Dimensões de tubos e conexões: NPS, DN, Schedule e OD sem confusão

Seu próximo passo depende do que o comprador enviou

Um comprador escreve: "precisamos de tubo de 4 polegadas, Schedule 80". Outro pede "DN100, parede de 3mm". Um terceiro manda um desenho que só diz "OD 114.3". É o mesmo tubo em três idiomas diferentes, e se a sua cotação ou a sua ficha técnica responder no idioma errado, você acaba com e-mails de vai e vem, um corte errado ou um contêiner de tubo que não encaixa com os flanges do comprador.

Acertar nas dimensões de tubos e conexões se resume, quase sempre, a saber qual número é um nome e qual é uma medida. Esta é a regra que evita mais dor de cabeça: o Tamanho Nominal de Tubo (NPS) é um rótulo, não o diâmetro externo (OD) real do tubo. Abaixo de NPS 14, o número e o OD medido não coincidem —um tubo NPS 2 mede 60.3 mm (2.375 in) de diâmetro, não 2 polegadas— e só a partir de NPS 14 o número NPS passa a ser igual ao OD em polegadas, conforme as tabelas de tamanhos e schedules de tubo ASME B36.10.

NPS é um rótulo, não uma medida — trate-o assim.

DN é a mesma ideia no sistema métrico. DN (Diamètre Nominal, "tamanho nominal") é o sistema de nomes métrico definido pela norma ISO 6708: um número inteiro adimensional ligado de forma aproximada ao diâmetro interno ou ao OD em milímetros. DN 50 é o mesmo tubo físico que NPS 2, e não um tubo de 50 mm de diâmetro, como estabelece a ISO 6708:1995 — Definição e seleção de DN (tamanho nominal).

Esta é a conversão que todo setor de vendas de exportação deveria deixar à mão. As colunas de OD são os números que de fato decidem se as peças encaixam; NPS e DN são apenas dois nomes para cada linha.

Os valores acima vêm da tabela de dimensões de tubo ANSI/ASME B36.10M, conferidos com a tabela da Projectmaterials. Se você quer entender por que o tamanho impresso e o tamanho medido não batem, explicamos isso em dimensões nominais versus reais.

Depois vem o Schedule, que confunde os compradores que acham que um Schedule maior significa um tubo maior. Não significa. O Schedule define a espessura de parede, e o OD permanece o mesmo. Para um dado NPS, todos os Schedules compartilham um único diâmetro externo; a parede cresce para dentro conforme o número de Schedule sobe, reduzindo o diâmetro interno.

Assim, um tubo NPS 4 mede 114.3 mm de diâmetro seja ele Schedule 40 ou Schedule 80: só a parede muda, de 6.02 mm para 8.56 mm, conforme a tabela de Schedule de tubo ASME B36.10M — espessuras de parede e pesos. Esse único fato —OD constante, parede variável— é o que a maioria dos compradores lembra pela metade e o que a maioria das cotações erra.

Agora, quatro situações, conforme o que caiu na sua caixa de entrada.

Cenário A: o comprador especifica em NPS (polegadas) — o que confirmar

O comprador escreveu "NPS 4" ou apenas "4 polegadas". Você já sabe o OD: 114.3 mm (4.500 in), fixo. O que você ainda não sabe é a parede, e esse é o número que muda o peso, o preço e a pressão admissível.

Confirme três coisas antes de cotar:

• Schedule ou espessura de parede. "4 polegadas" sozinho pode ser Sch 40 (parede de 6.02 mm) ou Sch 80 (8.56 mm): uma grande diferença de peso e custo sobre o mesmo OD de 114.3 mm.
• Tipo de extremidade. Ponta lisa, biselada para solda, roscada ou flangeada? (Ver Cenário D.)
• Norma e material. ASME B36.10M (aço carbono/liga) e B36.19M (inox) compartilham tamanhos nominais, mas os Schedules do inox levam o sufixo "S".

Na sua ficha técnica, responda nos dois idiomas: informe o NPS, o equivalente DN 100, o OD em mm e em polegadas, e a parede/Schedule. Um comprador de fábrica métrica que vê "NPS 4" e nada mais vai converter errado pelo menos parte das vezes. Deixe escrito 114.3 mm e a discussão acaba.

Cenário B: o comprador especifica em DN (métrico) — o que confirmar

"DN100, parede 6mm." O comprador está no sistema ISO, comum em projetos europeus e em muitos do Oriente Médio e da Ásia. DN 100 é o mesmo tubo que NPS 4: OD 114.3 mm. Note que DN 100 não significa "100 mm"; é um rótulo, e o OD real é 114.3 mm.

Fique atento a duas armadilhas aqui:

• A parede pode ser uma parede métrica simples, não um Schedule. O tubo EN 10220 costuma ser especificado como OD × parede (114.3 × 6.3 mm), não como "Sch 40". Se o comprador diz "parede de 6 mm", cote 6 mm; não substitua em silêncio pelo Schedule mais próximo (6.02 mm do Sch 40 é parecido, mas de "parecido" é que nascem as disputas).
• A equivalência DN para NPS é 1:1 no nome, mas o diâmetro interno varia com a parede. DN 100 Sch 40 e DN 100 Sch 80 compartilham o OD de 114.3 mm; o flange, a junta e o acoplamento do comprador se importam com esse OD, então destaque-o primeiro.

No desenho coloque: DN 100, equivalente NPS 4, OD 114.3 mm, e a parede exata que o comprador pediu em mm.

Cenário C: o comprador dá só OD + espessura de parede

Às vezes o desenho pula os nomes por completo: "OD 114.3, parede 8.56". Este é o caso honesto: o comprador entregou as duas medidas reais. Seu trabalho é não perdê-las.

Trabalhe de trás para frente para a sua própria fábrica e papelada: 114.3 mm de OD com parede de 8.56 mm é NPS 4 / DN 100, Schedule 80. Mas no documento que você devolve, mantenha o OD e a parede exatos do comprador como os números que mandam, e acrescente o mapeamento NPS/DN/Schedule como conveniência, não como substituto. Se a parede do seu Schedule padrão diferir da dele em até um décimo de milímetro, sinalize e pergunte: a pressão admissível e o engajamento da rosca dependem disso.

Este cenário é onde uma foto com os números escritos diretamente sobre a peça vence um parágrafo de texto. Quando o OD e a parede são toda a especificação, eles pertencem à imagem, não enterrados em um e-mail.

Cenário D: o comprador precisa de um detalhe de conexão/extremidade (rosca vs flange vs ranhura)

O diâmetro e a parede fazem o tubo. A extremidade é o que o conecta, e um tubo impecável com a extremidade errada é sucata para o comprador. Três famílias cobrem a maioria dos pedidos, e cada uma precisa de um conjunto diferente de dimensões na especificação.

Roscado (NPT e afins). A NPT (National Pipe Taper) é uma rosca cônica conforme a ASME B1.20.1, cortada com uma conicidade de 3/4 de polegada por pé (cerca de 1°47′) para que as roscas macho e fêmea se encunhem e vedem, conforme a referência National Pipe Thread. Ponto-chave: uma rosca chamada "1/2 NPT" se refere à série de rosca e ao tamanho nominal, não ao OD do tubo. Na especificação, coloque a designação de rosca (por exemplo 1/2-14 NPT), macho ou fêmea, e anote a conicidade; não deixe o comprador ler "1/2" como um diâmetro.

Flangeado. A ASME B16.5 cobre flanges de NPS 1/2 a 24 nas classes de pressão 150, 300, 400, 600, 900, 1500 e 2500. O que faz dois flanges se aparafusarem um ao outro não é só o rótulo de classe: é a furação. Um flange NPS 4 Classe 150 leva 8 parafusos de 5/8", enquanto um NPS 2 Classe 150 leva apenas 4 parafusos do mesmo tamanho de 5/8", conforme a tabela de parafusos e prisioneiros — ASME B16.5. Então uma especificação que diz "flange de 4 polegadas 150#" está incompleta sem a face (face ressaltada, face plana ou junta de anel), o número de parafusos, o diâmetro do furo e o diâmetro do círculo de parafusos.

Ranhurado. Os acoplamentos de extremidade ranhurada (proteção contra incêndio, HVAC, saneamento) vedam sobre uma ranhura usinada perto da ponta do tubo, dimensionada conforme a AWWA C606. Os números que importam são o OD do tubo, o diâmetro da ranhura (a cota "C", medida no fundo da ranhura), a largura da ranhura (aproximadamente 9.5–16 mm), a profundidade da ranhura (cerca de 1.5–3 mm) e se é ranhura cortada ou laminada, conforme os dados de dimensão de extremidade ranhurada por laminação. Se faltar o diâmetro da ranhura, o acoplamento não assenta.

Matriz de decisão: quais dimensões de tubos e conexões mostrar

Leia da esquerda para a direita: o que o comprador enviou, o que isso de fato fixa e o que cabe colocar na especificação ou no desenho que você devolve.

Para uma lista de verificação mais completa de quais dimensões vão em um desenho de especificação industrial, com tolerâncias e indicações de material, esse passo a passo combina bem com este.

Próximos passos

Depois de saber quais números o comprador precisa, você ainda tem que entregá-los sem confusão. Algumas maneiras, mais ou menos em ordem de quanta dúvida elas removem:

• Envie a tabela da norma. Anexe ou linke a tabela ASME B36.10M / B16.5 / AWWA C606 correspondente para que o comprador consulte qualquer tamanho por conta própria. Boa para engenheiros, fraca para a equipe de compras que não vai lê-la.
• Envie uma ficha técnica para preencher. Uma linha para cada NPS/DN, OD, parede/Schedule, comprimento, tipo de extremidade, face ou rosca, material e norma. Remove a ambiguidade, mas uma tabela de campos em branco é fácil de preencher errado.
• Envie uma foto ou um desenho cotado. Uma imagem limpa da peça real, de perfil, com o OD, a parede e o detalhe da extremidade indicados onde o olho já está. É isso que os compradores encaminham internamente, e resolve a maioria das disputas antes de elas começarem. O pulo do gato é manter os rótulos exatos conforme a imagem é redimensionada e recompartilhada.
• Fixe os números medidos sobre a própria imagem. Uma ferramenta de anotação que se ajusta à borda do tubo ou da conexão na sua foto e crava o OD, a parede e o detalhe de rosca/flange ou ranhura diretamente sobre ela —e então exporta no tamanho da especificação— mantém o número colado àquilo que ele descreve. Como a medida vem de uma geometria determinística, e não de uma imagem gerada, ela marca a dimensão real, não uma plausível porém errada como faria uma imagem de IA. Ela convive com as opções acima, não as substitui.

Qualquer que seja o caminho escolhido, o retorno é o mesmo: menos e-mails de esclarecimento e menos remessas com o tamanho errado. Se você quer colocar um número nisso, nosso estimador de devoluções por pedidos com o tamanho errado mostra quanto custa um único descompasso evitável ao longo de uma produção.

Perguntas frequentes

O NPS é o mesmo que o diâmetro externo do tubo?

Não. O NPS é um rótulo, não uma medida. Abaixo de NPS 14, o número e o OD real não coincidem —NPS 2 tem um OD de 60.3 mm (2.375 in), NPS 4 é 114.3 mm— e o número NPS só passa a ser igual ao OD em polegadas a partir de NPS 14 (355.6 mm).

Qual é a diferença entre NPS e DN?

São dois nomes para o mesmo tubo físico. NPS é o rótulo norte-americano baseado em polegadas; DN é o rótulo métrico definido pela ISO 6708. NPS 2 = DN 50, NPS 4 = DN 100, NPS 6 = DN 150. Nenhum dos dois números é o OD real: o tubo DN 100 mede 114.3 mm de diâmetro, não 100 mm.

O Schedule muda o diâmetro externo?

Não. O Schedule define apenas a espessura de parede; o OD é fixado pelo NPS. NPS 2 permanece com 60.3 mm de diâmetro seja Schedule 40 (parede de 3.91 mm) ou Schedule 80 (parede de 5.54 mm). Um Schedule maior significa uma parede mais grossa e um diâmetro interno menor, com o mesmo diâmetro externo.

O que NPS 2 significa em mm?

O tubo NPS 2 tem um diâmetro externo de 60.3 mm (2.375 in) e no sistema métrico é chamado de DN 50. O "2" é um rótulo, não uma medida: o tubo não mede 2 polegadas nem 50 mm de diâmetro.

Quais dimensões um comprador realmente precisa em uma especificação de tubo?

No mínimo: diâmetro externo (em mm e polegadas), espessura de parede ou Schedule, comprimento, tipo de extremidade (lisa, biselada, roscada, flangeada ou ranhurada), material e a norma que rege. Para extremidades roscadas, acrescente a designação de rosca; para flanges, acrescente classe, face e padrão de parafusos; para extremidades ranhuradas, acrescente o diâmetro, a largura e a profundidade da ranhura.

Fontes e referências

• Tabela de dimensões de tubo ANSI / ASME B36.10M
• Tabela de Schedule de tubo ASME B36.10M — espessuras de parede e pesos
• ASME B36.10: tamanhos e schedules de tubo
• ISO 6708:1995 — Definição e seleção de DN (tamanho nominal)
• National Pipe Thread
• Tabela de parafusos e prisioneiros — ASME B16.5
• Dimensão de extremidade ranhurada por laminação