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Schedule de tubería explicado: NPS, diámetro exterior y espesor

El NPS es una etiqueta, no una medida. Cómo el schedule fija el espesor de pared según ASME B36.10M y B36.19M, con tablas de OD y pared para NPS 2, 4, 6 y 8.

Actualizado

En resumen

El tamaño nominal de tubería (NPS) nombra una medida, y el diámetro exterior (OD) de cada NPS es fijo. El schedule determina el espesor de pared: un schedule mayor significa pared más gruesa y menor diámetro interior con el mismo OD. ASME B36.10M cubre la tubería de acero al carbono y aleado, y ASME B36.19M cubre la tubería de acero inoxidable.

Ilustrativo, sin escala
Transcripción

Cédula de tubería para NPS 4, con fuente en ASME B36.10M. El diámetro exterior es constante, 4,500 pulgadas (114,3 milímetros), en todas las cédulas; la cédula cambia el espesor de pared, de modo que el diámetro interior disminuye a medida que la pared se engrosa. Cédula 10: pared de 0,120 pulgada (3,05 mm), diámetro interior de 4,260 pulgadas. Cédula 40, también peso estándar: 0,237 pulgada (6,02 mm), diámetro interior de 4,026 pulgadas. Cédula 80, también extrafuerte: 0,337 pulgada (8,56 mm), diámetro interior de 3,826 pulgadas. Cédula 120: 0,438 pulgada (11,13 mm), diámetro interior de 3,624 pulgadas. Cédula 160: 0,531 pulgada (13,49 mm), diámetro interior de 3,438 pulgadas. Doble extrafuerte: 0,674 pulgada (17,12 mm), diámetro interior de 3,152 pulgadas. Los diámetros interiores se derivan del diámetro exterior y la pared. Confirme los valores con la edición vigente de la norma antes de diseñar.

¿Qué significa NPS y cómo se relaciona con el OD?

NPS (tamaño nominal de tubería)
Designación norteamericana del tamaño de tubería. El número es una etiqueta; en tamaños menores de NPS 14 no coincide con ningún diámetro medido.

Por debajo de NPS 14, el diámetro exterior es mayor que el número NPS. La tubería NPS 4 tiene un OD de 4.500 pulgadas (114.3 mm). Desde NPS 14, el número NPS es igual al OD en pulgadas.

El OD es fijo para cada NPS en todos los schedules. Por eso accesorios, bridas y válvulas encajan en tuberías de cualquier espesor: solo cambia el diámetro interior.

El equivalente métrico es el DN (diámetro nominal). NPS 2, 4, 6 y 8 corresponden a DN 50, 100, 150 y 200.

¿Qué es un schedule de tubería?

Schedule (SCH)
Designación, como 40 u 80, que fija el espesor nominal de pared de una tubería para un NPS dado.

El número de schedule es una etiqueta, igual que el NPS. El mismo schedule da espesores distintos en NPS distintos, por lo que siempre se lee el espesor en una tabla para ese tamaño.

Siguen en uso tres designaciones anteriores a los números de schedule: STD (peso estándar), XS (extra fuerte) y XXS (doble extra fuerte). Hasta NPS 10, STD equivale a SCH 40. XS equivale a SCH 80 hasta NPS 8. XXS no tiene número de schedule. En tamaños mayores estas designaciones se separan de los números de schedule, así que consulte la tabla.

El sufijo “S”, como en 10S o 40S, identifica los schedules de acero inoxidable de ASME B36.19M.

¿Cuáles son el OD y el espesor de NPS 2, 4, 6 y 8?

La tabla da el espesor nominal de los schedules más solicitados. Los valores provienen de ASME B36.10M. En estos tamaños, SCH 10 tiene el mismo espesor que 10S de ASME B36.19M.

ASME B36.10M: diámetro exterior y espesor nominal de pared
NPSOD, pulg (mm)SCH 10SCH 40SCH 80SCH 160XXS
22.375 (60.3)0.109 pulg (2.77 mm)0.154 pulg (3.91 mm)0.218 pulg (5.54 mm)0.344 pulg (8.74 mm)0.436 pulg (11.07 mm)
44.500 (114.3)0.120 pulg (3.05 mm)0.237 pulg (6.02 mm)0.337 pulg (8.56 mm)0.531 pulg (13.49 mm)0.674 pulg (17.12 mm)
66.625 (168.3)0.134 pulg (3.40 mm)0.280 pulg (7.11 mm)0.432 pulg (10.97 mm)0.718 pulg (18.24 mm)0.864 pulg (21.95 mm)
88.625 (219.1)0.148 pulg (3.76 mm)0.322 pulg (8.18 mm)0.500 pulg (12.70 mm)0.906 pulg (23.01 mm)0.875 pulg (22.23 mm)

En NPS 8, el XXS (0.875 pulg) es más delgado que el SCH 160 (0.906 pulg). No suponga que el XXS siempre es la pared más gruesa.

NPS 4, OD 4.500 pulg: la pared crece hacia adentro a medida que sube el schedule, mientras el OD se mantiene.
Transcripción

Cédula de tubería para NPS 4, con fuente en ASME B36.10M. El diámetro exterior es constante, 4,500 pulgadas (114,3 milímetros), en todas las cédulas; la cédula cambia el espesor de pared, de modo que el diámetro interior disminuye a medida que la pared se engrosa. Cédula 10: pared de 0,120 pulgada (3,05 mm), diámetro interior de 4,260 pulgadas. Cédula 40, también peso estándar: 0,237 pulgada (6,02 mm), diámetro interior de 4,026 pulgadas. Cédula 80, también extrafuerte: 0,337 pulgada (8,56 mm), diámetro interior de 3,826 pulgadas. Cédula 120: 0,438 pulgada (11,13 mm), diámetro interior de 3,624 pulgadas. Cédula 160: 0,531 pulgada (13,49 mm), diámetro interior de 3,438 pulgadas. Doble extrafuerte: 0,674 pulgada (17,12 mm), diámetro interior de 3,152 pulgadas. Los diámetros interiores se derivan del diámetro exterior y la pared. Confirme los valores con la edición vigente de la norma antes de diseñar.

¿Cómo se calcula el diámetro interior de una tubería?

Reste dos espesores de pared al OD. Para NPS 4 SCH 40, el diámetro interior es 4.500 − 2 × 0.237 = 4.026 pulg. Para NPS 4 SCH 80, es 4.500 − 2 × 0.337 = 3.826 pulg.

Un schedule mayor aumenta la capacidad de presión y la tolerancia a la corrosión, pero reduce el área de flujo y aumenta el peso. El schedule correcto sale de la presión de diseño, la temperatura, el margen por corrosión y el código de tuberías, no de una regla empírica.

¿Cómo se elige un schedule?

El diseñador de tuberías calcula un espesor mínimo requerido según el código aplicable, por ejemplo ASME B31.3 para tuberías de proceso. El cálculo incluye presión de diseño, temperatura, resistencia del material, margen por corrosión y tolerancia de fabricación. Luego elige la siguiente pared comercial que lo supere.

  • Tolerancia de fabricación. La tubería sin costura de acero al carbono puede entregarse con una pared hasta 12.5 % por debajo del nominal (ASTM A530 / A106). El cálculo debe considerarlo.
  • Margen por corrosión. Espesor adicional que el diseñador elige para la vida útil del servicio.
  • Accesorios y bridas. Las bridas de cuello soldable y los accesorios para soldar a tope deben mecanizarse o biselarse para coincidir con el schedule del tubo que se pide.

Indique el schedule en cada tubo, accesorio y brida de cuello soldable de la RFQ. Vea Cómo redactar una RFQ.

¿Qué normas cubren las dimensiones y los materiales de la tubería?

Normas de dimensiones y materiales de tubería
NormaQué cubre
ASME B36.10MDimensiones de tubería de acero forjado soldada y sin costura: acero al carbono, aleado e inoxidable ferrítico
ASME B36.19MDimensiones de tubería de acero inoxidable, con schedules “S”
ASTM A106Tubería de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura (grados A, B, C)
ASTM A53Tubería de acero negra y galvanizada por inmersión en caliente, soldada y sin costura
ASTM A312Tubería de acero inoxidable austenítico sin costura, soldada y con trabajo en frío intenso
ASTM A333Tubería de acero sin costura y soldada para servicio a baja temperatura

B36.10M y B36.19M dan las dimensiones. La especificación ASTM da el material, la fabricación y los ensayos. Una designación completa de tubería nombra ambas.

¿Cómo puede ayudar JJ Projects?

JJ Projects abastece tubería de línea, tubería de proceso, accesorios y bridas según especificaciones como ASME B36.10M y ASTM A106. Envíe NPS, schedule, grado, cantidad y documentos exigidos por Solicitar una cotización o vea los productos de acero y estructurales.

Tubería de línea sin costura
Fig. 01Tubería de línea sin costuraASTM A106 GR. B · NPS 4 · SCH 40

Fuentes

  1. ASME B36.10M, Welded and Seamless Wrought Steel Pipe (2022 edition table of contents)
  2. ASME B36.19M, Stainless Steel Pipe
  3. Engineering ToolBox, ASME/ANSI B36.10/19 pipe dimensions, metric units
  4. Engineering ToolBox, nominal wall thickness of pipe (ANSI B36.10)
  5. ASTM A106/A106M, Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service
  6. ASTM A530/A530M, General Requirements for Specialized Carbon and Alloy Steel Pipe

Preguntas

Preguntas

01¿El NPS es igual al diámetro exterior de la tubería?

No en tamaños menores de NPS 14. La tubería NPS 4 tiene un OD de 4.500 pulgadas. Desde NPS 14, el número NPS es igual al OD en pulgadas.

02¿Cuál es la diferencia entre SCH 40 y SCH 80?

SCH 80 tiene una pared más gruesa que SCH 40 con el mismo NPS y OD. En NPS 4, la pared es de 0.337 pulg en SCH 80 y de 0.237 pulg en SCH 40, de modo que SCH 80 tiene menor diámetro interior.

03¿STD es lo mismo que SCH 40?

Hasta NPS 10, sí. En tamaños mayores, STD y SCH 40 difieren; lea el espesor en la tabla.

04¿Qué significa la S en 10S?

La S identifica los schedules de tubería de acero inoxidable de ASME B36.19M. Pueden diferir del schedule de acero al carbono con el mismo número, sobre todo en tamaños grandes.

05¿Un schedule mayor siempre significa mayor capacidad de presión?

Con el mismo NPS y material, una pared más gruesa soporta más presión. La presión admisible también depende de la temperatura, la resistencia del material y el código aplicable, así que debe calcularse para las condiciones de diseño.

Envíe la especificación. Nosotros seguimos desde ahí.

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