط العالي للغاية، مثل الغلايات الصناعية، وأنظمة توصيل البخار ذات الضغط العالي، وبعض مشاريع حفر الآبار العميقة.
المزايا: جدار الأنبوب سميك للغاية ويمكنه تحمل ضغوط عالية للغاية.
العوامل المؤثرة في اختيار سمك الجدار
ضغط العمل: تتطلب أنظمة الضغط العالي أنابيب ذات جدار أكثر سمكًا (مثل SCH 80 أو SCH 160).
درجة الحرارة: قد تقل قوة الأنبوب في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، لذا يلزم اختيار سمك جدار أكثر سمكًا للتعويض عن هذا التأثير.
المواد: تتميز الأنابيب الفولاذية المصنوعة من مواد مختلفة بقوى مختلفة. تشمل المواد المستخدمة بشكل شائع الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ السبائكي. تؤثر المواد المختلفة بشكل مهم على اختيار سمك الجدار.
باختصار، فإن مواصفات الأنابيب SCH هي نظام موحد لتحديد سمك جدار الأنابيب الفولاذية. على الرغم من أن SCH نفسها لا تعكس بشكل مباشر سمك الجدار الفعلي، إلا أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالقطر الاسمي وقدرة تحمل الضغط للأنبوب. عند اختيار الأنبوب المناسب، يقرر المهندسون عادةً مواصفات الأنابيب الفولاذية التي يجب استخدامها بناءً على ظروف عمل محددة، مثل الضغط ودرجة الحرارة والمواد وعوامل أخرى.