Tabla de dimensiones de tubos de acero, especificaciones de ingeniería

Las dimensiones de las tuberías de acero se rigen por diámetros exteriores fijos vinculados al Tamaño Nominal de la Tubería y por tablas de espesores de pared identificadas por el esquema de la tubería; La conclusión crítica para todos los compradores e ingenieros es que el Tamaño Nominal de la Tubería (NPS) rara vez es igual al diámetro exterior (OD) real de la tubería, una distinción que dicta la compatibilidad del sistema y la seguridad de la presión. MWalloys resuelve esta complejidad ajustándose estrictamente a las normas ASME B36.10M y ASME B36.19M al tiempo que proporciona 100% Precio directo de fábrica, eliminando los sobreprecios de los distribuidores. Tanto si su proyecto requiere acero al carbono Schedule 40 estándar como configuraciones personalizadas de aleación de pared gruesa, nuestras instalaciones ofrecen soluciones de tuberías diseñadas con precisión y adaptadas a las especificaciones exactas. Esta guía le servirá como principal recurso técnico para navegar por las tablas de diámetros, los programas de espesores de pared y los cálculos de peso, garantizando que su infraestructura cumpla los más altos estándares mundiales de seguridad y rendimiento.

1. Fundamentos del dimensionamiento de tuberías de acero: NPS, DN y OD

Para dominar dimensiones de los tubos de acero tamaños, Primero hay que disociar la terminología de las mediciones físicas. En el sector industrial, los términos utilizados para pedir tuberías son designadores, no mediciones directas del objeto en cuestión.

Tamaño nominal de la tubería (NPS) frente a diámetro exterior real

La norma norteamericana, conocida como Tamaño Nominal de Tubería (NPS), se basa en un conjunto de números enteros normalizados (por ejemplo, 2, 4, 6) para identificar las tuberías. Sin embargo, una realidad confusa para los principiantes es que una tubería NPS 2 no tiene un diámetro exterior de 2 pulgadas. En realidad, mide 60,3 mm (2,375 pulgadas).

Esta discrepancia se debe a prácticas de fabricación históricas conocidas como "Tamaño de tubería de hierro" (IPS). A principios del siglo XX, las tuberías se dimensionaban en función de un diámetro interior (DI) normalizado. A medida que mejoró la fabricación y disminuyó el grosor de las paredes para ahorrar material y mantener la presión nominal, el diámetro interior aumentó, pero el diámetro exterior (DE) se mantuvo fijo para garantizar la compatibilidad con las bridas, válvulas y accesorios.

Las dos reglas del DO:

1. NPS 1/8 a NPS 12: El OD real es siempre más grande que la designación del tamaño nominal de la tubería.

2. NPS 14 y mayores: El OD real es igual al tamaño nominal de la tubería (por ejemplo, una tubería NPS 14 mide exactamente 14 pulgadas en el exterior).

Diámetro nominal (DN) y conversión métrica

El comercio mundial exige dominar tanto el sistema imperial como el métrico. La Organización Internacional de Normalización (ISO) utiliza el Diámetro Nominal (DN), medido en milímetros. MWalloys suministra a ambos mercados, por lo que entender la traducción es vital.

Fórmula de conversión:

NPS×25,4≠DN

(Se trata de un error muy común).
La norma define correspondencias específicas. Por ejemplo, NPS 3 es DN 80, no DN 76,2.

Tabla 1: Referencia común de NPS a DN a OD

2. Descifrar las tablas de tuberías: Espesor de pared y presión nominal

Cuando los ingenieros especifican dimensiones de los tubos de acero tamaños, El "Schedule" (SCH) es la variable que determina la resistencia del tubo. El número Schedule no es una dimensión en sí, sino una clasificación del espesor de pared en relación con el diámetro exterior.

La lógica ingenieril de los números de planificación

El Instituto Nacional Estadounidense de Normalización (ANSI) estableció los números de referencia para sustituir a los términos más antiguos y vagos de estándar (STD), extra fuerte (XS) y doble extra fuerte (XXS).

El número de horario se obtiene aproximadamente a partir de la fórmula:

Horario=1.000×PS​

Dónde:

• P = Presión de servicio interna (psig)

• S = Resistencia última a la tracción del material (psi)

Esto significa que un tubo Schedule 80 está diseñado para soportar presiones internas significativamente más altas que un tubo Schedule 40. En MWalloys, hacemos hincapié en que el aumento de la cédula aumenta el espesor de la pared mediante la reducción de la Diámetro interior. El Diámetro Exterior está bloqueado.

Configuraciones de pared estándar frente a pared gruesa

• Schedule 40 (STD): El tamaño más común para fontanería general, aplicaciones estructurales y transporte de fluidos a baja presión. Para tamaños hasta NPS 10, Sch 40 es idéntico a "Standard Weight" (STD).

• Horario 80 (XS): Se utiliza en líneas de vapor a alta presión, de procesamiento químico e hidráulicas. Proporciona una pared más gruesa para evitar la corrosión. Hasta NPS 8, Sch 80 es idéntico a "Extra Fuerte" (XS).

• Horario 160 y XXS: Reservado para entornos de presión extrema, como la generación de energía y la extracción de petróleo en aguas profundas.

Nota técnica de MWalloys:
Los responsables de adquisiciones deben tener en cuenta que los esquemas de acero inoxidable se designan con un sufijo "S" (por ejemplo, Sch 10S, Sch 40S) de acuerdo con ASME B36.19M. A menudo permiten paredes más delgadas debido a la mayor resistencia a la corrosión del material en comparación con el acero al carbono.

3. Tablas de dimensiones completas (ASME B36.10M)

Los siguientes conjuntos de datos representan las principales líneas de productos fabricados en MWalloys. Mantenemos un estricto control sobre estas dimensiones para garantizar un ajuste perfecto en campo.

Tabla A: Tuberías de pequeño diámetro (NPS 1/2 a NPS 2)

Las tuberías de pequeño diámetro son fundamentales para la instrumentación y los ramales. La precisión es fundamental para evitar la fatiga por vibraciones.

Tabla B: Tuberías de diámetro interior medio (NPS 3 a NPS 12)

Esta gama constituye la mayor parte de las tuberías de proceso en refinerías y construcciones comerciales.

(Nota: MWalloys puede fabricar hasta NPS 48 con espesores de pared superiores a 2 pulgadas para aplicaciones especializadas. Póngase en contacto con nuestro departamento de ingeniería para tablas de grandes diámetros).

4. Cálculos técnicos: Fórmulas de peso y masa

La planificación logística y el diseño de soportes estructurales dependen en gran medida del cálculo preciso del peso. Aunque las tablas son útiles, los ingenieros a menudo necesitan calcular el peso de longitudes o tamaños personalizados no estándar proporcionados por MWalloys.

El peso teórico de los tubos de acero (acero al carbono) se calcula mediante la siguiente fórmula aceptada por la industria:

W=10,69×(OD-t)×t

Dónde:

• W = Peso en libras por pie (lb/pie).

• OD = Diámetro exterior en pulgadas.

• t = Espesor de pared en pulgadas.

Para cálculos métricos ( kg/m ):

$$W=0.02466\times (OD-t)\times t$$

Dónde:

• OD está en mm

• t está en mm

Cálculos de peso por unidad de longitud y volumen

Para el diseño y la estimación de los gastos de envío calcular:

• Área de la sección transversal = π × (OD² - ID²) / 4

• Volumen por pie = área de la sección transversal × 12 pulgadas

• Peso por pie = volumen por pie × densidad del material

Densidades típicas:

• Acero al carbono ~ 7850 kg/m³ (0,283 lb/pulg³)

• Acero inoxidable ~ 0,29 lb/pulg³ (8000 kg/m³)

Ejemplo de cálculo rápido para NPS 2 pulgadas SCH 40:

• DE = 2,375 pulgadas; PARED = 0,154 pulgadas; DI = 2,067 pulgadas

• Área del metal = π × (2,375² - 2,067²) / 4 ≈ 1,009 pulg².

• Volumen por pie = 1,009 × 12 = 12,11 pulg³.

• Peso por pie = 12.11 × 0.283 ≈ 3.43 lb/ft

Utilice siempre cifras precisas de las tablas estándar o certificados de fábrica para los presupuestos logísticos finales.

Por qué es importante calcular:
Los gastos de envío se determinan en función de la masa. Cuando usted compra a MWalloys, optimizamos el plan de carga basándonos en estos cálculos exactos para maximizar el espacio del contenedor. Un malentendido del peso "Nominal" frente al "Real" puede conducir a errores logísticos. MWalloys garantiza que el peso facturado coincide con el peso teórico dentro de las tolerancias permitidas por las normas ASTM.

5. Tolerancias de fabricación y control de calidad

Un descuido común en la búsqueda de dimensiones de los tubos de acero tamaños es suponer que el tubo será geométricamente perfecto. En realidad, las normas de fabricación (ASTM A53, A106, API 5L) permiten tolerancias específicas. MWalloys se enorgullece de mantener tolerancias más estrictas que la norma siempre que es posible.

Tolerancia de espesor de pared

Para la mayoría de los tubos sin soldadura y soldados (ASTM A53/A106), el espesor mínimo de pared en cualquier punto no será superior a 12,5% bajo el espesor nominal de pared especificado.

• Implicación: Si pide un tubo con pared de 0,500", una medida puntual de 0,4375" es técnicamente aceptable por norma. MWalloys utiliza calibradores rotativos avanzados durante la producción para apuntar a la media nominal, asegurándose de que obtiene el acero por el que ha pagado.

Tolerancia del diámetro exterior

• NPS 1,5 y menos: ±1/64 pulgadas (0,4 mm)

• NPS 2 a NPS 4: ±1/32 pulgadas (0,8 mm)

• NPS 5 a NPS 8: ±1/16 de pulgada (1,6 mm)

• NPS 10 y mayores: ±3/32 pulgadas (2,4 mm)

Rectitud y ovalidad

Los tubos deben ser razonablemente rectos. MWalloys realiza comprobaciones de rectitud con láser, especialmente en el caso de tubos destinados al roscado o al uso en centros de fabricación CNC automatizados, lo que reduce el tiempo de inactividad de nuestros clientes.

6. Grados de material: Más allá de las dimensiones

Mientras que las dimensiones garantizan que el tubo encaje, el grado del material garantiza su durabilidad. MWalloys almacena y fabrica tubos de varios grados que cumplen las normas dimensionales de ASME B36.10.

1. Acero al carbono (ASTM A106 Gr B / A53 Gr B): El caballo de batalla de la industria. Se utiliza para servicio a altas temperaturas y transferencia de fluidos en general.

2. Acero al carbono para bajas temperaturas (ASTM A333 Gr 6): Dimensionalmente idéntico al A106 pero tratado químicamente para resistir impactos a -45°C (-50°F).

3. Tubos de conducción (API 5L X42 - X80): Tubo de alto rendimiento para la transmisión de petróleo y gas. Las dimensiones siguen las mismas tablas de NPS, pero las paredes pueden ser más delgadas debido a la mayor resistencia del acero.

4. Acero aleado (ASTM A335 P11, P22, P91): Se utiliza en la generación de energía para el calor extremo.

La capacidad de nuestra fábrica nos permite producir dimensiones personalizadas dentro de estos grados. Si un cliente necesita un espesor de pared no estándar (por ejemplo, 0,625" exactamente) para cumplir un código específico de recipientes a presión, MWalloys puede ajustar la matriz de extrusión para producirlo.

7. La ventaja de MWalloys: Personalización y Modelo Directo de Fábrica

En un mercado saturado de empresas comerciales e intermediarios, MWalloys se distingue como fabricante. Nuestra promesa "Precio de fábrica 100%" no es sólo un eslogan; es una estructura operativa.

Por qué Factory Direct es importante para Dimensions

Cuando se compra a un distribuidor, se está limitado a lo que hay en su almacén, normalmente Schedule 40 u 80 estándar.

• Longitudes personalizadas: Cortamos o fabricamos a su longitud exacta (por ejemplo, 11,8 metros) para ajustarnos perfectamente a los contenedores de transporte o para reducir los residuos de soldadura in situ.

• Tamaños impares: ¿Necesita tubo NPS 5? Es un tamaño no estándar que a menudo no está disponible en los centros de distribución. MWalloys puede fabricarlo.

• Biselado de precisión: Aplicamos ángulos de bisel personalizados (30°, 37,5° o biseles compuestos) en fábrica, ahorrando horas de trabajo manual en su obra.

Eficacia de la cadena de suministro

Al integrar la lógica de fabricación y exportación, nos encargamos de todo el proceso, desde la selección de tochos hasta la entrega franco a bordo (FOB) o coste, seguro y flete (CIF). Nuestro equipo conoce los matices de la agrupación de tubos para evitar daños por ovalidad durante el transporte marítimo.

8. Consideraciones sobre la instalación en función del tamaño

La dimensión del tubo dicta el método de unión.

• Soldadura a tope: Requiere un ajuste preciso del diámetro interior y exterior. Si se une una tubería Schedule 80 a un accesorio Schedule 40, el orificio debe ser cónico (avellanado) para evitar la turbulencia y la corrosión por erosión.

• Soldadura por encastre: Se utiliza para diámetros pequeños (NPS 2 e inferiores). El tubo se inserta en un rebaje. La tolerancia del diámetro exterior es crítica en este caso; si el tubo es demasiado grande (incluso dentro de la tolerancia), puede que no encaje en el encaje.

• Roscado (NPT/BSP): Sólo se permite en Schedule 40 y superiores. Los tubos de pared ligera (Schedule 10) no tienen suficiente material para cortar roscas sin comprometer la integridad estructural.

MWalloys proporciona fichas técnicas en las que se aconseja el método de unión recomendado para cada tamaño y programa que producimos.

9. Temas avanzados: Caudal y Volumen Interno

Un aspecto que a menudo se pasa por alto dimensiones de los tubos de acero tamaños es la capacidad interna. Dado que la cédula 80 tiene un diámetro interior menor que la cédula 40, retiene menos fluido por pie lineal.

Cálculo del área de flujo:

Área=π×r2

Dónde 

$r$

 es el radio interno.

Para una tubería NPS 2:

• Sch 40 ID: 2,067" -> Área ≈ 3,35 pulgadas cuadradas.

• Sch 80 ID: 1,939" -> Área ≈ 2,95 pulgadas cuadradas.

Esta reducción de ~12% en el área de flujo significa que para mover el mismo volumen de fluido, la velocidad debe aumentar, lo que incrementa la pérdida de carga por fricción y el consumo de energía. Los ingenieros deben equilibrar la necesidad de contención de la presión (pared más gruesa) con la eficiencia energética (mayor diámetro interior). Los ingenieros de MWalloys pueden ayudar en estos cálculos de ROI durante la fase de selección de materiales.

10. Preguntas más frecuentes (FAQ)

¿Listo para contratar?
Navegar por dimensiones de los tubos de acero tamaños es complejo, pero comprarlos no debería serlo. MWalloys combina una profunda experiencia en ingeniería con una economía directa de fábrica. Tanto si necesita tuberías sin soldadura A106 estándar como tuberías de línea fabricadas a medida, nuestro equipo está preparado para ofrecerle un presupuesto que se ajuste a su presupuesto y a sus especificaciones técnicas.

Póngase en contacto con MWalloys hoy mismo para obtener su presupuesto personalizado y experimente el poder de la precisión directa de fábrica.