直缝钢管Pipe和Tube的区别外径壁厚的由来

 管道行业的1+1为什么等于2问题.  
一) 直缝钢管Pipe和Tube的区别
符合ASME B36.10和ASME B36.19的圆形管状产品叫做Pipe.
其余的圆形管状产品,以及方的,三角的,六角的,等等其他形状的,都叫做Tube.

二)Pipe的外径尺寸是怎么来的?
1)和钢管的外径有直接关联的一个人是 罗伯特*布里格斯.布里格斯,他是费城帕斯卡钢铁厂的负责人.1862年,他编写了一套铁管的规格表,并向周边地区传发.
2)1862年,美国处于内战.每个工厂都按照他们自己的规格生产钢管和管件.布里格斯尝试标准化尺寸,这有助于战争的后勤,以便不同工厂的钢管和管件能互相匹配. 在1862年,这是一个新颖的想法.
3)钢管的标准开始是以"布雷格斯标准"而被众人所知.这个标准 终成为了美国标准,并且一直沿用到今天.
(布雷格斯标准--------->费城标准------>宾州标准--------->美国北方标准---------->美国标准---------->世界各国采用)
4)目前的ASTM A53标准,在1/2寸到4寸范围内,基本引用布里格斯标准.你会发现,从4寸以后,钢管的实际尺寸和名义尺寸逐渐减小.
(从14寸开始,实际尺寸等于名义尺寸)
5)所以,你问Pipe的外径尺寸是怎么来的.他们是 初帕斯卡钢铁厂的模具的尺寸.布里格斯让每个人都按照他的尺寸来调整. 终形成今天这个样子. 名义尺寸都是接近或者大约等于实际尺寸.
 

三) Pipe的壁厚是怎么来的.
SCH壁厚对应表的定义  SCH= 设计压力/许用应力 X1000 ,  (1)   然后圆整
根据Barlow公式
钢管的计算壁厚=设计压力X外径 / 2X许用应力,   (2)  ,壁厚小于外径的1/6的前提下适用

把公式(1) 带入公式(2)
钢管的计算壁厚=SCH X 外径 / 2000    (3)

又因为
钢管的名义壁厚=(钢管的计算壁厚+2.87) / 0.875   (4)

把公式(3)带入公式(4)
钢管的名义壁厚= [ (SCH X 外径 /2000)+2.87] / 0.875  (5) 

公式(5)就是问题的答案.
比如
168.3的外径 SCH40的壁厚是  (40X168.3/2000 +2.87)/0.875=7.12,标准是7.11.
609.6的外径 SCH20的 壁厚是 (20X609.6/2000+2.87)/0.875=10.24,标准是9.53.

这个壁厚和ASME标准上的有稍微出入. 原因在于 英寸换算以及四舍五入. 但是误差很小.
(4寸以下的差异比较大,因为4寸以下的,壁厚很容易就超过外径的1/6,  不符合barlow公式. 壁厚/外径越大,barlow公式越不准确)

SCH的应用
1) 通过压力快速计算壁厚  
比如, 我这里有一个管道,设计压力是1.8 兆帕 (18巴) ,那么不论管道外径的大小,你一律执行SCH20,就没有问题.(当然,还是那句话,4寸以下,需要另行考虑)

2)通过查找钢管的许用应力,快速计算可以管道可以承受的压力
比如,我这里有一个SCH40的钢管, 在350摄氏度的时候的许用应力是90Mpa
 (可以查找ASME B31.3 和 ASME BPVC SECTION II, PART D,METRIC )
那么管道可以承受的 大压力=90*40/1000=3.6Mpa.