اگر هنگام بررسی مشخصات فنی، خرید یا انتخاب لوله با عباراتی مانند NPS، DN و Schedule مواجه شده باشید، احتمالا این سوال برایتان پیش آمده است که این اعداد دقیقا چه چیزی را نشان می دهند. یکی از اشتباهات رایج این است که NPS یا DN را برابر با قطر واقعی لوله در نظر بگیریم؛ در حالی که هر دو، سیستم هایی برای بیان سایز اسمی لوله هستند و الزاما قطر خارجی یا داخلی واقعی لوله را نشان نمی دهند.
NPS بیشتر در استانداردهای آمریکایی و DN در استانداردهای متریک و بین المللی کاربرد دارد. شناخت تفاوت NPS و DN به خصوص در انتخاب لوله، اتصالات، فلنج ها و تجهیزات پایپینگ اهمیت زیادی دارد.
در ادامه بررسی می کنیم که NPS در لوله چیست، DN چیست، چه تفاوتی میان NPS و DN وجود دارد و این دو مفهوم چه ارتباطی با قطر واقعی و Schedule لوله دارند.
برای انتخاب دقیق لوله و برآورد هزینه های پروژه، علاوه بر بررسی NPS، DN و Schedule، اطلاع از قیمت روز فولاد آلیاژی نیز می تواند در تصمیم گیری برای خرید متریال مناسب اهمیت زیادی داشته باشد.
NPS مخفف Nominal Pipe Size و به معنی سایز اسمی لوله است. این سیستم عمدتا در استانداردهای آمریکای شمالی و استانداردهایی مانند ASME برای مشخص کردن اندازه اسمی لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد.
NPS معمولا با واحد اینچ بیان می شود. برای مثال ممکن است در مشخصات یک لوله با عباراتی مانند NPS 2، NPS 4 یا NPS 6 مواجه شوید. نکته مهم این است که عدد NPS را نباید در تمام سایزها برابر با قطر خارجی یا قطر داخلی واقعی لوله در نظر گرفت.
برای مثال، قطر خارجی یک لوله NPS 2 برابر با 2 اینچ نیست و قطر خارجی استاندارد آن حدود 2.375 اینچ یا 60.3 میلی متر است.
بنابراین NPS را بهتر است یک عنوان استاندارد برای شناسایی سایز لوله بدانیم، نه اندازه گیری مستقیم قطر آن.
در سیستم NPS، قطر خارجی هر سایز طبق استاندارد مشخص است. با تغییر Schedule لوله، ضخامت دیواره تغییر می کند، اما قطر خارجی برای یک NPS مشخص ثابت باقی می ماند.
DN مخفف Diamètre Nominal یا Diameter Nominal است و به قطر اسمی اشاره دارد. DN در استانداردهای متریک و بین المللی برای معرفی سایز اسمی لوله، شیرآلات، فلنج ها و سایر تجهیزات پایپینگ استفاده می شود.
DN با یک عدد بدون واحد مشخص می شود. اگرچه اعداد DN بر اساس سیستم متریک تعریف شده اند، نباید عدد DN را لزوما برابر با قطر واقعی لوله بر حسب میلی متر در نظر گرفت.
برای مثال:
NPS 2 تقریبا معادل DN 50 است، اما قطر خارجی واقعی این لوله 50 میلی متر نیست و حدود 60.3 میلی متر است.
به همین دلیل عباراتی مانند DN 25، DN 50، DN 100 یا DN 150 در اصل سایزهای اسمی استاندارد هستند و نباید بدون مراجعه به جداول استاندارد، آنها را قطر داخلی یا خارجی واقعی لوله تصور کرد.
استفاده از DN باعث می شود تجهیزات مختلف یک سیستم پایپینگ بر اساس یک سایز اسمی مشترک انتخاب شوند. به عنوان مثال، هنگام انتخاب فلنج، شیر یا اتصال مناسب برای یک لوله DN 100، سایز اسمی تجهیزات نیز باید با سیستم لوله کشی سازگار باشد.
اصلی ترین تفاوت NPS و DN به سیستم نام گذاری و استانداردهای مورد استفاده در آنها مربوط می شود. NPS یک سیستم سایزبندی رایج در استانداردهای آمریکایی است، در حالی که DN بیشتر در استانداردهای متریک و بین المللی کاربرد دارد.
به زبان ساده، NPS و DN دو روش متفاوت برای بیان سایز اسمی یک لوله هستند.
برای مثال:
البته تبدیل NPS به DN را نباید یک تبدیل ریاضی مستقیم از اینچ به میلی متر دانست. برای مثال اگر NPS 2 را صرفا در 25.4 ضرب کنیم، به عدد 50.8 میلی متر می رسیم، اما این محاسبه به معنای قطر واقعی 50.8 میلی متری لوله نیست. در سیستم استاندارد، NPS 2 با DN 50 متناظر است و قطر خارجی واقعی آن 60.3 میلی متر است.
در نتیجه، برای تبدیل NPS به DN بهتر است از جدول تطبیق استاندارد سایزهای اسمی استفاده شود.
برای انتخاب تجهیزات پایپینگ، تبدیل NPS به DN بسیار کاربردی است. جدول زیر تعدادی از رایج ترین سایزهای NPS و DN را نشان می دهد:
| NPS | DN | قطر خارجی تقریبی |
| 1/2 اینچ | DN 15 | 21.3 میلی متر |
| 3/4 اینچ | DN 20 | 26.7 میلی متر |
| 1 اینچ | DN 25 | 33.4 میلی متر |
| 1 1/4 اینچ | DN 32 | 42.2 میلی متر |
| 1 1/2 اینچ | DN 40 | 48.3 میلی متر |
| 2 اینچ | DN 50 | 60.3 میلی متر |
| 2 1/2 اینچ | DN 65 | 73.0 میلی متر |
| 3 اینچ | DN 80 | 88.9 میلی متر |
| 4 اینچ | DN 100 | 114.3 میلی متر |
| 5 اینچ | DN 125 | 141.3 میلی متر |
| 6 اینچ | DN 150 | 168.3 میلی متر |
| 8 اینچ | DN 200 | 219.1 میلی متر |
| 10 اینچ | DN 250 | 273.0 میلی متر |
| 12 اینچ | DN 300 | 323.9 میلی متر |
| 14 اینچ | DN 350 | 355.6 میلی متر |
| 16 اینچ | DN 400 | 406.4 میلی متر |
| 18 اینچ | DN 450 | 457.0 میلی متر |
| 20 اینچ | DN 500 | 508.0 میلی متر |
| 24 اینچ | DN 600 | 610.0 میلی متر |
این جدول به خوبی نشان می دهد که DN معادل قطر خارجی واقعی لوله نیست. برای مثال DN 100 معادل NPS 4 است، اما قطر خارجی این لوله حدود 114.3 میلی متر خواهد بود.
همچنین باید توجه داشت که هنگام طراحی یا خرید لوله و تجهیزات صنعتی، علاوه بر سایز اسمی باید استاندارد ساخت، ضخامت دیواره و سایر مشخصات فنی محصول نیز بررسی شوند.
یکی از مهم ترین نکاتی که هنگام بررسی سایز لوله باید بدانید، تفاوت سایز اسمی با قطر واقعی است.
NPS و DN در درجه اول برای نام گذاری و طبقه بندی سایز لوله استفاده می شوند. در مقابل، قطر واقعی یک مقدار فیزیکی قابل اندازه گیری است.
در مشخصات لوله معمولا با دو نوع قطر واقعی مواجه هستیم:
قطر خارجی یا OD: فاصله میان دو سطح خارجی لوله که از مرکز مقطع عبور می کند.
قطر داخلی یا ID: فاصله میان دو سطح داخلی لوله که فضای قابل عبور سیال را مشخص می کند.
برای یک NPS مشخص، قطر خارجی لوله طبق استاندارد ثابت است؛ اما قطر داخلی می تواند با تغییر ضخامت دیواره متفاوت باشد.
برای مثال، دو لوله با NPS 2 و Schedule متفاوت می توانند قطر خارجی یکسانی داشته باشند، اما به دلیل تفاوت در ضخامت دیواره، قطر داخلی آنها متفاوت باشد.
رابطه ساده میان این مقادیر به صورت زیر است:
قطر داخلی = قطر خارجی – 2 × ضخامت دیواره
بنابراین اگر هدف شما محاسبه سطح عبور سیال، سرعت جریان یا انجام محاسبات هیدرولیکی است، صرفا دانستن NPS یا DN کافی نیست و باید قطر داخلی واقعی لوله را با توجه به ضخامت دیواره مشخص کنید.
برای درک کامل مشخصات یک لوله، علاوه بر NPS و DN باید مفهوم Schedule لوله را نیز بشناسیم.
Schedule یا SCH روشی برای مشخص کردن رده ضخامت دیواره لوله است. Schedule های مختلفی مانند SCH 10، SCH 40، SCH 80 و SCH 160 وجود دارند. همچنین در برخی استانداردها از رده هایی مانند STD، XS و XXS استفاده می شود.
نکته کلیدی این است که NPS یا DN سایز اسمی لوله را مشخص می کند، در حالی که Schedule به ضخامت دیواره مربوط است.
فرض کنید دو لوله هر دو NPS 2 یا DN 50 هستند، اما یکی SCH 40 و دیگری SCH 80 است. قطر خارجی هر دو لوله یکسان باقی می ماند، اما لوله SCH 80 دیواره ضخیم تری دارد. در نتیجه قطر داخلی آن کمتر خواهد بود.
پس نمی توان تنها با دانستن NPS یا DN، ضخامت دیواره یا قطر داخلی لوله را تعیین کرد. برای مشخص شدن ابعاد دقیق، باید سایز اسمی و Schedule در کنار یکدیگر بررسی شوند.
به همین دلیل در مشخصات فنی یک لوله ممکن است عبارتی مانند زیر مشاهده کنید:
NPS 4 – SCH 40
این عبارت نشان می دهد که سایز اسمی لوله NPS 4 است و ضخامت دیواره آن مطابق Schedule 40 تعیین می شود. معادل اسمی این سایز در سیستم DN نیز DN 100 است.
در پروژه های صنعتی توجه همزمان به NPS یا DN، Schedule، متریال و استاندارد ساخت اهمیت زیادی دارد؛ زیرا هر کدام بخشی از مشخصات فنی لوله را تعیین می کنند.
NPS و DN هر دو برای مشخص کردن سایز اسمی لوله و تجهیزات پایپینگ استفاده می شوند، اما به دو سیستم نام گذاری متفاوت تعلق دارند. NPS بیشتر در استانداردهای آمریکایی رایج است و با سایزهای اسمی اینچی شناخته می شود، در حالی که DN سیستم نام گذاری متریک و بین المللی است.
مهم ترین نکته این است که عدد NPS یا DN را نباید مستقیما برابر قطر واقعی لوله دانست. برای مثال NPS 2 معادل DN 50 است، اما قطر خارجی واقعی این لوله حدود 60.3 میلی متر است.
از طرف دیگر، Schedule نیز مفهوم متفاوتی دارد و رده ضخامت دیواره را مشخص می کند. بنابراین برای انتخاب صحیح لوله باید NPS یا DN، قطر خارجی، ضخامت دیواره، Schedule و استاندارد مربوطه در کنار یکدیگر بررسی شوند.
سوالات متداول
NPS مخفف Nominal Pipe Size است و برای بیان سایز اسمی لوله، به ویژه در استانداردهای آمریکایی، استفاده می شود. عدد NPS الزاما برابر قطر واقعی لوله نیست.
DN به قطر یا سایز اسمی لوله در سیستم متریک و استانداردهای بین المللی اشاره دارد. برای مثال DN 50 از نظر سایز اسمی متناظر با NPS 2 است.
خیر. DN یک سایز اسمی است و لزوما قطر خارجی یا داخلی واقعی لوله را بر حسب میلی متر نشان نمی دهد. برای مثال قطر خارجی لوله DN 50 حدود 60.3 میلی متر است.
NPS 2 با DN 50 متناظر است. با این حال، این اعداد سایز اسمی هستند و قطر خارجی واقعی این سایز لوله حدود 60.3 میلی متر است.
NPS 4 معادل اسمی DN 100 است. قطر خارجی استاندارد این سایز لوله حدود 114.3 میلی متر است.
