Las especificaciones de la tubería Schedule 120 indican que el espesor de la pared es de 0.719 pulgadas a 8" NPS, 0.844 pulgadas a 10" NPS y 1.000 pulgadas a 12" NPS. Una tubería Schedule 120 de 8 pulgadas soporta aproximadamente 3,335 PSI a temperatura ambiente, en comparación con los 2,319 PSI de la Schedule 80. La mayor resistencia a la presión de la Schedule 120 la convierte en el material preferido para operaciones con vapor a alta presión, tuberías para procesos químicos y sistemas esenciales de oleoductos y gasoductos.
Sin embargo, la mayoría de los ingenieros no encuentran una referencia específica para la norma Schedule 120. Este sistema se sitúa entre la información completamente documentada de la Schedule 80 y la información más detallada de la Schedule 160. Los datos de la Schedule 120 que necesitan los equipos de compras les ayudarán a encontrar la información, ya que se encuentra como una sola entrada dentro de enormes bases de datos de espesores de pared, las cuales no proporcionan detalles sobre clasificaciones de presión, disponibilidad de productos ni directrices para elegir entre esta norma y productos similares.
Este artículo cubre esa necesidad. Proporciona las dimensiones completas de las tuberías Schedule 120, junto con su espesor de pared y la presión nominal. Las especificaciones de la Sch 120 muestran su aplicación óptima, su capacidad superior para requisitos específicos y la información sobre los plazos de entrega.
Puntos Clave
- El espesor de pared de las tuberías Schedule 120 varía de 0.562″ a NPS 6″ a 1.000″ a NPS 12″ según la norma ASME B36.10M.
- La capacidad de presión es aproximadamente entre un 30 % y un 50 % mayor que la del programa Schedule 80 para el mismo NPS.
- El producto Schedule 120 no siempre está disponible en los distribuidores y, a menudo, requiere un plazo de entrega de 4 a 8 semanas para su fabricación bajo pedido.
- El acero inoxidable ASTM A53 Grado B sin costuras, Schedule 120, con un diámetro nominal de 8 pulgadas (NPS 8″), soporta aproximadamente 3,335 PSI a temperatura ambiente, disminuyendo significativamente a temperaturas elevadas.
- La tolerancia de espesor de pared ASTM del -12.5 % se aplica al Schedule 120, por lo que siempre verifique los certificados de prueba del fabricante para aplicaciones críticas.
¿Qué es la tubería Schedule 120?
La tubería Schedule 120 es una tubería de pared gruesa intermedia definida por la norma ASME B36.10M para acero al carbono y aleado. Se ubica entre las tuberías Schedule 80 y Schedule 160 en la jerarquía de especificaciones. Para cualquier diámetro nominal dado , la tubería Schedule 120 tiene el mismo diámetro exterior que las tuberías Schedule 40 o Schedule 80. La diferencia radica en el mayor espesor de pared, que reduce el diámetro interior y aumenta la capacidad de presión.
La relación entre el número de cédula y el espesor de pared no es lineal. La cédula 120 no es simplemente un 50 % más gruesa que la cédula 80. A NPS 8″, la cédula 80 tiene un espesor de pared de 0.500 pulgadas, mientras que la cédula 120 tiene un espesor de pared de 0.719 pulgadas, un aumento del 44 %. A NPS 12″, la cédula 80 tiene un espesor de pared de 0.688 pulgadas, mientras que la cédula 120 tiene un espesor de pared de 1.000 pulgadas, un aumento del 45 %. Para una explicación completa de cómo funcionan los números de cédula, consulte nuestra guía de significado de cédulas de tuberías.
La norma B36.10M define la tubería Schedule 120 para diámetros nominales (NPS) de 6 pulgadas o mayores. Los diámetros menores no tienen la designación Schedule 120 o no se fabrican con frecuencia. Si su proyecto requiere tubería de pared gruesa con un diámetro nominal inferior a 6 pulgadas, normalmente deberá especificar Schedule 160 o XXS.
Si necesita ayuda para seleccionar el programa adecuado según sus requisitos de presión, nuestro equipo de consultoría técnica puede revisar sus especificaciones y estándares de materiales.
Dimensiones y espesor de pared de las tuberías Schedule 120
La tabla que aparece a continuación enumera las dimensiones estándar de tubería Schedule 120 para acero al carbono según la norma ASME B36.10M. Incluye los tamaños más comunes, desde NPS 6″ hasta NPS 12″.
Tabla de dimensiones de tuberías Schedule 120
| NPS | OD (pulg) | Tapiar) | ID (en) | Peso (libras / pies) | OD (mm) | Pared (mm) | Peso (kg / m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 " | 6.625 | 0.562 | 5.501 | 36.4 | 168.3 | 14.27 | 54.2 |
| 8 " | 8.625 | 0.719 | 7.187 | 54.7 | 219.1 | 18.26 | 81.4 |
| 10 " | 10.750 | 0.844 | 9.062 | 74.6 | 273.1 | 21.44 | 111.0 |
| 12 " | 12.750 | 1.000 | 10.750 | 88.6 | 323.9 | 25.40 | 131.8 |
Esta tabla muestra dos patrones importantes. Primero, el espesor de la pared aumenta con el NPS. Segundo, el diámetro interior se reduce significativamente a medida que la pared se engrosa. Una tubería Schedule 120 de 12 pulgadas tiene un diámetro interior de solo 10.750 pulgadas. Esta reducción en el área de flujo es importante para el dimensionamiento de la bomba y los cálculos de caída de presión.
Para obtener datos más completos sobre el espesor de pared en todas las especificaciones, consulte nuestra tabla de espesor de pared de tuberías.
Espesor de pared según cédula 80 vs. cédula 120 vs. cédula 160
| NPS | Pared Sch 80 | Pared Sch 120 | Pared Sch 160 | Aumento de la escuela 80 a la 120 | Aumento de la escuela 120 a la 160 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 " | 0.432 " | 0.562 " | 0.719 " | 30% | 28% |
| 8 " | 0.500 " | 0.719 " | 0.906 " | 44% | 26% |
| 10 " | 0.594 " | 0.844 " | 1.125 " | 42% | 33% |
| 12 " | 0.688 " | 1.000 " | 1.312 " | 45% | 31% |
El salto de la norma Schedule 80 a la Schedule 120 es mayor que el salto de la Schedule 120 a la Schedule 160. Esta relación no lineal sorprende a algunos ingenieros. También explica por qué la norma Schedule 120 suele ser la opción más rentable para muros gruesos cuando la Schedule 80 resulta insuficiente.
Clasificación de presión de tubería Schedule 120
Las presiones nominales de las tuberías Schedule 120 dependen del grado del material, la temperatura y si la tubería es sin costura o soldada. Los valores que se muestran a continuación se calcularon utilizando la fórmula de Barlow para tuberías sin costura ASTM A53 Grado B a temperatura ambiente (100 °F).
Clasificación de presión Schedule 120 según NPS (ASTM A53 Grado B, sin costuras, temperatura ambiente)
| NPS | Tapiar) | OD (pulg) | Presión máxima (PSI) | Presión máxima (bar) |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 0.562 | 6.625 | 3,395 | 234 |
| 8 " | 0.719 | 8.625 | 3,335 | 230 |
| 10 " | 0.844 | 10.750 | 3,138 | 216 |
| 12 " | 1.000 | 12.750 | 3,137 | 216 |
Estas clasificaciones asumen una construcción sin juntas con un factor de eficiencia de junta de 1.0. La tubería ERW soldada tiene una eficiencia de junta E = 0.85 según la norma ASME B31.3, lo que reduce la presión admisible en aproximadamente un 15 %. Para una tubería ERW de 10 pulgadas, cédula 120, la presión admisible disminuye de 3,138 PSI a aproximadamente 2,667 PSI.
Comparación de la presión entre la serie 80 y la serie 120
| NPS | Presión Sch 80 (PSI) | Presión Sch 120 (PSI) | Aumentar | % Incrementar |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 2,608 | 3,395 | 787 | 30% |
| 8 " | 2,319 | 3,335 | 1,016 | 44% |
| 10 " | 2,207 | 3,138 | 931 | 42% |
| 12 " | 2,157 | 3,137 | 980 | 45% |
Para comparar con las clasificaciones Schedule 80, consulte nuestra guía de clasificación de presión de tuberías Schedule 80. Para aplicaciones de menor exigencia, nuestra guía de clasificación de presión de tuberías Schedule 40 cubre la clasificación industrial estándar.
Reducción de temperatura
La capacidad de presión de los materiales disminuye debido al aumento de la temperatura de operación. Generalmente, no se recomienda el uso continuo de la norma ASTM A53 Grado B a temperaturas superiores a 750 °F. La tensión admisible para la norma A53 Grado B a 750 °F disminuye aproximadamente un 40 %, lo que resulta en reducciones equivalentes en la capacidad de presión por encima de esta temperatura. La capacidad de presión de una tubería Schedule 120 de 8 pulgadas, con una presión nominal a temperatura ambiente de 3,335 PSI, disminuirá a aproximadamente 2,000 PSI al operar a 750 °F.
Los ingenieros seleccionan la norma ASTM A106 Grado B para aplicaciones de alta temperatura que superan los 750 °F, ya que ofrece mayores límites de resistencia a altas temperaturas. Antes de finalizar un pedido de la norma Schedule 120, verifique siempre que la especificación del material coincida con la temperatura de funcionamiento.
Materiales y especificaciones de tuberías Schedule 120
La tubería de acero al carbono Schedule 120 se fabrica según las normas ASTM A53 Grado B o ASTM A106 Grado B. La norma ASTM A53 describe los métodos de producción de tuberías sin costura y soldadas, mientras que la ASTM A106 solo permite tuberías sin costura para aplicaciones de alta temperatura. La norma API 5L Grado B también es común en aplicaciones de petróleo y gas.
La demanda de acero inoxidable Schedule 120 sigue siendo menor que la de acero al carbono. La norma ASME B36.19 especifica las dimensiones del acero inoxidable, pero las tuberías de acero inoxidable Schedule 120 no están disponibles en todos los grados. Los ingenieros suelen solicitar tuberías de acero inoxidable de pared gruesa Schedule 80S o Schedule 160S cuando las necesitan, o bien seleccionan tuberías sin costura a medida que cumplen con las normas ASTM A312 Grado 304 o 316. Para ver más productos de tuberías de acero inoxidable, consulte nuestro catálogo.
La tolerancia de fabricación es importante para la tubería Schedule 120, al igual que para las de menor espesor. Las normas ASTM A53 y A106 permiten que el espesor de pared sea un 12.5 % menor que el valor nominal estándar. La tubería Schedule 120 de 12 pulgadas con un espesor de pared nominal de 1.000 pulgadas debe mantener un espesor mínimo de 0.875 pulgadas. La diferencia de 0.125 pulgadas resulta en una disminución de la capacidad de presión que coincide con la disminución porcentual.
El espesor real de la pared de las tuberías críticas de alta presión debe confirmarse mediante el certificado de prueba de fábrica.
Peso, costo y disponibilidad del Anexo 120
Las tuberías de la serie 120 son considerablemente más pesadas que las de la serie 80. Ese peso influye en todo, desde los soportes de las tuberías hasta los costes de envío.
Comparación de peso: Programa 80 vs Programa 120
| NPS | Sch 80 (lb/pie) | Sch 120 (lb/pie) | Aumento (lb/pie) | % Incrementar |
|---|---|---|---|---|
| 6 " | 28.6 | 36.4 | 7.8 | 27% |
| 8 " | 28.6 | 54.7 | 26.1 | 91% |
| 10 " | 40.5 | 74.6 | 34.1 | 84% |
| 12 " | 49.6 | 88.6 | 39.0 | 79% |
El aumento de peso es considerable a partir de NPS 8″. Un tramo de 30,5 metros (100 pies) de tubería Schedule 120 de 8 pulgadas pesa 2480 kg (5,470 libras), en comparación con los 1300 kg (2,860 libras) de la Schedule 80. Los soportes, anclajes y la estructura de acero de la tubería deben diseñarse para soportar esta carga adicional. Para obtener datos de peso más precisos para todas las Schedules, consulte nuestra tabla de pesos de tuberías de acero.
El costo de los materiales aumenta en proporción a su peso. El Schedule 120 tiene un incremento de precio del 25 al 35 por ciento en comparación con el Schedule 80 para las mismas especificaciones NPS, y cuesta entre un 15 y un 20 por ciento menos que el Schedule 160. La diferencia de costo entre ambos productos se acumula rápidamente en proyectos de gran envergadura. El equipo de compras incurrirá en mayores gastos si especifica el Schedule 120 para 2,000 pies de tubería de 10 pulgadas, ya que el Schedule 80 habría sido suficiente.
James Okafor, un oficial de adquisiciones de una empresa nigeriana de servicios petroleros, aprendió por las malas sobre la disponibilidad de tuberías Schedule 120. El equipo necesitaba tuberías de reemplazo principales para su proyecto de colector de inyección de agua a alta presión en 2024. La especificación requería tuberías Schedule 120 con un diámetro nominal de 8 pulgadas (NPS 8).
James creía que su distribuidor habitual le proporcionaría la tubería del inventario porque ya lo habían hecho con las tuberías de las series 40 y 80.
Pasó tres días llamando a distribuidores antes de descubrir que los comercios locales no tenían en stock el modelo Sch 120 en ese tamaño específico. El fabricante necesitaba ocho semanas para producir el artículo porque tenía que fabricarse bajo pedido.
El retraso del proyecto le costó a su empresa 12,000 dólares en mano de obra de reserva. El programa Schedule 120 no siempre está disponible.
Aplicaciones: Donde el Anexo 120 destaca
La tubería Schedule 120 cubre un nicho específico. Este material no es la opción principal para el uso general en tuberías industriales. El sistema funciona como una alternativa mejorada cuando los materiales Schedule 80 no soportan la presión operativa y las fuerzas mecánicas.
Las principales aplicaciones del sistema incluyen vapor a alta presión y agua de alimentación de calderas. Las centrales eléctricas y los sistemas de calderas industriales operan a niveles de presión que los equipos Sch 80 solo pueden soportar en condiciones normales. El diseño del sistema Sch 120 ofrece a los usuarios protección adicional, evitando al mismo tiempo los elevados costes y el peso asociados a los equipos Sch 160.
Las líneas de proceso críticas que transportan fluidos corrosivos a presión se mantienen mediante tuberías Sch 120 en plantas de procesamiento químico y refinerías. El mayor espesor de la pared proporciona capacidad de presión y un margen adicional contra la corrosión.
Un proyecto de expansión de una refinería en Luisiana seleccionó tubería Sch 120 para una línea de alimentación de hidrocraqueo de 10 pulgadas, luego de que los cálculos de ingeniería demostraran que la tubería Sch 80 operaría al 8 por ciento de su límite de tensión bajo las condiciones de presión de diseño. El ingeniero del proyecto, Chen Wei, eligió Sch 120 en lugar de Sch 160 porque el espesor de pared de 160 habría reducido el diámetro interior por debajo del mínimo requerido para la velocidad de flujo. La tubería Sch 120 fue la única que satisfizo tanto los requisitos de presión como de flujo.
Las líneas de recolección de petróleo y gas utilizan tubería Sch 120 para tuberías principales de NPS de 8″ a 12″ en sistemas de recolección de alta presión. Esta tubería soporta las presiones de la cabeza del pozo sin requerir la pared extrema de Sch 160, lo que dificultaría la instalación y la soldadura.
Las tuberías principales de protección contra incendios que dan servicio a edificios de gran altura e instalaciones industriales suelen requerir tuberías de la serie Sch 120 para proporcionar una capacidad de manejo de presión suficiente para sus sistemas de tuberías verticales a nivel de la base del edificio.
Para productos de tubería de acero al carbono en medidas estándar y de pared gruesa, consulte nuestro catálogo de tuberías de acero al carbono.
Horario 120 vs. Horario 80 vs. Horario 160
Elegir entre las series 80, 120 y 160 requiere más que comparar las clasificaciones de presión. También debe considerar el área de flujo, el peso, el costo y la disponibilidad.
Comparación lado a lado a 10″ de NPS
| Propiedad | Sch 80 | Sch 120 | Sch 160 |
|---|---|---|---|
| espesor de pared | 0.594 " | 0.844 " | 1.125 " |
| Diámetro interno | 9.562 " | 9.062 " | 8.500 " |
| Peso por pie | 40.5 libras | 74.6 libras | 104.1 libras |
| Presión nominal (PSI) | 2,207 | 3,138 | 3,958 |
| Área de flujo (pulg²) | 71.8 | 64.5 | 56.7 |
La tabla muestra las ventajas y desventajas de cada situación. La tubería Schedule 160 soporta un 26 % más de presión que la Schedule 120, pero su peso aumenta un 39 % y su área de flujo disminuye un 12 %. Esta reducción de flujo conlleva mayores requisitos de altura de bombeo y mayores costos operativos durante la vida útil del sistema. La tubería Schedule 120 ofrece una solución intermedia: un 42 % más de capacidad de presión que la Schedule 80, con menor peso y menor restricción de flujo que la Schedule 160.
Cuándo especificar cada horario:
- Anexo 80Tuberías industriales generales, de baja a moderada presión, disponibles en stock.
- Anexo 120Líneas de proceso de alta presión, sistemas de calderas y aplicaciones críticas donde Sch 80 es insuficiente pero Sch 160 es excesivo. A menudo se fabrican bajo pedido.
- Anexo 160: Servicio de presión extrema, sistemas hidráulicos de alta presión críticos y sistemas de paredes gruesas exigidos por normativa. Máximo coste y peso.
Preguntas frecuentes sobre tuberías Schedule 120
¿Para qué se utiliza la tubería Schedule 120?
La tubería Schedule 120 se utiliza en seis aplicaciones específicas, entre las que se incluyen líneas de vapor a alta presión, sistemas de alimentación de calderas, tuberías para procesos químicos, líneas de recolección de petróleo y gas, y aplicaciones industriales críticas que requieren una presión superior a la que puede soportar la tubería Schedule 80. Esta tubería funciona como una opción intermedia de pared gruesa, entre las tuberías Schedule 80 y Schedule 160.
¿Cuál es el espesor de pared de una tubería Schedule 120?
El espesor de pared de las tuberías Schedule 120 depende del diámetro nominal. La tubería NPS de 6" tiene un espesor de pared de 0.562 pulgadas. La tubería NPS de 8" tiene un espesor de pared de 0.719 pulgadas. La tubería NPS de 10" tiene un espesor de pared de 0.844 pulgadas. La tubería NPS de 12" tiene un espesor de pared de 1.000 pulgadas. La tabla ASME B36.10M proporciona los valores precisos que deben consultarse para obtener mediciones exactas.
¿Cuál es la presión nominal de la tubería Schedule 120?
La tubería de acero al carbono sin costura Schedule 120 de 8 pulgadas, que cumple con las normas ASTM A53 Grado B, puede soportar una presión de 3,335 PSI a temperatura ambiente. La tubería de 10 pulgadas puede soportar aproximadamente 3,138 PSI. Estas clasificaciones disminuyen al aumentar la temperatura, y las construcciones soldadas presentan clasificaciones más bajas debido a factores de eficiencia de las juntas.
¿Es el Anexo 120 más fuerte que el Anexo 80?
La comparación entre Schedule 120 y Schedule 80 revela que Schedule 120 ofrece una resistencia superior. Schedule 120 presenta un espesor entre un 30 y un 50 por ciento mayor que Schedule 80 en todo su rango NPS, a la vez que demuestra una resistencia a la presión entre un 30 y un 50 por ciento mejor. A NPS 8″, Schedule 120 tiene un 44 % más de capacidad de presión que Schedule 80.
¿En qué tamaños se fabrican las tuberías Schedule 120?
La norma ASME B36.10M define el Schedule 120 para diámetros NPS de 6" a 24" y dimensiones mayores. Los tamaños más comunes que se fabrican y almacenan son NPS 6", 8", 10" y 12". La designación estándar Schedule 120 se aplica únicamente a tamaños superiores a NPS 6".
Conclusión
La opción práctica de pared gruesa, intermedia entre Schedule 80 y Schedule 160, supera los requisitos. El producto ofrece una mejora de presión del 30 al 50 % en comparación con Schedule 80, a la vez que requiere menos peso y costo, y proporciona una mayor capacidad de flujo que Schedule 160. El sistema opera eficazmente entre el 30 y el 100 % de su capacidad máxima, lo que lo hace idóneo para líneas de vapor y procesos químicos de alta presión, así como para operaciones esenciales de petróleo y gas.
Debe confirmar el estado del inventario antes de poder utilizar la especificación Schedule 120. Los distribuidores regionales no mantienen este producto en stock para todas las zonas, lo que lo diferencia de las especificaciones Schedule 40 y Schedule 80. Los productos fabricados a medida suelen requerir de 4 a 8 semanas para su entrega. Debe establecer su cronograma de compras en función de sus necesidades actuales.
Utilice un medidor ultrasónico para medir el espesor de la pared al momento de la entrega y luego verifique las mediciones con el certificado de prueba del fabricante. La tolerancia ASTM de -12.5 % se aplica a todos los tipos de tubería, incluido el Sch 120. El rango de tolerancia a fallas es esencial para operaciones en tuberías de alta presión.
