管道行業(yè)的1+1為什么等于2問題.  
一) 直縫鋼管Pipe和Tube的區(qū)別
符合ASME B36.10和ASME B36.19的圓形管狀產(chǎn)品叫做Pipe.
其余的圓形管狀產(chǎn)品,以及方的,三角的,六角的,等等其他形狀的,都叫做Tube.

二)Pipe的外徑尺寸是怎么來的?
1)和鋼管的外徑有直接關(guān)聯(lián)的一個人是 羅伯特*布里格斯.布里格斯,他是費(fèi)城帕斯卡鋼鐵廠的負(fù)責(zé)人.1862年,他編寫了一套鐵管的規(guī)格表,并向周邊地區(qū)傳發(fā).
2)1862年,美國處于內(nèi)戰(zhàn).每個工廠都按照他們自己的規(guī)格生產(chǎn)鋼管和管件.布里格斯嘗試標(biāo)準(zhǔn)化尺寸,這有助于戰(zhàn)爭的后勤,以便不同工廠的鋼管和管件能互相匹配. 在1862年,這是一個新穎的想法.
3)鋼管的標(biāo)準(zhǔn)開始是以"布雷格斯標(biāo)準(zhǔn)"而被眾人所知.這個標(biāo)準(zhǔn) 終成為了美國標(biāo)準(zhǔn),并且一直沿用到今天.
(布雷格斯標(biāo)準(zhǔn)--------->費(fèi)城標(biāo)準(zhǔn)------>賓州標(biāo)準(zhǔn)--------->美國北方標(biāo)準(zhǔn)---------->美國標(biāo)準(zhǔn)---------->世界各國采用)
4)目前的ASTM A53標(biāo)準(zhǔn),在1/2寸到4寸范圍內(nèi),基本引用布里格斯標(biāo)準(zhǔn).你會發(fā)現(xiàn),從4寸以后,鋼管的實(shí)際尺寸和名義尺寸逐漸減小.
(從14寸開始,實(shí)際尺寸等于名義尺寸)
5)所以,你問Pipe的外徑尺寸是怎么來的.他們是 初帕斯卡鋼鐵廠的模具的尺寸.布里格斯讓每個人都按照他的尺寸來調(diào)整. 終形成今天這個樣子. 名義尺寸都是接近或者大約等于實(shí)際尺寸.
 

三) Pipe的壁厚是怎么來的.
SCH壁厚對應(yīng)表的定義  SCH= 設(shè)計壓力/許用應(yīng)力 X1000 ,  (1)   然后圓整
根據(jù)Barlow公式
鋼管的計算壁厚=設(shè)計壓力X外徑 / 2X許用應(yīng)力,   (2)  ,壁厚小于外徑的1/6的前提下適用

把公式(1) 帶入公式(2)
鋼管的計算壁厚=SCH X 外徑 / 2000    (3)

又因?yàn)?br /> 鋼管的名義壁厚=(鋼管的計算壁厚+2.87) / 0.875   (4)

把公式(3)帶入公式(4)
鋼管的名義壁厚= [ (SCH X 外徑 /2000)+2.87] / 0.875  (5) 

公式(5)就是問題的答案.
比如
168.3的外徑 SCH40的壁厚是  (40X168.3/2000 +2.87)/0.875=7.12,標(biāo)準(zhǔn)是7.11.
609.6的外徑 SCH20的 壁厚是 (20X609.6/2000+2.87)/0.875=10.24,標(biāo)準(zhǔn)是9.53.

這個壁厚和ASME標(biāo)準(zhǔn)上的有稍微出入. 原因在于 英寸換算以及四舍五入. 但是誤差很小.
(4寸以下的差異比較大,因?yàn)?寸以下的,壁厚很容易就超過外徑的1/6,  不符合barlow公式. 壁厚/外徑越大,barlow公式越不準(zhǔn)確)

SCH的應(yīng)用
1) 通過壓力快速計算壁厚  
比如, 我這里有一個管道,設(shè)計壓力是1.8 兆帕 (18巴) ,那么不論管道外徑的大小,你一律執(zhí)行SCH20,就沒有問題.(當(dāng)然,還是那句話,4寸以下,需要另行考慮)

2)通過查找鋼管的許用應(yīng)力,快速計算可以管道可以承受的壓力
比如,我這里有一個SCH40的鋼管, 在350攝氏度的時候的許用應(yīng)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 大壓力=90*40/1000=3.6Mpa.