📐 快速參考:鋼管管表總覽
鋼管管表圖是配管工程、鋼材採購與營建規劃中最常用的參考工具之一。在鈑金領域,管表編號會轉換為以英吋表示的實際壁厚尺寸,讓每筆配管採購與交貨都不必再靠猜測。但只有充分了解這些管表編號代表什麼、如何定義及適用範圍,才能從新手「照規格下單」的做法,進一步做出有根據的工程選擇。
下方提供依 ASME B36.10M 編製的全球碳鋼管表圖,以及依 ASME B36.19M 編製的不鏽鋼管尺寸參考資料,並特別列出 Schedule 40 與 Schedule 80 的尺寸;這兩種管表最常見,也最常用於工業鋼管訂單。
- 適用標準:ANSI/ASME B36.10M(碳鋼)ANSI/ASME B36.19M(不鏽鋼)
- 管表範圍:Sch 5、10、20、30、40、60、80、100、120、140、160、STD、XS、XXS
- NPS 範圍:最高至 36(DN 6 至 DN 900)
- 關鍵原則:管表編號越大=壁厚越厚=耐壓能力越高
- 常見錯誤:NPS 12 及以上的鋼管將 STD 誤認為 Sch 40
什麼是鋼管管表?為什麼重要?
內容
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什麼是鋼管管表?鋼管管表由 ASME B36.10M 定義,是一種識別標記,用來表示各系列的重量與厚度級距,並指定特定公稱管徑(NPS)鋼管的壁厚。這是一組系列編號:Sch 5、10、20、30、40、60、80、100、120、140、160,以及傳統的 Sch 標記 STD(標準重量)、XS(特強)和 XXS(雙倍特強)。
對任何固定的 NPS 而言,鋼管壁厚越大,管表編號越高,耐壓能力也越高。ANSI 制定這套系統,在施工圖中常簡稱為「sched」,目的是建立適用於各行業、可互換使用的高壓或低壓系統。因此,不論管表為何,NPS 的外徑都相同,只有壁厚不同。這也是業主與承包商指定管表而非壁厚的主要原因:從 NPS 12 Sch 40 改成 NPS 12 Sch 80,重量和價格會增加一倍,但法蘭不變!
💡 專業提示
NPS 是以英吋為基準的北美管徑標示方式。國際命名方式則使用 DN(公稱直徑),以毫米表示。DN 並非 NPS 直接換算成毫米後的數值,而是經過四捨五入的公稱標示。例如,NPS 2 = DN 50,儘管其外徑為 60.3 mm。NPS 對應的公制標示通常採用 DN,這套標示方式由 ISO 6708 設計並加以區分。
什麼是公稱管徑(NPS)?
公稱管徑是北美業界用於鋼管的無因次標示。對 NPS 12 以下的管徑而言,NPS 數字與外徑並不相同(這種標示源自早期鑄鐵管,當時管壁厚得多,因此 NPS 大致代表內徑)。NPS 14 以上的實際外徑則仍以英吋表示。這也說明了為什麼採購部門容易混淆:4 英吋 NPS 鋼管的外徑是 4.500,而不是 4.000。請務必查看鋼管管表圖,確認訂購時採用正確的外徑。部分規格中仍使用的公稱內徑(NB)一詞,與 NPS 意義相同。 另一個可能造成混淆的地方,是鋼管與管材的標準不同。管材的 NPS 以實際外徑為準,而鋼管的 NPS 則以 NA(公稱內徑)為準。規格中若混淆兩者,可能導致現場組裝配合問題。鋼管管表編號的計算方式
「原始」鋼管管表公式(源自 1939 年 ASA B36.10 原始 B16.10 標準,現已修訂為 ASME B36.10M)與最大工作壓力及材料容許應力相符:
Sch = 1,000 × P / S
P = 設計壓力(psi) · S = 材料在設計溫度下的容許應力(psi)
例如,碳鋼管(ASTM A106 Grade B)在室溫下的容許應力約為 16,600 psi。若設計壓力為 1,000 psi:Sch = 1,000 1,000 / 16,600 60. .
因此指定為 Schedule 60——其內徑依 ASME 表格規定。
然而,ASME B36.10M 圖表中的現行管表標示未必依循此公式,而是分成不同類型,規定以英吋表示的非尺寸壁厚值。如有疑問,應由規格客戶的需求決定管線尺寸,但仍須依下方圖表確認實際尺寸。
完整鋼管管表圖——NPS ⅛″ 至 24″
下方鋼管管表尺寸圖列出 ASME B36.10M 規定中最常指定的管表標記及其壁厚值,單位為英吋。每種 NPS 的外徑都固定,不受管表影響;只有壁厚與內徑會改變:
| NPS | DN | 外徑(in) | 外徑(mm) | Sch 5 | Sch 10 | 性病 | Sch 40 | XS | Sch 80 | Sch 160 | XXS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ½ | 15 | 0.840 | 21.3 | 0.065 | 0.083 | 0.109 | 0.109 | 0.147 | 0.147 | 0.187 | 0.294 |
| ¾ | 20 | 1.050 | 26.7 | 0.065 | 0.083 | 0.113 | 0.113 | 0.154 | 0.154 | 0.218 | 0.308 |
| 1 | 25 | 1.315 | 33.4 | 0.065 | 0.109 | 0.133 | 0.133 | 0.179 | 0.179 | 0.250 | 0.358 |
| 1½ | 40 | 1.900 | 48.3 | 0.065 | 0.109 | 0.145 | 0.145 | 0.200 | 0.200 | 0.281 | 0.400 |
| 2 | 50 | 2.375 | 60.3 | 0.065 | 0.109 | 0.154 | 0.154 | 0.218 | 0.218 | 0.343 | 0.436 |
| 3 | 80 | 3.500 | 88.9 | 0.083 | 0.120 | 0.216 | 0.216 | 0.300 | 0.300 | 0.437 | 0.600 |
| 4 | 100 | 4.500 | 114.3 | 0.083 | 0.120 | 0.237 | 0.237 | 0.337 | 0.337 | 0.531 | 0.674 |
| 6 | 150 | 6.625 | 168.3 | 0.109 | 0.134 | 0.280 | 0.280 | 0.432 | 0.432 | 0.718 | 0.864 |
| 8 | 200 | 8.625 | 219.1 | 0.109 | 0.148 | 0.322 | 0.322 | 0.500 | 0.500 | 0.906 | 0.875 |
| 10 | 250 | 10.750 | 273.1 | 0.134 | 0.165 | 0.365 | 0.365 | 0.500 | 0.593 | 1.125 | — |
| 12 | 300 | 12.750 | 323.9 | 0.156 | 0.180 | 0.375 | 0.406 | 0.500 | 0.687 | 1.312 | — |
| 14 | 350 | 14.000 | 355.6 | 0.156 | 0.250 | 0.375 | 0.437 | 0.500 | 0.750 | 1.406 | — |
| 16 | 400 | 16.000 | 406.4 | 0.165 | 0.250 | 0.375 | 0.500 | 0.500 | 0.843 | 1.593 | — |
| 18 | 450 | 18.000 | 457.2 | 0.165 | 0.250 | 0.375 | 0.562 | 0.500 | 0.937 | 1.781 | — |
| 20 | 500 | 20.000 | 508.0 | 0.188 | 0.250 | 0.375 | 0.593 | 0.500 | 1.031 | 1.968 | — |
| 24 | 600 | 24.000 | 609.6 | 0.218 | 0.250 | 0.375 | 0.687 | 0.500 | 1.218 | 2.343 | — |
資料來源:尺寸資料依據 ASME B36.10M。壁厚單位為英吋。「-」表示該 NPS 未定義此管表。
⚠️ 管表與 STD 不一定相同
參考上方 NPS 12 範例,即可看出管表與壁厚值的關係:Schedule STD = 0.375,Schedule 40 = 0.406。NPS > 10 時也適用此說法;NPS 10 到 NPS 12 的差異並不顯著。
如果訂購 NPS 16 時標示「Standard」,但備註卻寫「Schedule 40」,收到的鋼管名義壁厚會是 1/4inch,而非 13/86inch。這類採購錯誤是大型專案中最常見的鋼管錯誤之一,因為它會讓管壁規格短少 25 percent。請務必註明正確的管表編號(最好寫在備註中),不要只標示管體重量。
Schedule 40 鋼管尺寸
一般用途鋼管大多採用 Schedule 40 作為預設規格,適用於給排水、空調與暖氣、中低壓製程配管及結構支撐。如果規格只寫「標準鋼管」而未註明管表編號,最可能指的是 Sch 40。下表列出最常訂購的碳鋼尺寸之完整 Schedule 40 鋼管尺寸,包括外徑、壁厚、內徑,以及每英尺鋼管重量。
| NPS | 外徑(in) | 壁厚(in) | 內徑(in) | 重量(lb/ft) |
|---|---|---|---|---|
| ½ | 0.840 | 0.109 | 0.622 | 0.85 |
| ¾ | 1.050 | 0.113 | 0.824 | 1.13 |
| 1 | 1.315 | 0.133 | 1.049 | 1.68 |
| 1½ | 1.900 | 0.145 | 1.610 | 2.72 |
| 2 | 2.375 | 0.154 | 2.067 | 3.65 |
| 3 | 3.500 | 0.216 | 3.068 | 7.58 |
| 4 | 4.500 | 0.237 | 4.026 | 10.79 |
| 6 | 6.625 | 0.280 | 6.065 | 18.97 |
| 8 | 8.625 | 0.322 | 7.981 | 28.55 |
| 10 | 10.750 | 0.365 | 10.020 | 40.48 |
| 12 | 12.750 | 0.406 | 11.938 | 53.52 |
資料依據 ASME B36.10M。鋼管重量圖表以平頭Schedule 40 碳鋼管為計算假設。
Schedule 40 和 Schedule 80 哪個比較厚?
Schedule 80 指的是在相同 NPS 下,壁厚比 Schedule 40 更厚的鋼管。兩者外徑相同,差別只在壁厚。NPS 2 鋼管的 Sch 40 壁厚為 0.154,Sch 80 則為 0.218,高出 42%。壁厚增加會使內徑從 2.067 縮小至 1.939,重量每英尺增加略多於 1.5lb。Sch 80 的優點是可承受超過 Sch 40 兩倍的工作壓力,但代價是流通面積大幅減少,鋼管與管件價格也更高。💡 專業提示
大型專案中常見的採購錯誤,是訂購時指定「Sch 40」,結果收到 12″NPS、壁厚 0.406 的鋼管,而非壁厚 0.375 的鋼管。以 40′ 長的單支鋼管計算,這會大幅增加成本。請確認工程規格要求的確實是 Sch 40,還是只要求標準重量;對 NPS 12 及以上而言,兩者代表不同規格。
Schedule 80 鋼管尺寸
工程師在設計文件中註明Schedule 80 鋼管尺寸,通常是因為需要比 Sch 40 更高的耐壓能力或機械強度。壁厚增加會縮小特定 NPS 的流通面積,進行水力計算時須將此因素納入考量。以下列出 Sch 80 碳鋼管最常見的 NPS 尺寸。
| NPS | 外徑(in) | 壁厚(in) | 內徑(in) | 重量(lb/ft) |
|---|---|---|---|---|
| ½ | 0.840 | 0.147 | 0.546 | 1.09 |
| 1 | 1.315 | 0.179 | 0.957 | 2.17 |
| 2 | 2.375 | 0.218 | 1.939 | 5.02 |
| 3 | 3.500 | 0.300 | 2.900 | 10.25 |
| 4 | 4.500 | 0.337 | 3.826 | 14.98 |
| 6 | 6.625 | 0.432 | 5.761 | 28.57 |
| 8 | 8.625 | 0.500 | 7.625 | 43.39 |
| 10 | 10.750 | 0.593 | 9.564 | 64.43 |
| 12 | 12.750 | 0.687 | 11.376 | 88.63 |
「如果 Sch 40 已能滿足工作壓力需求,卻選用 Schedule 80,這是工業配管中最常見的過度設計錯誤之一。額外壁厚會使每英尺重量增加 30-50%,提高材料成本,並降低安裝時的焊接速度。採用較厚的管表前,務必先計算壓力與溫度需求。」 — 資深配管工程師,引述自業界論壇實務上,問題在於何時確實需要 Schedule 80。水用配管的壓力低於 150 psi、溫度為環境溫度時,Sch 40 碳鋼管(ASTM A53 Grade B 或 ASTM A106 Grade B)通常足以承受負載並保有餘裕。若壓力超過該 NPS 與材料的 Sch 40 額定值,或鋼管將採螺紋連接,則有使用 Schedule 80 的必要;螺紋加工會削去部分管壁,較厚的壁厚可補足這項損失。
不鏽鋼管表圖(ASME B36.19M)
不鏽鋼管尺寸採用獨立標準 ASME B36.19M,涵蓋銲接與非銲接不鏽鋼管及管材的尺寸。5S、10S、40S、80S 管表後綴加上「S」,以便與 B36.10M 的碳鋼管表區分。
NPS 10 以下的大多數尺寸,均對應 Schedule 40 S(鋼材)與 Schedule 80 S(鋼材)。例如,NPS 8 Sch 40 S 與 NPS 8 Sch 80 S 的壁厚相同。尺寸較大時,尤其是 NPS 10 與 NPS 12,sch10s 的壁厚與 sch80(碳鋼)不同。混合材料系統的採購人員務必依各種材料參照正確標準。
| NPS | 外徑(in) | 5S | 10S | 40S | 80S |
|---|---|---|---|---|---|
| ½ | 0.840 | 0.065 | 0.083 | 0.109 | 0.147 |
| 1 | 1.315 | 0.065 | 0.109 | 0.133 | 0.179 |
| 2 | 2.375 | 0.065 | 0.109 | 0.154 | 0.218 |
| 4 | 4.500 | 0.083 | 0.120 | 0.237 | 0.337 |
| 6 | 6.625 | 0.109 | 0.134 | 0.280 | 0.432 |
| 8 | 8.625 | 0.109 | 0.148 | 0.322 | 0.500 |
| 10 | 10.750 | 0.134 | 0.165 | 0.365 | 0.500 |
| 12 | 12.750 | 0.156 | 0.180 | 0.375 | 0.500 |
壁厚單位為英吋,依據 ASME B36.19M。常見不鏽鋼為 ASTM A312(304/304L、316/316L)與 ASTM A358(銲接鋼管)。
⚠️ 重要提醒
B36.19M 的管表與 B36.10M 並非在所有尺寸上都完全一致。NPS 10 sch 80s 不鏽鋼管壁厚為 (0.500)。NPS 10 sch 80 碳鋼管依 B36.10M 標準的壁厚則為 (0.593)。混合材料系統若只註明 sch 80 或其他管表,卻未說明適用標準,可能造成碳鋼與不鏽鋼管壁厚相差 16%。
如何為您的用途選擇合適的鋼管管表
鋼管管表圖列出了尺寸,但選擇管表時,必須依據作業條件進行比對,例如水、空氣、蒸氣,或其他介質的壓力、溫度、流體類型,以及所屬產業指定的規範。這項選擇並非任意決定。依據49 CFR Part 192的聯邦管線安全規定,天然氣管線的螺紋接頭必須使用 Sch 40(或依 ASME B36.10M 採用更厚壁厚)的鋼管,沒有例外。
以下依作業條件,提供製程配管、動力配管及其他用途這三種最常見配管用途的建議。這些建議僅供參考,不能取代最終尺寸規格。若要確定合適的鋼管管表,請將配管管表圖中的尺寸與您配管系統的實際條件比對,包括壓力、溫度、流體流量、鋼管材料及施工規範。
| 用途 | 常用管表 | 常用材料標準 | 適用規範 |
|---|---|---|---|
| 石油與天然氣管線 | Sch 40 – 160 | API 5L Grade B/X42-X70 | ASME B31.4 / B31.8 |
| 給排水 / HVAC | Sch 40 | ASTM A53 Grade B | 當地給排水規範 |
| 低壓供水 / 消防灑水系統 | Sch 10 / STD | ASTM A53 / A135 | NFPA 13 |
| 化學製程(不鏽鋼) | 10S / 40S | ASTM A312(304/316) | ASME B31.3 |
| 高溫蒸氣 | Sch 80 – 160 | ASTM A106 Grade B/C | ASME B31.1 |
| 結構 / 樁基工程 | STD / Sch 40 | ASTM A500 Grade B | AISC 360 |
⚠️ 重要提醒
切勿憑經驗法則選擇管表。如前所述,鋼管可承受的工作壓力與最大壁厚,取決於鋼管材料等級、溫度、銲接接頭效率係數及系統運作時間。ASTM A106Grade (C94 的 Sch 40 鋼管,與 ASTM A53 grade (F80 的 A 級鋼管不要混淆;在 50F 時與 500F 時的表現差異很大。請務必透過計算再次確認選擇,或參照適用 ASME 規範章節所公布的壓力與溫度表。
鋼管管表常見問題
問:鋼管管表編號如何計算?
查看答案
壁厚與公式 Sch = 1,000 × P / S 相關,其中 P 代表設計壓力,S 代表操作溫度下材料的容許應力。此公式最初公布於 1939 年 ASA B36.10 標準,計算所得的數字會四捨五入至最接近的管表標記。通常,該數字會四捨五入至最接近的標準管表標記。
問:哪種鋼管管表算是標準規格?
查看答案
Schedule 40 是最常見的一般用途管表,適用於給排水、HVAC 及輕工業壓力配管。NPS 10 以下的 STD(標準重量)與 Sch 40 相同。NPS 12 及以上的 STD 與 Sch 40 壁厚不同,請務必註明管表編號。
問:鋼管管表適用於哪些材料?
查看答案
鋼管管表適用於多種材料。碳鋼管依循 ASME B36.10M,管表包含 5 至 160,以及 STD、XS 和 XXS。不鏽鋼管依循 ASME B36.19M,管表包含 5S、10S、40S 和 80S。碳鋼常用材料規格包括 ASTM A53、A106 及 API 5L;不鏽鋼則常用 ASTM A312。
問:NPS 和 DN 有什麼差異?
查看答案
NPS 是北美使用的英吋制標示方式。DN 則是依 ISO 6708 制定、以毫米表示的國際公制對應標示。DN 50 等於 NPS 2,但 2 英吋 = 50.8 mm;兩者都不代表實際量測的鋼管直徑。
問:鋼管管表會影響外徑嗎?
查看答案
不會。任何 NPS 鋼管的外徑都固定,不會隨管表變更。管表提高時,壁厚會向內增加。
因此,內徑與流通面積都會縮小。同一 NPS 下,不論管表為何,鋼管都能配合相同的法蘭、管件及支撐件。
問:Schedule 40 鋼管能用於高壓用途嗎?
查看答案
這取決於 NPS、材料等級及作業溫度。許多環境條件下壓力低於 150 psi 的一般工業用途,Sch 40 碳鋼管(ASTM A53 或 A106 Grade B)具備足夠的耐壓能力,並保有一般安全餘裕;若壓力較高、溫度升高或介質具腐蝕性,則應採用相應的較厚管表(80、120、160),甚至改用不同材料等級。請依您的用途查閱適用 ASME B31.1 或 B31.3 的壓力與溫度表。
需要符合管表規格的碳鋼管或不鏽鋼管嗎?
Baling Steel 供應熱加工與冷抽鋼管、ERW 鋼管及不鏽鋼管,管表涵蓋 Schedule 10 至 Schedule 160,可依所需長度裁切並備貨出貨。
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Baling Steel China 是碳鋼管與不鏽鋼管的生產及出口商,服務主要營建、石油與天然氣及工業市場的客戶。本文列出的鋼管管表資料取自 ASME B36.10M 與 B36.19M 標準,並經已出版的業界參考資料確認。我們編寫本指南,是因為採購團隊與專案工程師多次向我們反映,報價中的管表術語必須清楚且精確地列入訂單,才能避免高額的重新採購成本與專案延誤。
參考資料與來源
- ASME B36.10M — 鍛製鋼管尺寸(銲接與非銲接)— 美國機械工程師學會
- ASME B36.19M — 鍛製不鏽鋼管尺寸 — 美國機械工程師學會
- 49 CFR Part 192[天然氣及其他氣體管線運輸,美國交通部 PHMSA]
- 管線安全:法規年度參考資料(2024)— Federal Register
- 標準公稱管壁厚度與公稱直徑(鋼管管表)— Engineers Edge
- 配管壁厚:歷史與基礎知識—Asahi/America
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