¿Qué es la tubería de acero al carbono SCH 40?

Fundamentos de la tubería de acero al carbono Schedule 40

La tubería de acero al carbono Schedule 40 recibe su nombre tanto del estándar de espesor de pared de la tubería "Schedule" como del acero al carbono utilizado.

1. Schedule 40 (SCH 40)

En las normas estadounidenses, "Schedule" indica el grado de espesor de pared de la tubería. El Schedule 40 es uno de los estándares más comunes, adecuado para aplicaciones estructurales y de presión. Presenta un espesor de pared medio y puede soportar presiones y temperaturas más altas.

2. Acero al carbono

El acero al carbono es una aleación de hierro y carbono, típicamente con un contenido de carbono de entre el 0,12 % y el 2,0 %, y contiene pequeñas cantidades de elementos como manganeso y silicio. Su alta resistencia, buena trabajabilidad y bajo costo lo convierten en uno de los aceros más utilizados en las industrias manufactureras y de la construcción.
Por lo tanto, la tubería de acero al carbono SCH 40 combina economía, resistencia y durabilidad, y se utiliza ampliamente en el suministro de agua, el petróleo y el gas, el soporte estructural y la fabricación de maquinaria. 

Composición química de las tuberías de acero al carbono SCH 40

La composición química de las tuberías de acero al carbono SCH 40 suele contener proporciones específicas de diversos elementos que determinan sus propiedades y rendimiento.

Si bien la composición específica puede variar ligeramente según el grado y las normas de fabricación, la composición química del acero al carbono que se utiliza habitualmente para las tuberías SCH 40 incluye los siguientes elementos (según normas como ASTM A53 / A106):

Elemento	Rango de contenido	Función
Carbono (C)	0.12% – 0.25%	Un mayor contenido aumenta la resistencia y la dureza.
Manganeso (Mn)	0.60% – 1.65%	Contribuye a la resistencia y la maquinabilidad del acero.
Silicio (Si)	≤0.60%	Mejora la resistencia y la resistencia térmica del acero.
Fósforo (P)	≤0.05%	Una cantidad excesiva puede quebrar el acero.
Azufre (S)	≤0.05%	Mejora la maquinabilidad, pero en cantidades excesivas se reduce la tenacidad.

También pueden estar presentes trazas de otros elementos, dependiendo del proceso de fabricación específico y de las propiedades deseadas del acero. Además, la composición específica de los diferentes grados de acero al carbono varía, y los porcentajes de estos elementos también varían para lograr las propiedades deseadas, como mayor resistencia, mejor soldabilidad y mayor resistencia a la corrosión.

Normas para tuberías de acero al carbono SCH 40

1. Las normas de implementación comunes incluyen

ASTM A53 (Grado A/B)
ASTM A106 (Grado A/B)
API 5L (Grado B y superior)

Especificaciones de las tuberías de acero al carbono SCH 40: Tamaño/Espesor de pared/Peso

Tamaño nominal	Diámetro exterior	Espesor de pared	Peso
Pulgadas	Pulgadas	Pulgadas	Libras/pies
1/8	0.405	0.068	0.24
1/4	0.54	0.088	0.42
1/2	0.84	0.109	0.85
3/4	1.05	0.113	1.13
1	1.315	0.133	1.68
1 1/4	1.66	0.14	2.27
1 1/2	1.9	0.145	2.72
2	2.375	0.154	3.65
2 1/2	2.875	0.203	5.79
3	3.5	0.216	7.58
3 1/2	4	0.226	9.11
4	4.5	0.237	10.79
5	5.563	0.258	14.62
6	6.625	0.28	18.97
8	8.625	0.322	28.55
10	10.75	0.365	40.48
12	12.75	0.406	53.52
14	14	0.375	54.57
16	16	0.5	82.77
18	18	0.562	104.67
20	20	0.594	123.11
24	24	0.688	171.29
32	32	0.688	230.08

Características de las tuberías de acero al carbono SCH 40

Las tuberías SCH 40 CS son conocidas por varias propiedades notables que las convierten en una opción popular para una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias. Entre sus características principales se incluyen:

1. Alta resistencia y durabilidad

Las tuberías de acero al carbono SCH 40 pueden soportar altas presiones, temperaturas y condiciones operativas complejas.

2. Rentabilidad

Las tuberías de acero al carbono SCH 40 son más económicas y prácticas que las tuberías de acero aleado o tuberías de acero inoxidable.

3. Buena soldabilidad

El acero al carbono es conocido por su excelente soldabilidad y se puede fabricar fácilmente en diversas formas y tamaños, adaptándose a las necesidades específicas de cada proyecto.

4. Versátil

La tubería SCH 40 CS se puede utilizar en diversas aplicaciones, como el transporte de fluidos, el soporte estructural y la construcción de tuberías en general.

5. Personalización

El tamaño, la longitud y el tratamiento superficial (galvanizado, recubrimiento) de la tubería de acero al carbono cédula 40 se pueden ajustar para satisfacer las necesidades del proyecto.

6. Adaptabilidad

La tubería de acero al carbono cédula 40 se puede utilizar en entornos corrosivos con un recubrimiento o revestimiento anticorrosivo.

Aplicaciones de la tubería de acero al carbono SCH 40

La tubería de acero al carbono SCH 40 se utiliza ampliamente en diversas industrias debido a su durabilidad, versatilidad y rentabilidad. Sus cinco aplicaciones principales son las siguientes:

1. Redes de suministro de agua y gasoductos

La tubería de acero al carbono SCH 40 se utiliza para el suministro de agua municipal, el drenaje y la transmisión de gas.

2. Industria del petróleo y el gas

Las tuberías de acero al carbono cédula 40 se utilizan generalmente para el transporte de petróleo crudo, gas natural y productos químicos, y cumplen con las normas API.

3. Fabricación industrial

Se utilizan para el transporte de fluidos y vapor en plantas químicas, centrales eléctricas y astilleros.

4. Construcción y soporte estructural

Las tuberías de acero al carbono SCH 40 se utilizan comúnmente en estructuras de acero, puentes, andamios y otras aplicaciones.

5. Maquinaria y equipo

Las tuberías de acero al carbono SCH 40 se utilizan en el mecanizado, la fabricación de maquinaria y la canalización de equipos de ingeniería.

Resumen

La tubería de acero al carbono SCH 40 es un material industrial extremadamente rentable y versátil, que combina resistencia, resistencia a la presión, maquinabilidad y economía. Al seleccionarla, es importante considerar los requisitos específicos de cada aplicación, como la temperatura, la presión y las condiciones ambientales, para garantizar que se seleccione la tubería de acero al carbono Schedule 40 adecuada para un rendimiento y una seguridad óptimos.

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