パイプとチューブ: 違いの詳細な分析

導入

さまざまな業界、特に石油・ガス、石油化学、ボイラー、熱交換器、機械、工業分野では、パイプとチューブが重要なコンポーネントです。一見すると似ているように見えるかもしれませんが、用途、設計、標準を考慮する際には、両者の違いが重要です。パイプとチューブの違いを理解することで、特定のニーズに合った適切な選択ができ、メンテナンス費用を削減し、故障を防ぎ、パフォーマンスを最適化できます。このガイドでは、パイプとチューブの基本的な違いについて説明し、主な属性、用途、標準について詳しく説明します。

パイプとチューブを理解する: 概要

本質的に、パイプとチューブは、流体（気体または液体）を輸送したり、構造部材として使用したりするために使用される円筒形の中空構造です。「パイプ」と「チューブ」という用語は、しばしば同じ意味で使用されますが、設計、製造基準、および使用目的によって異なる意味を持ちます。
パイプ 主に流体を輸送するために設計されており、そのサイズは流量を決定する内径 (ID) に重点を置いています。 チューブ一方、寸法の精度が極めて重要な場合に使用され、構造的または重要な用途では内径と外径 (ID と OD) の両方が指定されます。

主な違い パイプとチューブ

寸法公差
パイプ: 内径 (ID) に注目してください。内部サイズは流量に影響を与えるため、より重要です。壁の厚さ (スケジュールで示される) は、圧力要件によって異なります。
チューブ: 外径と内径の両方を重視します。壁の厚さは厳密に管理されており、特定の寸法公差があります。チューブには高い精度が求められるため、強度、精度、性能が最も重要となる用途に最適です。
測定システム
パイプ: 北米では公称パイプサイズ (NPS)、その他の地域では公称直径 (DN) で測定され、その後に壁の厚さ (スケジュール) が続きます。一般的なスケジュールは SCH 10、SCH 40、および SCH 80 で、高圧用途ではスケジュールが厚くなります。
チューブ: 外径 (OD) と壁の厚さで測定されます。チューブの寸法はパイプに比べて正確で、許容誤差も厳しくなっています。
製造基準
パイプ: ASME B36.10M（炭素鋼管用）、ASME B36.19M（ステンレス鋼管用）、ASTM A53/A106（炭素鋼管用）などの規格に準拠します。 API 5L (ラインパイプ用) これらの規格は、さまざまな流体輸送のニーズに対応するための寸法の柔軟性に重点を置いています。
チューブ: より厳しい基準によって管理されている。 ASTM A213 (シームレスフェライトおよびオーステナイト鋼ボイラー管用)、ASTM A269 (シームレスおよび溶接オーステナイトステンレス鋼管用)、および ASTM A519 (炭素鋼および合金鋼の機械用チューブ用) これらの規格では、より厳しい許容誤差、機械的特性、および強度が強調されています。
形状と構造
パイプ: ほとんどが円筒形で、幅広い直径のものが利用可能です。高圧と低圧の両方の流体の流れに対応できる設計です。
チューブさまざまな形状（円形、正方形、長方形、楕円形）が用意されており、熱交換器、機械システム、建築目的などの構造および精密アプリケーションに優れた汎用性を提供します。
強さと寛容さ
パイプ: 一般的に、強度対重量比は低くなります。主な焦点は内部圧力に耐えることであり、内径の均一性が優先されます。
チューブ: チューブは油圧シリンダーや精密機器などの用途で使用されることが多く、高い強度、剛性、寸法の一貫性が重要となるため、高い強度対重量比が重要です。
端部仕上げと接続
パイプ: フランジ、カップリング、溶接を使用して簡単に接合できるように、プレーンエンド、ベベルエンド、ネジエンドなど、複数のエンドタイプが用意されています。
チューブ: 通常は、滑らかな端、平らな端、またはねじ山付きの端が付いており、その精度のために特殊な接続が必要になることがよくあります。

主要産業におけるパイプとチューブの用途

石油・ガス産業
パイプ: この分野では、原油、天然ガス、精製製品を長距離輸送するためにパイプが不可欠です。API 5L などのパイプは高圧環境向けに設計されており、深海探査、パイプライン、製油所に最適です。
チューブチューブは、高精度と信頼性が求められる油圧システムや計装配管などの小規模な操作でよく使用されます。
石油化学製品
パイプ石油化学工場では、化学物質の移送と蒸気の流れにパイプが大いに利用されています。腐食に強い化学媒体を扱うには、Alloy 825 や Hastelloy C276 などの耐腐食パイプがよく使用されます。
チューブ: 石油化学プラントの熱交換器では、効率的な熱伝達を確保するために精密なチューブが必要です。ステンレス鋼チューブ (ASTM A213) は、これらの目的の熱交換器や凝縮器で広く使用されています。
ボイラーおよび熱交換器システム
パイプ: 高圧蒸気輸送はパイプ、特に炭素鋼や合金鋼のパイプに依存しています。 ASTM A335 (P11、P22) これらのパイプはボイラー内の高温と高圧に耐えられるように設計されています。
チューブ: 熱交換器や凝縮器では、熱を伝達するためにチューブが不可欠です。効率と信頼性が最も重要となるこれらの重要な用途では、銅ニッケル管やステンレス鋼管がよく使用されます。
機械・工業分野
パイプ: 機械システムにおける流体輸送によく使用されます。鋼管 (ASTM A53、A106) は、防火、配管、プロセス配管の用途に使用されます。
チューブ: チューブは精密構造部品、油圧シリンダー、計測機器によく使用されます。ASTM A519および EN 10305 精密チューブ 高い機械的性能が要求される用途に使用されます。

パイプとチューブの選択: 重要な考慮事項

流体の流れと構造上のニーズ
アプリケーションに流体（ガスまたは液体）の移動が含まれる場合、内径によって流量が決まることから、パイプの方が適していることがよくあります。
寸法精度、機械的強度、または構造的完全性が重要な場合は、許容誤差が狭く、強度対重量比が高いチューブの方が適しています。
圧力と温度条件
ボイラーや石油パイプラインなどの高圧・高温環境では、より厚い壁（ハイスケジュール）のパイプが好まれます。
熱交換器や油圧システムでは、熱や油圧の伝達の精度と効率が重要であり、チューブを使用するとパフォーマンスが向上します。
耐腐食性
腐食性の高い環境では、特定の耐性要件に基づいてステンレス鋼または合金のパイプとチューブ (例: 合金 625、825、またはハステロイ) を選択する必要があります。チューブは、優れた機械的特性と耐腐食性が求められる特定の機器またはシステムに使用される場合があります。
コストの考慮
パイプは製造精度の要件が低いため、一般的にチューブよりも安価です。大規模な流体輸送の場合、パイプはコスト効率の高いソリューションです。

チューブは、その精度と強度のため高価ですが、計測機器や高性能熱交換器などの精密用途では長期的な価値をもたらします。

結論: パイプとチューブ、正しい選択

パイプとチューブの違いを理解することは、工業用途で最高のパフォーマンスを確保する上で非常に重要です。パイプは、流体の流れと内径に重点を置き、石油やガス、石油化学製品、ボイラー システムでの流体の輸送に最適です。一方、チューブは、熱交換器、機械システム、計装など、精度、構造的完全性、強度が求められる用途に最適です。

2 つから選択する場合は、寸法精度、圧力と温度の要件、耐腐食性、全体的なアプリケーションの要求などの要素を考慮してください。そうすることで、システムが長期的に効率的、安全、かつコスト効率よく動作することが保証されます。