Die Spezifikationen für Rohre der Norm Schedule 120 zeigen, dass die Wandstärken bei einem Nennweite von 8 Zoll (NPS 8″) 0.719 Zoll, bei 10 Zoll (NPS 10″) 0.844 Zoll und bei 12 Zoll (NPS 12″) 1.000 Zoll betragen. Ein 8-Zoll-Rohr der Norm Schedule 120 hält bei Raumtemperatur einem Druck von ca. 3,335 PSI stand, im Vergleich zu 2,319 PSI bei Rohren der Norm Schedule 80. Aufgrund dieser höheren Druckbeständigkeit ist Schedule 120 das bevorzugte Material für Hochdruckdampfleitungen, Rohrleitungen in der chemischen Industrie sowie für Erdöl- und Erdgasleitungen.
Dennoch finden die meisten Ingenieure keine spezifische Referenz für Schedule 120. Das System liegt zwischen den umfassend dokumentierten Informationen von Schedule 80 und den detaillierten Informationen von Schedule 160. Die von den Beschaffungsteams benötigten Schedule-120-Daten helfen ihnen, die Informationen zu finden, da sie als einzelner Eintrag in riesigen Wandstärkendatenbanken vorhanden sind, die keine Angaben zu Druckstufen, Produktverfügbarkeit oder Richtlinien für die Auswahl zwischen diesem und ähnlichen Produkten enthalten.
Dieser Artikel schließt diese Lücke. Er enthält alle Abmessungen von Rohren der Norm Schedule 120 sowie Informationen zu Wandstärke und Druckfestigkeit. Die Spezifikationen der Schedule-120-Rohre zeigen deren optimale Anwendung, ihre hohe Kapazität für spezifische Anforderungen und die benötigten Lieferzeiten.
Wichtige Erkenntnisse
- Die Wandstärke von Rohren nach Schedule 120 variiert je nach ASME B36.10M von 0.562″ bei einem Nennweitenbereich von 6″ bis 1.000″ bei einem Nennweitenbereich von 12″.
- Die Druckkapazität ist bei gleichem Nenndruck etwa 30-50% höher als bei Schedule 80.
- Schedule 120 ist nicht immer bei den Distributoren vorrätig und erfordert oft eine Lieferzeit von 4-8 Wochen für die Anfertigung auf Bestellung.
- Nahtloses Rohr nach ASTM A53 Grade B, Schedule 120, mit einem Nenndurchmesser von 8 Zoll hält bei Raumtemperatur einem Druck von ca. 3,335 PSI stand, der bei höheren Temperaturen deutlich abnimmt.
- Die ASTM-Toleranz von -12.5 % für die Wandstärke gilt für Schedule 120. Prüfen Sie daher bei kritischen Anwendungen stets die Werksprüfzeugnisse.
Was ist ein Schedule-120-Rohr?
Rohre der Norm Schedule 120 sind dickwandige Rohre mittlerer Norm gemäß ASME B36.10M für Kohlenstoff- und legierten Stahl. Sie liegen in der Normenhierarchie zwischen Schedule 80 und Schedule 160. Bei gleicher Nennweite haben Rohre der Norm Schedule 120 denselben Außendurchmesser wie Rohre der Norm Schedule 40 oder Schedule 80. Der Unterschied liegt in der dickeren Wandstärke, die den Innendurchmesser verringert und die Druckfestigkeit erhöht.
Der Zusammenhang zwischen Rohrnummer und Wandstärke ist nicht linear. Rohre der Norm Schedule 120 sind nicht einfach 50 % dicker als Rohre der Norm Schedule 80. Bei einem Nennweite von 8 Zoll (NPS 8″) beträgt die Wandstärke von Schedule 80 0.500 Zoll, während Schedule 120 eine Wandstärke von 0.719 Zoll aufweist – ein Anstieg von 44 %. Bei einem Nennweite von 12 Zoll (NPS 12″) beträgt die Wandstärke von Schedule 80 0.688 Zoll, während Schedule 120 eine Wandstärke von 1.000 Zoll aufweist – ein Anstieg von 45 %. Eine ausführliche Erklärung zur Funktionsweise der Rohrnummern finden Sie in unserem Leitfaden zur Bedeutung der Rohrnormen.
Die Norm B36.10M definiert typischerweise Rohre ab einem Nenndurchmesser von 6 Zoll (NPS 6″). Kleinere Durchmesser haben entweder keine Bezeichnung „Sch 120“ oder werden selten hergestellt. Benötigt Ihr Projekt dickwandige Rohre unterhalb eines Nenndurchmessers von 6 Zoll (NPS 6″), verwenden Sie üblicherweise die Norm Schedule 160 oder XXS.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Zeitplans für Ihre Druckanforderungen benötigen, kann unser technisches Beratungsteam Ihre Spezifikationen und Materialnormen überprüfen.
Rohrabmessungen und Wandstärke nach Schedule 120
Die folgende Tabelle listet die Standardabmessungen von Kohlenstoffstahlrohren nach Schedule 120 gemäß ASME B36.10M auf. Sie umfasst die gängigen Größen von NPS 6″ bis NPS 12″.
Rohrdimensionstabelle gemäß Schedule 120
| NPS | Außendurchmesser (Zoll) | Wand (in) | ID (in) | Gewicht (lb / ft) | OD (mm) | Wand (mm) | Gewicht (kg / m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 mm | 6.625 | 0.562 | 5.501 | 36.4 | 168.3 | 14.27 | 54.2 |
| 8 mm | 8.625 | 0.719 | 7.187 | 54.7 | 219.1 | 18.26 | 81.4 |
| 10 mm | 10.750 | 0.844 | 9.062 | 74.6 | 273.1 | 21.44 | 111.0 |
| 12 mm | 12.750 | 1.000 | 10.750 | 88.6 | 323.9 | 25.40 | 131.8 |
Diese Tabelle verdeutlicht zwei wichtige Zusammenhänge. Erstens nimmt die Wandstärke mit steigendem Nenndruck (NPS) zu. Zweitens verringert sich der Innendurchmesser mit zunehmender Wandstärke deutlich. Ein 12-Zoll-Rohr der Norm Schedule 120 hat einen Innendurchmesser von nur 10.750 Zoll. Diese Verringerung der Durchflussfläche ist für die Pumpenauslegung und die Berechnung des Druckverlusts relevant.
Für detailliertere Wandstärkenangaben über alle Rohrwandstärken hinweg konsultieren Sie bitte unsere Wandstärkentabelle.
Wandstärke nach Schedule 80 vs. Schedule 120 vs. Schedule 160
| NPS | Sch 80 Wand | Sch 120 Wand | Sch 160 Wand | Erhöhung von Sch 80 auf 120 | Erhöhung von Sch 120 auf 160 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 mm | 0.432 mm | 0.562 mm | 0.719 mm | 30% | 28% |
| 8 mm | 0.500 mm | 0.719 mm | 0.906 mm | 44% | 26% |
| 10 mm | 0.594 mm | 0.844 mm | 1.125 mm | 42% | 33% |
| 12 mm | 0.688 mm | 1.000 mm | 1.312 mm | 45% | 31% |
Der Sprung von Schedule 80 zu Schedule 120 ist größer als der Sprung von Schedule 120 zu Schedule 160. Diese nichtlineare Beziehung überrascht einige Ingenieure. Sie erklärt auch, warum Schedule 120 oft die kostengünstigste Option für dickwandige Konstruktionen ist, wenn Schedule 80 nicht ausreicht.
Rohrdruckbewertung nach Schedule 120
Die Druckfestigkeit von Rohren nach Schedule 120 hängt von der Werkstoffgüte, der Temperatur und davon ab, ob das Rohr nahtlos oder geschweißt ist. Die folgenden Werte wurden anhand der Barlow-Formel für nahtlose Rohre nach ASTM A53 Güteklasse B bei Raumtemperatur (100 °F) berechnet.
Druckbewertung nach Schedule 120 gemäß NPS (ASTM A53 Güteklasse B, nahtlos, Raumtemperatur)
| NPS | Wand (in) | Außendurchmesser (Zoll) | Maximaler Druck (PSI) | Max. Druck (bar) |
|---|---|---|---|---|
| 6 mm | 0.562 | 6.625 | 3,395 | 234 |
| 8 mm | 0.719 | 8.625 | 3,335 | 230 |
| 10 mm | 0.844 | 10.750 | 3,138 | 216 |
| 12 mm | 1.000 | 12.750 | 3,137 | 216 |
Diese Werte basieren auf einer nahtlosen Konstruktion mit einem Wirkungsgrad der Verbindung von 1.0. Geschweißte ERW-Rohre weisen gemäß ASME B31.3 einen Wirkungsgrad von E = 0.85 auf, wodurch der zulässige Druck um ca. 15 % reduziert wird. Bei einem 10-Zoll-ERW-Rohr der Wandstärke Schedule 120 sinkt der zulässige Druck von 3,138 PSI auf etwa 2,667 PSI.
Druckvergleich zwischen Schedule 80 und Schedule 120
| NPS | Sch 80 Druck (PSI) | Sch 120 Druck (PSI) | Steigerung | % Erhöhen, ansteigen |
|---|---|---|---|---|
| 6 mm | 2,608 | 3,395 | 787 | 30% |
| 8 mm | 2,319 | 3,335 | 1,016 | 44% |
| 10 mm | 2,207 | 3,138 | 931 | 42% |
| 12 mm | 2,157 | 3,137 | 980 | 45% |
Zum Vergleich mit den Nennwerten nach Schedule 80 siehe unseren Leitfaden für Rohrdruckkennwerte nach Schedule 80. Für Anwendungen mit geringerer Beanspruchung deckt unser Leitfaden für Rohrdruckkennwerte nach Schedule 40 den industriellen Standard ab.
Temperatur-Derating
Die Druckfestigkeit von Werkstoffen nimmt mit steigender Betriebstemperatur ab. ASTM A53 Güteklasse B wird generell nicht für den Dauerbetrieb über 750 °F empfohlen. Die zulässige Spannung für A53 Güteklasse B sinkt bei 750 °F um ca. 40 %, was zu einer entsprechenden Reduzierung der Nenndruckfestigkeit oberhalb dieser Temperatur führt. Die Druckfestigkeit eines 8-Zoll-Rohrs der Norm Schedule 120 mit einer Nenndruckfestigkeit von 3,335 PSI bei Raumtemperatur sinkt bei einer Betriebstemperatur von 750 °F auf ca. 2,000 PSI.
Für Hochtemperaturanwendungen über 750 °F (ca. 400 °C) wählen Ingenieure ASTM A106 Güteklasse B, da es höhere Belastbarkeit bei hohen Temperaturen bietet. Prüfen Sie vor der endgültigen Bestellung eines Werkstoffs nach Schedule 120 stets, ob die Werkstoffspezifikation Ihrer Betriebstemperatur entspricht.
Werkstoffe und Spezifikationen für Rohre der Serie 120
Rohre aus Kohlenstoffstahl der Schedule 120 werden nach ASTM A53 Grade B oder ASTM A106 Grade B gefertigt. Die Norm ASTM A53 beschreibt sowohl nahtlose als auch geschweißte Rohrherstellungsverfahren, während ASTM A106 für Hochtemperaturanwendungen ausschließlich nahtlose Rohre zulässt. API 5L Grade B ist ebenfalls gängig für Öl- und Gasanwendungen.
Die Marktnachfrage nach Edelstahl der Güteklasse Schedule 120 ist weiterhin geringer als die nach Kohlenstoffstahl. ASME B36.19 definiert die Abmessungen für Edelstahl, jedoch sind Edelstahlrohre der Güteklasse Schedule 120 nicht in allen verfügbaren Qualitäten erhältlich. Ingenieure fordern üblicherweise dickwandige Edelstahlrohre der Güteklassen Schedule 80S oder Schedule 160S an, wenn sie diese benötigen, oder wählen nahtlose Sonderanfertigungen, die den ASTM-A312-Normen für die Güteklassen 304 oder 316 entsprechen. Informationen zu unseren Edelstahlrohrprodukten finden Sie in unserem Edelstahlrohrkatalog.
Die Fertigungstoleranzen sind bei Rohren der Norm Schedule 120 ebenso wichtig wie bei Rohren mit geringerer Wandstärke. Die Normen ASTM A53 und A106 erlauben eine Wandstärke, die bis zu 12.5 % unter dem Nennwert liegt. Ein 12-Zoll-Rohr der Norm Schedule 120 mit einer Nennwandstärke von 1.000 Zoll muss eine Mindestwandstärke von 0.875 Zoll aufweisen. Die Differenz von 0.125 Zoll führt zu einer entsprechenden Verringerung der Drucktragfähigkeit.
Die tatsächliche Wandstärke kritischer Hochdruckleitungen muss durch das Werksprüfzeugnis bestätigt werden.
Gewicht, Kosten und Verfügbarkeit von Schedule 120
Rohre der Serie 120 sind deutlich schwerer als Rohre der Serie 80. Dieses Gewicht wirkt sich auf alles aus, von den Rohrhalterungen bis hin zu den Versandkosten.
Gewichtsvergleich: Plan 80 vs. Plan 120
| NPS | Sch 80 (lb/ft) | Sch 120 (lb/ft) | Zunahme (lb/ft) | % Erhöhen, ansteigen |
|---|---|---|---|---|
| 6 mm | 28.6 | 36.4 | 7.8 | 27% |
| 8 mm | 28.6 | 54.7 | 26.1 | 91% |
| 10 mm | 40.5 | 74.6 | 34.1 | 84% |
| 12 mm | 49.6 | 88.6 | 39.0 | 79% |
Der Gewichtsanstieg ist bei NPS 8″ und darüber deutlich. Ein 100 Meter langes Stück 8-Zoll-Rohr der Norm Schedule 120 wiegt 5,470 kg, im Vergleich zu 2,860 kg bei Schedule 80. Ihre Rohrhalterungen, Verankerungen und Stahlkonstruktionen müssen für diese zusätzliche Last ausgelegt sein. Genauere Gewichtsangaben für alle Normen finden Sie in unserer Stahlrohr-Gewichtstabelle.
Die Materialkosten steigen proportional zum Gewicht. Schedule 120 ist im Vergleich zu Schedule 80 bei identischen NPS-Spezifikationen 25–35 % teurer und 15–20 % günstiger als Schedule 160. Bei großen Projekten summieren sich die Kostenunterschiede zwischen den beiden Produkten schnell. Dem Beschaffungsteam entstehen höhere Kosten, wenn es für 2,000 Fuß 10-Zoll-Rohr Schedule 120 vorschreibt, obwohl Schedule 80 ausreichend gewesen wäre.
James Okafor, ein Einkäufer bei einem nigerianischen Öldienstleistungsunternehmen, erfuhr die Verfügbarkeit von Rohrleitungen nach Schedule 120 auf die harte Tour. Sein Team benötigte 2024 für sein Hochdruckwasser-Injektionsverteilerprojekt Hauptersatzrohre. Die Spezifikation forderte Rohrleitungen nach Schedule 120 auf NPS 8.
James war davon ausgegangen, dass sein Stammlieferant die Rohre aus dem Lagerbestand liefern würde, da dies bereits für die Rohre der Serien Schedule 40 und Schedule 80 der Fall gewesen war.
Er telefonierte drei Tage lang mit verschiedenen Händlern, bevor er herausfand, dass die örtlichen Geschäfte Sch 120 in dieser speziellen Größe nicht vorrätig hatten. Der Hersteller benötigte acht Wochen für die Produktion, da der Artikel auf Bestellung gefertigt werden musste.
Die Projektverzögerung kostete sein Unternehmen 12,000 Dollar an Bereitschaftsarbeitern. Der Zeitplan 120 ist nicht immer verfügbar.
Anwendungsbereiche: Wo Anlage 120 besonders geeignet ist
Rohre der Serie 120 erfüllen eine spezielle Anwendungsnische. Das Material eignet sich nicht als primäre Wahl für allgemeine industrielle Rohrleitungen. Das System dient als Upgrade-Option, wenn Rohre der Serie 80 dem Betriebsdruck und den mechanischen Kräften nicht standhalten.
Das System wird primär für Hochdruckdampf und Kesselspeisewasser eingesetzt. Kraftwerke und Industriekesselanlagen arbeiten mit Drücken, die Anlagen der Norm Sch 80 nur unter normalen Bedingungen aushalten. Die Systemauslegung nach Sch 120 bietet Anwendern zusätzlichen Schutz und vermeidet gleichzeitig die hohen Kosten und das hohe Gewicht von Anlagen der Norm Sch 160.
Kritische Prozessleitungen, die korrosive Flüssigkeiten unter Druck transportieren, werden in chemischen Verarbeitungsanlagen und Raffinerien durch Sch 120 aufrechterhalten. Die dickere Wand bietet sowohl Druckkapazität als auch zusätzlichen Korrosionsspielraum.
Bei einem Erweiterungsprojekt einer Raffinerie in Louisiana wurde für die Zuleitung einer 10-Zoll-Hydrocracker-Anlage die Wandstärke Sch 120 gewählt, nachdem Berechnungen ergeben hatten, dass Sch 80 unter den Auslegungsdruckbedingungen nur 8 Prozent seiner maximalen Belastbarkeit erreichen würde. Projektingenieur Chen Wei entschied sich für Sch 120 anstelle von Sch 160, da die Wandstärke Sch 160 den Innendurchmesser unter das für die Strömungsgeschwindigkeit erforderliche Minimum reduziert hätte. Sch 120 war die einzige Wandstärke, die sowohl die Druck- als auch die Durchflussanforderungen erfüllte.
Öl- und Gassammelleitungen verwenden für Hauptleitungen mit einem Nenndurchmesser von 8″ bis 12″ in Hochdruck-Sammelsystemen die Norm Sch 120. Diese Norm hält den Bohrlochkopfdrücken stand, ohne dass die extremen Wandstärken von Sch 160 erforderlich sind, welche die Installation und das Schweißen erschweren würden.
Feuerlöschleitungen, die Hochhäuser und Industrieanlagen versorgen, benötigen in der Regel die Norm Sch 120, um eine ausreichende Druckbelastbarkeit für ihre Steigleitungssysteme auf Gebäudeebene zu gewährleisten.
Informationen zu Kohlenstoffstahlrohrprodukten in Standard- und Dickwandstärken finden Sie in unserem Kohlenstoffstahlrohrkatalog.
Anlage 120 vs. Anlage 80 vs. Anlage 160
Die Wahl zwischen den Wandstärken 80, 120 und 160 erfordert mehr als nur den Vergleich der Druckwerte. Sie müssen auch Durchflussfläche, Gewicht, Kosten und Verfügbarkeit berücksichtigen.
Direkter Vergleich bei NPS 10″
| Eigenschaft | Sch 80 | Sch 120 | Sch 160 |
|---|---|---|---|
| Wandstärke | 0.594 mm | 0.844 mm | 1.125 mm |
| Innendurchmesser | 9.562 mm | 9.062 mm | 8.500 mm |
| Gewicht pro Fuß | 40.5 g | 74.6 g | 104.1 g |
| Druckwert (PSI) | 2,207 | 3,138 | 3,958 |
| Durchflussfläche (in²) | 71.8 | 64.5 | 56.7 |
Die Tabelle zeigt die Vor- und Nachteile der jeweiligen Situation. Rohre der Serie 160 halten 26 % mehr Druck stand als Rohre der Serie 120, sind jedoch 39 % schwerer und ihr Durchflussquerschnitt verringert sich um 12 %. Die Durchflussreduzierung führt zu höheren Förderhöhenanforderungen und höheren Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer des Systems. Rohre der Serie 120 bieten einen guten Kompromiss: Sie sind 42 % druckbeständiger als Rohre der Serie 80 und weisen ein geringeres Gewicht sowie einen geringeren Durchflusswiderstand als Rohre der Serie 160 auf.
Wann die einzelnen Zeitpläne anzugeben sind:
- Planen Sie 80 einAllgemeine industrielle Rohrleitungen, niedriger bis mittlerer Druck, ab Lager verfügbar.
- Planen Sie 120 einHochdruck-Prozessleitungen, Kesselanlagen und kritische Anwendungen, bei denen Sch 80 nicht ausreicht, Sch 160 jedoch überdimensioniert ist. Oftmals auftragsbezogen gefertigt.
- Planen Sie 160 einExtremdruckanwendungen, kritische Hochdruckhydraulik und normativ vorgeschriebene dickwandige Systeme. Höchste Kosten und höchstes Gewicht.
Häufig gestellte Fragen zu Rohren nach Schedule 120
Wozu werden Rohre der Serie 120 verwendet?
Rohre der Norm Schedule 120 werden in sechs spezifischen Anwendungsbereichen eingesetzt, darunter Hochdruckdampfleitungen, Kesselspeisewassersysteme, Rohrleitungen für chemische Prozesse, Öl- und Gasförderleitungen sowie kritische Industrieanwendungen, die höhere Druckbelastungen erfordern, als Rohre der Norm Schedule 80 bewältigen können. Sie stellen eine dickwandige Zwischenlösung zwischen den Normnormen Schedule 80 und Schedule 160 dar.
Welche Wandstärke hat ein Rohr der Serie 120?
Die Wandstärke von Rohren nach Schedule 120 hängt von der Nennweite ab. Ein Rohr mit NPS 6″ hat eine Wandstärke von 0.562 Zoll, ein Rohr mit NPS 8″ von 0.719 Zoll, ein Rohr mit NPS 10″ von 0.844 Zoll und ein Rohr mit NPS 12″ von 1.000 Zoll. Die genauen Werte für präzise Messungen sind in der Tabelle ASME B36.10M zu finden.
Welche Druckfestigkeit weist ein Rohr der Serie 120 auf?
Nahtlose Kohlenstoffstahlrohre mit 8 Zoll Durchmesser (Schedule 120), die den ASTM A53-Standard der Güteklasse B erfüllen, halten einem Druck von 3,335 PSI bei Raumtemperatur stand. Rohre mit 10 Zoll Durchmesser halten einem Druck von ca. 3,138 PSI stand. Die Werte sinken mit steigender Temperatur, und geschweißte Konstruktionen weisen aufgrund der geringeren Verbindungseffizienz niedrigere Werte auf.
Ist Schedule 120 stärker als Schedule 80?
Der Vergleich zwischen Schedule 120 und Schedule 80 zeigt, dass Schedule 120 eine höhere Festigkeit aufweist. Schedule 120 ist über den gesamten Nennweitenbereich (NPS) 30 bis 50 Prozent dicker als Schedule 80 und bietet gleichzeitig eine 30 bis 50 Prozent bessere Druckbeständigkeit. Bei einer Nennweite von 8 Zoll (NPS 8″) hat Schedule 120 eine um 44 Prozent höhere Druckkapazität als Schedule 80.
In welchen Größen sind Rohre der Norm Schedule 120 erhältlich?
ASME B36.10M definiert die Norm Schedule 120 für Nennweiten von 6″ bis 24″ und größer. Die gängigsten Nennweiten sind 6″, 8″, 10″ und 12″. Die Bezeichnung „Standard Schedule 120“ gilt nur für Nennweiten über 6″.
Fazit
Die praktische Ausführung mit dickwandigen Rohren zwischen den Wandstärken 80 und 160 übertrifft die Anforderungen. Das Produkt bietet eine 30 bis 50 Prozent höhere Druckleistung im Vergleich zu Rohren der Wandstärke 80, ist dabei leichter und kostengünstiger und bietet eine höhere Durchflusskapazität als Rohre der Wandstärke 160. Das System arbeitet effizient zwischen 30 und 100 Prozent seiner maximalen Kapazität und eignet sich daher für Hochdruckdampf- und chemische Prozessleitungen sowie für die Erdöl- und Erdgasindustrie.
Sie müssen den Lagerbestand prüfen, bevor Sie Schedule 120 als Spezifikation verwenden können. Regionale Vertriebspartner führen dieses Produkt nicht für alle Gebiete vorrätig, was es von Schedule 40 und Schedule 80 unterscheidet. Kundenspezifische Fertigungen haben in der Regel eine Lieferzeit von 4 bis 8 Wochen. Erstellen Sie Ihren Beschaffungsplan auf Grundlage Ihres aktuellen Bedarfs.
Messen Sie die Wandstärke bei Anlieferung mit einem Ultraschallmessgerät und vergleichen Sie die Messwerte anschließend mit dem Werksprüfzeugnis. Die ASTM-Toleranz von -12.5 % gilt für alle Wandstärken, einschließlich Sch 120. Der Toleranzbereich ist für den Betrieb von Hochdruckleitungen unerlässlich.
