¿Qué es el diámetro nominal (DN) en los tubos de acero?

Diámetro nominal (DN) es un término universalmente reconocido que se utiliza para dimensionar tuberías, tubos de acero, válvulas y otros componentes.

El diámetro nominal (DN) no es una dimensión real; es simplemente un valor numérico utilizado para el etiquetado normalizado y para facilitar la selección.

Diámetro nominal frente a diámetro interior

ND se refiere al diámetro nominal, normalmente medido en pulgadas o mm, y representa el tamaño nominal de los tubos de acero, no las dimensiones reales.

El diámetro interior (DI) es el diámetro real de transporte de fluido de un tubo, tubería de acero o accesorio de tubería, medido en pulgadas o mm. Es una dimensión física que puede medirse.

Para tubos de acero, a la misma presión, cuanto mayor sea el diámetro interior, mayor será el volumen de fluido que puede pasar por unidad de tiempo.

Diferencia entre NB y NPS

¿Qué es el diámetro nominal?

NB significa Diámetro Nominal y se utiliza principalmente en Europa o como norma internacional. NB se utiliza principalmente en sistemas de fluidos para indicar el diámetro de las tuberías. No representa las dimensiones físicas reales, y la unidad suele expresarse en milímetros.

¿Qué es el NPS (tamaño nominal de tubería)?

NPS son las siglas de Nominal Pipe Size, un término de uso común en el mercado norteamericano. Se refiere a la clasificación del diámetro exterior nominal de una tubería y se utiliza en las normas de dimensionamiento de tuberías de acero, con medidas dadas en pulgadas. Por ejemplo, una tubería de acero NPS 2 ( 2″diámetro nominal) tiene un diámetro exterior real de 2,375 pulgadas (≈60,3 mm).

Comparación entre NB y NPS

NB se utiliza más comúnmente para diámetros de tuberías de fluidos y se utiliza principalmente en el diseño de ingeniería de fluidos. El NPS hace mayor hincapié en las dimensiones estándar de los tubos y en las calidades estándar de los tubos de acero, y se utiliza en la fabricación y selección de tubos.

Sin embargo, NB es esencialmente el mismo concepto que NPS (Nominal Pipe Size); ambos se refieren a dimensiones nocionales utilizadas para identificar especificaciones de tuberías y facilitar la comunicación, en lugar de dimensiones reales.

 Además, cada valor NPS corresponde a un valor NB específico.

NPS (pulgadas) NB correspondiente (pulgadas/mm) OD(pulgadas/mm)
1/8 6 NB / 6 mm 0.405 / 10.3
1/4 8 NB / 8 mm 0.540 / 13.7
3/8 10 NB / 10 mm 0.675 / 17.1
1/2 15 NB / 15 mm 0.840 / 21.3
3/4 20 NB / 20 mm 1.050 / 26.7
1 25 NB / 25 mm 1.315 / 33.4
1 1/4 32 NB / 32 mm 1.660 / 42.2
1 1/2 40 NB / 40 mm 1.900 / 48.3
2 50 NB / 50 mm 2.375 / 60.3
2 1/2 65 NB / 65 mm 2.875 / 73.0
3 80 NB / 80 mm 3.500 / 88.9
3 1/2 90 NB / 90 mm 4.000 / 101.6
4 100 NB / 100 mm 4.500 / 114.3
5 125 NB / 125 mm 5.563 / 141.3
6 150 NB / 150 mm 6.625 / 168.3
8 200 NB / 200 mm 8.625 / 219.1
10 250 NB / 250 mm 10.750 / 273.1
12 300 NB / 300 mm 12.750 / 323.9
14 350 NB / 350 mm 14.000 / 355.6
16 400 NB / 400 mm 16.000 / 406.4
18 450 NB / 450 mm 18.000 / 457.0
20 500 NB / 500 mm 20.000 / 508.0
24 600 NB / 600 mm 24.000 / 609.6

- NPS (Nominal Pipe Size) se expresa en pulgadas.

- El NB (diámetro nominal) puede expresarse en pulgadas o en los milímetros correspondientes. En las normas norteamericanas, NPS y NB no son exactamente equivalentes; expresar NB en milímetros es más intuitivo.

- El diámetro exterior es el diámetro exterior real del tubo de acero.

Dimensiones de los tubos de acero

Las dimensiones de los tubos de acero incluyen principalmente:

NPS: Diámetro nominal de la tubería

ND / NB: Diámetro nominal

OD (Diámetro exterior): Diámetro exterior real

ID (diámetro interior): Diámetro interior real

Espesor (t): Espesor de la pared; corresponde al esquema

Horarios de tuberías (SCH)

SCH (Schedule Number) es un sistema utilizado para indicar el espesor de pared de los tubos de acero, equivalente al grado de espesor de pared del tubo.

El grado de grosor de la pared determina la resistencia y el diámetro interior del tubo; entre las designaciones más comunes se incluyen ASME / ANSI B36.10/B36.19.

Cuanto mayor sea el valor SCH, más gruesa será la pared, menor el diámetro interior (DI) y mayor la capacidad de soportar presión.

Dimensiones de los tubos de acero Schedule 40/80

NPS (pulgadas) DE (pulg./mm) SCH 40 ID (pulg./mm) SCH 80 ID (pulg./mm)
1/2 0.840 / 21.3 0.622 / 15.8 0.546 / 13.9
3/4 1.050 / 26.7 0.824 / 20.9 0.742 / 18.8
1 1.315 / 33.4 1.049 / 26.6 0.957 / 24.3
1 1/4 1.660 / 42.2 1.380 / 35.0 1.250 / 31.8
1 1/2 1.900 / 48.3 1.610 / 40.9 1.500 / 38.1
2 2.375 / 60.3 2.067 / 52.5 1.939 / 49.3
2 1/2 2.875 / 73.0 2.469 / 62.7 2.323 / 59.0
3 3.500 / 88.9 3.068 / 77.9 2.900 / 73.7
3 1/2 4.000 / 101.6 3.548 / 90.1 3.480 / 88.4
4 4.500 / 114.3 4.026 / 102.3 3.826 / 97.2
5 5.563 / 141.3 5.047 / 128.2 4.981 / 126.5
6 6.625 / 168.3 6.065 / 154.1 5.981 / 151.8
8 8.625 / 219.1 7.981 / 202.7 7.849 / 199.4
10 10.750 / 273.1 9.950 / 252.7 9.782 / 248.5
12 12.750 / 323.9 11.938 / 303.3 11.750 / 298.5
14 14.000 / 355.6 13.938 / 354.1 13.750 / 349.2
16 16.000 / 406.4 15.938 / 404.9 15.750 / 400.1
18 18.000 / 457.0 17.938 / 455.6 17.750 / 450.4
20 20.000 / 508.0 19.938 / 506.3 19.750 / 501.6
24 24.000 / 609.6 23.938 / 607.9 23.750 / 603.3

Los espesores de pared SCH 40 y SCH 80 son los más comunes. En el diseño de ingeniería, si la tubería tiene requisitos de caudal y presión elevados, debe utilizarse el SCH 80 de mayor resistencia; para aplicaciones industriales o de construcción en general, el SCH 40 puede satisfacer los requisitos básicos de resistencia.

Cómo afecta el horario al diámetro nominal y al diámetro interior

SCH afecta sólo al diámetro interior (ID) y no afecta a ND o NPS.

ND, NPS y NB son tamaños nominales normalizados que sirven de designación para los tubos y no cambian con los grados de espesor de pared.

Para el diámetro interior (DI), a medida que aumenta el programa (SCH), aumenta el espesor de la pared (t) y disminuye el DI.

ID = OD - 2 × t

Ejemplo: NPS 2 (diámetro exterior fijo de 60,3 mm)

Horario Espesor de pared t (mm)  Diámetro interior ID (mm)
SCH 40 3.91 52.5
SCH 80 5.54 49.3
SCH 160 8.74 42.8

En las normas sobre tuberías (como ASME B36.10), el diámetro exterior (DE) permanece constante y el grosor de la pared se ajusta mediante SCH para satisfacer diferentes requisitos de ingeniería.

Cómo elegir el diámetro nominal adecuado para su proyecto

Seleccionar el diámetro nominal (DN) adecuado es un paso fundamental en el diseño de tuberías. Afecta directamente a una serie de cuestiones tanto durante la fase inicial de diseño como después de la puesta en funcionamiento de la tubería.

1. Punto clave: ND no representa el tamaño real

En primer lugar, es importante entender que ND / NPS / NB = tamaño nominal, que se utiliza a efectos de selección. ID (diámetro interno) = capacidad de caudal real, que puede utilizarse para los cálculos.

2. Determinación de las necesidades de caudal

En primer lugar, hay que determinar el caudal volumétrico y el tipo de fluido que se va a transportar y, a continuación, establecer la velocidad de flujo económica. Cada fluido tiene una velocidad de flujo que minimiza los costes totales.

Rangos comunes para velocidades de flujo económicas:

Agua y líquidos poco viscosos: 1,0-3,0 m/s

Vapor saturado: 20-40 m/s

Gases a baja presión: 10-20 m/s

Los medios corrosivos o cargados de partículas suelen estar limitados a: ≤ 1,5 m/s

Fórmulas de velocidad de flujo económico y ND

Q = A × v

- Velocidad de flujo v ↑, el área transversal requerida A ↓, y ND ↓.

- La velocidad del flujo v ↓, el área de la sección transversal requerida A↑, y ND ↑.

3. Calcular el diámetro interior (DI) necesario

comprensión del diámetro nominal en tubos de acero nb vs nps diámetro interior 2

Utilizando la fórmula, podemos calcular el diámetro interior teórico y, a continuación, seleccionar el tamaño ND/NPS estándar más próximo.

Nota: Al seleccionar un tamaño, es mejor elegir un tamaño mayor que uno menor para permitir una futura ampliación de la capacidad.

4. Cumplimiento de las limitaciones especiales del proceso

4.1 Los fluidos que contienen partículas sólidas (lodos, aguas residuales) suelen requerir un Diámetro Nominal (DN) de al menos 3 a 4 veces el diámetro máximo de las partículas sólidas.

4.2 Diámetro de la tubería de entrada de la bomba (requisitos de NPSH): El diámetro de la tubería de entrada de la bomba debe ser al menos un tamaño mayor que el de salida. Por ejemplo, si la salida de la bomba es ND80, la entrada debe ser al menos ND100.

5. Considerar factores prácticos de ingeniería

Antes de poner en marcha un proyecto, es esencial tener en cuenta los márgenes de seguridad, las posibles necesidades futuras de ampliación y la optimización de costes.

Por lo general, los márgenes de seguridad se incorporan a razón de 10%-20% por encima del diseño original.

FAQ

¿Qué es el diámetro nominal (DN) en los tubos de acero?

Diámetro nominal (DN): Una “designación” normalizada para los tamaños de las tuberías; no representa el diámetro interior o exterior real y se destina únicamente a fines de selección y diseño.

¿Es lo mismo diámetro nominal que diámetro interior (DI)?

NO.

ND (Diámetro nominal): Una dimensión de referencia que permanece constante

ID (diámetro interior real): Varía con el grosor de la pared; a medida que cambia el grosor de la pared, también lo hace el diámetro interior

La identificación cambia, pero el DN sigue siendo el mismo.

¿Cuál es la diferencia entre NB y NPS?

NB se refiere al diámetro nominal de una tubería, medido en milímetros; no es la dimensión real y se utiliza habitualmente en el Reino Unido.

NPS es una norma de dimensionamiento de tuberías ampliamente utilizada en Norteamérica, que se mide en pulgadas; no se refiere al diámetro exterior o interior real de la tubería, sino que es simplemente una designación de dimensionamiento.

Sin embargo, los dos son conceptos esencialmente equivalentes y se refieren a tuberías de la misma especificación. Por ejemplo, NPS 2 ≈ NB 50.