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 tuberías 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 Schedule (Sched. o Sch., por ejemplo, "tubería de diámetro de 2 pulgadas, Schedule 40"). A menudo, NPS se denomina incorrectamente National Pipe Size, debido a la confusión con el estándar estadounidense para roscas de tubería, " national pipe straight ", que también se abrevia como "NPS". La designación europea e internacional equivalente a NPS es DN ( diamètre nominal /diámetro nominal/Nennweite), en el que los tamaños se miden en milímetros, consulte ISO 6708. [ 2] El término NB ( nominal bore ) también se usa con frecuencia indistintamente con DN.
En marzo de 1927, la Asociación Estadounidense de Normas autorizó a un comité a estandarizar las dimensiones de las tuberías y tubos de acero forjado y hierro forjado . En ese momento, solo se utilizaba una pequeña selección de espesores de pared: peso estándar (STD), extra fuerte (XS) y doble extra fuerte (XXS), basados en el sistema de tamaño de tubería de hierro (IPS) de la época. Sin embargo, estos tres tamaños no se adaptaban a todas las aplicaciones. Además, en 1939, se esperaba que las designaciones de STD, XS y XXS se eliminaran gradualmente mediante números de programación, sin embargo, esos términos originales todavía se usan comúnmente en la actualidad (aunque a veces se los denomina estándar, extra pesado (XH) y doble extra pesado (XXH) , respectivamente). Desde que se crearon las programaciones originales, ha habido muchas revisiones y adiciones a las tablas de tamaños de tuberías según el uso de la industria y las normas de API , ASTM y otros. [3]
Las tuberías de acero inoxidable, cuyo uso se hizo más común a mediados del siglo XX, permitieron el uso de paredes de tubería más delgadas con mucho menos riesgo de fallas debido a la corrosión. En 1949, se habían creado las cédulas 5S y 10S más delgadas, que se basaban en los requisitos de presión modificados al número BWG más cercano , y luego se crearon otros tamaños "S". Debido a sus paredes delgadas, los tamaños "S" más pequeños no se pueden enroscar entre sí de acuerdo con el código ASME, [4] sino que deben soldarse por fusión , soldarse con soldadura fuerte, ranurarse por laminación o unirse con accesorios a presión.
Según el NPS y el cédula de una tubería, [5] el diámetro exterior (OD) y el espesor de pared de la tubería se pueden obtener a partir de tablas de referencia como las que se muestran a continuación, que se basan en las normas ASME B36.10M y B36.19M. Por ejemplo, NPS 14 Sch 40 tiene un OD 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 crear confusión.
La razón 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 (DI) en función de los espesores de pared estándar en ese momento. Sin embargo, a medida que evolucionó el conjunto de espesores de pared disponibles, el DI cambió y el NPS pasó a estar relacionado solo indirectamente con el DI y el OD.
Para un NPS determinado, la OD permanece fija y el espesor de la pared aumenta con el programa. Para un programa determinado, la OD aumenta con el NPS mientras que el espesor de la pared permanece constante o aumenta. Utilizando ecuaciones y reglas en ASME B31.3 Process Piping, se puede demostrar que la presión nominal disminuye con el aumento del NPS y el programa constante. [a]
Algunas especificaciones utilizan cédulas de tuberías llamadas 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 in hasta NPS 6 in inclusive, y la cédula 160 es más gruesa que la pared XXS para NPS 8 in y mayores.
Cuando se suelda o dobla una tubería, el método más común para inspeccionar bloqueos, desalineación, ovalidad y conformidad dimensional del cordón de soldadura es pasar una bola redonda a través de la bobina o circuito de la tubería. Si se debe medir la dimensión interna de la tubería, se debe restar el cordón de soldadura, si es aplicable la soldadura. Por lo general, la tolerancia de holgura para la bola no debe superar 1 milímetro (0,039 pulgadas). La ovalidad admisible de cualquier tubería se mide en la dimensión interna 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 los bloqueos, 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 dimensional 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 otros tamaños.
Tanto las tuberías de cloruro de polivinilo (PVC) como las de cloruro de polivinilo clorado (CPVC) se fabrican en tamaños NPS.
El DN no corresponde exactamente a un tamaño en milímetros, porque la ISO 6708 lo define como una especificación adimensional relacionada solo indirectamente con un diámetro. Los tamaños ISO 6708 proporcionan un nombre métrico para los tamaños en pulgadas existentes, lo que resulta en una correlación 1:1 entre los tamaños NPS y DN. La ISO 6708 no incluye valores para "DN 6" o "DN 8", sin embargo, ASME B36.10M enumera el "DN 6" y "DN 8". Además, 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 de + 1 ⁄ 64 (0,0156) pulgadas ( 0,40 mm), − 1 ⁄ 32 (0,0312) pulgadas ( 0,79 mm). [9]
Según ASME B36.10M -2018, el espesor de la pared de las tuberías se redondea al 0,01 mm (0,00039 pulgadas) más cercano, al convertir el espesor de la pared de pulgadas a milímetros.