Les dimensions des tuyaux en acier dans le monde entier sont normalisées sur la base de dimensions historiques désormais appelées dimensions nominales des tuyaux (NPS).
Outre la normalisation du diamètre extérieur nominal (DE), une série d'épaisseurs de paroi standardisées a été mise au point il y a plusieurs années et désignée par l'acronyme SCH (Schedules). Les unités NPS et SCH sont sans dimension. Un nombre plus élevé indique un DE plus grand ou une épaisseur de paroi plus importante. Par exemple : 4 NPS SCH 40. Dans ce cas, cette description indique un DE nominal de 4,500 pouces (114,3 mm) et une épaisseur de paroi nominale de 0,237 pouce (6,02 mm). Jusqu'à 8 NPS, les dimensions nominales des tubes en alliage de carbone et en alliage inoxydable sont identiques. Pour les diamètres supérieurs, certaines épaisseurs de paroi nominales diffèrent.
Historiquement, les dimensions des tubes de petit diamètre étaient telles que le diamètre intérieur (DI) des tubes d'épaisseur aujourd'hui appelée SCH 40 était très proche de leur diamètre extérieur (DE). Dans l'exemple ci-dessus, le DI nominal est en réalité de 4,026 pouces pour un diamètre nominal de 4 pouces (NPS). Avec l'avènement des tubes d'épaisseurs plus légères (et plus lourdes), la gamme de dimensions a été étendue. Ces dimensions sont normalisées par la norme ANSI B36.10 pour les tubes en acier au carbone et par la norme ANSI B36.19 pour les aciers inoxydables et les alliages de nickel.
Les tolérances des tubes dépendent de l'alliage et de la norme de fabrication. La norme générale applicable à la plupart des tubes en acier inoxydable est ASTM/ASME A/SA 999. La tolérance négative sur le diamètre extérieur est de -0,79 mm (0,031 pouce) pour toutes les tailles. La tolérance positive augmente avec le diamètre extérieur, mais pour la plage de 1-1/2 à 4 NPS, elle reste de 0,79 mm (0,031 pouce). Ceci introduit la notion d'ovalisation : si le tube présente à la fois le diamètre extérieur maximal et minimal autorisé, il sera ovalisé de 1,57 mm (0,062 pouce). Une tolérance d'ovalisation supplémentaire est admise pour les tubes à paroi mince, c'est-à-dire ceux dont l'épaisseur nominale est inférieure ou égale à 3 % du diamètre extérieur. Dans ce cas, la plage de tolérance sur le diamètre extérieur s'applique au diamètre extérieur moyen et l'ovalisation admissible est de 1,5 % du diamètre extérieur.
Seule l'épaisseur minimale de paroi est limitée, soit -12,5 % de l'épaisseur nominale. Il n'y a pas de limite maximale d'épaisseur de paroi. Pour les tubes sans soudure, la masse est limitée à 10 % du poids nominal. Notez que cette limite restreint l'épaisseur moyenne de paroi du tube sans soudure à 10 % de plus, mais ne limite pas l'épaisseur maximale de paroi en un point donné. Il n'y a pas de limite maximale d'épaisseur ni de poids pour les tubes soudés.
Des tolérances sont également prévues pour la rectitude des tubes en acier inoxydable (1/8 po sur 10 pi) et pour les longueurs coupées (-0, +1/4 po). Il est à noter qu'aucune exigence ni tolérance n'est imposée pour le diamètre intérieur.
Les tolérances pour la plupart des tubes soudés en alliage de nickel sont identiques ou très similaires à celles de l'acier inoxydable. Les exigences générales relatives aux tubes soudés en alliage de nickel sont définies dans la norme ASTM/ASME B/SB 775. Les exigences générales relatives aux tubes sans soudure en alliage de nickel sont publiées dans la norme ASTM/ASME B/SB 729. Les alliages de nickel étant plus difficiles à travailler à chaud, les tolérances pour les tubes finis à chaud sont plus larges que pour l'acier inoxydable ou les produits en alliage de nickel soudés et finis à froid.
Date de publication : 15 mars 2022