管スケジュール選定 —
Sch 40、80、160の
正しい使い方

管スケジュール番号は配管設計で最も誤解されている情報の一つです。エンジニアは深く考えずにSch 40を指定し、または「より安全に見える」という理由だけでSch 80を指定することがあります。これらの番号が何を意味し、実際の耐圧性能とどう関係するかを理解することが、正しい設計の出発点です。

スケジュール番号の起源

スケジュール番号システムは1927年に米国規格協会によって、次の式に基づいて導入されました：スケジュール = 1000 × P/S（P = 設計圧力 psi、S = 許容応力 psi）。しかしASME B31.3は更に正確な式を使用します：t = PD / (2SE + 2PY)。

スケジュール番号と肉厚の関係

同じスケジュール番号でも、呼び径が変わると肉厚が異なります。NPS 2（DN50）の場合：Sch 40 = 3.91 mm、Sch 80 = 5.54 mm、Sch 160 = 8.71 mm。NPS 6（DN150）の場合：Sch 40 = 7.11 mm、Sch 80 = 10.97 mm。この違いは重要で、同じSch 40でも大口径では小口径より比例的に薄い肉厚になるため、許容圧力が下がります。

Standard（STD）、XS、XXSとの関係

スケジュール番号以前の分類：Standard（STD）、Extra Strong（XS）、Double Extra Strong（XXS）。NPS 1/8〜10ではSTD = Sch 40、XS = Sch 80が成立しますが、NPS 12以上では成立しません（STD ≠ Sch 40）。正式な仕様書では必ずスケジュール番号を使用してください。

ASME B36.10M対B36.19M

ASME B36.10Mは炭素鋼・合金鋼管を対象とし、Sch 10〜XXSを定義します。ASME B36.19Mはオーステナイト系ステンレス鋼管を対象とし、Sサフィックス付きスケジュール（5S、10S、40S、80S）のみを定義します。ステンレス鋼管の仕様書ではB36.19Mのスケジュールを使用してください。NPS 14以上ではB36.10MとB36.19Mで肉厚が異なります。

許容圧力の計算例

Barlow式（薄肉近似）：P = 2St/D。例：NPS 2 Sch 40、A106 Gr.B（S = 138 MPa @ 20°C、t = 3.91 mm、D = 60.3 mm）の場合：P = 2 × 138 × 3.91 / 60.3 ≈ 17.9 MPa（179 bar）。同じSch 40でもNPS 8（t = 8.18 mm、D = 219.1 mm）では：P = 2 × 138 × 8.18 / 219.1 ≈ 10.3 MPa。NPS 2の57%に過ぎません。

正しいスケジュール選定の手順

①ASME B31.3 附属書AからS値（設計温度での許容応力）を確認する。②式でt（最小必要肉厚）を計算する。③腐食しろ（CA）を加算する。④製造マイナス許容差12.5%で除算する：必要呼び肉厚 = (t + CA) / (1 − 0.125)。⑤B36.10M/B36.19Mから必要肉厚以上の最小標準スケジュールを選択する。

Sch 40が不十分な場合

• 高い腐食しろ：腐食性流体では3〜6 mmのCAが必要となり、中程度の圧力でもSch 80が必要になる場合があります
• NPTネジ：ネジ切りで肉厚が減少するため、NPS 2以下では通常最低Sch 80が必要です
• 高温：炭素鋼の許容応力は400°C以上で急低下します