Tuyau en acier au carbone Sch 40 : dimensions, poids et niveaux de pression [2026]

Le tuyau en acier au carbone sch 40 est de loin l'épaisseur de paroi la plus couramment spécifiée pour les applications de tuyauterie commerciale et industrielle partout en Amérique du Nord, intentionnelle ou non, l'annexe 40 fournira l'équilibre entre la capacité de pression, le poids et le coût pour la plupart des systèmes de tuyauterie fonctionnant en dessous de 2 500 PSI. Cette note couvre les dimensions, les cotes de pression confirmées, les variations de qualité des matériaux et la logique qui rend une spécification correcte au lieu de coûteuse.

Qu'est-ce que le tuyau en acier au carbone de l'annexe 40 ?

Un programme de tuyaux est un indice non dimensionnel du rapport entre l'épaisseur de paroi et la capacité de pression à une contrainte admissible donnée. La variation du rapport peut être suivie à partir d'une forme brute de la formule de Barlow et perçue comme une série de nombres attribués par l'ASME pour organiser les spécifications des tuyaux.

Derrière chaque numéro d'horaire se cache une formule directrice :

SCH = 1 000×(P /S)

Où P est la pression de service en PSI et S la contrainte admissible du matériau de paroi de tuyau en PSI, alors une désignation de l'annexe 40 équivaut à une épaisseur de paroi donnée pour chaque taille de tuyau nominale (Nominal Pipe Size) pas une dimension fixe Par exemple, un tuyau NPS 2 Schedule 40 a une épaisseur de paroi de 0,154 pouces, alors qu'un tuyau NPS 6 est de 0,280.

36.10 M définit 14 plannings pour les tuyaux en acier au carbone et allié : 5, 5 S, 10, 10 S, 20, 30, 40 S, 60, 80, 80 S, 100, 120, 140, 160. Pipe Nominal Pipe Size (NPS) 1/8 à NPS 10 comparer le planning 40 au Standard Weight (STD) et peut être indiscernable Pour les diamètres plus grands, le planning 40 diffère du STD et cela peut être une source de frustration avec les spécificateurs temporels.

La confusion de votre tuyau est probablement due à la comparaison d'un tuyau à l'autre. Le tuyau utilise une désignation de taille nominale du tuyau (NPS) pour les diamètres, où le nombre fait référence à une dimension extérieure approximative inférieure à NPS 14. Le tube est spécifié par des mesures extérieures réelles en jauge, en pouces décimaux ou par d'autres références constantes.

Pourquoi est-il appelé Schedule 40 Pipe ?

40“ de nomenclature La 40” de la nomenclature provient de l'ASME B36.10 M, qui fait référence à une désignation d'épaisseur de paroi non dimensionnelle Le nombre 40 désigne le rapport pression sur contrainte multiplié par 1 000, mais n'indique pas directement une mesure de pression, de poids ou d'épaisseur En factorisant les conventions de dénomination utilisées par les fabricants pour référencer les catégories“Standard Weight,” “Extra-Strong” et “Double Extra-Strong” est aussi simple que la conversion en formule.

Le numéro de planning ne doit pas être utilisé seul pour empêcher les calculs. Comme le dictent les calculs de tuyaux Min, exécutez les calculs d'épaisseur minimale conformément aux codes ASME B31.3 ou B31.1, tenez dûment compte de la tolérance à la corrosion, de la tolérance du broyeur, de la profondeur du filetage, le cas échéant et prouvez vos spécifications à la fin. assurez-vous que le numéro de planning est adéquat.

ingénieur principal en tuyauterie, Eng-Tips Forum

Tableau des dimensions des tuyaux et de l'épaisseur des murs de l'annexe 40

Chaque dimension dans le tableau ci-dessous est directement tirée de l'ASME B36.10 M et vérifiée par rapport à trois manuels d'ingénierie distincts Le diamètre extérieur reste constant pour chaque taille nominale, quel que soit le calendrier. Seule l'épaisseur de paroi change, ce qui détermine à son tour le diamètre intérieur et la longueur standard.

Quelle est l’épaisseur du mur des tuyaux de l’annexe 40 ?

“L'épaisseur de paroi (”Wall thickness) est une valeur uniforme pour une taille et une pression données, bien qu'elle puisse varier pour différentes tailles nominales de tuyaux Un tuyau de l'annexe 40 de 1/2 « a une paroi de 0,109 » (2,77 mm) d'épaisseur tandis qu'un tuyau de l'annexe 40 de 4 « a une paroi de 0,237 » (6,02 mm) d'épaisseur et un tuyau de 12 « mesure 0,406 » (10,31 mm) d'épaisseur... À mesure que les tailles augmentent, elles devraient le faire proportionnellement à l'augmentation de la pression, le tuyau est conçu pour résister, le tuyau, avec une relation proportionnelle à la capacité de la capacité de”.”

Poids du tuyau Sch 40 par pied

Le poids/fi linéaire est important pour les calculs d'ingénierie, l'expédition et les élévateurs de grue. Voici le poids des tailles les plus populaires, pour une référence rapide :

Une référence de poids complète pour tous les horaires, tailles nominales et longueurs standard est disponible sur notre poids du tuyau par pied page.

Évaluations de pression et limites de température

Pour les tuyaux en acier au carbone de l'annexe 40 (SCH40), les cotes de pression sont basées sur la taille des tuyaux, la qualité du matériau et la température de fonctionnement. Pression de service maximale admissible à température ambiante pour Tuyau A106 de catégorie B, [traduction], d'après le calcul par ASME B31.3, sans tenir compte de la tolérance à la corrosion et du facteur de qualité de 1,0 pour les tuyaux finis à chaud, voici :

Ces valeurs nominales de température sont valables jusqu'à environ 100 F (38 C).À mesure que la température augmente, la contrainte admissible d'un tuyau en acier au carbone diminue et la pression nominale doit être dératée Selon l'ASME B31.3, la contrainte admissible pour le tuyau A106 de qualité B est de 20 000 psi (138 MPa) jusqu'à 400 F (204 C), mais elle est dératée à environ 17 100 psi (118 MPa) à 500 F (260 C) et 8 700 psi (60 MPa) à 6000 C.

Cela signifie qu'un tuyau avec une pression nominale de 2 581 psi (17,8 MPa) lorsqu'il est utilisé à température ambiante ne peut supporter qu'environ 1 123 psi (7,74 MPa) à 600 F (316 C).

Les tolérances de fabrication auront également un effet sur la capacité de pression dans la pratique. ASTM A106 autorise une tolérance d'épaisseur de paroi de -12,5%, par conséquent un tuyau spécifié comme 0,237 « d'épaisseur pourrait mesurer aussi mince que 0,207 » hors du broyeur. Prenez cela en considération pour tous les calculs de pression, ainsi que toute tolérance à la corrosion dans les conditions de service.

Annexe 40 vs Annexe 80 : Quand utiliser chacune

Même entre l'annexe 40 et l'annexe 80, les choix de spécifications sont l'un des plus courants dans le domaine de la conception des tuyauteries Le diamètre extérieur des deux annexes est le même pour un NPS spécifique ; la différence entre elles est l'épaisseur de paroi Le tuyau de l'annexe 80 a plus de métal dans la même enveloppe OD, donc une paroi de plus grande épaisseur et un alésage/une dia plus petit et peut peser plus et peut prendre plus de pression.

Quelle est la différence entre l’acier au carbone des annexes 40 et 80 ?

L'épaisseur de paroi, le poids, le diamètre interne et la capacité de pression changent tous entre ces deux programmes Pour un tuyau de 4 po, l'annexe 80 augmente l'épaisseur de paroi de 0,100 po par rapport à l'annexe 40, augmentant la capacité de pression de service maximale d'environ 1 100 psi, mais diminuant l'alésage de 0,200 po et ajoutant environ 391TP3 T de poids supplémentaire par pied Le coût varie de 301TP3 T à 501TP3 T de plus, en fonction de la taille et de la quantité.

Cadre de décision Sélection par condition de service :

Voici une règle empirique rapide : lorsque la pression de fonctionnement maximale reste inférieure à 601TP3 T de la contrainte admissible par ASME B31.3 à votre température de service maximale, l'annexe 40 est suffisante. Cette règle de commande de pouce permet d'économiser facilement de nombreux projets surconçus et surspécifiés.

À plusieurs reprises, nous avons demandé à un chef de projet de spécifier l'annexe 80 pour une boucle de glycol de 110 psig à 50 C. Le calcul de tmin indiquait que l'annexe 40 avait une marge de 4 :1 à ces conditions. Une surspécification ajoutait un $14 000 dollars supplémentaire de matériau pour le projet et deux jours de main-d'œuvre de soudage, sans aucun avantage pour l'intégrité du système.

ingénieur Pip, discussion du Forum Eng-Tips sur la planification des canalisations

Les normes relatives aux gazoducs de carburant sont définies dans 49 CFR partie 192. Ce règlement fédéral définit les exigences d'épaisseur minimale de paroi en fonction de la classe d'emplacement, du facteur de conception et de la pression de service maximale (MAOP).Pour les conduites de distribution fonctionnant à moins de 60 psig, les conduites des annexes 40 2 « et 3 » satisfont généralement aux emplacements des classes 1 et 2.

Normes ASTM et qualités des matériaux

Tous les tuyaux en carbone de l'annexe 40 ne constituent pas un récipient sous pression acceptable Il existe trois normes principales de fabrication de tuyaux, et chacun a ses propres exigences en matière de procédures et d'essais L'obtention d'une mauvaise cote de pression combinée et d'un code de spécification met en péril la conformité au code.

Voici un fait surprenant : le tuyau A500 de qualité B a une limite d'élasticité plus élevée que la spécification du tuyau A53 de qualité B (42 ksi contre 35 ksi), mais n'est pas approuvé pour le service sous pression. La raison en est que les techniques de fabrication et de test A500 peuvent être formées à froid et testées uniquement pour la capacité de charge structurelle (il ne reçoit aucun test de pression hydrostatique ni aucun test d'aplatissement sélectionnés pour simuler le service de pression du processus, et aucun test obligatoire selon ASME B31.3). Institut des tubes en acier présente une excellente comparaison des différences dans les tests.

Décider entre les qualités A53 et A106 est un problème de température. Si la température reste inférieure à environ 400 F, l'un ou l'autre fonctionnera avec des tuyaux à double certification de nombreux Mills pour l'A53 et l'A106, puisque les profils chimiques et mécaniques sont suffisamment similaires à des températures plus basses. Si la température de fonctionnement dépasse 400 F, les spécifications de test plus rigoureuses de l'A106 sont disponibles.

Le type de fabrication est également important. Le tuyau ERW a une soudure longitudinale qui inhibe parfois sa durée de vie en fatigue, en particulier avec un cycle intensif ou une corrosion sévère. Le tuyau sans soudure n'a pas de soudure longitudinale et est souvent sélectionné pour les canalisations de processus critiques. Alimentations en acier à balancer à la fois en A106 Grade B pour haute température et haute pression.

Demandes courantes de tuyaux en acier au carbone de l'annexe 40

Les tuyaux en acier au carbone de l'annexe 40 sont présents dans presque toutes les branches de la fabrication et de la construction. Voici quelques applications courantes ainsi que leur qualité et leur code ASTM les plus appropriés.

Imaginez un sous-marin de plomberie proposant de construire la conduite d'eau principale dans un bâtiment commercial remodelé des années 1960 en utilisant le tuyau suivant :

2 x annexe 40 A53 Tuyau de qualité B galvanisé à chaud

Étant donné que son partenaire plombier habituel ne fera pas la pause, il pense qu'il peut jouer au jeu à chaud et peut-être glisser sa marge d'un dollar ou deux. Le revêtement galvanisé durera au moins 40 à 60 ans dans une boucle d'eau potable, offrant une protection contre la corrosion largement supérieure aux tuyaux en acier au carbone non revêtus qui tomberont très probablement en panne d'ici 25 à 30 ans.

Dans les applications structurelles telles que les poteaux de clôture, les mains courantes, les bornes et les colonnes de construction, A500 Grade B tuyau en acier noir est le choix standard Il a l'avantage d'une limite d'élasticité beaucoup plus élevée (42 000 psi contre 24 000 psi) que celle de l'A53, ce qui le rend plus approprié pour les charges de roulement, et constitue également le choix le moins cher dans les situations de confinement sans pression.

Questions fréquemment posées

Le calque 40 est-il en acier au carbone ?

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En règle générale, oui. L'annexe 40 décrit l'épaisseur du mur, et non le matériau La désignation par défaut du matériau pour le tuyau de l'annexe 40 est l'acier à faible teneur en carbone (ASTM A53/A106), bien que d'autres matériaux, comme l'acier inoxydable et le PVC, répondent également à cette norme.

Quels sont les problèmes courants avec les tuyaux en acier au carbone ?

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CorrosionExternal/Internalis l'attaque primaire Galvanique a lieu aux connexions à différents métaux également Les revêtements et la protection cathodique sont des solutions à la plupart des occurrences.

Combien de poids peut planifier 40 tuyaux en acier ?

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Cela dépend à peu près de la portée, de l'état du support et de l'orientation Un stade approximatif : un tuyau A53 de catégorie B de 1 « s'étend sur 4′ et peut supporter une charge de 300 lb à mi-portée avant de dévier définitivement Vérifiez les tableaux AISC pour connaître les évaluations exactes.

Qu'est-ce qu'un tuyau en acier au carbone ?

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Acier de tuyau en acier au carbone avec 0,05% à 0,251TP3 T carbone, soit fini à chaud, soit soudé par résistance électrique. (service sous pression, led) pour le service sous pression (chaudières, canalisations, tuyauterie de procédé) suivant les spécifications de ASTM A53 ou ASTM A106, et pour le service de structure (voies de mains, bornes, colonnes) suivant ASTM A500. (horaires de 5 à 160, l'annexe 40 représentant l'épaisseur de stock la plus courante L'utilisation de tuyaux en acier au carbone est possible du service cryogénique, (A333 Grade Grade 6,) au graphique 425 C avant que le problème ne devienne un problème de graphitisation.

Le tuyau en acier au carbone de l'annexe 40 peut-il être fileté ?

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Oui, pour NPS 1/2 « thru 4 » par ASME B1.20.1 (norme NPT).Au-dessus de la taille nominale de 4 « , les connexions soudées remplacent le filetage car couper les fils dans le plus grand diamètre extérieur élimine trop de métal de paroi et fait chuter la pression nominale en dessous des niveaux acceptables.

Quelle est la différence entre le tuyau en acier et le tube en acier ?

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Les deux conventions industrielles les plus courantes sont : 1. le tuyau utilise une désignation de taille nominale du tuyau (NPS) avec des calendriers standardisés pour l'épaisseur de paroi ; 2. le tube utilise une spécification pour le diamètre extérieur réellement mesuré avec des désignations de paroi en pouces manométriques ou décimaux. Le tuyau est utilisé dans une application à pression nominale avec des fluides, tandis que le tube convient aux charges structurelles, aux produits complexes assemblés mécaniquement et aux échangeurs de chaleur où la précision dimensionnelle est plus importante que la pression nominale maximale. Les différences de praticité entre les deux incluent : les filetages de tuyau adhèrent aux normes NPT, ‘ tube ’ fait référence au raccord résultant tel que le raccord de compression, le raccord évas de 40, le tube OD‘.