Como medir o tamanho do tubo: diâmetro externo e tabela NPS

Para medir o tamanho do tubo, meça o diâmetro externo (OD) de uma seção limpa e sem rosca e compare com a tabela de dimensões de tubos abaixo. Este guia utiliza as dimensões de tubos de aço NPS. Se o paquímetro não alcançar o diâmetro do tubo, meça a circunferência e divida por π. Identifique separadamente qualquer conexão roscada.

Para os tamanhos abordados aqui, o tamanho nominal difere do OD medido. O tubo de aço NPS 1/2, por exemplo, tem OD de referência de 0,840 polegada. Localize o tamanho nominal correspondente na tabela e utilize essa designação ao fazer o pedido.

Termos de dimensões de tubos em linguagem simples

• NPS (Nominal Pipe Size): designação de tamanho usada para tubos, como NPS 1/2 ou NPS 2. O padrão dimensional aplicável define seu OD.

• DN (tamanho nominal): designação de tamanho definida na ISO 6708. O número após DN não é um diâmetro medido em milímetros. Na série de tubos de aço deste guia, NPS 1/2 corresponde a DN 15.

• OD (diâmetro externo): a distância medida externamente de um lado ao outro do tubo.

• ID (diâmetro interno): o diâmetro do furo, que depende do OD e da espessura de parede.

• Espessura de parede (t): a espessura de uma das paredes do tubo.

• Schedule (Sch): designação de espessura de parede, como Sch 40 ou Sch 80. Deve ser interpretada em conjunto com o NPS e com a norma do tubo para determinar a espessura nominal.

• TPI (roscas por polegada): o número de intervalos do passo de rosca por polegada de comprimento axial.

• NPT (National Pipe Taper): uma rosca cônica para tubos especificada na ASME B1.20.1.

Primeiro, identifique o que está sendo medido

O corpo do tubo, a rosca, a abertura e o corpo da conexão fornecem valores diferentes. Antes de usar uma ferramenta, defina qual característica será medida.

Este guia abrange tubos de aço redondos dimensionados por NPS. Tubos de cobre, PEX e tubulação métrica seguem regras dimensionais diferentes, abordadas na seção sobre leituras divergentes mais adiante.

Método 1: Medir o diâmetro externo com paquímetro

1. Selecione um trecho acessível. Utilize um trecho reto, circular e sem rosca do tubo. Siga os procedimentos de bloqueio, isolamento e acesso da planta e nunca afrouxe uma junta em operação para obter uma medição.

2. Prepare a superfície. Remova ferrugem solta e carepas. Mantenha as pontas de medição afastadas de cordões de solda, conexões e isolamento. Preserve os revestimentos protetivos exigidos e registre-os.

3. Meça na seção transversal do tubo. Zere o paquímetro, mantenha as pontas perpendiculares ao eixo do tubo e toque lados opostos sem aplicar força excessiva.

4. Repita em 90°. Uma segunda leitura ajuda a identificar ovalização evidente ou contato inconsistente. Se os valores diferirem, repita em pontos próximos e investigue a causa.

5. Compare com a tabela correta. Utilize a norma de material e dimensional para selecionar uma opção de tamanho e, em seguida, confirme-a por meio das marcações ou dos registros. Investigue uma correspondência inadequada em vez de escolher uma linha apenas por ser a mais próxima.

Em tubos de maior diâmetro, um paquímetro padrão pode não abrir o suficiente. Utilize um compasso de pontas externas de grande porte, uma fita diametral ou o método de circunferência apresentado a seguir.

Método 2: Calcular o diâmetro externo a partir da circunferência

Enrole uma fita flexível ao redor de um trecho circular, em posição perpendicular ao eixo do tubo. Mantenha uma volta plana apoiada na superfície e leia o ponto em que ela encontra a marca inicial. Verifique se a ferramenta fornece leitura de circunferência ou de diâmetro, pois uma fita diametral pode já indicar o DE.

DE = circunferência ÷ π

Exemplo: Uma circunferência externa de 83,8 mm resulta em 83,8 ÷ π ≈ 26,67 mm. Para a série de tubos de aço NPS abaixo, isso é compatível com NPS 3/4. Uma leitura aproximada de 3,30 polegadas indica a mesma opção de tamanho.

Na ausência de uma fita flexível, enrole uma tira de papel ao redor do tubo, marque a sobreposição, depois a achate e meça-a com uma régua. Um cordão não elástico fornece uma leitura aproximada. A espessura do revestimento e a ovalização podem deslocar a leitura em relação à circunferência de referência.

Tabela de dimensões de tubos NPS: DE e circunferência

Os diâmetros externos de referência em polegadas seguem as dimensões de tubos de aço da ASME B36.10. Para os tamanhos listados, os tubos de aço inoxidável da ASME B36.19 utilizam os mesmos diâmetros externos. Os diâmetros externos em milímetros são conversões das polegadas arredondadas para duas casas decimais; não representam limites de inspeção distintos. As circunferências são calculadas a partir do diâmetro externo em polegadas sem arredondamento, usando π, e arredondadas apenas para referência. Para tolerâncias de fabricação, consulte a norma aplicável ao produto.

E se a sua leitura não corresponder à tabela?

Se a leitura não se enquadrar em uma linha da tabela, verifique novamente o zero da ferramenta, o alinhamento das mandíbulas e o estado da superfície. Compare várias posições se o tubo parecer ovalizado ou danificado. Em seguida, procure a identificação do material ou da norma: uma série diferente de tubo ou tubulação pode explicar a discrepância.

O tubo de cobre para água ASTM B88 tem diâmetro externo 1/8 de polegada maior que o seu tamanho nominal: o tubo nominal de 1/2 polegada tem diâmetro externo de 0.625 polegada, e o tubo nominal de 3/4 de polegada tem diâmetro externo de 0.875 polegada.

O PEX comercializado em copper tube size (CTS) utiliza os respectivos diâmetros externos de tubos de cobre. O PEX também é fabricado em outras séries de tamanho, e muitos produtos métricos de tubulação são especificados pelo diâmetro externo real em milímetros. Confirme as marcações e a norma do produto antes de aplicar essas convenções.

Diâmetro externo, diâmetro interno e espessura de parede

Para uma seção circular com espessura de parede uniforme, ID = OD − 2t, em que t é uma espessura de parede. Use as mesmas unidades em todo o cálculo.

Considere um tubo de aço NPS 1/2 com diâmetro externo de 0.840 pol. Com espessura nominal Schedule 40 de 0.109 pol., o ID é 0.840 − 2 × 0.109 = 0.622 pol. Com espessura nominal Schedule 80 de 0.147 pol., o ID é 0.546 pol. O diâmetro externo é o mesmo, mas o furo é menor.

A tabela utiliza diâmetros externos nominais e espessuras de parede de tubos de aço. Cada diâmetro interno é calculado como DE − 2t; tolerâncias de fabricação, corrosão e depósitos afetam o diâmetro interno real. A norma ASME B36.19 adota designações de espessura para aço inoxidável, como 40S e 80S. Consulte a norma especificada, em vez de presumir que todas as designações de schedule são equivalentes.

Para determinar a espessura real remanescente de um tubo instalado, a medição do diâmetro externo não é suficiente. Utilize um método de medição de espessura, como um medidor ultrassônico, seguindo o procedimento de inspeção aplicável ao serviço.

Como medir uma conexão roscada de tubulação

Meça o tamanho do tubo e identifique a rosca como duas etapas distintas. Registre se a extremidade é macho ou fêmea e, em seguida, siga estas etapas:

1. Meça sobre os cumes de uma rosca macho. Utilize um paquímetro nos cumes íntegros e totalmente formados e registre em que trecho da rosca a medição foi realizada. Consulte uma tabela de identificação de roscas para interpretar a leitura; a coluna de diâmetro externo do tubo liso, isoladamente, não permite identificar a conexão.

2. Verifique a presença de conicidade. Meça sobre os cumes totalmente formados em duas posições axiais. Uma variação consistente de diâmetro indica conicidade. Combine essa observação com o passo, o perfil da rosca e as marcações para identificar o padrão.

3. Meça o passo. Utilize um calibrador de passo de rosca sempre que possível. Na ausência dele, meça vários intervalos completos de crista a crista com uma régua e divida o comprimento pelo número de intervalos. TPI = 1 ÷ passo quando o passo estiver em polegadas.

4. Identifique o padrão. Compare as medições e as marcações com o desenho do equipamento ou com uma referência adequada de identificação de roscas. A NPT tem ângulo incluído de 60°; as roscas de tubulação BSP têm perfil de 55°. Correspondências próximas ou pouco claras podem exigir calibradores adequados ou inspeção especializada.

Nas dimensões nominais 1/2 e 3/4, NPT e BSP utilizam ambas 14 TPI, de modo que o passo, isoladamente, não permite diferenciá-las. A ISO 7-1 abrange uniões roscadas estanques à pressão com roscas externas cônicas e roscas internas paralelas ou cônicas. A ISO 228-1 abrange roscas G paralelas cuja vedação à pressão é realizada fora das roscas. Identifique a conexão completa antes de selecionar o método de vedação.

Uma rosca fêmea é mais difícil de identificar. Verifique o passo com um calibre, procure marcações e consulte o desenho do equipamento. Uma peça correspondente conhecida pode fornecer informações complementares, mas o acoplamento manual, por si só, não comprova a compatibilidade. Roscas rebaixadas ou pouco nítidas podem exigir calibres adequados ou inspeção especializada.

Para consultar a referência completa de dimensões e passo, veja nossa tabela de roscas NPT. Trate as medições em campo como evidência de identificação, e não como critério de aferição para aceitação.

Verifique mais do que a dimensão antes de encomendar

A correspondência da dimensão nominal é apenas um dos requisitos. A peça de reposição também deve ter extremidades de conexão compatíveis, material adequado, espessura de parede ou classe apropriada e capacidade compatível de pressão e temperatura.

Para um pedido de reposição, registre:

• Diâmetro externo da tubulação medido, ponto de medição e instrumento utilizado.

• Dimensão nominal e norma dimensional, se conhecida.

• Tipo de conexão e a especificação de cada extremidade.

• Espessura de parede especificada ou espessura medida, quando aplicável.

• Material, fluido de serviço, pressão de operação e temperatura.

• Comprimento total necessário, dimensões de centro a extremidade e folga disponível.

Use o guia de tipos de conexões para tubulação para identificar o formato de que você precisa. Em seguida, compare as especificações no catálogo de conexões para tubulação. A medida externa do corpo de uma conexão não substitui as dimensões de sua ligação.

Perguntas frequentes

Uma foto tirada com celular permite determinar o tamanho da tubulação?

Uma fotografia ajuda a identificar marcações e o formato da conexão. Para a identificação dimensional, inclua o DE medido e mostre a régua ou o paquímetro no mesmo plano da característica medida. Uma vista em perspectiva, por si só, não fornece escala confiável.

E se apenas um curto trecho do tubo estiver exposto?

Use uma ferramenta cujas superfícies de contato alcancem o corpo do tubo de forma perpendicular. Se conexões próximas impedirem o contato correto, consulte o desenho ou o registro de instalação, ou providencie acesso adequado. Medir o ombro da conexão ou o sextavado não permitirá recuperar o DE do corpo do tubo.

É possível identificar a dimensão original a partir de uma extremidade severamente corroída?

Utilize um trecho íntegro, as marcações remanescentes ou os registros originais para apoiar a identificação. Uma extremidade danificada pode ter perdido material ou acumulado depósitos. Identificar a dimensão original e avaliar a condição remanescente para serviço são tarefas distintas.

Referência Técnica

ASME B36.10 — Tubos de aço forjado, soldados e sem costura fornece a referência dimensional para os exemplos de tubos de aço. Outras referências utilizadas para distinguir sistemas dimensionais e de conexão estão relacionadas abaixo.

• ASME B36.19: dimensões de tubos de aço inoxidável forjado, soldados e sem costura.

• ASME B1.20.1: roscas para tubos em polegadas de uso geral, incluindo NPT.

• ISO 6708: definição e seleção de DN.

• ISO 7-1: roscas para tubos em uniões com vedação sob pressão nas roscas.

• ISO 228-1: roscas para tubos em uniões cuja vedação sob pressão é realizada fora das roscas.

• ASTM B88: tubo de cobre sem costura para água.

Se suas medições não indicarem uma correspondência clara, entre em contato conosco com as medições, fotografias, marcações e dados de operação.