جدول أوزان أنابيب Schedule 80

يساعد جدول أوزان أنابيب "Schedule 80" المهندسين والمشترين على تحديد وزن الأنابيب الفولاذية بسرعة بناءً على الحجم الاسمي، والقطر الخارجي، وسماكة الجدار، والطول. ووفقاً لمعايير ASME B36.10M، تُصنَّع أنابيب الفولاذ من فئة "Schedule 80" بجدران أكثر سماكة مقارنة بأنابيب "Schedule 40"، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب معدلات ضغط أعلى وأداءً ميكانيكياً أقوى.
يتناول هذا المقال بالتفصيل أوزان أنابيب "Schedule 80"، بما في ذلك جداول الأوزان القياسية، ومعادلات الحساب، والعوامل المؤثرة، والاستخدامات الصناعية الشائعة. ومن خلال فهم هذه القيم، يمكن للمهندسين اتخاذ قرارات أكثر دقة فيما يتعلق بتصميم شبكات الأنابيب، وتقدير التكاليف، وتخطيط المواد.

1. نظرة عامة على أنابيب "Schedule 80"
تُحدد أرقام التصنيف (Schedule numbers) سماكة جدار الأنابيب الفولاذية، وهو ما يؤثر على وزن الأنبوب، وقدرته على تحمل الضغط، وأدائه التشغيلي. تُعد أنابيب "Schedule 80" (أو اختصاراً SCH80) أنابيب ذات جدران سميكة تُستخدم عادةً في الأنظمة عالية الضغط، ونقل السوائل في المنشآت الصناعية، والتطبيقات الإنشائية.
تتميز أنابيب SCH80 بنفس القطر الخارجي الموجود في فئات التصنيف الأخرى لنفس الحجم الاسمي (NPS)، ولكنها تتمتع بجدران أكثر سماكة. ويعمل هذا التصميم على زيادة القوة والوزن ومقاومة الضغط، مع تقليل المساحة الداخلية المتاحة للتدفق.
ومقارنة بأنابيب SCH40، تُعد أنابيب SCH80 أثقل وزناً وتوفر أداءً أفضل في البيئات القاسية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتضمن ضغطاً عالياً، ودرجات حرارة مرتفعة، وظروف تشغيل شاقة.

2. تعريفات المعايير الرئيسية في جدول أوزان SCH80
لاستخدام جدول أوزان أنابيب "Schedule 80" بدقة، من الضروري توضيح مؤشرات المعايير الأساسية، والتي تتوافق جميعها مع المعايير الصناعية الدولية:
NPS (الحجم الاسمي للأنبوب): القطر الاسمي للأنبوب (بالبوصة)، وهو المواصفة الاسمية الموحدة لتصنيف الأنابيب، ولا يمثل القطر الداخلي أو الخارجي الفعلي.
القطر الخارجي (OD): القطر الخارجي الفعلي للأنبوب (بالبوصة/الملم)، وهو ثابت لنفس الحجم الاسمي (NPS) ولا يتغير بتغير فئات التصنيف (Schedule grades).
سماكة الجدار (WT): سماكة جدار الأنبوب (بالبوصة/الملم)، وهي المعيار الأساسي الذي يميز SCH80 عن فئات التصنيف الأخرى، وتؤثر بشكل مباشر على وزن الأنبوب ومقاومته للضغط.
القطر الداخلي (ID): القطر الداخلي الفعلي للأنبوب، ويُحسب بطرح ضعف سماكة الجدار من القطر الخارجي، وهو ما يحدد سعة تدفق السوائل. وزن الوحدة: وزن الأنبوب لكل وحدة طول، ويُعبّر عنه بوحدتي رطل/قدم (lb/ft) وكيلوغرام/متر (kg/m)، وهو يمثل البيانات الأساسية في جدول الأوزان.

3. جدول شامل لأوزان وأبعاد الأنابيب من الفئة 80 (Schedule 80)

يغطي الجدول التالي مواصفات أنابيب الصلب الكربوني من الفئة SCH80 بجميع المقاسات، بدءاً من NPS 1/8 بوصة وحتى NPS 12 بوصة، مع دمج الوحدات الإنجليزية (البوصة) والمترية. وتشمل البيانات المدرجة: القطر الخارجي، وسُمك الجدار، والقطر الداخلي، ووزن الوحدة القياسي؛ وهي بيانات صالحة للاستخدام في التصاميم الهندسية الصناعية العالمية وحسابات المواد.

NPS (Nominal Size)	Outer Diameter (in / mm)	Wall Thickness (in / mm)	Inner Diameter (in / mm)	Weight (lb/ft)	Weight (kg/m)
1/8"	0.405 / 10.3	0.068 / 1.73	0.269 / 6.83	0.245	0.364
1/4"	0.540 / 13.7	0.088 / 2.24	0.364 / 9.24	0.423	0.629
3/8"	0.675 / 17.1	0.091 / 2.31	0.493 / 12.52	0.568	0.845
1/2"	0.840 / 21.3	0.109 / 2.77	0.622 / 15.80	0.851	1.268
3/4"	1.050 / 26.9	0.113 / 2.87	0.824 / 20.93	1.13	1.685
1"	1.315 / 33.4	0.133 / 3.38	1.049 / 26.64	1.67	2.495
1-1/4"	1.660 / 42.2	0.191 / 4.85	1.278 / 32.46	2.72	4.06
1-1/2"	1.900 / 48.3	0.200 / 5.08	1.500 / 38.10	3.16	4.7
2"	2.375 / 60.3	0.218 / 5.54	1.939 / 49.25	4.22	7.48
3"	3.500 / 88.9	0.300 / 7.62	2.900 / 73.66	9.03	15.27
4"	4.500 / 114.3	0.337 / 8.56	3.826 / 97.18	14.98	22.3
5"	5.563 / 141.3	0.375 / 9.53	4.813 / 122.25	20.78	30.97
6"	6.625 / 168.3	0.432 / 10.97	5.761 / 146.33	28.6	42.56
8"	8.625 / 219.1	0.500 / 12.70	7.625 / 193.68	43.43	64.7
10"	10.750 / 273.0	0.593 / 15.06	9.564 / 242.93	64.28	95.8
12"	12.750 / 323.9	0.687 / 17.45	11.376 / 288.95	88.71	132.2

ملاحظة: تتوافق جميع البيانات مع معيار ASME B36.10M؛ وتوجد اختلافات طفيفة بين الأنابيب غير الملحومة (السيمس) والأنابيب الملحومة، كما يعتمد الجدول الوزن النظري القياسي.

4. معادلة حساب وزن الأنابيب من الفئة SCH80
بالنسبة للأنابيب من الفئة SCH80 ذات المواصفات غير القياسية أو الأطوال الخاصة، يمكن حساب الوزن النظري يدوياً. وتتمثل المعادلة العامة لحساب وزن أنابيب الصلب الكربوني فيما يلي:
الوزن لكل متر (كجم/متر) = (القطر الخارجي بالملم - سُمك الجدار بالملم) × سُمك الجدار بالملم × 0.02466
الوزن لكل قدم (رطل/قدم) = الوزن لكل متر × 0.672
تنطبق هذه المعادلة على جميع أنابيب الصلب الكربوني من الفئة SCH80. وقد تم اشتقاق الثابت 0.02466 من كثافة الصلب الكربوني (7.85 جم/سم³)، مما يتيح حساب الوزن النظري للأنابيب بدقة، ويُستخدم هذا الثابت على نطاق واسع في إعداد الميزانيات الهندسية وحساب كميات المواد.

5. مقارنة وزن الأنابيب: SCH80 مقابل SCH40
تُعد الفئتان SCH40 وSCH80 من أكثر فئات أنابيب الصلب الكربوني شيوعاً واستخداماً.
تتشارك هاتان الفئتان في الحجم الاسمي للأنبوب والقطر الخارجي، إلا أنهما تختلفان في سُمك الجدار والوزن.
ويتمثل السبب الرئيسي لاختيار المهندسين لأنابيب SCH80 في زيادة سُمك الجدار.

Item	SCH 40 Pipe	SCH 80 Pipe
Wall Thickness	Standard wall	Thicker wall
Outside Diameter	Same NPS OD	Same NPS OD
Inside Diameter	Larger	Smaller
Pipe Weight	Lower	Higher
Pressure Capability	Normal pressure service	Higher pressure service
Material Cost	Lower	Higher
Flow Capacity	Higher	Slightly reduced
Support Requirement	Lower load	Higher load