Специфікації труб Schedule 120 показують, що товщина стінки труби становить 0.719 дюйма при NPS 8″, 0.844 дюйма при NPS 10″ та 1.000 дюйма при NPS 12″. 8-дюймова труба Schedule 120 витримує тиск приблизно 3,335 PSI за кімнатної температури порівняно з 2,319 PSI для Schedule 80. Перевага тиску, який має Schedule 120, робить його кращим матеріалом для парових операцій високого тиску, хімічних технологічних трубопроводів та основних нафтогазових трубопроводів.
Однак більшість інженерів не можуть знайти спеціальне посилання для Schedule 120. Система існує між повністю задокументованою інформацією Schedule 80 та надзвичайно детальною інформацією Schedule 160. Дані Sch 120, необхідні командам закупівель, допоможуть їм знайти цю інформацію, оскільки вона існує як єдиний запис у величезних базах даних товщини стінок, які не надають жодної інформації про номінальний тиск чи наявність продукту, а також рекомендацій щодо вибору між ним та суміжними продуктами.
Ця стаття заповнює цю прогалину. У статті наведено повні розміри труб марки Schedule 120 разом з інформацією про товщину їх стінки та номінальний тиск. Специфікації марки Sch 120 показують оптимальне застосування для неї, їхню підвищену місткість для конкретних вимог та необхідну інформацію про терміни виконання.
Ключові винесення
- Товщина стінки труби Schedule 120 коливається від 0.562 дюйма при NPS 6 дюймів до 1.000 дюйма при NPS 12 дюймів згідно з ASME B36.10M.
- Пропускна здатність під тиском приблизно на 30-50% вища, ніж у Schedule 80 для того ж NPS.
- Розклад 120 не завжди є в наявності у дистриб'юторів, і часто вимагає виготовлення на замовлення протягом 4-8 тижнів.
- Безшовна сталь ASTM A53 класу B, схема 120, з тиском NPS 8 дюймів, витримує ~3,335 PSI за кімнатної температури, значно знижуючись за підвищених температур.
- Допуск товщини стінки -12.5% за стандартом ASTM застосовується до стандарту Schedule 120, тому завжди перевіряйте сертифікати випробувань на заводі для критично важливих робіт.
Що таке труба за схемою 120?
Труба Schedule 120 — це проміжна товстостінна труба, визначена стандартом ASME B36.10M для вуглецевої та легованої сталі. Вона знаходиться між Schedule 80 та Schedule 160 в ієрархії стовпчиків. Для будь-якого номінального розміру труби Schedule 120 має той самий зовнішній діаметр, що й Schedule 40 або Schedule 80. Різниця полягає в товстішій стінці, що зменшує внутрішній діаметр і збільшує герметичність.
Зв'язок між номером у таблиці та товщиною стінки не є лінійним. Таблиця 120 не просто на 50% товща за Таблицю 80. При NPS 8″, Sch 80 має стінку 0.500 дюйма, тоді як Sch 120 має стінку 0.719 дюйма, що на 44% більше. При NPS 12″, Sch 80 має стінку 0.688 дюйма, тоді як Sch 120 має стінку 1.000 дюйма, що на 45% більше. Для повного пояснення того, як працюють номери у таблиці, дивіться наш посібник зі значень таблиці труб.
Клас 120 зазвичай визначається для труб діаметром NPS 6 дюймів і більше в B36.10M. Менші розміри або не мають позначення Sch 120, або не часто виробляються. Якщо для вашого проекту потрібні товстостінні труби діаметром менше NPS 6 дюймів, зазвичай ви вкажете Schedule 160 або XXS.
Якщо вам потрібна допомога у виборі правильного графіка відповідно до ваших вимог щодо тиску, наша команда технічних консультантів може переглянути ваші специфікації та стандарти матеріалів.
Розміри та товщина стінки труб за схемою 120
У таблиці нижче наведено стандартні розміри труб Schedule 120 для вуглецевої сталі згідно з ASME B36.10M. Вона охоплює поширені розміри від NPS 6″ до NPS 12″.
Таблиця розмірів труб Schedule 120
| NPS | OD (в) | Стіна (дюймів) | Ідентифікатор (вхід) | Вага (фунти/фути) | OD (мм) | Стіна (мм) | Вага (кг / м) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 " | 6.625 | 0.562 | 5.501 | 36.4 | 168.3 | 14.27 | 54.2 |
| 8 " | 8.625 | 0.719 | 7.187 | 54.7 | 219.1 | 18.26 | 81.4 |
| 10 " | 10.750 | 0.844 | 9.062 | 74.6 | 273.1 | 21.44 | 111.0 |
| 12 " | 12.750 | 1.000 | 10.750 | 88.6 | 323.9 | 25.40 | 131.8 |
У цій таблиці показано дві важливі закономірності. По-перше, товщина стінки збільшується зі збільшенням NPS. По-друге, внутрішній діаметр значно зменшується зі збільшенням товщини стінки. 12-дюймова труба класу міцності 120 має внутрішній діаметр лише 10.750 дюйма. Це зменшення перетину потоку має значення для визначення розміру насоса та розрахунку перепаду тиску.
Для отримання більш повних даних про товщину стінок для всіх таблиць дивіться нашу таблицю товщини стінок труб.
Товщина стінки за схемою 80 проти схеми 120 проти схеми 160
| NPS | Стіна школи 80 | Стіна школи 120 | Стіна школи 160 | Збільшення з 80 на 120 клас | Збільшення з 120 на 160 клас |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 " | 0.432 " | 0.562 " | 0.719 " | 30% | 28% |
| 8 " | 0.500 " | 0.719 " | 0.906 " | 44% | 26% |
| 10 " | 0.594 " | 0.844 " | 1.125 " | 42% | 33% |
| 12 " | 0.688 " | 1.000 " | 1.312 " | 45% | 31% |
Перехід від марки Schedule 80 до марки Schedule 120 більший, ніж перехід від марки Schedule 120 до марки Schedule 160. Ця нелінійна залежність дивує деяких інженерів. Це також пояснює, чому марка Sch 120 часто є найекономічнішим вибором для товстостінних конструкцій, коли марки Sch 80 недостатньо.
Розклад 120 Номінальний тиск у трубопроводі
Номінальний тиск для труб Schedule 120 залежить від марки матеріалу, температури та того, чи є труба безшовною чи зварною. Наведені нижче значення розраховані за формулою Барлоу для безшовних труб ASTM A53 Grade B за кімнатної температури (100°F).
Класифікація тиску 120 за NPS (ASTM A53 клас B, безшовні, кімнатної температури)
| NPS | Стіна (дюймів) | OD (в) | Максимальний тиск (PSI) | Максимальний тиск (бар) |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 0.562 | 6.625 | 3,395 | 234 |
| 8 " | 0.719 | 8.625 | 3,335 | 230 |
| 10 " | 0.844 | 10.750 | 3,138 | 216 |
| 12 " | 1.000 | 12.750 | 3,137 | 216 |
Ці рейтинги розраховані на основі безшовної конструкції з коефіцієнтом корисної дії з'єднання 1.0. Зварна труба ERW має коефіцієнт корисної дії з'єднання E = 0.85 згідно з ASME B31.3, що знижує допустимий тиск приблизно на 15%. Для 10-дюймової труби ERW класу 120 допустимий тиск падає з 3,138 PSI до приблизно 2,667 PSI.
Порівняння тиску між Schedule 80 та Schedule 120
| NPS | Тиск Sch 80 (PSI) | Тиск Sch 120 (PSI) | Augmenter | % Збільшити |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 2,608 | 3,395 | 787 | 30% |
| 8 " | 2,319 | 3,335 | 1,016 | 44% |
| 10 " | 2,207 | 3,138 | 931 | 42% |
| 12 " | 2,157 | 3,137 | 980 | 45% |
Для порівняння з номінальними значеннями тиску за стандартом Schedule 80 див. наш посібник з номінального тиску труб за стандартом Schedule 80. Для легших застосувань наш посібник з номінального тиску труб за стандартом Schedule 40 охоплює промисловий стандартний графік.
Зниження температури
Міцність матеріалів під тиском зменшується через підвищення робочих температур. ASTM A53 класу B зазвичай не рекомендується для безперервної експлуатації при температурі вище 750°F (250°C). Допустиме напруження для A53 класу B при 750°F зменшується приблизно на 40%, що призводить до однакового зниження номінального тиску при вищій температурі. Міцність 8-дюймової труби Schedule 120, яка має номінальний тиск при кімнатній температурі 3,335 PSI, зменшиться приблизно до 2,000 PSI при роботі при 750°F (250°C).
Інженери обирають ASTM A106 класу B для високотемпературних застосувань, що перевищують 750°F (750°F), оскільки він забезпечує вищі межі напруження за високих температур. Завжди перевіряйте, чи відповідає специфікація матеріалу вашій робочій температурі, перш ніж остаточно оформлювати замовлення за стандартом Schedule 120.
Матеріали та технічні характеристики труб за схемою 120
Труби з вуглецевої сталі класу 120 виготовляються за стандартом ASTM A53 класу B або ASTM A106 класу B. Стандарт ASTM A53 описує як безшовні, так і зварні методи виробництва труб, тоді як ASTM A106 дозволяє безшовні труби лише для застосування при високих температурах. API 5L класу B також поширений для нафтогазової промисловості.
Ринковий попит на нержавіючу сталь марки Schedule 120 залишається нижчим, ніж на вуглецеву сталь. ASME B36.19 визначає розміри для нержавіючої сталі, але труби з нержавіючої сталі Schedule 120 існують не у всіх доступних сортах. Інженери зазвичай замовляють товстостінні труби з нержавіючої сталі марки Schedule 80S або Schedule 160S, коли їм це потрібно, або ж вони вибирають безшовні труби на замовлення, що відповідають стандартам ASTM A312 Grade 304 або 316. Щодо труб з нержавіючої сталі, дивіться наш каталог труб з нержавіючої сталі.
Допуск фрезерування має значення для сталі Schedule 120 так само, як і для легших сортів. Стандарти ASTM A53 та A106 дозволяють товщину стінки на 12.5% меншу за стандартне номінальне значення. 12-дюймова труба Schedule 120 з номінальною товщиною стінки 1.000 дюйма повинна мати мінімальну товщину стінки 0.875 дюйма. Різниця в 0.125 дюйма призводить до зниження герметичності, що відповідає відсотковому зменшенню.
Фактична товщина стінки критично важливих ліній високого тиску повинна бути підтверджена сертифікатом випробувань на заводі.
Вага, вартість та наявність Розкладу 120
Труба марки Schedule 120 значно важча, ніж труба марки Schedule 80. Ця вага впливає на все, від опор труб до вартості доставки.
Порівняння ваги: Schedule 80 проти Schedule 120
| NPS | 80 (фунт/фут) | 120 (фунт/фут) | Збільшення (фунти/фути) | % Збільшити |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 28.6 | 36.4 | 7.8 | 27% |
| 8 " | 28.6 | 54.7 | 26.1 | 91% |
| 10 " | 40.5 | 74.6 | 34.1 | 84% |
| 12 " | 49.6 | 88.6 | 39.0 | 79% |
Збільшення ваги є разючим при NPS 8 дюймів і вище. 100-футова ділянка 8-дюймової труби Schedule 120 важить 5,470 фунтів, порівняно з 2,860 фунтами для Schedule 80. Ваші опори для труб, анкери та конструкційна сталь повинні бути розраховані на це додаткове навантаження. Для отримання точніших даних про вагу для всіх типів труб дивіться нашу таблицю ваги сталевих труб.
Вартість матеріалів зростає пропорційно до їхньої ваги. Ціна на сталь Schedule 120 зростає на 25-35 відсотків порівняно з Schedule 80 для ідентичних специфікацій NPS, і вона коштує на 15-20 відсотків менше, ніж Schedule 160. Різниця у вартості між двома продуктами накопичується швидкими темпами під час великих проектів. Команда закупівель понесе більші витрати, якщо вона вкаже сталь Sch 120 для 2,000 футів 10-дюймової труби, оскільки сталь Sch 80 була б достатньою.
Джеймс Окафор, спеціаліст із закупівель нігерійської нафтогазової компанії, дізнався про наявність трубопроводів Schedule 120 на власному власному досвіді. У 2024 році команді знадобилися заміна основних труб для їхнього проекту колектора для впорскування води високого тиску. Специфікація вимагала трубопроводів Schedule 120 на NPS 8.
Джеймс вважав, що його постійний дистриб'ютор надасть трубу з наявних запасів, оскільки вони зробили це для марок Schedule 40 та Schedule 80.
Він три дні обдзвонював дистриб'юторів, перш ніж дізнався, що місцеві підприємства не мають у наявності Sch 120 такого конкретного розміру. Виробнику знадобилося вісім тижнів, щоб виготовити виріб, оскільки його потрібно було виготовляти на замовлення.
Затримка проекту коштувала його компанії 12 000 доларів на резервних працівників. Графік 120 не завжди є на полиці.
Застосування: Де Schedule 120 перевершує інших
Труби марки Schedule 120 займають певну нішу. Цей матеріал не є основним вибором для загальнопромислового використання в трубопроводах. Система функціонує як варіант оновлення, коли матеріали марки Schedule 80 не витримують робочого тиску та механічних навантажень.
Основне використання системи пов'язане з парою високого тиску та живильною водою для котлів. Електростанції та промислові котельні системи працюють на рівнях тиску, які обладнання Sch 80 може підтримувати лише за нормальних умов. Конструкція системи Sch 120 забезпечує користувачам додатковий захист, водночас уникаючи надмірних витрат та ваги, пов'язаних з Sch 160.
Критично важливі технологічні лінії, що транспортують агресивні рідини під тиском, обслуговуються хімічними переробними заводами та нафтопереробними заводами через трубопровід Sch 120. Товстіша стінка забезпечує як стійкість до тиску, так і додатковий запас на стійкість до корозії.
У рамках проекту розширення нафтопереробного заводу в Луїзіані для 10-дюймової лінії подачі гідрокрекінгу було обрано матеріал Sch 120 після того, як інженерні розрахунки показали, що матеріал Sch 80 працюватиме на рівні 8 відсотків від своєї граничної напруги за умов проектного тиску. Інженер проекту, Чень Вей, обрав матеріал Sch 120 замість матеріалу Sch 160, оскільки стінка 160 зменшила б внутрішній діаметр нижче мінімально необхідного значення для швидкості потоку. Матеріал Sch 120 був єдиним, який задовольняв вимоги як до тиску, так і до потоку.
У системах збору нафти та газу для магістральних трубопроводів діаметром від 8 до 12 дюймів (NPS) використовується сталь типу Sch 120. Ця сталь витримує тиск на гирлі свердловини, не вимагаючи використання крайньої стінки зі сталі Sch 160, що ускладнює монтаж та зварювання.
Для протипожежних магістралей, що обслуговують висотні будівлі та промислові об'єкти, зазвичай потрібен трубопровід типу Sch 120, щоб забезпечити достатню пропускну здатність під тиском для їхніх систем стояків на базових рівнях будівель.
Щодо труб з вуглецевої сталі стандартного та товстостінного профілю, дивіться наш каталог труб з вуглецевої сталі.
Розклад 120 проти Розкладу 80 проти Розкладу 160
Вибір між Schedule 80, 120 та 160 вимагає більше, ніж просто порівняння номінальних тисків. Ви також повинні враховувати перетин потоку, вагу, вартість та доступність.
Порівняння на NPS 10″
| властивість | Сх 80 | Сх 120 | Сх 160 |
|---|---|---|---|
| товщина стінки | 0.594 " | 0.844 " | 1.125 " |
| Внутрішній діаметр | 9.562 " | 9.062 " | 8.500 " |
| Вага на фут | 40.5 фунтів | 74.6 фунтів | 104.1 фунтів |
| Номінальний тиск (PSI) | 2,207 | 3,138 | 3,958 |
| Площа потоку (дюйм²) | 71.8 | 64.5 | 56.7 |
У таблиці показано переваги та недоліки цієї ситуації. Schedule 160 витримує на 26% більший тиск, ніж Schedule 120, але його вага збільшується на 39%, а площина протоку зменшується на 12%. Зменшення потоку призводить як до збільшення вимог до напору насоса, так і до вищих експлуатаційних витрат протягом усього терміну служби системи. Schedule 120 пропонує золоту середину: на 42% більша продуктивність за тиском, ніж Sch 80, з меншою вагою та обмеженням потоку, ніж Sch 160.
Коли вказувати кожен розклад:
- Графік 80Загальнопромислові трубопроводи, низького та помірного тиску, доступні на складі.
- Графік 120Технологічні лінії високого тиску, котельні системи та критичні застосування, де Sch 80 недостатньо, а Sch 160 — зайвий. Часто виготовляється на замовлення.
- Графік 160Експлуатація в умовах надзвичайного тиску, критично важлива гідравліка високого тиску та системи з товстими стінками, що вимагаються нормативними актами. Найвища вартість та вага.
Часті запитання про труби Schedule 120
Для чого використовується труба Schedule 120?
Труби марки Schedule 120 обслуговуються у шести конкретних сферах застосування, включаючи паропроводи високого тиску, системи живлення котлів, трубопроводи для хімічних процесів, трубопроводи для збору нафти та газу, а також критично важливі промислові застосування, які потребують більшого тиску, ніж труби марки Schedule 80 можуть витримувати під тиском. Труба функціонує як проміжний варіант з товстими стінками, що існує між марками Schedule 80 та Schedule 160.
Яка товщина стінки труби Schedule 120?
Товщина стінки труб класу 120 залежить від номінального розміру. Труба NPS 6″ має товщину стінки 0.562 дюйма. Труба NPS 8″ має товщину стінки 0.719 дюйма. Труба NPS 10″ має товщину стінки 0.844 дюйма. Труба NPS 12″ має товщину стінки 1.000 дюйма. У таблиці ASME B36.10M наведено точні значення, які необхідно враховувати для точних вимірювань.
Який номінальний тиск у труби Schedule 120?
8-дюймова безшовна труба з вуглецевої сталі класу 120, яка відповідає стандартам ASTM A53 класу B, може витримувати тиск 3,335 PSI за кімнатної температури. 10-дюймова труба може витримувати приблизно 3,138 PSI. Номінальні значення знижуються при підвищенні температури, а зварні конструкції демонструють нижчі показники через коефіцієнти ефективності з'єднання.
Чи є Schedule 120 сильнішим за Schedule 80?
Порівняння між сталлю Schedule 120 та Schedule 80 показує, що сталь Schedule 120 пропонує чудову міцність. Schedule 120 демонструє на 30-50 відсотків більшу товщину, ніж Schedule 80, у всьому діапазоні NPS, демонструючи при цьому на 30-50 відсотків кращу стійкість до тиску. При NPS 8 дюймів сталь Schedule 120 має на 44% більшу міцність на тиск, ніж Schedule 80.
Які розміри випускаються труби Schedule 120?
Стандарт ASME B36.10M визначає стандарт Schedule 120 для розмірів NPS від 6 до 24 дюймів і більше. Найчастіше виробляються та зберігаються розміри NPS 6, 8, 10 та 12 дюймів. Стандартне позначення Schedule 120 застосовується лише до розмірів понад NPS 6 дюймів.
Висновок
Практичний варіант з товстими стінками між Schedule 80 та Schedule 160 перевершує вимоги. Продукт забезпечує покращення тиску на 30-50 відсотків порівняно з Schedule 80, проте він потребує менше ваги та коштує, а також забезпечує кращу пропускну здатність, ніж Schedule 160. Система ефективно працює від 30 до 100 відсотків своєї максимальної потужності, що робить її придатною для парових та хімічних технологічних ліній високого тиску, а також для основних нафтогазових операцій.
Перш ніж використовувати Schedule 120 як специфікацію, необхідно підтвердити стан запасів. Регіональні дистриб'ютори не тримають цей продукт на складі для всіх регіонів, що відрізняє його від Sch 40 та Sch 80. Продукти, виготовлені за індивідуальним замовленням, зазвичай потребують від 4 до 8 тижнів для доставки. Вам слід встановити графік закупівель на основі ваших поточних потреб.
Використовуйте ультразвуковий манометр для вимірювання товщини стінки під час доставки, а потім звірте свої вимірювання зі сертифікатом випробувань на заводі. Допуск ASTM -12.5% застосовується до всіх розділів, включаючи Sch 120. Діапазон допуску відмов є важливим для експлуатації трубопроводів високого тиску.
