Pipe Scheduleと肉厚の関係
Pipe Scheduleは肉厚の指定に使う表記であり、厚さの単位や単独の圧力等級ではありません。実厚さが分かれば、質量と内容積への影響は断面形状から求められます。
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基本概念
Schedule番号はmmではありません
SCH 10、20、40、80は適用寸法体系の肉厚系列です。SCH 40が40 mmを意味するわけではありません。呼び径と適用規格から実厚さを選びます。すべてのサイズ・製品にすべての系列が用意されているとは限りません。
同じ外径でも内径は変わる
実ODが同じ製品群では、tが増えると両側の壁によってIDが小さくなります。同じSchedule名でもNPSが異なれば同じmm厚さとは限りません。先に適用寸法表を確認してください。
質量増加と内容積減少
肉厚が増えると金属の環状面積は増え、内側の円の面積は減ります。長さと密度が一定なら、質量は増えて流体容量は減ります。面積は直径の二乗で変わるため、容量の変化率は肉厚の変化率と同じではありません。
肉厚選定には設計条件が必要
材質、圧力、温度、腐食代、製造公差、接合方法、設計Codeが仕様に影響します。形状による質量・容量比較だけでは耐圧の適否を判定できません。プロジェクトの設計手順で肉厚を選び、その後に数量への影響を計算します。
基本の計算式
ID = OD − 2t Ametal = π/4 × (OD² − ID²) m/L = Ametal × ρ Vinternal = π/4 × ID² × L
- OD：実外径、ID：内径、t：肉厚。示した面積式ではすべてmに換算します。
- Ametal：金属断面積m²、ρ：密度kg/m³、m/L：単位長さ質量kg/m。
- L：配管長m、Vinternal：内容積m³。リットルへ換算するときはm³ × 1,000です。
計算例
OD 100 mm、長さ6 m、密度7,850 kg/m³で、仮想肉厚5 mmと10 mmを比較します。Schedule番号は割り当てず、ほかの条件を固定した形状比較です。
OD = 100 mm; L = 6 m; ρ = 7,850 kg/m³ (illustrative, not Schedule data) t = 5 mm → ID = 90 mm; m/L = 11.714 kg/m; V = 38.170 L t = 10 mm → ID = 80 mm; m/L = 22.195 kg/m; V = 30.159 L
5 mmでは約11.714 kg/m、内容量38.170 Lです。10 mmでは約22.195 kg/m、30.159 Lになります。外径を固定すると肉厚の影響だけを確認できます。
同じ体積流量が流れる場合、内径の減少は平均流速も増加させます。その影響は流速ガイドで別途確認してください。
実務での使い方
指定肉厚の変更が乾燥質量、流体保有量、取扱数量に与える影響を比較できます。圧力設計の承認と数量比較は分けて扱ってください。
図面を更新する前に、肉厚が材料クラス、購入仕様、最新のプロジェクト仕様と一致するか確認し、計算した実厚さを記録します。
よくある間違い
- SCH 40を見て40 mmを入力すると、指定表記と寸法を混同します。
- 別NPSの肉厚を流用すると質量・容量が誤ります。
- Schedule名を承認済み圧力等級とみなすと、材質・温度・設計Codeの確認が抜けます。
関連計算ツール
関連ガイド
よくある質問 FAQ
SCH 80はSCH 40の2倍の厚さですか？
その比率を仮定しないでください。指定サイズと寸法規格の実厚さを比較します。
Schedule変更後も以前のIDを使えますか？
確認済みODと肉厚から同じIDが得られる場合に限ります。ID = OD − 2tを再計算してください。
計算ツールは安全な肉厚を選びますか？
選びません。入力寸法の形状、質量、容量を求めます。圧力設計と承認には適用される設計手順が必要です。
参考資料
工学計算の免責事項
計算と例は一般的な式と明示した前提による参考資料です。設計、施工、製造、検査、承認の前に、適用規格、プロジェクト要件、承認済みメーカー・船舶資料を確認し、必要な検証手順に従ってください。特定機関の認証や設計承認を示すものではありません。
計算結果の利用について