파이프 크기 및 공차

전 세계의 강관 크기는 현재 공칭 파이프 크기(NPS)라고 불리는 과거 치수를 기준으로 표준화되어 있습니다.

공칭 외경(OD)을 표준화하는 것 외에도, 오래전에 표준 벽 두께 시리즈가 개발되었으며 이를 스케줄(SCH)이라고 명명했습니다. NPS와 SCH의 단위는 모두 무차원입니다. 숫자가 클수록 외경이 크거나 벽 두께가 두꺼워집니다. 일반적인 표기법으로는 4 NPS SCH 40이 있습니다. 이 경우 공칭 외경은 4.500인치(114.3mm)이고 공칭 벽 두께는 0.237인치(6.02mm)입니다. 8 NPS까지는 탄소강과 스테인리스강 모두 공칭 치수가 동일합니다. 그보다 큰 크기에서는 공칭 벽 두께에 차이가 있습니다.

역사적으로 소구경 파이프의 규격은 현재 SCH 40으로 알려진 두께의 내경(ID)이 외경(OD) 규격과 매우 유사했습니다. 위 예시에서 4 NPS의 공칭 내경은 실제로 4.026인치입니다. 더 가볍거나 더 두꺼운 벽 두께의 파이프를 제작할 수 있게 되면서 규격표가 확장되었습니다. 탄소강 파이프의 경우 ANSI B36.10에서, 스테인리스강 및 니켈 합금 파이프의 경우 ANSI B36.19에서 규격이 표준화되어 있습니다.

파이프 공차는 합금 종류와 제조 표준에 따라 달라집니다. 대부분의 스테인리스 파이프에 적용되는 일반적인 요구 사항 표준은 ASTM/ASME A/SA 999입니다. 모든 크기의 외경(OD)에 대한 최소 공차는 -0.031인치입니다. 초과 공차는 외경 크기가 커질수록 증가하지만, 1-1/2~4 NPS 범위에서는 플러스 공차 또한 0.031인치입니다. 이는 타원형 변형이라는 개념을 도입한 것으로, 파이프가 허용되는 최대 및 최소 외경을 모두 가질 경우 0.062인치만큼 원형이 아닌(타원형) 형태를 띠게 됩니다. 얇은 벽 파이프(공칭 벽 두께가 외경의 3% 이하인 파이프)의 경우 추가적인 타원형 변형 허용치가 적용됩니다. 이 경우 외경 공차 범위는 평균 외경에 적용되며, 타원형 변형은 외경의 1.5%까지 허용됩니다.
최소 벽 두께만 제한되며, 이는 공칭 벽 두께의 -12.5%입니다. 최대 벽 두께 제한은 없습니다. 이음매 없는 파이프의 경우, 공칭 중량 대비 10% 중량(질량) 초과 제한이 있습니다. 이는 이음매 없는 파이프의 평균 벽 두께가 공칭 중량의 10%를 넘지 않도록 제한하는 것이며, 특정 지점에서의 최대 벽 두께를 제한하는 것은 아닙니다. 용접 파이프의 경우 최대 두께 또는 중량 제한이 없습니다.

스테인리스 파이프의 직진도(10피트당 1/8인치) 및 절단 길이(-0, +1/4인치)에 대한 허용 오차가 제공됩니다. 내경(ID)에 대한 요구 사항이나 허용 오차는 없습니다.
대부분의 니켈 합금 용접관의 허용 오차는 스테인리스강과 동일하거나 매우 유사합니다. 니켈 합금 용접관에 대한 일반 요구사항은 ASTM/ASME B/SB 775에 수록되어 있습니다. 이음매 없는 니켈 합금관에 대한 일반 요구사항은 ASTM/ASME B/SB 729에 게시되어 있습니다. 니켈 합금은 열간 가공이 어렵기 때문에 열간 가공된 파이프의 허용 오차는 스테인리스강이나 용접 후 냉간 가공된 니켈 합금 제품보다 더 넉넉합니다.