Tuberías SCH 40 vs SCH 40S

Principales diferencias entre SCH 40 y SCH 40S:

Sistema estándar y materiales de tubería:

La tubería SCH 40 cumple con la norma ASME B16.10M y es una serie de espesores de pared de uso general, adecuada para tuberías de acero al carbono y acero aleado. La SCH 40 se diseñó considerando las propiedades mecánicas del acero al carbono y se utiliza comúnmente en sistemas de tuberías industriales.

La tubería SCH 40S cumple con la norma ASME B16.19M y es una serie de espesores de pared diseñada específicamente para tuberías de acero inoxidable, donde la "S" significa "acero inoxidable". El acero SCH 40S se utiliza principalmente en aplicaciones que requieren alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica. Generalmente está fabricado con acero inoxidable 304 o 316 y presenta buena tenacidad y soldabilidad.

Comparación detallada de SCH 40 y SCH 40S:

1. Orígenes y normas diferentes

SCH 40 y SCH 40S cumplen con diferentes normas internacionales.

La tubería SCH 40 sigue la norma ASME B16.10M, que especifica una serie general de espesores de pared para tuberías de acero al carbono y acero aleado. La norma ASME B36.10 define el diámetro exterior. Independientemente de si la tubería es SCH 40, SCH 80 o SCH 160, siempre que el tamaño nominal (NPS) sea el mismo, su diámetro exterior permanece constante.

La tubería SCH 40S sigue la norma ASME B16.19M, diseñada específicamente para tuberías de acero inoxidable. Sus cálculos de espesor de pared consideran los mayores valores de tensión admisible del acero inoxidable. La norma B36.19 define espesores de pared específicos sin redefinir el diámetro exterior; adopta completamente el sistema de diámetros exteriores de la norma B36.10. Su función principal es especificar la serie de espesores de pared específica para tuberías de acero inoxidable, es decir, números de cédula con el sufijo "S".

2. Diferencias en el espesor de pared

Para la mayoría de las tuberías de acero de pequeño diámetro (por ejemplo, de 1/8 de pulgada a 8 pulgadas), el espesor de pared de las tuberías SCH 40 y SCH 40s es exactamente el mismo. Por eso, a menudo se utilizan indistintamente.

Sin embargo, para tuberías de gran diámetro (normalmente NPS ≥ 10 pulgadas), el espesor de pared en la norma B36.19 es menor que en la B36.10. Debido a que el acero inoxidable tiene propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión diferentes a las del acero al carbono, la norma B36.19 optimiza el espesor de pared de las tuberías de acero inoxidable de gran diámetro, haciéndolas generalmente más delgadas que las tuberías de acero al carbono Sch40 B36.10 del mismo tamaño.

Esto se debe a que el acero inoxidable tiene una mayor tensión admisible (la tensión máxima que puede soportar) que el acero al carbono. Por lo tanto, las tuberías de acero inoxidable pueden tener paredes más delgadas para ahorrar material y reducir costos, cumpliendo a la vez con los mismos requisitos de presión. Al mismo tiempo, el menor peso de la tubería de acero facilita su instalación y soporte. Además, la resistencia a la corrosión es una función primordial del acero inoxidable, y en muchas condiciones de operación, no se requieren las paredes más gruesas necesarias para resistir la corrosión, como ocurre con el acero al carbono.

3. Diferencia de costo

El costo inicial de la tubería de acero inoxidable (SCH40S) es significativamente mayor que el de la tubería de acero al carbono (SCH40), generalmente entre 3 y 5 veces mayor o incluso más. Sin embargo, en ambientes corrosivos, las tuberías de acero al carbono requieren mantenimiento y reemplazo frecuentes, lo que puede resultar en mayores costos totales durante su ciclo de vida.

4. Ámbito de aplicación

La elección entre SCH 40S y SCH 40 depende principalmente del entorno de aplicación. Para sectores que requieren alta higiene y resistencia a la corrosión, como el procesamiento de alimentos, la ingeniería química y la ingeniería naval, SCH 40S es la opción ideal; mientras que para plomería general, estructuras de edificios, ambientes no corrosivos o ligeramente corrosivos y escenarios de baja presión, las tuberías de acero al carbono SCH 40 son suficientes. El presupuesto también es un factor crucial. Si bien el acero SCH 40S ofrece un rendimiento superior, es más caro.

Aplicaciones típicas:

SCH 40: 

Transporte de fluidos a baja presión: Suministro de agua fría/caliente en edificios, sistemas de rociadores contra incendios, sistemas de drenaje, tuberías de aire comprimido a baja presión.

HVAC: Conductos de ventilación, tuberías de drenaje de condensado de aire acondicionado.
Aplicaciones estructurales: Andamios, barandillas, soportes para equipos.
Ingeniería municipal: Suministro de agua a baja presión.

SCH 40S: 

Ambientes corrosivos: Tuberías de proceso para el transporte de productos químicos, ácidos, álcalis y soluciones salinas.

Altos requisitos de limpieza: Tuberías de proceso en las industrias alimentaria, de bebidas, farmacéutica y biotecnológica.
Altos requisitos de higiene: Tuberías para sistemas de agua potable, hospitales y laboratorios.
Apariencia y durabilidad: Tuberías para exteriores o interiores de edificios que requieren estética o durabilidad a largo plazo.

Significado del sufijo "S":

El sufijo "S" indica explícitamente que la tubería debe fabricarse y suministrarse de acuerdo con la norma B36.19 para tuberías de acero inoxidable. Es un identificador importante en los pedidos y documentos de diseño, que garantiza que el proveedor suministre tuberías que cumplan con las dimensiones estándar del acero inoxidable.

¿Por qué existe la norma B36.19?

Debido a las ventajas económicas y las propiedades del material de las tuberías de acero inoxidable, se creó una norma específica para ellas:

1. Consideraciones de costo: El acero inoxidable es mucho más caro que el acero al carbono. La norma B36.19 permite un ahorro significativo en los costos de material al ofrecer opciones de menor espesor de pared para tuberías de gran diámetro, sin dejar de cumplir con los requisitos de presión.
2. Resistencia a la corrosión: El valor principal del acero inoxidable reside en su resistencia a la corrosión. En muchas aplicaciones, la falla de las tuberías se debe a la corrosión, no a la presión. Por lo tanto, no requiere el excesivo espesor de pared necesario para la resistencia a la corrosión, como ocurre con el acero al carbono.
3. Características de resistencia: El acero inoxidable tiene propiedades mecánicas diferentes a las del acero al carbono, y la serie de espesores de pared de la norma B36.19 se optimiza en función de las características de resistencia del acero inoxidable.

Son intercambiables las tuberías SCH 40S y SCH 40?

Sí, pero no se recomienda. Para tuberías de gran diámetro, los espesores de pared especificados en las normas ASME B36.10 (SCH40) y ASME B36.19 (SCH40S) son diferentes. Si necesita una tubería de acero inoxidable de 10 pulgadas, pero por error pide "tubería de acero inoxidable SCH40", podría recibir una tubería con un espesor de pared de 9,27 mm en lugar de los 8,08 mm que necesitaba.

Esto generará desperdicio de material y mayores costos, pagando más por una pared innecesariamente gruesa. Además, las paredes más gruesas implican diferentes pesos, capacidades de carga y características de tensión, lo que puede afectar el diseño del soporte y el rendimiento del fluido.

Lea más: Clasificación de presión de Sch 40 vs. Sch40s o Tubería Schedule 40 vs. Schedule 80