강관 크기의 핵심 매개변수
공칭 직경(NPS/NB)의 정의 및 측정 방법
강관의 공칭 직경 (NPS, 공칭 파이프 크기 또는 NB)는 파이프라인 시스템에서 중요한 매개변수 중 하나입니다. 일반적으로 영국(인치) 단위로 표시되며 파이프라인 시스템의 설계 및 설치에 가장 직관적인 데이터를 제공합니다. 그러나 공칭 직경과 실제 외경(OD)은 단순한 선형 대응이 아닙니다. 직경이 다른 파이프에서는 이 관계가 달라집니다. 예를 들어
NPS 1/2에 해당하는 실제 외경은 21.3mm, NPS 12에 해당하는 외경은 323.9mm입니다.
파이프 라인을 측정할 때는 데이터의 정확성을 보장하고 오류를 방지하기 위해 강관 한쪽 끝의 수직 단면을 측정 표준으로 사용해야 합니다.
외경(OD) 및 내경(ID) 계산 공식
강관의 내경(ID)은 다음 공식으로 계산합니다:
ID=OD-2×WT
WT는 벽 두께로, 유동 단면적에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 예를 들어, SCH 40 NPS 6 강관의 외경(OD)은 168.3mm이고 벽 두께(WT)는 7.11mm입니다. 내경(ID)은 위의 공식에 의해 154.08mm로 계산됩니다.
국제 표준 시스템 비교
ASTM/ASME 미국 표준 시스템
미국 표준 시스템에서 공칭 직경은 강관 크기의 기준이 됩니다. NPS 값이 14보다 크거나 같으면 파이프의 외경(OD) 값은 공칭 직경 값과 동일합니다.
"스케줄"(SCH)을 사용하여 다양한 벽 두께 등급을 정의할 수 있습니다. SCH 값이 높을수록 압력 지지력이 강해집니다. SCH 160 강관의 벽 두께는 22.23mm(NPS 12)에 달할 수 있습니다.
ISO/DIN 유럽 표준 시스템
유럽 표준 시스템에서 강관의 크기는 일반적으로 공칭 직경(DN)으로 표현됩니다. 예를 들어, 유럽 표준의 DN15는 미국 표준의 NPS 1/2(OD 21.3mm)에 해당하며, DN100은 NPS 4(OD 114.3mm)에 해당합니다.
유럽 표준은 허용 오차가 더 엄격합니다. EN 10220 표준은 ≤±1%의 외경 허용 오차를 요구하는데, 이는 미국 표준 ASTM A53의 ±1.5%보다 훨씬 높은 수치입니다.
벽 두께 등급 및 내압 용량
데이터 소스: ASTM A106 표준
학년 | 일반적인 애플리케이션 시나리오 | 최대 작동 압력(MPa) |
SCH 5S | 최대 작동 압력(MPa) | 1.0 |
SCH 40 | 건물 급수 및 배수 시스템 | 2.5 |
SCH 160 | 석유화학 고압 송유관 | 10.0 |