Che cos'è il tubo Schedule 80

La sigla "Schedule 80" descrive una classificazione dello spessore delle pareti dei tubi (una "schedule") utilizzata nei sistemi di tubazioni in metallo e plastica; i tubi schedule 80 hanno pareti più spesse e quindi fori interni più piccoli e una maggiore resistenza alla pressione/agli urti rispetto alle stesse dimensioni nominali della schedule 40. Il numero di schedule non cambia il diametro esterno per una data dimensione nominale del tubo, ma aumenta solo lo spessore delle pareti e il peso. Il numero di schedula in sé non modifica il diametro esterno per una data dimensione nominale del tubo, ma aumenta solo lo spessore delle pareti e il peso. Scegliere lo Schedule 80 quando è richiesta una pressione maggiore, una protezione meccanica o un margine di sicurezza aggiuntivo, e confermare la scelta in base alle norme pertinenti (ASME/ANSI B36.10/B36.19 per i tubi metallici; ASTM e cataloghi dei produttori per il PVC/CPVC).

Che cosa significa "programma di tubazioni"?

"Pipe schedule" è un'abbreviazione numerica che rappresenta un asse della standardizzazione della geometria dei tubi, in particolare lo spessore nominale delle pareti per una determinata dimensione nominale del tubo (NPS). Per una dimensione nominale fissa (ad esempio, "2-inch NPS"), il diametro esterno (OD) è costante tra le varie schedule nella pratica comune; il numero della schedule (40, 80, 160, ecc.) indica lo spessore della parete, che controlla direttamente il foro interno (ID), il peso per lunghezza e la capacità di pressione. Schema più alto → parete più spessa → pressione di esercizio ammissibile più alta (altri fattori costanti). Questo è codificato nelle tabelle dimensionali dei tubi ASME/ANSI e negli standard specifici dei materiali.

Cosa Tabella 80 denota in modo specifico

• Nella pratica comune nordamericana, Tabella 80 (talvolta scritto "Sch. 80" o "SCH 80") indica uno spessore di parete relativamente pesante, ampiamente disponibile nelle gamme di tubazioni in acciaio al carbonio, acciaio inox e termoplastico (PVC/CPVC).

• Per le tubazioni in acciaio, le tabelle ASME/ANSI riportano il diametro esterno nominale per ogni NPS e lo spessore della parete in funzione del programma: la parete del programma 80 è più spessa di quella del programma 40 (e identica a "Extra-Strong" per alcune piccole dimensioni secondo gli standard storici).

Standard e dove cercare numeri autorevoli

Principali norme e fonti autorevoli da consultare per la specificazione di Schedule 80:

• ASME B36.10M / B36.19M - Dimensioni dei tubi saldati e senza saldatura in acciaio battuto e in acciaio inossidabile (tabelle degli spessori e delle pareti).

• ASTM D1785 - Tubi in PVC (schemi, grado del materiale, dimensioni) - comunemente indicati dai produttori per il PVC Schedule 40/80. (I cataloghi dei produttori riportano anche i riferimenti ASTM).

• I cataloghi tecnici dei produttori (Charlotte Pipe, Spears, Wavin, ecc.) pubblicano i valori di pressione, il declassamento della temperatura e le dimensioni dei raccordi per i materiali termoplastici Schedule 80.

Specificare sempre sia l'opzione standard del materiale e il dimensione standard nei documenti di approvvigionamento (ad esempio, "ASTM A53 Grado B, in conformità con ASME B36.10M, Schedule 80, plain end" per i tubi in acciaio al carbonio).

Come il programma influisce sulla geometria (OD rimane costante; ID diminuisce)

Importanti regole geometriche:

• Diametro esterno (OD): Per un dato NPS (dimensione nominale del tubo), l'OD è fisso (secondo le tabelle ASME), indipendente dalla configurazione (tranne che per alcune dimensioni molto grandi e per eccezioni storiche).

• Spessore della parete (t): Aumenta con il numero di serie. Spessore parete Schedule 80 > Schedule 40.

• Diametro interno (ID): ID = OD - 2×t. Pertanto, a parità di NPS, un programma più elevato → un ID più piccolo → un'area di flusso ridotta.

• Peso per unità di lunghezza: aumenta con lo spessore della parete.

Esempio (dimensioni NPS selezionate, valori nominali per un rapido confronto)

Note: I valori riportati di seguito sono esempi nominali derivati da tabelle ASME/ANSI e da tabelle di produttori comuni; utilizzare la tabella standard per i calcoli a livello di progetto.

(Fonte: tabelle dimensionali ASME/ANSI e schede tecniche del produttore).

Materiali comunemente offerti in Schedule 80

Schedule 80 è una designazione utilizzata per diversi materiali. I più comuni sono:

• Acciaio al carbonio (ASTM A53, A106, A333, ecc.) - utilizzato nelle tubazioni industriali per acqua, vapore, olio, gas; disponibile nelle forme senza saldatura e saldata. Dimensionato secondo ASME B36.10M.

• Acciaio inossidabile (ASTM A312, ecc.) - per servizi corrosivi o sanitari; dimensioni spesso in ASME B36.19M.

• PVC / CPVC (plastica) - Il termoplastico schedule 80 è comunemente venduto in grigio (rispetto al bianco dello schedule 40) e utilizzato per applicazioni a pressione più elevata, meccaniche o esposte ai raggi UV; consultare la norma ASTM D1785 e i cataloghi dei produttori per i limiti di pressione/temperatura.

• Altre leghe (Duplex, acciai legati) - disponibili su ordinazione o realizzati con spessori personalizzati in alcuni mercati.

Importante: La dicitura "Schedule 80" per i materiali termoplastici è una denominazione commerciale comune con valori di pressione pubblicati dal produttore; non dare per scontate le stesse prestazioni in termini di temperatura/pressione della schedule 80 metallica senza verificare i dati del produttore.

Valori nominali di pressione, declassamento della temperatura e fattori di sicurezza

• Per tubi metallici: La pressione di esercizio ammissibile è una funzione della resistenza del materiale (snervamento/trazione), della temperatura, dello spessore della parete e dell'efficienza del giunto; la tabella delle dimensioni, da sola, non fornisce un singolo valore "psi"; per calcolare la pressione di progetto è necessario utilizzare i codici delle tubazioni (ASME B31.1 / B31.3) e le sollecitazioni ammissibili del materiale alla temperatura di esercizio. Le tabelle dimensionali ASME forniscono una "pressione di esercizio massima consentita" in molte schede tecniche dei produttori, ma questa deve essere riconciliata con i calcoli del codice.

• Per PVC / CPVC: I cataloghi dei produttori (Spears, Charlotte Pipe, Wavin) elencano i valori di pressione per gli Schedule 80 a una temperatura di riferimento (in genere 73°F/23°C). I valori nominali diminuiscono con la temperatura; il PVC ha generalmente limiti di temperatura di servizio (ad esempio, 140°F massimi) e tabelle di declassamento esplicite. Non utilizzare mai il PVC Schedule 80 per aria compressa/gas o vapore ad alta temperatura.

Esempio rapido (dati tipici del PVC Schedule 80)

I dati dei produttori spesso riportano numeri come "PVC da 2 pollici Schedule 80 - pressione nominale 400-600 psi a 73°F per alcune famiglie di prodotti", quindi indicano fattori di declassamento per temperature più elevate. Al momento della richiesta di informazioni, citare sempre il produttore e la temperatura di esercizio.

Dove si sceglie Schedule 80 (applicazioni tipiche)

Scegliete Schedule 80 quando il lavoro lo richiede:

• Elevato pressione interna rispetto al programma 40 per lo stesso alesaggio nominale

• Protezione meccanica (ad esempio, guaine esposte o guaine all'aperto in cui è possibile subire urti - il PVC schedule 80 è più spesso e più resistente)

• Indennità di corrosione o tubazioni che possono essere soggette a erosione/cavitazione (pareti più spesse garantiscono una maggiore durata)

• Sistemi idraulici di piccole dimensioni o sistemi con pressioni di esercizio elevate, dove un foro più piccolo con una parete più spessa è preferibile al passaggio a un NPS più grande

• Applicazioni che richiedono un margine extra per codice o specifiche del cliente (ad esempio, servizi critici, trattamento chimico, alcuni sistemi idrici industriali)

Quando non sceglierlo: quando lo spazio interno, il peso del tubo o la capacità di flusso sono i fattori principali e il programma 40 è sufficiente; oppure quando la disponibilità di raccordi idraulici è un problema (alcuni raccordi e metodi di fusione differiscono a seconda del programma).

Note di giunzione, raccordi e installazione

• Tubo di metalloL'acciaio della sezione 80 viene unito mediante saldatura (saldatura di testa, saldatura a bicchiere per le dimensioni più piccole), flange o connessioni filettate; per le connessioni filettate, assicurarsi che l'innesto della filettatura tenga conto del foro ridotto. Per i sistemi ad alta pressione, utilizzare giunti saldati o flangiati secondo il codice.

• Termoplastico (PVC/CPVC): I componenti Schedule 80 hanno dimensioni di raccordo specifiche (presa conica, adattatori NPT maschio/femmina, ecc.). I cataloghi dei produttori riportano le corrette conicità e profondità di inserimento. Utilizzare il cemento al solvente o i raccordi meccanici consigliati; mai prova di pressione del termoplastico con aria compressa.

• Filettatura: Se si utilizzano connessioni filettate, i raccordi filettati di tipo 80 sono solitamente consigliati per il PVC, in quanto la parete più spessa garantisce un impegno sufficiente; molti produttori raccomandano esplicitamente il tipo 80 solo per i tubi in plastica filettati.

Corrosione, ispezione e durata prevista

• Corrosione dei tubi metalliciLe pareti più spesse garantiscono un tempo di guasto più lungo per la corrosione uniforme, ma non prevengono la corrosione localizzata (pitting, crevice, galvanica). Se la tolleranza alla corrosione è richiesta dal codice, selezionare il materiale e il programma per soddisfare gli obiettivi di vita residua. Utilizzare rivestimenti, protezione catodica o leghe inossidabili, se necessario.

• IspezioneLe tubazioni di tipo schedule 80 destinate a servizi critici devono essere sottoposte a controlli NDT e monitoraggi di routine: misurazione dello spessore, test a ultrasuoni e controlli delle perdite. Per i materiali termoplastici, ispezionare la degradazione da raggi UV, la fessurazione, la rottura fragile e l'integrità del cemento solvente.

• Modalità di guastoAssottigliamento delle pareti (erosione/corrosione), impatto meccanico/propagazione di fessure, rottura dei giunti. Le pareti più spesse migliorano la robustezza, ma è necessaria un'ispezione regolare.

Lingua d'acquisto e lista di controllo delle specifiche

Quando si effettua un ordine o si include una specifica, utilizzare un linguaggio preciso. Esempio di clausola per tubi in acciaio al carbonio:

"Tubo in acciaio al carbonio, ASTM A53 grado B, senza saldatura, dimensione nominale del tubo 2 pollici NPS, Schedule 80, estremità lisce; dimensioni secondo ASME B36.10M; prova idrostatica a [X] psi; includere i certificati di prova della cartiera (MTR) e la tracciabilità del materiale".

Per i materiali termoplastici:

"PVC Schedule 80, ASTM D1785, SDR/TYPE [se applicabile], estremità a bicchiere o lisce, pressione nominale [X psi] a 73°F secondo la scheda tecnica del produttore".

Chiedere ai fornitori: rapporti di prova della cartiera, certificati dimensionali, istruzioni per la manipolazione e l'installazione, tabella di declassamento della garanzia e della temperatura e dichiarazioni di compatibilità dei raccordi.

Matrice di decisione rapida (tabella)

Esempi di lavoro e calcoli rapidi

Impatto del foro (2 pollici NPS): OD = 2,375 pollici. SCH40 t ≈ 0,154 in → ID ≈ 2,375 - 2×0,154 = 2,067 in. SCH80 t ≈ 0,218 in → ID ≈ 1,939 in. Differenza di area di flusso:

• Area SCH40 = π×(2,067/2)² ≈ 3,357 in²

• Area SCH80 = π×(1,939/2)² ≈ 2,955 in²
  Si tratta di una riduzione di circa 12% dell'area di flusso a parità di dimensioni nominali; valutare la prevalenza e le velocità della pompa quando si cambia programma.

Esempio di peso (qualitativo): Le pareti più spesse aumentano la massa per piede; le tabelle industriali forniscono libbre/piedi per ogni programma e dimensione - utilizzare tali tabelle per la progettazione del supporto strutturale.

(Le tabelle e i calcoli di attrito e flusso devono essere eseguiti con le tabelle ASME e del produttore del tubo per la progettazione).

Insidie comuni e consigli pratici

• Non dare per scontato programma = Pressione nominalePer i tubi metallici è necessario eseguire i calcoli del codice, mentre per le materie plastiche ci si affida alle tabelle di pressione del produttore (in funzione della temperatura).

• Se il flusso interno è critico, è meglio aumentare l'NPS o usare il profilo 40 per preservare l'ID piuttosto che mantenere l'NPS e passare al profilo 80.

• Verificare la compatibilità dei raccordi (i raccordi e le valvole sono spesso specifici per la tabella di marcia).

• Per la plastica filettata, preferire il programma 80 per via delle pareti più spesse e del migliore ingranamento della filettatura.

Domande frequenti

1. D: Schedule 80 è più spesso di Schedule 40?
   A: Sì; il tubo 80 ha uno spessore di parete maggiore rispetto al tubo 40 a parità di NPS, quindi un ID più piccolo e una massa maggiore.

2. D: La programmazione cambia il diametro esterno?
   A: No; per le dimensioni standard dei tubi, il diametro esterno rimane invariato e lo spessore delle pareti cambia. Per le eccezioni, vedere ASME B36.10/B36.19.

3. D: Posso sostituire un tubo Schedule 80 con uno Schedule 40 di dimensioni nominali maggiori?
   A: È possibile, ma è necessario verificare la classe di pressione, la portata, i supporti strutturali e i raccordi. Spesso si ricorre all'upsizing NPS per recuperare l'ID perso a causa di pareti più spesse.

4. D: I numeri di programma sono gli stessi per l'acciaio e il PVC?
   A: La tabella numerica utilizza la stessa convenzione, ma il comportamento meccanico e termico varia a seconda del materiale; consultare sempre gli standard dei materiali e i dati dei produttori (ASTM/ASME e fornitori).

5. D: Per il servizio ad alta pressione è necessaria la scheda 80?
   A: Può essere appropriato; per la conformità al codice utilizzare i calcoli del codice delle tubazioni (serie ASME B31) piuttosto che la sola schedulazione.

6. D: I raccordi per SCH 80 sono intercambiabili con SCH 40?
   A: Non sempre; alcuni raccordi sono specifici per il programma, perché lo spessore della parete influisce sulla profondità della presa, sull'innesto della filettatura e sulla geometria della saldatura di testa. Usare raccordi di dimensioni corrispondenti o adattatori certificati.

7. D: È possibile filettare il PVC di tipo 40?
   A: La filettatura è generalmente sconsigliata sul PVC SCH 40 per motivi di resistenza meccanica; molti produttori raccomandano SCH 80 per le connessioni filettate in plastica.

8. D: Quali sono gli standard che controllano le dimensioni della Schedule 80?
   A: ASME B36.10M / B36.19M per il metallo; ASTM D1785 e cataloghi dei produttori per il PVC/CPVC.

9. D: In che modo la temperatura influisce sulla pressione nominale del programma 80?
   A: Per le materie plastiche, i valori di pressione sono ridotti in funzione della temperatura (tabelle del produttore). Per i metalli, le sollecitazioni ammissibili diminuiscono con l'aumentare della temperatura; utilizzare le formule dei codici.

10. D: Dove trovare la tabella ufficiale dello spessore delle pareti?
    A: I documenti ASME B36.10M/B36.19M (per i metalli) e ASTM/cataloghi tecnici dei produttori (per il PVC/CPVC) contengono tabelle dimensionali ufficiali.

Breve lista di controllo prima di firmare una specifica Schedule 80

• Confermare lo standard del materiale (numero ASTM) e lo standard dimensionale ASME richiesto.

• Specificare NPS, programma, finitura dell'estremità (liscia, smussata, filettata).

• Richiedere gli MTR, i rapporti di pressione dell'idrocollaudo e dei test non distruttivi, se necessario.

• Verificare la compatibilità di raccordi e valvole e confermare i limiti di pressione/temperatura alle condizioni operative.

• Confermare i metodi di installazione e i test: procedure di saldatura, cemento a solvente per le materie plastiche e mezzi di prova di tenuta accettabili (mai aria compressa per il PVC).

Note finali

Lo schema 80 è un modo molto diffuso e facile da specificare per ottenere un tubo con pareti più spesse senza modificare il layout nominale delle tubazioni. Per la progettazione finale, non considerare mai il solo schema come un sostituto dei calcoli del codice di resistenza/pressione. Durante la progettazione, l'installazione o l'approvvigionamento, è necessario effettuare un controllo incrociato tra le tabelle ASME/ASTM e i dati del produttore. Per le materie plastiche, prestare attenzione ai limiti di temperatura e non effettuare test con aria compressa. In caso di dubbio, richiedere le tabelle dimensionali e di pressione del produttore e chiedere una conferma scritta della compatibilità dei raccordi.

Riferimenti autorevoli

• ASME - B36.10M / B36.19M (Norme e tabelle per tubi saldati e senza saldatura in acciaio battuto e acciaio inossidabile)
• Spears Manufacturing - Bollettino tecnico sul PVC Schedule 80 e tabelle di declassamento pressione/temperatura
• Portale dei codici e degli standard ASME: per acquisire i documenti ufficiali B36.10/B36.19 e le ultime revisioni.