Толщина стенок стальных труб является важнейшим параметром, определяющим их давлениестойкость, механическую прочность и области применения. Во всем мире стандартизированные серии толщин стенок обеспечивают взаимозаменяемость и единообразие продукции разных производителей. В данной статье представлены наиболее широко используемые международные системы определения толщины стенок с акцентом на их определения, классификацию, характеристики и типичные области применения.
1. Система расписаний (Sch): международный стандарт (ASME/ANSI)
Система «Schedule» (Sch), определённая стандартами ASME B36.10M (углеродистая/легированная сталь) и ASME B36.19M (нержавеющая сталь), является ведущим международным стандартом, регулирующим толщину стенок. В ней для обозначения толщины стенки используются безразмерные «номера Schedule» — чем выше номер, тем толще стенка и выше номинальное давление.
1.1 Основное определение
Номер таблицы определяется по приближенной формуле: Sch. ≈ 1000 × P / S (P — рабочее давление; S — допустимое напряжение). На практике он стандартизируется на основе эмпирических данных, а не строгих расчетов.
1.2 Общие серии графиков и приложения
| Расписание | Псевдоним | Особенности | Типичные области применения |
| Sch 5S/5 | Тонкостенный | Сверхтонкий, легкий | Системы низкого давления, не относящиеся к критическим (вентиляция, жидкости с низким расходом) |
| Sch 10S/10 | Светлая стена | Тонкий, экономичный | Водопроводные системы низкого давления, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, трубопроводы из нержавеющей стали |
| Шк. 20 | Средне-светлый | Средняя толщина | Трубопроводы низкого давления общего назначения |
| Sch 40 | STD (стандартный) | Наиболее распространенный стандарт | Транспортировка жидкостей под средним давлением (вода, газ, нефть), применение в строительстве |
| Sch 60 | – | Сгущенный | Промышленные технологические трубопроводы среднего и высокого давления |
| Sch 80 | XS (особо прочный) | Толстый, высокопрочный | Системы высокого давления (паровые и гидравлические линии), коррозионные среды |
| Sch 160 | – | Особо толстый | Системы сверхвысокого давления (транспортировка нефти и газа, электростанции) |
1.3 Основные замечания
- Суффикс «S» (Sch 5S/10S/40S/80S): Применяется к трубам из нержавеющей стали (ASME B36.19M), имеющим более тонкие стенки, чем аналогичные трубы из углеродистой стали.
- Фиксированный наружный диаметр (OD): При заданном номинальном размере трубы (NPS) наружный диаметр (OD) остается постоянным — с увеличением толщины стенки уменьшается только внутренний диаметр (ID).
2. STD/XS/XXS: Устаревшая классификация по весу
До введения системы Ш в США использовались этикетки с указанием веса (на которые и сегодня широко ссылаются):
- STD (стандартный вес): Соответствует размеру Sch 40 при NPS ≤10; фиксированное значение 9,53 мм при NPS ≥12.
- XS (особо прочный): Соответствует размеру Sch 80 при NPS ≤ 8; фиксированное значение 12,70 мм при NPS ≥ 12.
- XXS (двойная сверхвысокая прочность): Намного толще, чем XS; не имеет прямого аналога в линейке Sch — используется в условиях экстремальных нагрузок.
3. Другие международные системы измерения толщины стенок
3,1 ГБ (Китайский национальный стандарт)
- Прямая миллиметровая разметка: Толщина стенки указывается в мм (например, 3,2 мм, 6,0 мм).
- Основные стандарты: GB/T 8163 (транспортировка жидкостей), GB/T 17395 (габариты).
- Совместимость: Соответствует серии стандартов ASME Sch, что облегчает перекрестные ссылки.
3,2 DIN (Немецкий промышленный стандарт)
- Используется DN (номинальный диаметр) + толщина стенки (мм).
- Распространенные серии: DIN 2448 (бесшовные), DIN 2458 (сварные) — широко используются в Европе.
3.3 JIS (Японский промышленный стандарт)
- Применяется серия Sch (аналогичная ASME) с прямой маркировкой в миллиметрах.
- Основной стандарт: JIS G3454 (трубы из углеродистой стали для систем под давлением).
3.4 Система ISO
- Унифицирует международные стандарты, объединяя номера по шкале Ш и метрические значения толщины стенок.
- Обеспечивает трансграничную совместимость при реализации международных проектов.
4. Сравнение серий труб со стандартной толщиной стенок (NPS 4″/DN100, наружный диаметр = 114,3 мм)
| Стандарт | Серия | Толщина стенки (мм) | Номинальное давление (бар, прибл.) |
| ASME B36.10M | Sch 40 (STD) | 6.02 | 100 |
| ASME B36.10M | Sch 80 (XS) | 8.56 | 160 |
| GB/T 8163 | 6,0 мм | 6.0 | 98 |
| DIN 2448 | 6,3 мм | 6.3 | 105 |
5. Принципы выбора серий толщин стенок
- Давление и температура: Более высокое давление/температура требуют более толстых стенок (например, Sch 80 для пара под высоким давлением).
- Материал: Для нержавеющей стали используется серия Sch с суффиксом S (тонкие стенки по сравнению с углеродистой сталью).
- Затраты и эффективность: Трубы Sch 40 (STD) обеспечивают оптимальный баланс между эксплуатационными характеристиками и стоимостью для большинства областей применения.
- Соответствие стандартам: Соответствие проектным спецификациям (ASME для США, GB для Китая, DIN для Европы).
6. Заключение
Система «Schedule» (Sch) (ASME B36.10M/B36.19M) является универсальным международным стандартом, определяющим толщину стенок стальных труб, с устаревшими дополнениями STD/XS/XXS. Региональные стандарты (GB, DIN, JIS) приведены в соответствие с системой Sch для обеспечения глобальной совместимости. Правильный выбор толщины стенки обеспечивает безопасность, эффективность и экономическую целесообразность при транспортировке жидкостей, а также в строительстве и промышленности.
