¿Qué es una tubería de acero?
Antes de que podamos explicar cómo se miden y clasifican las tuberías, es importante entender qué hace que una tubería sea una tubería (en comparación con un tubo). Una tubería de acero es una pieza cilíndrica de acero con un hueco en el interior que generalmente se utiliza para transportar gas o líquido de un lugar a otro. También son el artículo más utilizado producido por la industria del acero. Acero con una sección hueca cuya longitud es mucho mayor que su diámetro o circunferencia. Según la forma de la sección transversal, se divide en tubos de acero redondos, cuadrados, rectangulares y de forma especial; según el material, se divide en tubos de acero estructural al carbono, tubos de acero estructural de baja aleación, tubos de acero aleado y tubos de acero compuesto; según el propósito, se divide en tubos de acero para tuberías, estructuras de ingeniería, equipos térmicos, industria petroquímica, fabricación de maquinaria, perforación geológica, equipos de alta presión, etc.; Según el proceso de producción, se divide en tubos de acero sin costura y tubos de acero soldados, entre los cuales los tubos de acero sin costura se dividen en tipos laminados en caliente y laminados en frío (estirados), y los tubos de acero soldados se dividen en tubos de acero soldados con costura recta y tubos de acero soldados con costura en espiral.
Los tubos de acero se fabrican en diferentes cédulas para diferentes aplicaciones. La cédula se refiere a la medida de los tubos, específicamente al espesor de la pared. A medida que aumenta el número de cédula, aumenta el espesor de la pared, por lo que el diámetro puede permanecer constante o variar según los requisitos del cliente. El diámetro interno juega un papel vital para proporcionar una trabajabilidad fina, ya que soporta toda la presión y el calor. Estos tubos tienen varias aplicaciones industriales y una gran demanda comercial. A diferencia de las tuberías Schedule 10 y Schedule 40, las tuberías Schedule 80 tienen una mayor resistencia en comparación y están diseñadas para aplicaciones de alta temperatura y tienen una alta capacidad de soportar presión.
Estándares de dimensión para tubos de acero
Existen diferentes estándares para describir el tamaño de los tubos de acero, el diámetro exterior y el espesor de la pared, que son principalmente ASME B 36.10, ASME B 36.19.
Especificación estándar relevante ASME B 36.10M y B 36.19M
Tanto ASME B36.10 como B36.19 son las especificaciones estándar para las dimensiones de la tubería de acero y los accesorios.
ASME B36.10M
La norma cubre la estandarización de las dimensiones y tamaños de las tuberías de acero, incluidos los tipos sin costura o soldados, que se utilizan en temperaturas y presiones altas o bajas.
La tubería se distingue de un tubo (tubería vs. tubo). En este caso, la tubería se utiliza específicamente para sistemas de tuberías y la transmisión de fluidos como petróleo y gas, agua y lodos. La norma utilizada es ASME B 36.10M.
En esta norma, cuando el diámetro exterior de la tubería es menor de 12,75 pulgadas (NPS 12, DN 300), el diámetro real de la tubería es mayor que NPS (tamaño nominal de la tubería) o DN (diámetro nominal).
En cuanto a las dimensiones de los tubos de acero, el diámetro exterior real es el mismo que el número de tubería para todos los tamaños.
EspañolDimensiones de los tubos de acero Schedule 40, 80
Si es nuevo en la industria de las tuberías, es posible que se pregunte por qué siempre ve tubos de acero Schedule 40 u 80 en todas partes. ¿Qué tipo de material se utiliza para estos tubos?
Como ha leído los artículos anteriores, sabe que Schedule 40 y 80 representan el espesor de la pared de la tubería, pero ¿por qué los compradores siempre los buscan?
Esta es la razón:
Los tubos de acero Schedule 40 y 80 se requieren comúnmente en varias industrias debido a la presión típica que pueden soportar. Debido a que estos tubos están diseñados para soportar presiones más altas, a menudo se solicitan en grandes cantidades para satisfacer las demandas de diferentes industrias.
El estándar de material para tubos de este espesor no tiene limitaciones, puede solicitar tubos de acero inoxidable sch 40, como ASTM A312 Grado 316L; O tubos de acero al carbono sch 40, como API 5L, ASTM A53, ASTM A106B, A 179, A252, A333, etc.
¿Qué es un Schedule de tubería?
Un schedule de tubería (SCH) es una medida del espesor nominal de pared de una tubería de acero.
En el pasado, los fabricantes de metales usaban tres dimensiones de tubería: estándar, extra fuerte y doble extra fuerte. Sin embargo, tener solo estas tres dimensiones indeterminadas no era útil. Por eso, hoy en día, las tuberías de acero vienen en 14 schedule diferentes. El más comúnmente usado es schedule 40 y schedule 80.
El schedule de tuberías de acero es un método de indicación representado por ASME B 36.10 y utilizado en muchas otras normas, marcado con "Sch". Sch es la abreviatura de schedule, que generalmente aparece en la norma estadounidense de tuberías de acero, que es un prefijo de un número de serie. Por ejemplo, Sch 80, donde "80" es un número de tubería del cuadro/tabla ASME B 36.10.
“Dado que la principal aplicación de las tuberías de acero es transportar fluidos bajo presión, su diámetro interno es su tamaño crítico. Este tamaño crítico se toma como diámetro nominal (NB). Por lo tanto, si las tuberías de acero transportan fluidos con presión, es particularmente importante que la tubería tenga suficiente resistencia y espesor de pared. Por lo tanto, el espesor de pared se especifica en Schedules, lo que significa el schedule de la tubería, abreviado como SCH. Aquí ASME es la norma y la definición dadas para el schedule de la tubería”.
La fórmula del schedule de la tubería:
Sch.=P/[ó]t×1000
P es la presión de diseño, unidades en MPa;
[ó]t es la tensión admisible de los materiales bajo la temperatura de diseño, unidades en MPa.
Diferencia entre tuberías Schedule 40 y Schedule 80
Las tuberías Schedule 40 y Schedule 80 son muy similares. De hecho, son tan parecidas que algunas personas las confunden.
En realidad, sin embargo, las tuberías Schedule 40 tienen paredes más delgadas que las Schedule 80. En consecuencia, Schedule 80 puede soportar presiones más altas que Schedule 40, por lo que generalmente se utiliza para aplicaciones comerciales.
Las tuberías Schedule 80 son más pesadas que las otras dos y funcionan bien en una amplia gama de condiciones ambientales y también ofrecen una mayor resistencia al óxido, picaduras y oxidación. Debido a su mayor resistencia y tenacidad, las tuberías son menos susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Este tipo de tubería se fabrica con materias primas de alta calidad y es más pesada, por lo que el costo de este tipo de tubería también es más alto que los otros grados. Con el aumento de las propiedades mecánicas, las tuberías pueden soportar aplicaciones de alta presión y funcionar bien en condiciones de alta temperatura. Esto ayuda a que las tuberías se protejan de los efectos de las temperaturas más altas. Por lo tanto, muchas industrias eligen estas tuberías para aplicaciones químicas de alta resistencia.
La tubería de acero Schedule 40 es la más utilizada. Puede galvanizarse (aunque no tiene por qué serlo) y generalmente se utiliza en líneas de agua y gas. También puede aparecer en lugares que necesitan ornamentación o soporte. Es una tubería excelente debido a su versatilidad y resistencia de rendimiento. Dado que las tuberías de acero de cédula 40 están bajo tanta presión para rendir, hablemos de qué son y por qué pueden ser la opción correcta para muchos proyectos.
A continuación, se muestra la tabla de dimensiones de tuberías de cédula 40, que cubre tuberías de 1 cédula 40, tuberías de 1 1/4 cédula 40, dimensiones de tuberías de 1 1/2 cédula 40, espesor de tubería de cédula 40/espesor de pared de cédula 40/espesor de tubería de cédula 40 (en mm)/etc.:
|
Nominal size [inches]
|
Outside diameter [inches]
|
Outside diameter [mm]
|
Wall thickness [inches]
|
Wall thickness [mm]
|
Weight [lb/ft]
|
Weight [kg/m]
|
|
1/8
|
0.405
|
10.3
|
0.068
|
1.73
|
0.24
|
0.37
|
|
1/4
|
0.54
|
13.7
|
0.088
|
2.24
|
0.42
|
0.84
|
|
1/2
|
0.84
|
21.3
|
0.109
|
2.77
|
0.85
|
1.27
|
|
3/4
|
1.05
|
26.7
|
0.113
|
2.87
|
1.13
|
1.69
|
|
1
|
1.315
|
33.4
|
0.133
|
3.38
|
1.68
|
2.5
|
|
1.25
|
1.66
|
42.2
|
0.14
|
3.56
|
2.27
|
3.39
|
|
1.5
|
1.9
|
48.3
|
0.145
|
3.68
|
2.72
|
4.05
|
|
2
|
2.375
|
60.3
|
0.154
|
3.91
|
3.65
|
5.44
|
|
2.5
|
2.875
|
73
|
0.203
|
5.16
|
5.79
|
8.63
|
|
3
|
3.500
|
88.9
|
0.216
|
5.49
|
7.58
|
11.29
|
|
3.5
|
4.000
|
101.6
|
0.226
|
5.74
|
9.11
|
13.57
|
|
4
|
4.500
|
114.3
|
0.237
|
6.02
|
10.79
|
16.07
|
|
5
|
5.563
|
141.3
|
0.258
|
6.55
|
14.62
|
21.77
|
|
6
|
6.625
|
168.3
|
0.28
|
7.11
|
18.97
|
28.26
|
|
8
|
8.625
|
219.1
|
0.322
|
8.18
|
28.55
|
42.55
|
|
10
|
10.75
|
273
|
0.365
|
9.27
|
40.48
|
60.31
|
|
12
|
12.75
|
323.8
|
0.406
|
10.31
|
53.52
|
79.73
|
|
14
|
14
|
355.6
|
0.375
|
11.13
|
54.57
|
94.55
|
|
16
|
16
|
406.4
|
0.5
|
12.7
|
82.77
|
123.3
|
|
18
|
18
|
457
|
0.562
|
14.27
|
104.67
|
155.8
|
|
20
|
20
|
508
|
0.594
|
15.09
|
123.11
|
183.42
|
|
24
|
24
|
610
|
0.688
|
17.48
|
171.29
|
255.41
|
Medidas de tuberías de acero
Antes de poder leer una tabla de tamaños de tuberías, debemos comprender qué medidas o dimensiones diferentes se enumeran.
Longitud: esto se explica por sí solo: designa la longitud de una tubería, generalmente en incrementos estándar.
Diámetro interior (ID): el diámetro interior es la distancia entre las paredes interiores. Se puede considerar como el ancho de la abertura de la tubería.
Diámetro exterior (OD): el diámetro exterior es la distancia desde el borde exterior hasta su borde exterior opuesto. Esto se puede considerar como la "altura" total de la tubería.
Espesor de pared (WT): similar a la longitud, esto se explica por sí solo y es el espesor de la pared de la tubería. También es la mitad de la diferencia entre OD e ID. El espesor de pared generalmente se conoce como "schedule", que es un número adimensional que debe convertirse al espesor de pared real utilizando una tabla.
Tamaño nominal de la tubería (NPS): esta es la métrica que se usa con más frecuencia para transmitir el "tamaño" de una tubería. Sin embargo, el NPS no es ni el diámetro interior ni el diámetro exterior cuando está entre ⅛” y 12”. Esto significa que, si bien se acerca al diámetro real de la tubería, es otro número adimensional y más una designación que una medida. Por encima de 14” (o NPS 14), el tamaño nominal de la tubería y el diámetro exterior son los mismos.
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