Introduzione
Quando si lavora con i tubi, si devono rispettare determinate specifiche dimensionali. In diversi settori industriali vengono utilizzate oltre 60 dimensioni di tubi. Sia i professionisti che i tecnici devono conoscere gli standard dimensionali dei tubi. I parametri comunemente utilizzati per le dimensioni dei tubi sono il diametro esterno, il diametro interno e la dimensione nominale del tubo. La comprensione di queste tre misure è fondamentale quando si lavora con i tubi.
In questo articolo non solo discuteremo di questi termini, ma vi forniremo anche una spiegazione completa su come comprendere le tabelle di riferimento dei tubi. Parleremo anche dello standard delle dimensioni nominali dei tubi e ne spiegheremo l'applicazione nel settore.
Tubi vs. tubi
I tubi sono oggetti cilindrici rotondi destinati principalmente al trasporto di materiali liquidi o gassosi. I tubi, invece, hanno forme diverse. Possono essere ovali, circolari, cubici o cuboidali. I tubi supportano principalmente strutture o componenti di telai.
Sia i tubi che le tubazioni sono realizzati in acciaio, rame, PVC o PEX. Mentre i tubi sono classificati in base al diametro esterno, al diametro interno e alla dimensione nominale, i tubi si riconoscono principalmente per il diametro esterno. In termini di costruzione, i tubi sono più rigidi dei tubi e sono più costosi da produrre.
Che cosa significa OD (Outside Diameter)?
Come suggerisce il nome, il diametro esterno di un tubo è la lunghezza del suo diametro misurata da una superficie esterna all'altra. Per misurare il diametro esterno, si legge la distanza tra la sezione trasversale del tubo nel suo complesso.
Il diametro esterno è un elemento critico nella scelta dei tubi perché determina il volume occupato dal tubo. È importante nelle tubature interne, dove la limitazione dello spazio è un problema. Il diametro esterno di un tubo è un fattore cruciale in diversi settori, come le tubature domestiche, gli impianti chimici, il petrolio e il gas e l'irrigazione.
Che cos'è l'ID (Inside Diameter)?
Il diametro interno di un tubo è la distanza diametrale tra le sue superfici interne. A differenza del diametro esterno, lo spessore del tubo non viene preso in considerazione. Sottraendo il diametro esterno dal diametro interno si ottiene la larghezza della parete del tubo.
Il diametro interno è un parametro importante che determina la capacità del tubo. Rappresenta l'area della sezione trasversale disponibile per il flusso di liquido o gas. Il diametro interno di un tubo viene utilizzato per calcolare la portata d'acqua. Di conseguenza, è un parametro critico per la capacità dei tubi nell'industria manifatturiera.
Che cos'è la dimensione nominale del tubo (NPS)?
La dimensione nominale dei tubi è uno standard per le tubazioni nato in Nord America. Fornisce un metodo per indicare le dimensioni dei diversi tubi. Spesso viene erroneamente chiamata National Pipe Size o National Pipe Thread, ma si tratta di concetti distinti. È un numero adimensionale che corrisponde al diametro esterno di un tubo. Non corrisponde direttamente al diametro esterno del tubo: ad esempio, un tubo NPS 2" ha un diametro esterno di 2,375", mentre un tubo NPS 6" ha un diametro esterno di 6,625". Questa disparità è dovuta all'evoluzione dei diversi tipi di tubi. Con l'aumento della disponibilità di dimensioni discrete dei tubi, si è reso necessario distinguere il numero NPS dal diametro interno in base allo standard dello spessore delle pareti.
Il diametro esterno di un tubo può essere determinato consultando il valore NPS e la tabella di riferimento. I valori NPS tra 1/8 e 12 non corrispondono direttamente al diametro esterno. A partire da NPS 14 iniziano ad allinearsi correttamente. Ad esempio, un tubo NPS 16 avrà un diametro esterno di 16" o 406 mm.
Il sistema NPS standardizza le dimensioni dei tubi in tutto il settore. I produttori di tutto il mondo utilizzano il sistema NPS come punto di riferimento per la produzione di tubi. Gli ingegneri strutturali, gli ingegneri civili e i tecnici utilizzano il sistema NPS per trasmettere informazioni e progettare le tubazioni. Il sistema NPS svolge inoltre un ruolo fondamentale nella standardizzazione della produzione di componenti per tubazioni come valvole, flange e altri raccordi.
Qual è il programma dei tubi?
Come l'NPS, anche la tabella dei tubi è una grandezza adimensionale che indica lo spessore delle pareti di un tubo. Le tabelle di riferimento per i tubi utilizzano i numeri NPS e schedule come due parametri per determinare le dimensioni dei tubi. Un valore più alto di schedule corrisponde a un maggiore spessore delle pareti e a una maggiore pressione nominale. Allo stesso tempo, il valore di schedule è inversamente proporzionale alla capacità del tubo, poiché un tubo più sottile può trasportare più materiale di un tubo spesso a parità di OD.
Gli schemi 30, 40, 80 e 120 sono alcuni tipici schemi di tubi. Lo spessore delle pareti dei tubi non rimane costante all'interno di uno specifico schema. Ad esempio, un tubo di sezione 30 con NPS 1 avrà uno spessore di parete di 2,86 mm, ma un tubo di sezione 30 con NPS 2 avrà uno spessore di parete di 3,17 mm. Con l'aumentare della sezione, aumenta anche lo spessore delle pareti. Con la tabella 40, un tubo NPS 6 avrà uno spessore di parete di 7,112 mm, mentre un tubo NPS 9 avrà uno spessore di parete di 8,687 mm.
Come scegliere le dimensioni corrette del tubo per la vostra applicazione
Alcuni aspetti cruciali della valutazione delle dimensioni dei tubi sono i seguenti:
- Considerate la quantità d'acqua che passerà attraverso il tubo, detta anche portata.
- L'area della sezione trasversale è un parametro fondamentale nei calcoli di portata delle tubazioni. Assicuratevi di avere a disposizione un'ampia quantità di dati sul diametro del tubo.
- Nei tubi più piccoli, l'attrito gioca un ruolo significativo nel ritardare il flusso dell'acqua, un aspetto fondamentale nelle installazioni domestiche.
- La lunghezza della condotta è un altro fattore critico, non solo perché richiede più risorse, ma anche perché la pressione dell'acqua si riduce durante il percorso.
Sulla base di queste considerazioni, è possibile pianificare la tecnica di tubazione utilizzando alcuni metodi. Il metodo dell'unità di misura è adatto agli edifici residenziali, ma non è adatto ad applicazioni complesse. Il metodo della velocità dell'acqua richiede più calcoli ma è più versatile. Il metodo delle perdite di carico richiede una preparazione significativa. Si applica alle reti di tubazioni industriali.
Conclusione
Le soluzioni di tubazioni oggi sono diventate piuttosto complesse, ma sono una parte fondamentale di molti settori. Una conoscenza approfondita delle dimensioni dei tubi può consentire a profani, tecnici e ingegneri di contribuire efficacemente al progetto. Essendo uno dei componenti fondamentali della costruzione e del trasporto dei fluidi, non si può sopravvalutare l'importanza di OD, ID e NPS. Vi invitiamo a contattare il nostro team di esperti per avere una guida sulla vostra soluzione di tubazioni preferita.