El tamaño nominal de tubería ( NPS ) es un conjunto norteamericano de tamaños estándar para tuberías utilizadas para presiones y temperaturas altas o bajas. [1] "Nominal" se refiere a la tubería en términos no específicos e identifica el diámetro del orificio con un número adimensional (por ejemplo, la tubería de acero nominal de 2 pulgadas "consta de muchas variedades de tubería de acero con el único criterio de (un diámetro exterior de 2,375 pulgadas (60,3 mm)). La tubería específica se identifica por el diámetro de la tubería y otro número adimensional para el espesor de la pared denominado Programa (Sched. o Sch., por ejemplo: "tubería de 2 pulgadas de diámetro, Schedule 40"). NPS a menudo se denomina incorrectamente National Pipe Size, debido a la confusión con el estándar estadounidense para roscas de tuberías, " national pipe recto ", que también se abrevia como "NPS". La designación europea e internacional equivalente a NPS es DN ( diamètre nominal /diámetro nominal/Nennweite), en los que los tamaños se miden en milímetros, consulte la norma ISO 6708. [2] El término NB ( diámetro nominal ) también se usa frecuentemente de manera intercambiable con DN.
En marzo de 1927, la Asociación Estadounidense de Normas autorizó un comité para estandarizar las dimensiones de las tuberías y tuberías de acero y hierro forjado . En ese momento, solo se utilizaba una pequeña selección de espesores de pared: peso estándar (STD), extrafuerte (XS) y doble extrafuerte (XXS), basado en el sistema de tamaño de tubería de hierro (IPS) del momento. Sin embargo, estos tres tamaños no se adaptan a todas las aplicaciones. Además, en 1939, se esperaba que las designaciones de STD, XS y XXS fueran eliminadas por números de lista; sin embargo, esos términos originales todavía son de uso común hoy en día (aunque a veces se los conoce como estándar, extrapesado (XH) , y doble extrapesado (XXH) , respectivamente). Desde que se crearon los programas originales, ha habido muchas revisiones y adiciones a las tablas de tamaños de tuberías según el uso de la industria y los estándares de API , ASTM y otros. [3]
Las tuberías de acero inoxidable, que se empezaron a utilizar con mayor frecuencia a mediados del siglo XX, permitieron el uso de paredes de tubería más delgadas con mucho menos riesgo de falla debido a la corrosión. En 1949 se habían creado programas más delgados 5S y 10S, que se basaban en los requisitos de presión modificados al número BWG más cercano, y más tarde siguieron otros tamaños "S". Debido a sus paredes delgadas, los tamaños "S" más pequeños no se pueden roscar entre sí según el código ASME, [4] sino que deben soldarse por fusión , broncearse, ranurarse por laminación o unirse con accesorios a presión.
Según el NPS y la tabla de una tubería, [5] el diámetro exterior (OD) de la tubería y el espesor de la pared se pueden obtener de tablas de referencia como las siguientes, que se basan en las normas ASME B36.10M y B36.19M. Por ejemplo, NPS 14 Sch 40 tiene un diámetro exterior de 14 pulgadas (360 mm) y un espesor de pared de 0,437 pulgadas (11,1 mm). Sin embargo, los valores de NPS y OD no siempre son iguales, lo que puede generar confusión.
El motivo de la discrepancia para NPS de 1 ⁄ 8 a 12 pulgadas es que estos valores de NPS se establecieron originalmente para dar el mismo diámetro interior (ID) según los espesores de pared estándar en ese momento. Sin embargo, a medida que evolucionó el conjunto de espesores de pared disponibles, el ID cambió y el NPS se relacionó sólo indirectamente con el ID y el OD.
Para un NPS determinado, el diámetro exterior permanece fijo y el espesor de la pared aumenta según el cronograma. Para un programa determinado, la OD aumenta con el NPS mientras que el espesor de la pared permanece constante o aumenta. Usando ecuaciones y reglas en Tuberías de proceso ASME B31.3, se puede demostrar que la presión nominal disminuye al aumentar el NPS y el programa constante. [a]
Algunas especificaciones utilizan esquemas de tubería llamados pared estándar (STD), extra fuerte (XS) y doble extra fuerte (XXS), aunque en realidad pertenecen a un sistema más antiguo llamado tamaño de tubería de hierro (IPS). El número IPS es el mismo que el número NPS. STD es idéntico a SCH 40S y 40S es idéntico a 40 para NPS 1 ⁄ 8 a NPS 10, inclusive. XS es idéntico a SCH 80S y 80S es idéntico a 80 para NPS 1 ⁄ 8 a NPS 8, inclusive. La pared XXS es más gruesa que la cédula 160 desde NPS 1 ⁄ 8 pulg. hasta NPS 6 pulg. inclusive, y la cédula 160 es más gruesa que la pared XXS para NPS 8 pulg. y mayores.
Cuando una tubería se suelda o dobla, el método más común para inspeccionar bloqueos, desalineación, ovalidad y conformidad dimensional del cordón de soldadura es pasar una bola redonda a través del circuito o bobina de la tubería. Si se va a medir la dimensión interior de la tubería, entonces se debe restar el cordón de soldadura, si es aplicable la soldadura. Normalmente, la tolerancia de holgura de la bola no debe exceder 1 milímetro (0,039 pulgadas). La ovalidad permitida de cualquier tubería se mide en la dimensión interior de la tubería; normalmente se puede aceptar una ovalidad del 5 % al 10 %. Si no se realiza ninguna otra prueba para verificar la ovalidad o las obstrucciones, esta prueba debe considerarse un requisito estándar . No se puede utilizar una prueba de flujo en lugar de una prueba de bloqueo o de bola. Consulte la tabla de dimensiones de tuberías, Especificación ASME B36.10M o B36.19M para conocer las dimensiones de las tuberías según el programa.
Los tubos de acero inoxidable suelen estar disponibles en tamaños de peso estándar (indicados por la designación S ; por ejemplo, NPS Sch 10S ). Sin embargo, los tubos de acero inoxidable también pueden estar disponibles en otras programaciones.
Tanto las tuberías de cloruro de polivinilo (PVC) como las tuberías de cloruro de polivinilo clorado (CPVC) se fabrican en tamaños NPS.
DN no corresponde exactamente a un tamaño en milímetros, porque la norma ISO 6708 lo define como una especificación adimensional relacionada sólo indirectamente con un diámetro. Los tamaños ISO 6708 proporcionan un nombre métrico para los tamaños en pulgadas existentes, lo que da como resultado una correlación 1:1 entre los tamaños NPS y DN. ISO 6708 no incluye valores para "DN 6" o "DN 8", sin embargo, ASME B36.10M enumera "DN 6" y "DN 8". Asimismo, la Norma Europea EN 12 516-1 (Válvulas industriales - Resistencia de diseño de la carcasa - Parte 1: Método de tabulación para carcasas de válvulas de acero) especifica las dimensiones "DN 6" y "DN 8", respectivamente sus equivalentes NPS 1 ⁄ 8 "y NPS 1⁄4 " .
Tolerancia: La tolerancia en el diámetro exterior de la tubería es + 1 ⁄ 64 (0,0156) pulgada ( 0,40 mm), − 1 ⁄ 32 (0,0312) pulgada ( 0,79 mm). [9]
Según ASME B36.10M -2018, el espesor de la pared de la tubería se redondea al 0,01 mm (0,00039 pulgadas) más cercano, mientras que el espesor de la pared se convierte de pulgadas a milímetros.