Tabella delle dimensioni dei tubi in acciaio, specifiche di ingegneria

Le dimensioni dei tubi in acciaio sono regolate da diametri esterni fissi legati alla dimensione nominale del tubo e da tabelle di spessore delle pareti identificate dalla tabella dei tubi; la conclusione critica per tutti gli acquirenti e gli ingegneri è che la dimensione nominale del tubo (NPS) raramente corrisponde al diametro esterno effettivo (OD) del tubo, una distinzione che determina la compatibilità del sistema e la sicurezza della pressione. MWleghe risolve questa complessità aderendo rigorosamente agli standard ASME B36.10M e ASME B36.19M, fornendo al contempo 100% prezzo diretto in fabbrica, eliminando i ricarichi dei distributori. Sia che il vostro progetto richieda acciaio al carbonio standard Schedule 40 o configurazioni personalizzate in lega a parete pesante, la nostra struttura fornisce soluzioni di tubazioni di precisione personalizzate in base alle specifiche esatte. Questa guida è la risorsa tecnica principale per orientarsi tra le tabelle dei diametri, gli spessori delle pareti e i calcoli dei pesi, assicurando che la vostra infrastruttura soddisfi i più elevati standard di sicurezza e prestazioni globali.

1. I fondamenti del dimensionamento dei tubi in acciaio: NPS, DN e OD

Per padroneggiare Dimensioni dei tubi in acciaio, È necessario innanzitutto disgiungere la terminologia dalle misure fisiche. Nel settore industriale, i termini utilizzati per ordinare le tubazioni sono dei designatori, non delle misure dirette dell'oggetto in questione.

Dimensione nominale del tubo (NPS) rispetto al diametro esterno effettivo

Lo standard nordamericano, noto come Nominal Pipe Size (NPS), si basa su una serie di numeri interi standardizzati (ad esempio, 2, 4, 6) per identificare i tubi. Tuttavia, una realtà confusa per i principianti è che un tubo NPS 2 non ha un diametro esterno di 2 pollici. In realtà misura 2,375 pollici (60,3 mm).

Questa discrepanza è dovuta a pratiche di produzione storiche note come "Iron Pipe Size" (IPS). All'inizio del XX secolo, i tubi venivano dimensionati in base a un diametro interno (ID) standardizzato. Con il miglioramento della produzione e la riduzione dello spessore delle pareti per risparmiare materiale e mantenere i valori di pressione, il diametro interno è aumentato, ma il diametro esterno (OD) è rimasto fisso per garantire la compatibilità con flange, valvole e raccordi.

Le due regole dell'OD:

1. Da NPS 1/8 a NPS 12: La OD effettiva è sempre più grande rispetto al designatore della dimensione nominale del tubo.

2. NPS 14 e più grande: La DO effettiva è uguale alla dimensione nominale del tubo (ad esempio, un tubo NPS 14 corrisponde esattamente a 14 pollici all'esterno).

Diametro nominale (DN) e conversione metrica

Il commercio globale richiede la conoscenza dei sistemi imperiale e metrico. L'International Standards Organization (ISO) utilizza il diametro nominale (DN), misurato in millimetri. MWalloys rifornisce entrambi i mercati, quindi la comprensione della traduzione è fondamentale.

Formula di conversione:

NPS×25,4≠DN

(Si tratta di un'idea sbagliata comune).
Lo standard definisce mappature specifiche. Ad esempio, NPS 3 corrisponde a DN 80, non a DN 76,2.

Tabella 1: Riferimento comune da NPS a DN a OD

2. Decodificare le tabelle dei tubi: Spessore delle pareti e valori di pressione

Quando gli ingegneri specificano Dimensioni dei tubi in acciaio, La "Schedule" (SCH) è la variabile che determina la resistenza del tubo. Il numero Schedule non è una dimensione vera e propria, ma una classificazione dello spessore della parete rispetto al diametro esterno.

La logica ingegneristica dei numeri di programma

L'American National Standards Institute (ANSI) ha stabilito i numeri di tabella per sostituire i termini più vecchi e vaghi di Standard (STD), Extra Strong (XS) e Double Extra Strong (XXS).

Il numero del programma previsionale si ricava approssimativamente dalla formula:

Programma=1.000×PS​

Dove:

• P = Pressione interna di servizio (psig)

• S = carico di rottura del materiale (psi)

Ciò significa che un tubo Schedule 80 è progettato per resistere a pressioni interne significativamente più elevate rispetto a un tubo Schedule 40. Noi di MWalloys sottolineiamo che l'aumento della sezione aumenta lo spessore della parete riducendo la pressione interna. Diametro interno. Il diametro esterno è bloccato.

Configurazioni standard e pesanti della parete

• Schedule 40 (STD): È la misura più diffusa per impianti idraulici generici, applicazioni strutturali e trasporto di fluidi a bassa pressione. Per le dimensioni fino a NPS 10, Sch 40 è identico a "Standard Weight" (STD).

• Tabella 80 (XS): Utilizzato nelle linee di vapore ad alta pressione, nei processi chimici e nelle linee idrauliche. Offre una parete più spessa per evitare la corrosione. Fino a NPS 8, Sch 80 è identico a "Extra Strong" (XS).

• Tabella 160 e XXS: Riservato agli ambienti a pressione estrema, come la generazione di energia e l'estrazione di petrolio in profondità.

Nota tecnica di MWalloys:
I responsabili degli appalti devono tenere presente che le tabelle in acciaio inossidabile sono designate con il suffisso "S" (ad esempio, Sch 10S, Sch 40S) secondo la norma ASME B36.19M. Questi consentono spesso di avere pareti più sottili grazie alla maggiore resistenza alla corrosione del materiale rispetto all'acciaio al carbonio.

3. Tabelle dimensionali complete (ASME B36.10M)

Le seguenti serie di dati rappresentano le linee di prodotti principali fabbricate da MWalloys. Manteniamo uno stretto controllo su queste dimensioni per garantire una perfetta installazione sul campo.

Grafico A: Tubi con foro piccolo (da NPS 1/2 a NPS 2)

Le tubazioni di piccolo diametro sono fondamentali per la strumentazione e le diramazioni. La precisione è fondamentale per evitare l'affaticamento da vibrazioni.

Grafico B: Tubo di medio diametro (da NPS 3 a NPS 12)

Questa gamma costituisce la maggior parte delle tubazioni di processo nelle raffinerie e nell'edilizia commerciale.

(Nota: MWalloys può produrre fino a NPS 48 con spessori di parete superiori a 2 pollici per applicazioni speciali. Contattare il nostro ufficio tecnico per i grafici di grande diametro).

4. Calcoli tecnici: Formule di peso e massa

La pianificazione logistica e la progettazione dei supporti strutturali dipendono in larga misura da calcoli accurati del peso. Sebbene le tabelle siano utili, gli ingegneri devono spesso calcolare il peso di lunghezze o dimensioni personalizzate non standard fornite da MWalloys.

Il peso teorico di un tubo in acciaio (acciaio al carbonio) viene calcolato con la seguente formula accettata dal settore:

W=10,69×(OD-t)×t

Dove:

• W = Peso in libbre per piede (lb/ft).

• OD = Diametro esterno in pollici.

• t = Spessore della parete in pollici.

Per i calcoli metrici ( kg/m ):

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

Dove:

• OD è in mm

• t è in mm

Calcolo del peso per unità di lunghezza e del volume

Per il design e la stima dei costi di spedizione calcolare:

• Area della sezione trasversale = π × (OD² - ID²) / 4

• Volume per piede = area della sezione trasversale × 12 pollici

• Peso per piede = volume per piede × densità del materiale

Densità tipiche:

• Acciaio al carbonio ~ 0,283 lb/in³ (7850 kg/m³)

• Acciaio inox ~ 0,29 lb/in³ (8000 kg/m³)

Esempio di calcolo rapido per NPS 2 pollici SCH 40:

• OD = 2,375 pollici; parete = 0,154 pollici; ID = 2,067 pollici

• Area del metallo = π × (2,375² - 2,067²) / 4 ≈ 1,009 in²

• Volume per piede = 1,009 × 12 = 12,11 in³

• Peso per piede = 12,11 × 0,283 ≈ 3,43 lb/ft

Per le quotazioni logistiche finali, utilizzare sempre i numeri precisi delle tabelle standard o dei certificati della cartiera.

Perché il calcolo è importante:
I costi di spedizione sono determinati dalla massa. Quando acquistate da MWalloys, ottimizziamo il piano di carico sulla base di questi calcoli esatti per massimizzare lo spazio nei container. Un'incomprensione tra peso "nominale" e "effettivo" può portare a errori logistici. MWalloys garantisce che il peso fatturato corrisponde al peso teorico entro le tolleranze consentite dagli standard ASTM.

5. Tolleranze di produzione e controllo di qualità

Una svista comune nella ricerca di Dimensioni dei tubi in acciaio è presumere che il tubo sia geometricamente perfetto. In realtà, gli standard di produzione (ASTM A53, A106, API 5L) prevedono tolleranze specifiche. MWalloys è orgogliosa di mantenere tolleranze più rigide rispetto agli standard, ove possibile.

Tolleranza dello spessore della parete

Per la maggior parte dei tubi senza saldatura e saldati (ASTM A53/A106), lo spessore minimo della parete in un punto qualsiasi non deve essere superiore a 12,5% sotto lo spessore nominale della parete specificato.

• Implicazioni: Se si ordina un tubo con parete da 0,500", una misura spot di 0,4375" è tecnicamente accettabile secondo gli standard. MWalloys utilizza calibri rotanti avanzati durante la produzione per puntare alla media nominale, assicurandovi l'acciaio per cui avete pagato.

Tolleranza del diametro esterno

• NPS 1,5 e inferiore: ±1/64 pollici (0,4 mm)

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

• Da NPS 5 a NPS 8: ±1/16 di pollice (1,6 mm)

• NPS 10 e superiore: ±3/32 pollici (2,4 mm)

Rettilineità e ovalizzazione

I tubi devono essere ragionevolmente diritti. MWalloys effettua controlli di rettilineità al laser, in particolare per i tubi destinati alla filettatura o all'uso in centri di fabbricazione CNC automatizzati, riducendo i tempi di fermo per i nostri clienti.

6. Gradi di materiale: Oltre le dimensioni

Mentre le dimensioni assicurano che il tubo sia adatto, il tipo di materiale ne garantisce la durata. MWalloys ha in magazzino e produce tubi di vari gradi che rispettano gli standard dimensionali della norma ASME B36.10.

1. Acciaio al carbonio (ASTM A106 Gr B / A53 Gr B): Il cavallo di battaglia del settore. Utilizzato per servizi ad alta temperatura e per il trasferimento di fluidi in generale.

2. Acciaio al carbonio a bassa temperatura (ASTM A333 Gr 6): Dimensionalmente identico all'A106, ma trattato chimicamente per resistere agli urti a -50°F (-45°C).

3. Tubo di linea (API 5L X42 - X80): Tubo ad alto rendimento per la trasmissione di petrolio e gas. Le dimensioni seguono le stesse tabelle NPS, ma le pareti possono essere più sottili a causa della maggiore resistenza dell'acciaio.

4. Acciaio legato (ASTM A335 P11, P22, P91): Utilizzato nella generazione di energia per il calore estremo.

La nostra capacità produttiva ci permette di produrre dimensioni personalizzate all'interno di questi gradi. Se un cliente ha bisogno di uno spessore di parete non standard (ad esempio, esattamente 0,625") per soddisfare uno specifico codice per recipienti a pressione, MWalloys può adattare lo stampo di estrusione per produrlo.

7. Il vantaggio di MWalloys: Personalizzazione e modello diretto di fabbrica

In un mercato saturo di società commerciali e intermediari, MWalloys si distingue come produttore. La nostra promessa "100% Prezzo di Fabbrica" non è solo uno slogan, ma una struttura operativa.

Perché la vendita diretta in fabbrica è importante per le dimensioni

Quando si acquista da uno stockista, ci si limita a ciò che si trova nel suo magazzino, in genere le Schedule 40 o 80 standard.

• Lunghezze personalizzate: Tagliamo o produciamo alla lunghezza esatta (ad esempio, 11,8 metri) per adattarci perfettamente ai container o per ridurre gli scarti di saldatura in loco.

• Taglie dispari: Avete bisogno di un tubo NPS 5? Si tratta di una misura non standard spesso non disponibile nei centri di distribuzione. MWalloys può produrlo.

• Smussatura di precisione: Applichiamo angoli di smussatura personalizzati (30°, 37,5° o smussi composti) in fabbrica, risparmiando ore di lavoro manuale in cantiere.

Efficienza della catena di fornitura

Integrando la logica di produzione e di esportazione, gestiamo l'intero processo, dalla selezione delle billette alla consegna Free on Board (FOB) o Cost, Insurance, and Freight (CIF). Il nostro team conosce le sfumature dell'impacchettamento dei tubi per evitare danni all'ovalizzazione durante il transito oceanico.

8. Considerazioni sull'installazione in base al dimensionamento

La dimensione del tubo determina il metodo di giunzione.

• Saldatura di testa: Richiede una corrispondenza precisa tra ID e OD. Se si unisce un tubo Schedule 80 a un raccordo Schedule 40, il foro deve essere rastremato (contro-alesato) per evitare turbolenze e corrosione da erosione.

• Saldatura a bicchiere: Utilizzato per piccoli fori (NPS 2 e inferiori). Il tubo viene inserito in una cavità. La tolleranza del diametro esterno è fondamentale in questo caso; se il tubo è troppo grande (anche se rientra nella tolleranza), potrebbe non adattarsi alla presa.

• Filettatura (NPT/BSP): È consentito solo su tubi Schedule 40 o più pesanti. I tubi a parete leggera (Schedule 10) non hanno materiale sufficiente per tagliare le filettature senza compromettere l'integrità strutturale.

MWalloys fornisce schede tecniche che consigliano il metodo di giunzione consigliato per ogni dimensione e programma che produciamo.

9. Argomenti avanzati: Portata e volume interno

Un aspetto spesso trascurato di Dimensioni dei tubi in acciaio è la capacità interna. Poiché il tubo Schedule 80 ha un ID più piccolo rispetto al tubo 40, contiene meno fluido per metro lineare.

Calcolo dell'area di flusso:

Area=π×r2

Dove 

$r$

 è il raggio interno.

Per un tubo NPS 2:

• Sch 40 ID: 2,067" -> Area ≈ 3,35 pollici quadrati.

• Sch 80 ID: 1,939" -> Area ≈ 2,95 pollici quadrati.

Questa riduzione di ~12% dell'area di flusso significa che per spostare lo stesso volume di fluido, la velocità deve aumentare, con conseguente aumento della perdita di carico per attrito e del consumo energetico. Gli ingegneri devono bilanciare la necessità di contenere la pressione (parete più spessa) con l'efficienza energetica (ID più grande). Gli ingegneri di MWalloys possono assistere nel calcolo del ROI durante la fase di selezione dei materiali.

10. Domande frequenti (FAQ)

Pronti per l'acquisto?
Navigazione Dimensioni dei tubi in acciaio è complesso, ma acquistarli non dovrebbe esserlo. MWleghe combina una profonda esperienza ingegneristica con l'economia di fabbrica. Sia che abbiate bisogno di tubi standard A106 senza saldatura o di tubi di linea fabbricati su misura, il nostro team è pronto a fornire un preventivo che si adatti al vostro budget e alle vostre specifiche tecniche.

Contattate MWalloys oggi stesso per un preventivo personalizzato e sperimentate la potenza della precisione diretta in fabbrica.