Tabella delle dimensioni dei tubi in acciaio: conversione NB, DN, pollici e millimetri

Introduzione ai sistemi di dimensionamento dei tubi

Il dimensionamento dei tubi può creare confusione perché esistono più sistemi di denominazione in uso a livello globale. Il foro nominale (NB) è la designazione basata su pollici-utilizzata principalmente in Nord America e nelle regioni che seguono gli standard statunitensi. Il diametro nominale (DN) è l'equivalente metrico utilizzato negli standard europei e ISO. Sia NB che DN si riferiscono alla dimensione nominale, non al diametro esterno effettivo (OD). Questa distinzione è fondamentale: un tubo da 4 pollici (NB 4" o DN 100) ha un diametro esterno effettivo di 114,3 mm (4,5 pollici), non di 100 mm o 4 pollici.

L'origine di questa discrepanza risiede nello sviluppo storico del dimensionamento dei tubi. I primi tubi in ghisa erano dimensionati in base al loro diametro interno approssimativo e la dimensione nominale era ereditata da queste dimensioni storiche. I moderni tubi in acciaio hanno diametri esterni standardizzati indipendentemente dallo spessore della parete, il che significa che la dimensione nominale è semplicemente un'etichetta che non corrisponde più ad alcuna dimensione effettiva. Ad esempio, sia il tubo SCH 40 che quello SCH 80 4-pollici hanno lo stesso diametro esterno di 114,3 mm, ma diametri interni diversi a causa delle differenze di spessore della parete.

Tabella completa di conversione delle dimensioni dei tubi

Foro piccolo: da 1/2" (DN15) a 4" (DN100)

Foro medio: da 5" (DN125) a 12" (DN300)

Foro grande: da 14" (DN350) a 48" (DN1200)

Tieni presente che per 14" e oltre, la dimensione nominale in pollici equivale al diametro esterno effettivo in pollici a causa di una modifica nel sistema di dimensionamento per tubi di diametro-grande. Questo perché i tubi di diametro-grande utilizzano in genere il diametro esterno effettivo come designazione nominale.

NB vs DN vs pollici: conversione di tre sistemi di etichettatura

La conversione tra NB (pollici) e DN (mm) segue una semplice relazione approssimativa: DN=25 x NB (pollici). Ad esempio,=DN50 da 2 pollici (2 x 25),=DN100 da 4 pollici (4 x 25),=DN150 da 6 pollici (6 x 25) e=DN200 da 8 pollici (8 x 25). Questa approssimazione è sufficientemente precisa per scopi pratici, sebbene i valori DN esatti siano standardizzati nella norma ISO 6708. Il sistema in pollici utilizza designazioni in pollici frazionarie e decimali (1/2", 3/4", 1", 1-1/2", 2", 3", 4", 6", 8", 10", 12", ecc.), con dimensioni superiori a 14" che in genere utilizzano il diametro esterno effettivo in pollici. Nel sistema standard GB cinese, viene utilizzato quasi esclusivamente il DN, sebbene nel commercio internazionale siano comprese le designazioni in pollici.

Spiegazione del diametro esterno del tubo (OD).

Una caratteristica critica del sistema di dimensionamento dei tubi è che il diametro esterno rimane costante per una data dimensione nominale, indipendentemente dallo spessore della parete. Ciò significa che un tubo SCH 40 da 4- pollici e un tubo SCH 80 da 4 pollici hanno esattamente lo stesso diametro esterno (114,3 mm), ma diametri interni diversi a causa dei diversi spessori delle pareti. Questo design a diametro esterno fisso consente l'uso di raccordi, flange e valvole standard per qualsiasi programma della stessa dimensione nominale. Le tolleranze dimensionali per il diametro esterno sono specificate in ASME B36.10 (acciaio al carbonio) e B36.19 (acciaio inossidabile), tipicamente ±1% per dimensioni fino a 48".

Principi ingegneristici per il dimensionamento dei tubi

La scelta della dimensione del tubo nella progettazione ingegneristica bilancia i requisiti di flusso con la caduta di pressione e i costi. Portate più elevate richiedono diametri maggiori per mantenere la velocità del flusso entro limiti accettabili. Per i sistemi liquidi, le velocità di progettazione tipiche sono 1-3 m/s, mentre per i sistemi a gas, le velocità possono raggiungere 15-30 m/s a seconda della pressione e dell'applicazione. La relazione tra portata, velocità e diametro è: Q=A x V, dove Q è la portata, A è l'area della sezione trasversale e V è la velocità. La caduta di pressione aumenta esponenzialmente con la velocità (equazione di Darcy-Weisbach), quindi l'aumento del diametro del tubo riduce il fabbisogno energetico di pompaggio ma aumenta i costi di materiale e installazione. La dimensione ottimale del tubo riduce al minimo il costo totale del ciclo di vita.

Calcolo del peso del tubo

Il peso del tubo d'acciaio per unità di lunghezza viene calcolato utilizzando la formula: W=(OD - WT) x WT x 0,02466, dove W è in kg/m, OD è il diametro esterno in mm e WT è lo spessore della parete in mm. Il fattore 0,02466 rappresenta la densità dell'acciaio (7850 kg/m3). Ad esempio, un tubo SCH 40 da 4 pollici (DE 114,3 mm, peso 6,02 mm) ha un peso unitario di (114.3 - 6.02) x 6,02 x 0.02466=16.08 kg/m. Per l'acciaio inossidabile la densità è leggermente superiore (7930 kg/m3), quindi il fattore diventa 0,02491. Questo calcolo del peso è essenziale per i calcoli del carico strutturale, della logistica dei trasporti e del costo dei materiali.

Differenze di dimensioni tra gli standard

Sebbene ASME B36.10 e B36.19 siano gli standard di dimensionamento dei tubi più ampiamente citati, altre regioni utilizzano standard diversi. EN 10220 ed EN 1127 definiscono le dimensioni dei tubi europei con DE metrici che possono differire leggermente dai valori ASME per alcune dimensioni. JIS G3452 e G3454 utilizzano dimensioni di tubi giapponesi che generalmente seguono le OD ASME ma hanno programmi di spessore delle pareti diversi. GB/T 17395 e GB/T 8163 definiscono le dimensioni dei tubi cinesi, che per le dimensioni più comuni si allineano agli standard ASME. Specificare sempre lo standard in vigore quando si ordina un tubo per un progetto, poiché il collegamento di tubi di standard diversi può causare discrepanze dimensionali.

Come richiedere la dimensione del tubo

Quando si richiede un preventivo, specificare sempre: dimensione nominale (NB o DN), pianificazione del tubo (ad esempio SCH 40), qualità del materiale (ad esempio A106 Gr.B), lunghezza (casuale o fissa, in genere 6 m o 12 m) e standard applicabile (ASTM, EN, JIS o GB). Per le dimensioni non-standard, fornisci il diametro esterno effettivo e lo spessore della parete richiesti. ManufacturerPipe fornisce tubi da 1/2" a 48" in tutte le programmazioni standard e può ospitare dimensioni non-standard per progetti speciali.

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