أبرز النقاط المستخلصة
يُحدِّد كلٌّ من NPS وDN الحجم؛ بينما يُعبِّر القطر الخارجي (OD) عن القياس الفعلي
يعني مصطلح NPS الحجم الاسمي للأنبوب، بينما يمثل DN التسمية الاسمية المقابلة المستخدمة في النظام المتري. ولا يُعطي أيٌّ منهما القطر المقاس فعليًّا للأحجام الصغيرة والمتوسطة الموضَّحة في الجدول أدناه. فمثلاً، يعادل NPS ٢ قيمة DN ٥٠، بينما يبلغ قطره الخارجي الاسمي ٢٫٣٧٥ بوصة (أو ٦٠٫٣ مم). وبالتالي فإن طلب أنبوب قطره الخارجي ٥٠ مم ينتج عنصرًا مختلفًا تمامًا عن طلب أنبوب بتصنيف DN ٥٠.
يُضاف تصنيف سماكة الجدار الاسمية (Schedule) إلى تسمية الحجم القياسية. ولوصف الأبعاد بدقة، يجب ذكر كلا العنصرين معًا: الحجم وسماكة الجدار. فمثلاً، عبارة «NPS 2 Schedule 40» أكثر دقةً من طلب «أنبوب مقاس 2 بوصة» فقط. وفي الطلبات المصنعية، نحتفظ بالتسمية الأصلية NPS أو DN جنبًا إلى جنب مع القطر الخارجي وسماكة الجدار، لضمان توافق قائمة مواد المشتري مع أبعاد الإنتاج لنفس العنصر. كما يجب إدراج المعيار البُعدي وطبعته في تلك القائمة أيضًا.
يحتفظ جدول رقم ٤٠ وجدول رقم ٨٠ بنفس القطر الخارجي
اقرأ أمثلة الأحجام الأربعة الشائعة
عند كل حجم مذكور هنا، تكون سماكة الجدار الاسمية لجدول رقم ٨٠ أكبر من سماكة جدول رقم ٤٠، بينما يبقى القطر الخارجي ثابتًا. وهذه أبعاد لأنابيب الكربون الصلب ضمن نظام الأحجام ASME B36.10، وقد تمت مراجعتها مقابل جداول الأنبوب القياسي المنشورة من شركة Wheatland Tube. ويغطي الجدول أربعة أحجام شائعة فقط؛ وهو ليس جدول أبعاد شامل لجميع منتجات الأنابيب أو الأنابيب المجوفة.
استخدم عمود البوصة أو العمود المتري باستمرار عند مراجعة الرسم الهندسي. وبما أن الأبعاد المنشورة بالنظام المتري تكون مقربة، فقد يؤدي تحويل قيمة مقرَّبة بوحدة الملليمتر مرة أخرى إلى البوصة إلى اختلاف بسيط. لذا اجعل نظام الوحدات المحدد هو المرجع عند الفحص، بدلًا من وضع حدَّين مختلفين للقبول استنادًا إلى قيمتين مقربتين بشكل مستقل.
مرر لإظهار كل العمود.
| NPS | DN | القطر الخارجي (بوصة / مم) | سماكة جدار جدول ٤٠ (بوصة / مم) | سماكة جدار جدول ٨٠ (بوصة / مم) | الكتلة المرجعية للأنبوب العادي: جدول ٤٠ / جدول ٨٠ (كجم/م) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 15 | 0.840 / 21.3 | 0.109 / 2.77 | 0.147 / 3.73 | 1.27 / 1.62 |
| 1 | 25 | 1.315 / 33.4 | 0.133 / 3.38 | 0.179 / 4.55 | 2.50 / 3.24 |
| 2 | 50 | 2.375 / 60.3 | 0.154 / 3.91 | 0.218 / 5.54 | 5.44 / 7.48 |
| 4 | 100 | 4.500 / 114.3 | 0.237 / 6.02 | 0.337 / 8.56 | 16.07 / 22.32 |
يزيد الجدول الأثقل من سماكة الجدار، ما يقلل من القطر الداخلي (الفراغ)
بالنسبة للأنبوب الدائري ذي الجدار المنتظم، يساوي القطر الداخلي الاسمي القطر الخارجي مطروحًا منه ضعف السماكة الاسمية للجدار. وباستخدام الأبعاد بالبوصة، يبلغ القطر الداخلي المحسوب لأنبوب NPS 2 Schedule 40 مقدار 2.067 بوصة؛ بينما يبلغ القطر الداخلي المحسوب لجدول Schedule 80 مقدار 1.939 بوصة. يظل مسمى مقاس الوصلة NPS 2 كما هو، لكن الممر الداخلي المتاح يتغير. وهذا أمر مهم عند مقارنة حسابات التدفق أو الأنابيب المبطنة أو الوصلات التي تتطلب انتقالاً داخلياً محدداً.
لا يُحدِّد رقم الجدول الضغط التشغيلي المسموح به للأنبوب. بل تدخل في تصميم الضغط عوامل أخرى مثل نوع المادة ودرجة الحرارة وتسامح سماكة الجدار وهامش مقاومة التآكل وتصميم الوصلة والكود الخاص بأنابيب الضغط الذي يحكم التصميم. لذا يجب الالتزام بالجدول المحدَّد من قِبل المهندس عند طلب عرض أسعار. فاستبداله بجدول أثقل أو أخف يؤثر على أكثر من السعر ووزن الشحنة. شركتنا مجموعة أنابيب الفولاذ الأسود تفصل مواصفات المادة والأبعاد وعمليات معالجة الأطراف لهذا السبب.
احسب وزن الأنبوب العادي من القطر الخارجي وسماكة الجدار
استخدم الأبعاد الأصلية ونظام الوحدات الأساسي
لأنبوب كربوني دائري، تُحسب الكتلة النظرية لكل متر تقريبًا بالعلاقة: ٠٫٠٢٤٦٦ × (D − t) × t. حيث يُدخل القطر الخارجي D وسماكة الجدار t بوحدة الملليمتر، ويكون الناتج بوحدة الكيلوجرام لكل متر. ومشتق هذا العامل من المساحة العرضية الحلزونية للمعدن وكثافة مفترضة تبلغ ٧٫٨٥ غ/سم³، أي ما يعادل ٧٨٥٠ كجم/م³. ولا تدخل التسمية الاسمية بدلًا من القطر الخارجي الفعلي.
اضرب الكيلوجرام لكل متر في الطول الكلي المطلوب بوحدة الأمتار لتقدير كتلة الأنبوب العادي. أما التوصيلات والشفاه وأغطية الأطراف والطلاءات والتغليف فتحتاج إلى هوامش منفصلة. وتستخدم هذه الحسابات أيضًا سماكة الجدار الاسمية، بينما يسمح للأنبوب المُسلم بوجود تباين بُعدي مسموح به. وبالتالي، يجب توضيح أساس السعر صراحةً سواء كان عرض السعر مبنيًّا على الكتلة النظرية أو على الوزن الفعلي بعد الوزن.
تُدرج جداول Wheatland للأنابيب العادية NPS ٤ جدول ٤٠ عند ١٦٫٠٧ كجم/م وجدول ٨٠ عند ٢٢٫٣٢ كجم/م. إذ يضيف الجدول الأثقل كتلةً دون تغيير القطر الخارجي الاسمي البالغ ١١٤٫٣ مم. وهذه القيم المرجعية تساعد في التحقق من التقديرات، لكنها لا تُحدِّد الوزن الإجمالي للشحنة المُغلفة.
اجمع أطوال القطع ووحدات الكمية معًا
يتطلب طلب الأنبوب المعبَّر عنه بعدد القطع تحديد طول كل قطعة. أما الشراء بالمتر أو بالقدم الخطي فيتطلب تحديد نطاق الأطوال أو تعليمات قص محددة، لضمان إمكانية استخدام التسليم دون الحاجة إلى قص غير متوقع. فالأطوال العشوائية، والأطوال الثابتة، وقائمة القطع تؤدي إلى عمليات تفريغ مختلفة حتى لو تساوت المسافات الإجمالية.
القدم الدولية تساوي بالضبط ٠٫٣٠٤٨ م؛ لذا فإن ٢٠ قدمًا تساوي ٦٫٠٩٦ م، و٢١ قدمًا تساوي ٦٫٤٠٠٨ م. وبالتالي، فإن طول ٦ أمتار لا يعادل تمامًا طول ٢٠ قدمًا. لذا، احرص على تحديد الطول المطلوب والتفاوتات المسموح بها وأساس القياس في أمر الشراء. كما تتطلب المنتجات المقلوبة أو المزودة بوصلات بيانًا واضحًا عما إذا كان الطول المذكور يشمل الوصلة المركبة أم لا. ويجب فصل القطع المقصوصة القصيرة عن الأطوال الكاملة في قائمة التعبئة لتسهيل مطابقة الكميات حسب الصنف.
حوِّل الطول ووحدة الكيلوجرام/المتر إلى تقدير طلب شراء
حساب كمية عملية باستخدام الجدول
في طلب افتراضي لأنبوب NPS ٢ جدول ٤٠، مكوَّن من ٨٠ قطعة بطول ٢٠ قدمًا لكل قطعة، يكون المجموع ١٦٠٠ قدم. وباستخدام معامل التحويل ٠٫٣٠٤٨ م/قدم، يصبح المجموع ٤٨٧٫٦٨ م. وباستخدام الكتلة المرجعية المنشورة وهي ٥٫٤٤ كجم/م، تكون كتلة الأنبوب العادي التقريبية ٢٦٥٣ كجم. واحرص على إبقاء الكتلة المرجعية المقربة وأساس التقدير ظاهرين.
هذا التقدير يخص الأنبوب العادي فقط، وليس وزن الشحنة المُغلفة أو حد القبول. واحسب التوصيلات والشفاه والطلاءات والتغليف بشكل منفصل عند وجودها. أما بالنسبة للأحجام غير المذكورة في الأمثلة الأربعة، فاستخدم جدول الأبعاد المخصص للمشروع وبيانات المنتج، ثم طبِّق نفس طريقة الحساب.
تستخدم الأنابيب وأنابيب الهياكل والمواسير أنظمة أحجام مختلفة
يمكن طلب الأنبوب الهيكلي الدائري حسب قطره الخارجي وسماكة جداره، بينما تُستخدم الأبعاد الخارجية للعرض والارتفاع وسماكة الجدار في الأنابيب المجوفة المربعة والمستطيلة. ولا يشير تصنيف HSS تلقائيًّا إلى جدول أنابيب الضغط. قارن الأبعاد في مجموعة HSS الدائرية مع التسمية البُعدية المذكورة في الرسم الهندسي قبل اعتبارها قابلة للتبديل مع التصنيف الاسمي للأنابيب.
أنابيب التوصيلات الكهربائية لها متطلباتها الخاصة بالأبعاد والاتصالات. أنبوب EMT بحجم تجاري 2 ليس أنبوب ضغط مقاس NPS 2 لمجرد أن كلا الاسمَين يحتويان على الرقم 2. لدينا صفحة أنابيب التوصيلات الفولاذية من نوع EMT تسرد أبعاد أنابيب التوصيلات بشكل منفصل. كما يحتاج الأنبوب المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى معيار الأبعاد المُطبَّق عليه وتصنيف الجدول (Schedule) الخاص به، بما في ذلك أي حرف S مُلحَق. استخدم الـ مواصفات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ بدلًا من توسيع هذه الجدول الخاص بأنابيب الكربون الصلب ليشمل كل طلب لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.
حوِّل الرسم الهندسي إلى جدول أحجام قابل للاستخدام
خصِّص سطرًا مستقلًّا لكل بند أنابيب يتضمن معيار المادة، والدرجة، والمقاس الاسمي NPS أو DN، والقطر الخارجي، ورقم الجدول (Schedule) أو السمك الاسمي للجدار، والطول، والكمية. وعندما يحدد الرسم الفني قطرًا خارجيًّا أو سمك جدار غير قياسي، اذكر تلك الأبعاد الفعلية والتفاوت المسموح به بدلًا من تعيين اسم أقرب جدول (Schedule). افصل بين المقاسات المختلفة بحيث لا يخفي وصف مادة واحد تغييرًا في سمك الجدار في موضع لاحق من القائمة.
وتُكمل تحضيرات الأطراف والتشطيب المتطلبات البعدية. فالخيط أو الحفرة أو المائل أو البطانة الداخلية قد تغيّر عمليات فحص الاتصال والقطر الداخلي القابل للاستخدام. إن الـ دليل الأطراف والاتصالات والطلاءات يغطي تلك الوصلات. وقبل مقارنة عروض الأسعار، قارن قائمة المقاسات مع الكمية وأساس الوزن الوارد في الـ دليل الشراء والتفتيشوالنتيجة هي جدول مواد يمكن أن تتبعه أقسام الإنتاج والشحن والاستلام جميعًا.
- معيار المادة ودرجتها والإصدار المحدد منها
- مقاس NPS أو DN مع القطر الخارجي الفعلي وسمك الجدار الاسمي
- الطول الثابت أو العشوائي، وحد التحمل وعدد القطع
- أطراف عادية أو مائلة أو مُخَرَّشة أو مُحْفُورة
- الطلاء ووحدة الكمية وأساس الكتلة النظري أو الفعلي
ويضمّ قائمة التحقق من طلب الاقتباس (RFQ) هذه الأبعاد ووحدات الكمية ضمن الاستفسار.
الأسئلة الشائعة
هل يعادل DN 50 أنبوبًا قطره الخارجي 50 مم؟
لا. فـ DN 50 يقابل NPS 2، والذي يبلغ قطره الخارجي الاسمي 60.3 مم. أما الأنبوب ذي القطر الخارجي 50 مم فهو عنصر بعدي مختلف.
هل يغيّر جدول Schedule 80 القطر الخارجي؟
بالنسبة لأحجام أنابيب الكربون الصلب الموضحة في هذا الدليل، يبقى القطر الخارجي الاسمي كما هو في جدول Schedule 40. أما الجدار السميك فيقلل من القطر الداخلي ويزيد من كتلة الأنبوب العادي.
هل يمكنني استخدام كتلة الأنبوب المحسوبة كوزن إجمالي للشحنة؟
لا. فهذه الصيغة تقدّر كتلة الأنبوب العادي انطلاقًا من القطر الخارجي الاسمي وسمك الجدار والطول. أما الوصلات والشفاه والطلاءات والتغليف فتحتاج إلى هامش منفصل، ويجب أن تحدّد عروض الأسعار ما إذا كانت تستند إلى الكتلة النظرية أم إلى الوزن الفعلي.
كيف تُحسب المساحة الداخلية لأنبوب؟
وباستخدام الأبعاد الاسمية ضمن نظام وحدات واحد، فإن قطر القناة (Bore) يساوي القطر الخارجي ناقص ضعف سمك الجدار. أما المساحة المقطعية الداخلية فهي π × مربع قطر القناة ÷ 4، وهي منفصلة تمامًا عن المساحة الخارجية أو مساحة جدار الفولاذ.
هل يشكّل رقم العيار (Gauge) وحده مواصفة كاملة لسمك جدار الأنبوب؟
استخدم سمك الجدار الدقيق بوحدة البوصة أو الملليمتر مع أساس المنتج وحد التحمل. ويعتمد تسمية العيار (Gauge) على نظام المنتج المطبق ولا تحل محل القيمة العشرية لسمك الجدار المذكورة في الطلب.
هل يمكن اعتبار أنبوب طوله 6 أمتار طولًا نهائيًّا مقداره 20 قدمًا؟
فالطول النهائي المقدار 20 قدمًا يعادل 6.096 مترًا. والفرق بين الطولين هو 96 مم لكل قطعة، وبالتالي يظل الشرط الأصلي للطول النهائي ساري المفعول في الطلب بدلًا من تقريبه إلى 6 أمتار.
الأساس التقني ونطاق المصدر
أساس الأبعاد وكتلة المرجع: شركة ويتشلاند تيوب، كتيب الأنابيب القياسية، الصفحة 5، الصفوف المختارة لأنابيب الجدول 40/80 ذات الأطراف العادية. وقد استُخدمت فقط أربعة أشكال هندسية اسمية وكتل مرجعية موضحة. وتستخدم صيغة الوزن كثافة الفولاذ المفترضة صراحةً والبالغة 7850 كجم/م³.
المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST): التحويل بين القدم الدولي والمقاييس المتريّة — فالقدم الدولي يساوي بالضبط 0.3048 متر.
