Tubería de acero al carbono Sch 40: dimensiones, peso y clasificación de presión [2026]

La tubería de acero al carbono sch 40 es, con diferencia, el espesor de pared más comúnmente especificado para aplicaciones de tuberías comerciales e industriales en toda América del Norte. Intencionalmente o no, el Anexo 40 proporcionará el equilibrio entre la capacidad de presión, el peso y el costo para la mayoría de los sistemas de tuberías que operan por debajo de 2500 PSI. Esta nota cubre las dimensiones, las clasificaciones de presión confirmadas, las variaciones de grado del material y la lógica que hace que una especificación sea correcta en lugar de costosa.

¿qué es la tubería de acero al carbono Lista 40?

Un programa de tuberías es un índice adimensional de la relación entre el espesor de la pared y la capacidad de presión con una tensión permitida determinada. La variación de la relación se puede seguir a partir de una forma cruda de la fórmula de Barlow y percibirse como una serie de números asignados por ASME para organizar las especificaciones de la tubería.

Detrás de cada número de cronograma se encuentra una fórmula rectora:

SCH = 1.000×(P/S)

Cuando P es la presión de trabajo en PSI y S la tensión permitida del material de la pared de la tubería en PSI, entonces una designación de Lista 40 equivale a un espesor de pared dado para cada Tamaño de tubería nominal ñan no una dimensión fija. Por ejemplo, una tubería NPS 2 Lista 40 tiene un espesor de pared de 0,154 pulgadas, mientras que una tubería NPS 6 tiene 0,280.

«an B36.10M define 14 esquemas para tuberías de acero al carbono y aleado: 5, 5S, 10, 10S, 20, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140, 160. Tamaño nominal de tubería (NPS) 1/8 a NPS 10 compare el Anexo 40 con el Peso estándar (STD) y puede ser indistinguible. Para diámetros mayores, el Anexo 40 difiere del STD y eso puede ser una fuente de frustración con los especificadores de vez en cuando. Utilice nuestro gráfico de programación de tuberías para comparar el par.

-- Su confusión probablemente se deba a comparar tubería con tubo. La tubería utiliza una designación de tamaño nominal de tubería (NPS) para los diámetros, donde el número se refiere a una dimensión exterior aproximada por debajo de NPS 14. El tubo se especifica mediante mediciones exteriores reales en calibre, pulgadas decimales u otras referencias constantes.

¿por qué se llama tubería Schedule 40?

“La nomenclatura ”Anexo 40“ se origina en ASME B36.10M, que se refiere a una designación de espesor de pared adimensional. El número 40 designa la relación presión sobre tensión multiplicada por 1000, pero no indica directamente una medida de presión, peso o espesor. Factorizar las convenciones de nomenclatura utilizadas por los fabricantes para hacer referencia a las categorías ”Peso estándar“, ”Extrafuerte“ y ”Doble extrafuerte” es tan simple como convertir a una fórmula.

--El número de programación no debe utilizarse solo para evitar cálculos. Como lo dictan los cálculos mínimos de tubería, ejecute los cálculos de espesor mínimo de acuerdo con los códigos ASME B31.3 o B31.1, tenga en cuenta adecuadamente el margen de corrosión, la tolerancia del molino y la profundidad de la rosca, si corresponde, y pruebe sus especificaciones al final - asegúrese de que el número de programación sea adecuado.

«Ingeniero senior de tuberías, Eng-Tips Forum

Programe 40 Dimensiones de tubería y tabla de espesor de pared

Cada dimensión de la siguiente tabla se toma directamente de ASME B36.10M y se compara con tres manuales de ingeniería separados. El diámetro exterior permanece constante para cada tamaño nominal, independientemente del cronograma, solo cambia el espesor de la pared, lo que a su vez determina el diámetro interior y la longitud estándar.

¿cuál es el espesor de la pared de la tubería Schedule 40?

“El espesor de pared ñan es un valor uniforme para un tamaño y presión determinados, aunque puede variar para diferentes tamaños nominales de tubería . Una tubería de Lista 40 de 1/2 ” tiene una pared de 0,109 « (2,77 mm) de espesor, mientras que una tubería de Lista 40 de 4 « tiene una pared de 0,237 « (6,02 mm) de espesor y una tubería de 12 « mide 0,406 « (10,31 mm) de espesor... A medida que aumentan los tamaños, deben hacerlo en proporción al aumento de presión que la tubería está diseñada para soportar, con una relación proporcional entre capacidad de presión y diámetro”

Peso de tubería Sch 40 por pie

El peso/pie lineal es importante para cálculos de ingeniería, envíos y elevadores de grúas. Aquí está el peso de los tamaños más populares, para una referencia rápida:

Una referencia de peso completa para todos los horarios, tamaños nominales y longitudes estándar está disponible en nuestro peso de la tubería por pie página.

Clasificaciones de presión y límites de temperatura

Para tuberías de acero al carbono de la Lista 40 (SCH40), las clasificaciones de presión se basan en el tamaño de la tubería, la ley del material y la temperatura de funcionamiento. Presión de trabajo máxima permitida a temperatura ambiente para Tubería A106 Grado B, basado en el cálculo por ASME B31.3, sin considerar el margen de corrosión y el factor de calidad de 1,0 para tuberías acabadas en caliente son:

Estas clasificaciones de temperatura son válidas hasta aproximadamente 100 F (38 C). A medida que aumenta la temperatura, la tensión permitida de una tubería de acero al carbono disminuye y es necesario reducir la presión nominal. Según ASME B31.3, la tensión permitida para la tubería A106 Grado B es de 20 000 psi (138 MPa) hasta 400 F (204 C), pero se reduce a alrededor de 17 100 psi (118 MPa) a 500 F (260 C) y 8700 psi (60 MPa) a 600 F (316 C).

Esto significa que una tubería con una presión nominal de 2581 psi (17,8 MPa) cuando se usa a temperatura ambiente solo podría soportar aproximadamente 1123 psi (7,74 MPa) a 600 F (316 C).

Las tolerancias de fabricación también tendrán un efecto sobre la capacidad de presión en la práctica. ASTM A106 permite una tolerancia al espesor de la pared de -12,5%, por lo tanto, una tubería especificada como de 0,237 « de espesor podría medir tan delgado como 0,207 « del molino. Tenga esto en cuenta para todos los cálculos de presión, junto con cualquier condición de servicio permitida para la corrosión.

Anexo 40 frente a Anexo 80: Cuándo utilizar cada uno

Incluso entre el Anexo 40 y el Anexo 80, las opciones de especificación son una de las más comunes en el campo del diseño de tuberías. El diámetro exterior de ambos programas es el mismo para un NPS específico ñan la diferencia entre ellos es el espesor de la pared. La tubería de la Lista 80 tiene más metal dentro de la misma envoltura de diámetro exterior, por lo que tiene una pared de mayor espesor y un diámetro/diámetro más pequeño. y pesa más y puede soportar más presión.

¿cuál es la diferencia entre el acero al carbono de las Listas 40 y 80?

El espesor de la pared, el peso, el diámetro interno y la capacidad de presión cambian entre estos dos programas. Para una tubería de 4 «, el Anexo 80 aumenta el espesor de la pared en 0,100 « con respecto al Anexo 40, aumentando la capacidad de presión máxima de trabajo en aproximadamente 1100psi, pero disminuyendo el diámetro en 0,200 « y agregando aproximadamente 39% más de peso por pie. El costo varía de 30% a 50% más, según el tamaño y la cantidad.

Marco de decisión “ Selección de programación por condición de servicio:

Aquí hay una regla general rápida: cuando la presión operativa máxima se mantiene por debajo de 60% de la tensión permitida según ASME B31.3 a su temperatura máxima de servicio, el Anexo 40 es suficiente. Esta “regla general” ahorra fácilmente a muchos proyectos sobrediseñados y sobreespecificados.

En varias ocasiones, un gerente de proyecto especificó el Anexo 80 para un bucle de glicol de 110 psig a 50 C. El cálculo de tmin indicó que el Anexo 40 tenía un margen de 4:1 en esas condiciones. La sobreespecificación agregó material adicional por valor de $14,000 dólares para el proyecto y dos días de trabajo de soldadura, sin ningún beneficio para la integridad del sistema.

« Ingeniero de tuberías, discusión del foro Eng-Tips sobre programación de tuberías

Los estándares de los gasoductos se definen en 49 CFR Parte 192. Esta regulación federal define requisitos mínimos de espesor de pared según la clase de ubicación, el factor de diseño y la presión operativa máxima (MAOP). Para redes de distribución que funcionan a menos de 60 psig, las tuberías de 2 « y 3 « de la Lista 40 generalmente satisfacen ubicaciones de Clase 1 y Clase 2.

Normas ASTM y grados de materiales

No todas las tuberías de carbono del Anexo 40 constituyen un recipiente a presión aceptable. Existen tres estándares principales de fabricación de tuberías y cada uno tiene sus propios requisitos de procedimiento y prueba. Lograr una clasificación de presión combinada y un código de especificación incorrectos pone en riesgo el cumplimiento del código.

Aquí hay un hecho sorprendente: la tubería A500 Grado B tiene un límite elástico más alto que la especificación de tubería A53 Grado B (42ksi vs 35ksi), pero no está aprobada para el servicio de presión. La razón de esto son las técnicas de fabricación y prueba. El A500 se puede conformar en frío y probar solo para determinar su capacidad de carga estructural (no recibe pruebas de presión hidrostática ni pruebas de aplanamiento seleccionadas para simular el servicio de presión del proceso, y no hay pruebas obligatorias según ASME B31.3). Instituto de Tubos de Acero presenta una excelente comparación de las diferencias en las pruebas.

Decidir entre los grados A53 y A106 es un problema de temperatura. Si la temperatura se mantiene por debajo de aproximadamente 400 F, cualquiera de los dos funcionará (muchas tuberías Mills de doble certificación tanto para A53 como para A106, ya que los perfiles químicos y mecánicos son lo suficientemente similares a temperaturas más bajas). Si la temperatura de funcionamiento supera los 400 F, está disponible la especificación de prueba más rigurosa de A106.

El tipo de fabricación también es importante. La tubería ERW tiene una “costura” de soldadura longitudinal que a veces inhibe su vida útil a la fatiga, especialmente con ciclos intensos o corrosión severa. La tubería sin costura no tiene soldadura longitudinal y, a menudo, se selecciona para tuberías de procesos críticos. Baling Steel suministra tanto en A106 Grado B para alta temperatura como alta presión.

Aplicaciones comunes de las tuberías de acero al carbono de la Lista 40

Las tuberías de acero al carbono de la Lista 40 se encuentran en casi todas las ramas de la fabricación y la construcción. A continuación se presentan algunas aplicaciones comunes y su grado y código ASTM más adecuados.

Imagine un submarino de plomería que propone construir la tubería principal de agua en un edificio comercial remodelado de la década de 1960 utilizando la siguiente tubería:

2x Tubería Horario 40 A53 Grado B Galvanizada en caliente

Dado que su habitual compañero fontanero no hará el descanso, cree que puede jugar al juego de la inmersión en caliente y tal vez reducir su margen en uno o dos dólares. El revestimiento galvanizado durará al menos entre 40 y 60 años en un circuito de agua potable, lo que proporcionará una protección contra la corrosión muy superior a la tubería de acero al carbono sin recubrimiento que probablemente fallará en un plazo de 25 a 30 años.

En aplicaciones estructurales como postes para cercas, pasamanos, bolardos y columnas de construcción, A500 Grado B tubo de acero negro es la opción estándar. Tiene la ventaja de un límite elástico mucho mayor (42 000 psi frente a 24 000 psi) que el del A53, lo que lo hace más apropiado para soportar cargas, y también es la opción más barata en situaciones sin contención de presión.

Preguntas frecuentes

¿la lista es de acero al carbono para tuberías 40?

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Normalmente sí. El Anexo 40 describe el espesor de la pared, no el material. La designación de material predeterminada para la tubería de la Lista 40 es acero con bajo contenido de carbono (ASTM A53/A106), aunque otros materiales, como el acero inoxidable y el PVC, también cumplen con este estándar.

¿cuáles son los problemas comunes con las tuberías de acero al carbono?

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La corrosión «Externa/Interna” es la principal preocupación. El ataque galvánico también se produce en las conexiones a diferentes metales. Los recubrimientos y la protección catódica son soluciones a la mayoría de los sucesos.

¿Cuánto peso puede contener una tubería de acero de 40?

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Eso depende más o menos del tramo, la condición de soporte y la orientación. Un estadio de béisbol: la tubería A53 Grado B de 1 « se extiende por 4 ′ y puede soportar una carga de 300 lb en la mitad del tramo antes de desviarse permanentemente. Consulte las tablas AISC para conocer las clasificaciones exactas.

¿Qué es una tubería de acero al carbono?

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Acero para tuberías de acero al carbono con carbono de 0,05% a 0,25%, ya sea acabado en caliente o soldado por resistencia eléctrica. (servicio a presión, LED) para servicio a presión (calderas, tuberías, tuberías de proceso) siguiendo las especificaciones de ASTM A53 o ASTM A106, y para servicio estructural (pasamanos, bolardos, columnas) siguiendo ASTM A500. Horarios del 5 al 160, siendo el Anexo 40 el espesor de stock más común. El uso de tuberías de acero al carbono es posible desde el servicio criogénico (A333 Grado 6) hasta 425C antes de que la grafitización se convierta en un problema.

¿se puede roscar una tubería de acero al carbono de la lista 40?

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Sí, para NPS 1/2 « a 4 « según ASME B1.20.1 (estándar NPT). Por encima del tamaño nominal de 4 «, las conexiones soldadas reemplazan la rosca porque cortar roscas en el diámetro exterior más grande elimina demasiado metal de la pared y reduce la presión nominal por debajo de los niveles aceptables.

¿cuál es la diferencia entre tubería de acero y tubo de acero?

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Las dos convenciones más comunes de la industria son: 1. la tubería utiliza una designación de tamaño nominal de tubería (NPS) con cronogramas estandarizados para el espesor de la pared; 2. El tubo utiliza una especificación para el diámetro exterior medido real con designaciones de pared en pulgadas manométricas o decimales. La tubería se utiliza en una aplicación con presión nominal con fluidos, mientras que el tubo es adecuado para cargas estructurales, productos complejos ensamblados mecánicamente e intercambiadores de calor donde la precisión dimensional es más importante que la presión nominal máxima. Las diferencias de practicidad entre los dos incluyen: las roscas de la tubería cumplen con los estándares NPT, ‘tubo’ se refiere a la conexión resultante, como el accesorio de compresión, el accesorio de ensanchamiento y la soldadura orbital; mientras que un producto comprado como ‘tubo de 4 pulgadas’ es completamente diferente a un producto etiquetado como “tubo de 4 pulgadas”, en el sentido de que el tubo tendrá una DO de 4.000 « y la tubería tendrá una DO de 4.500 « (124,1 mm).