Schedule dei tubi spiegato: SCH 10, 40, 80, 160 e XXS (NPS, DN, spessore, peso)
Schedule dei tubi spiegato: SCH 10, 40, 80, 160 e XXS (NPS, DN, spessore, peso)
Un tubo in acciaio si descrive con due numeri che non sono quello che sembrano. Un «tubo da 2 pollici» non misura 2 pollici, e «schedule 40» non è uno spessore. Ecco come funziona il sistema, con spessori e pesi delle misure di tutti i giorni, direttamente dalla ASME B36.10M.
Regola 1: il diametro esterno è fisso per ogni misura
Ogni misura nominale (NPS, Nominal Pipe Size) ha un solo diametro esterno, qualunque sia lo spessore. È quello che permette a raccordi, filetti e collari di montarsi su ogni schedule della stessa misura. Fino a NPS 12 il diametro esterno è maggiore del numero nominale; da NPS 14 in su la misura nominale è il diametro esterno in pollici.
- NPS 1/2 = DN 15 → DE 21,3 mm
- NPS 1 = DN 25 → DE 33,4 mm
- NPS 2 = DN 50 → DE 60,3 mm
- NPS 3 = DN 80 → DE 88,9 mm
- NPS 4 = DN 100 → DE 114,3 mm
- NPS 6 = DN 150 → DE 168,3 mm
- NPS 8 = DN 200 → DE 219,1 mm
- NPS 12 = DN 300 → DE 323,8 mm
- NPS 14 = DN 350 → DE 355,6 mm (= 14,00 in)
- NPS 24 = DN 600 → DE 610,0 mm (= 24,00 in)
DN (diametro nominale, EN 10220 / ISO 6708) è semplicemente il nome metrico della stessa serie: DN 50 e NPS 2 sono lo stesso tubo.
Regola 2: lo schedule fissa lo spessore
Il numero di schedule è un rapporto approssimato pressione/tensione degli anni Trenta (Sch ≈ 1000 × P/S), ed è per questo che non è una dimensione. In pratica è un'etichetta per uno spessore che cambia con la misura: lo schedule 40 vale 3,91 mm su un tubo da 2 pollici e 8,18 mm su uno da 8 pollici. Schedule più alto, parete più spessa, stesso diametro esterno, foro più piccolo.
Le classi a lettere sono ancora più vecchie: STD (standard), XS (extra strong) e XXS (double extra strong). STD coincide con lo schedule 40 fino a NPS 10; XS con lo schedule 80 fino a NPS 8. Sopra divergono: STD resta fisso a 9,53 mm (3/8 in) e XS a 12,70 mm (1/2 in) per tutte le misure maggiori, mentre i numeri di schedule continuano a crescere.
NPS 2 (DN 50, DE 60,3 mm) — tutti gli schedule
Peso al metro = (DE − t) × t × 0,02466 per l'acciaio, la formula a estremità lisce della EN 10220 / B36.10M.
- SCH 10 — parete 2,77 mm · foro 54,8 mm · 3,93 kg/m (2,64 lb/ft)
- SCH 40 / STD — parete 3,91 mm · foro 52,5 mm · 5,44 kg/m (3,65 lb/ft)
- SCH 80 / XS — parete 5,54 mm · foro 49,2 mm · 7,48 kg/m (5,03 lb/ft)
- SCH 160 — parete 8,74 mm · foro 42,8 mm · 11,11 kg/m (7,47 lb/ft)
- XXS — parete 11,07 mm · foro 38,2 mm · 13,44 kg/m (9,03 lb/ft)
Da SCH 10 a XXS il tubo da fuori è identico, pesa 3,4 volte tanto e la sezione di passaggio scende da 2.358 a 1.146 mm², meno della metà. Curve delle pompe e perdite di carico si calcolano sul foro: lo schedule non è un dettaglio.
NPS 4 (DN 100, DE 114,3 mm)
- SCH 10 — parete 3,05 mm · foro 108,2 mm · 8,37 kg/m (5,62 lb/ft)
- SCH 40 / STD — parete 6,02 mm · foro 102,3 mm · 16,07 kg/m (10,80 lb/ft)
- SCH 80 / XS — parete 8,56 mm · foro 97,2 mm · 22,32 kg/m (15,00 lb/ft)
- SCH 160 — parete 13,49 mm · foro 87,3 mm · 33,54 kg/m (22,54 lb/ft)
- XXS — parete 17,12 mm · foro 80,1 mm · 41,03 kg/m (27,57 lb/ft)
Dove STD e schedule 40 smettono di coincidere
A NPS 12 (DE 323,8 mm): STD è 9,53 mm e 73,86 kg/m, ma lo schedule 40 è 10,31 mm e 79,70 kg/m, una riga a parte. XS è 12,70 mm e 97,43 kg/m. A NPS 10 schedule 60 e XS coincidono a 12,70 mm (81,52 kg/m) mentre lo schedule 40 è 9,27 mm (60,29 kg/m). Se una specifica dice «STD» su una linea grande, non leggerla come schedule 40.
Cosa compra lo spessore
Una parete più spessa compra pressione e sovraspessore di corrosione. La stima di Barlow P = 2 × S × t / DE dà l'ordine di grandezza: con una tensione ammissibile di 138 MPa (A106 Grade B a temperatura ambiente) un NPS 2 schedule 40 regge circa 2 × 138 × 3,91 / 60,3 = 17,9 MPa (179 bar), e lo schedule 80 25,4 MPa (254 bar), prima di tolleranza di laminazione, sovraspessore e coefficienti di giunto che un codice di piping applica. Per l'uso strutturale conta l'altra faccia dello stesso numero: per parapetti, montanti e telai lo schedule si sceglie per rigidezza e spessore di saldatura, e lo schedule 40 è il default perché ogni magazzino lo tiene.
Come scegliere
- Acqua, aria, linee di processo a bassa pressione, tubo strutturale: schedule 40 / STD. Il più economico, ovunque a stock, filettabile bene fino a NPS 2.
- Vapore, idraulica, giunti filettati in pressione, tutto ciò che ha un sovraspessore di corrosione: schedule 80 / XS. La filettatura toglie parete e lo schedule 80 ne lascia abbastanza.
- Alta pressione, sistemi a tasca a parete spessa: schedule 160 e XXS.
- Inox e linee a parete sottile: schedule 5S e 10S (la serie «S» ha pareti leggermente diverse per l'inox).
- Misure oltre NPS 10: scrivere lo spessore in millimetri sul disegno. STD, XS e i numeri di schedule non dicono più la stessa cosa.
Tabelle
Tutte le misure da NPS 1/8 a 24 con ogni schedule, foro, peso al metro e al piede sono nella tabella schedule tubi; ogni misura ha la sua pagina, per esempio NPS 2 / DN 50 (in inglese). Per i tubi tondi strutturali europei, che usano un'altra serie, vedi la tabella CHS; per qualsiasi altro diametro e parete, il calcolatore peso metalli.