Tamaño de tubería IPS explicado: diámetros exteriores, equivalentes métricos y elección de accesorios

Dos ajustadores, una bobina de tubería de PVDF de 2 pulg. y una caja de adaptadores de brida DN 50. Todo llega según lo previsto y nada encaja: el tubo mide 60,3 mm de diámetro exterior, mientras que el adaptador está mecanizado para un diámetro exterior de 50 mm. Ninguna etiqueta está mal. Las piezas simplemente pertenecen a dos sistemas de tamaño diferentes, y IPS es el que sorprende a la mayoría de los equipos de proyecto.

Aquí está la respuesta corta primero. IPS (tamaño de tubería de hierro) es una designación nominal norteamericana. A partir de 1/2 pulgada, el número del nombre no coincide ni con el diámetro exterior ni con el orificio. Lo que sí arregla es el diámetro exterior, heredado directamente de la tubería de acero: 1 pulgada IPS siempre tiene un diámetro exterior de 33,4 mm, 2 pulgadas siempre es 60,3 mm, 4 pulgadas siempre es 114,3 mm, sea cual sea el espesor de la pared. La tubería termoplástica métrica funciona al revés: DN 50 significa un diámetro exterior de 50 mm. Los dos sistemas no se intercambian en ningún tamaño, y mezclarlos dentro de una lista de materiales es la razón más común por la que falla una primera unión de fusión o una brida llora durante la puesta en servicio.

Lo que sigue es lo que realmente controla el número IPS, cómo se alinea con los tamaños métricos y cómo mantener las tuberías, accesorios y válvulas dimensionalmente consistentes en un solo trabajo.

Qué significa realmente IPS y por qué la cifra es engañosa

IPS surgió de la práctica de tuberías de hierro y acero del siglo XIX. Los fabricantes estandarizaron el diámetro exterior para que encajaran roscas, acoplamientos y bridas de diferentes molinos; cuando se necesitaba una pared más pesada para una mayor presión, engrosaron la pared hacia adentro y dejaron el diámetro exterior intacto. Esa única decisión todavía rige el sistema y explica por qué las tuberías Schedule 40 y Schedule 80 del mismo tamaño nominal se atornillan en el mismo accesorio y tienen orificios notablemente diferentes.

La tubería termoplástica aplica la misma lógica con un vocabulario diferente. El espesor de la pared lo establece la clase de presión, expresada como SDR o como presión nominal, como 1,0 MPa o 1,6 MPa, mientras que el diámetro exterior permanece fijo. Una tubería PPH con un diámetro exterior de 63 mm tiene aproximadamente una pared de 5,7 mm en la clase de 1,6 MPa y aproximadamente una pared de 3,6 mm en la clase de 1,0 MPa. Mismo diámetro exterior, mismos accesorios, diferente diámetro, diferente flujo.

Lea atentamente la tercera columna. Un tubo de "1 pulgada" tiene 33,4 mm de ancho, más de un tercio más grande de lo que sugiere el nombre, mientras que un tubo de 1/2 pulgada mide 21,3 mm en lugar de 12,7 mm. Quien convierta la cifra nominal directamente a milímetros se equivocará en ambas direcciones, en el mismo orden.

Los tamaños IPS y métricos no son sustitutos en ningún diámetro

El atajo tentador es tratar 2 pulgadas como 50 mm y seguir adelante. Los tamaños termoplásticos métricos más cercanos están cerca, pero el error corre en ambas direcciones, que es precisamente lo que hace que la suposición sea peligrosa: por debajo de 1-1/4 en la tubería IPS es ligeramente más grande que el equivalente métrico, y desde 1-1/2 pulgadas hacia arriba es ligeramente más pequeño. Un equipo que "corrige" un dibujo una vez y luego reutiliza la regla en otro lugar eventualmente pedirá las piezas equivocadas.

En el sitio, un espacio de 0,2 mm a 2,7 mm significa que no se pueden ensamblar juntas de fusión ni juntas bridadas a partir de piezas que no coinciden. La fusión del encaje depende del diámetro exterior de la tubería que ingresa al orificio del accesorio dentro de la tolerancia del fabricante, por lo que un tubo de 60,3 mm no se asentará en un corte de encaje de 50 mm, y un tubo de 50 mm quedará suelto en un corte de encaje de 60,3 mm. Los adaptadores de brida no son más indulgentes, porque el círculo de pernos, el número de orificios y las dimensiones del revestimiento también difieren entre los patrones ANSI Clase 150 y PN 10/16, incluso cuando el orificio coincide nominalmente.

El mismo tamaño nominal puede ocultar dos orificios diferentes

Las decisiones sobre el tamaño rara vez se detienen en el diámetro exterior. La capacidad de flujo depende del orificio, y el orificio se establece según la clase de presión en lugar del tamaño nominal en el plano.

Tome un tubo de 63 mm de diámetro exterior. En la clase de 1,6 MPa, la pared mide aproximadamente 5,7 mm, lo que deja un orificio de cerca de 51,6 mm. En la clase de 1,0 MPa, la pared cae a aproximadamente 3,6 mm y el orificio se abre a aproximadamente 55,8 mm. Esto representa aproximadamente una diferencia de 8 por ciento en diámetro y alrededor de 17 por ciento más de área de flujo en la clase de presión más baja, suficiente para cambiar la velocidad en una línea y, a menudo, lo suficiente para cambiar el punto de trabajo de la bomba.

La velocidad es el número a tener en cuenta. Para las tuberías termoplásticas, velocidades sostenidas entre aproximadamente 1 y 2,5 m/s mantienen manejable la pérdida de presión y el riesgo de sobretensión; por encima de ese rango, un cierre rápido de la válvula puede provocar un pico de presión más allá de la resistencia a corto plazo del material. La relación entre diámetro, caudal, velocidad y presión se establece con más detalle en nuestra nota sobre Cómo se relacionan el diámetro de la tubería, el caudal, la velocidad y la presión. , que vale la pena leer antes de fijar el tamaño de una línea.

La temperatura añade una segunda corrección. Las clasificaciones de presión termoplástica se indican a 20 °C y la presión de trabajo permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura de servicio, por lo que una tubería de 1,6 MPa a 60 °C no es una tubería de 1,6 MPa. Por lo tanto, la selección del diámetro y la selección de la clase de presión deben realizarse juntas, no una tras otra.

Dimensionamiento de accesorios y válvulas según la tubería que realmente tiene

Una vez establecido el sistema de dimensionamiento, el resto de la lista de materiales debe seguirlo. Los accesorios y las válvulas están dimensionados contra el diámetro exterior y la pared de la tubería, por lo que un tramo construido a partir de componentes métricos de PPH no debe completarse con piezas IPS, por más cercanos que parezcan los dos nombres en el papel.

En cuanto a las tuberías, producimos tuberías de PPH, PPN y PVDF en diámetros exteriores métricos desde 20 mm en adelante, con la clase de presión impresa en la etiqueta para que el diámetro interior pueda confirmarse antes de la instalación.

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En el lado del herraje, elija el tipo de unión antes que el tamaño, porque los dos están unidos. La fusión por encaje en caliente es la opción más rápida en los tamaños más pequeños; Los racores cortos soldados a tope y los accesorios soldados a tope extendidos se adaptan a diámetros más grandes y clases de presión más altas; Los adaptadores de brida y los anillos de respaldo se utilizan cuando es necesario romper un tramo para mantenimiento o atarlo a una válvula bridada.

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Las válvulas añaden una decisión más. Los extremos de unión doble permiten desenroscar y reparar una válvula de bola sin cortar la línea, mientras que los extremos con bridas se adaptan a recorridos de diámetro mayor y pares de torsión más altos. De cualquier manera, la conexión final debe dimensionarse con el mismo diámetro exterior que la tubería entre la cual se encuentra; una válvula descrita como "2 pulgadas" no unirá una tubería de 60,3 mm y una tubería de 50 mm.

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Pida tuberías, accesorios y válvulas de un sistema dimensional, una familia de materiales y una clase de presión, y el riesgo de montaje vuelve a ser un trabajo artesanal común y corriente.

Una verificación de tamaño de cinco minutos antes de liberar la orden de compra

1. Confirme el sistema de referencia en el dibujo: indique si la especificación es IPS o diámetro exterior métrico y escriba la respuesta en el bloque de título en lugar de dejarla implícita.
2. Medir en lugar de suponer. Verifique el diámetro exterior de la tubería entregada con un calibrador en tres puntos a lo largo y compárelo con el orificio del conector, no con el tamaño nominal en la lista de empaque.
3. Haga coincidir la clase de presión con la temperatura y presión de trabajo juntas, recordando que la clasificación publicada se indica en 20 °C.
4. Calcule el diámetro, luego el área de flujo y luego la velocidad. Dos tuberías con el mismo diámetro exterior pueden diferir en aproximadamente un 17 por ciento en el área de flujo una vez que cambia el espesor de la pared.
5. Verifique que el tipo de unión esté disponible en el tamaño que necesita y que el equipo de fusión en sitio cubra ese rango de diámetro.
6. Verifique el patrón de brida. Las bridas ANSI Clase 150 y PN 10/16 difieren en el círculo de pernos y el número de orificios incluso cuando las caras parecen similares.

Ninguna de estas comprobaciones lleva mucho tiempo individualmente. Si se omiten juntos, son la razón habitual por la que una parada se prolonga un día mientras se consigue una pieza de repuesto.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo IPS que NPT?

No. IPS describe una serie de diámetro exterior para tubería, mientras que NPT describe una forma de rosca cortada en esa tubería. Los dos están relacionados en la práctica: se corta una rosca NPT de 1 pulgada en una tubería de 33,4 mm de diámetro exterior, pero una tubería puede tener un tamaño IPS sin llevar ninguna rosca.

¿Una tubería IPS de 1 pulgada tiene un diámetro interior de 1 pulgada?

Casi nunca. En el acero cédula 40, el diámetro interior de una tubería IPS de 1 pulgada es de aproximadamente 26,6 mm, y en las tuberías termoplásticas el diámetro interior se establece según el SDR o clase de presión en lugar de según una cédula fija. El diámetro exterior es la única dimensión que el tamaño nominal predice de forma fiable.

¿Se pueden unir tuberías IPS directamente a tuberías métricas?

No mediante fusión por encaje o soldadura a tope, porque los diámetros exteriores difieren más de lo que permite cualquier tolerancia de fusión. Una transición requiere un adaptador hecho a medida o una junta embridada en la que ambos lados se especificaron con el mismo estándar de brida desde el principio.

¿Qué tamaños y materiales están disponibles para los sistemas métricos?

Nuestra gama de tuberías cubre β-PPH, PPN y PVDF en clases de 1,0 MPa, 1,6 MPa y 6 MPa, según el material, respaldadas por accesorios a juego en series de encaje termofusible, soldadura a tope corta y soldadura a tope extendida, además de válvulas de bola, mariposa, de retención y de pie con extremos de unión o bridados.

Obtener el tamaño correcto la primera vez

Si ha llegado una especificación con cifras de IPS y necesita el equivalente métrico, la ruta más segura es trabajar desde el diámetro exterior y la clase de presión en lugar del número nominal. Envíenos el dibujo, el medio, la temperatura de trabajo y el caudal requerido, y confirmaremos qué tamaño métrico y clase de presión se adaptarán realmente a la línea, y qué accesorios y válvulas se deben pedir junto con ella.

Puedes contactar con nuestro equipo técnico a través del pagina de contacto , y regresaremos con una lista de tamaños que puede cotizar directamente.