Tableau complet des séries de tubes : NPS, épaisseur de paroi et poids expliqués

Un tableau des séries de tubes est le tableau normalisé ASME B36.10M qui met en correspondance une dimension nominale de tube (NPS) et un numéro de série avec le diamètre extérieur, l’épaisseur de paroi et le poids par pied obtenus pour les tubes en acier au carbone et en acier allié — également appelé tableau des dimensions de tubes ou tableau des dimensions de tubes en acier. Les ingénieurs et les acheteurs l’utilisent pour convertir une désignation dimensionnelle en deux parties — “NPS 4 x Schedule 40” — en dimensions réelles que l’aciérie doit produire, et pour vérifier qu’un tube prévu pour une pression de service donnée n’est pas remplacé par un tube à paroi plus mince dans un bon de commande ultérieur.

Qu’est-ce qu’un tableau des séries de tubes ?

Tableau de consultation conforme à l’ASME B36.10M, indiquant l’épaisseur de paroi, le diamètre extérieur et le poids par pied correspondant à toute combinaison de dimension nominale de tube (NPS) et de numéro de série. Un tel tableau est indispensable, car désigner un tube uniquement par son “diamètre” peut créer une ambiguïté : une “conduite de 4 pouces” peut être en série 40 (paroi de 0.237 pouce) ou en série 160 (paroi de 0.531 pouce) — et l’une pèse plus de deux fois le poids de l’autre.

Deux normes associées régissent ces données : B36.10M couvre les tubes en acier au carbone et allié, tandis que B36.19M couvre les tubes en acier inoxydable (avec un système de séries distinct, comprenant les désignations avec “S”, présenté ci-dessous). Les acheteurs de tubes de conduite doivent utiliser ces informations avec les spécifications API 5L pour les tubes destinés au transport de pétrole et de gaz.

“Une désignation de série sur un plan n’est utile que si le tableau qui la sous-tend est fiable. Des ensembles de tuyauterie ont été refusés au contrôle de réception parce qu’une personne avait associé la mauvaise colonne de série à la mauvaise dimension nominale : le tableau doit être lu d’abord selon le NPS, puis selon la série, jamais dans l’ordre inverse.”

Tableau complet des séries de tubes (NPS 1/2″–24″, séries 40 et 80)

Passer directement à une seule ligne sans vérifier la colonne de série est une cause fréquente de commande d’une mauvaise épaisseur de paroi. Certains lecteurs recherchent ce tableau sous l’intitulé “tableau des séries et épaisseurs de tubes” plutôt que sous son nom officiel — il s’agit des mêmes données. Le tableau ci-dessous fournit les données des dimensions qui représentent de loin la grande majorité des commandes de tuyauteries industrielles, structurelles et de transport, du NPS ½ au NPS 24, pour les séries 40 et 80, avec les informations dimensionnelles recoupées avec la série dimensionnelle publiée dans ASME B36.10M. Le poids est calculé avec la formule de base du poids d’un tube à extrémités nues : W = 10,69 × (OD − t) × t (lb/ft), OD et t étant mesurés en pouces.

Les dimensions 1/2 – 8 ont été vérifiées deux fois à partir de deux sources publiées indépendantes. Pour la dimension 10 et les suivantes, les données d’épaisseur de paroi proviennent de l’ASME B36.10M et le poids est calculé avec la formule ci-dessus. Cette même norme publie aussi des séries supplémentaires non présentées ci-dessus (5, 10, 20, 30, 60, 100, 120, 140 et 160), utilisant la même série d’épaisseurs de paroi.

La dérivation du calcul présentée dans les deux sections ci-dessous vous permettra de déterminer n’importe quelle épaisseur de paroi, toujours à partir de la même norme d’origine, sans devoir consulter un autre PDF.

Ce que signifie réellement le NPS (explication de la dimension nominale des tubes)

Commander uniquement selon le NPS est l’une des confusions les plus courantes chez les acheteurs : le NPS (Nominal Pipe Size) ne mesure pas réellement le diamètre, c’est une désignation, et tout ce qui est inférieur au NPS 14 n’est pas égal au diamètre extérieur du tube. Un acheteur qui suppose que “tube de 2 pouces” signifie un diamètre extérieur de 2.000 pouces se retrouve avec un problème d’alésage sur le chantier : un “tube de 2 pouces” a en réalité un diamètre extérieur de 2.375 pouces, et un “tube de 12 pouces” a un diamètre extérieur de 12.750 pouces.

Du NPS 14 au NPS 48, le numéro NPS est égal au diamètre extérieur.

Mais l’écart du NPS 14 par rapport aux normes est ancien, et non arbitraire. Les premières conduites en fer étaient commandées selon leur dimension extérieure, et pour les petites dimensions l’écart entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur était si important que les dimensions de tuyaux en fer (IPS) ont perduré, même lorsque les dimensions en acier (et les pratiques de commande) sont devenues la norme. En revanche, pour les NPS 14 et plus, les diamètres extérieur et intérieur se rapprochent, et ASME a continué à s’aligner sur la nouvelle norme (diamètre extérieur réel) plutôt que de redessiner des plans datant de plusieurs siècles d’équipements.

DN et NPS : la conversion n’est pas un multiple exact de 25

Le DN, équivalent métrique (diamètre nominal, du français diamètre nominal), est généralement retenu selon la règle approximative DN = 25 × NPS pour simplifier le calcul mental. Cette règle fonctionne assez bien pour les petites dimensions (DN15 pour 1/2-in ; DN50 pour 2-in), mais la relation n’est pas toujours aussi proche (par multiples de 25) pour toutes les dimensions ; DN et NPS ont été normalisés séparément, puis alignés de manière imparfaite. Cette approximation convient aux échanges informels sur les dimensions, mais il faut tout de même consulter un plan européen pour connaître le DN réel. En dehors de l’Amérique du Nord, la même dimension est parfois désignée par NB (Nominal Bore) plutôt que par DN — les deux désignent l’alésage nominal métrique, et non le diamètre réellement mesuré.

Comment sont dérivés les numéros de série (formule pression-épaisseur de paroi)

L’épaisseur de paroi du tube — et le numéro de série utilisé pour l’identifier — sont déterminés par le rapport entre la pression de calcul et la contrainte admissible du matériau, selon des codes de conception de tuyauterie tels que ASME B31.3, et non par un ensemble arbitraire d’entiers : Schedule ≈ 1 000 × P / S, où P est la pression de calcul (MPa) et S la contrainte admissible du matériau du tube à la température de calcul (MPa).

Le tableau dimensionnel de B36.10M est en lui-même une liste d’épaisseurs de paroi plutôt qu’une formule de calcul, mais le principe de conception qui le sous-tend repose toujours sur ce calcul : une valeur P/S plus élevée entraîne un numéro de série supérieur. Un même NPS apparaît donc sur toute une plage d’épaisseurs de paroi, et non avec une seule valeur.

Exemple calculé : une conduite en acier au carbone destinée à fonctionner à 6,9 MPa (1 000 psi) avec un tube A106 Grade B dont la contrainte admissible est d’environ 137,9 MPa à la température de calcul donne : Schedule ≈ 1 000 × 6.9 / 137.9 ≈ 50. Comme les séries ne sont disponibles que par incréments, l’ingénieur chargé des spécifications arrondit à la série disponible immédiatement supérieure — 60 — et non à la valeur inférieure, afin de garantir que la paroi du tube ne sera jamais plus mince que nécessaire. Cette division constitue, en pratique, l’essentiel du calcul qui se cache derrière chaque numéro de série d’une spécification de tuyauterie.

Séries 40, 80 et 160 : laquelle vous faut-il ?

La série 40 est utilisée pour la plupart des tuyauteries industrielles et structurelles à pression faible à modérée ; la série 80 est choisie pour le niveau supérieur, lorsque la pression est plus élevée ou qu’une surépaisseur de corrosion est nécessaire ; la série 160 et la série XXS sont réservées aux conduites de service à haute pression ou sévère qui doivent conserver une épaisseur suffisante en fin de durée de service, selon la même logique de contrainte admissible de ASME B31.3 présentée plus haut.

Les seules différences entre ces 3 séries concernent l’alésage et l’épaisseur de paroi pour un NPS donné ; le diamètre extérieur reste identique, de sorte qu’une paroi plus épaisse en série 80 réduit nécessairement le diamètre intérieur par rapport à la série 40 pour ce même NPS.

Cadre de référence : le sélecteur de série à 3 facteurs — avant de recourir machinalement à la logique « nous avons toujours utilisé la série 40 », comparez la pression de calcul requise à la contrainte admissible du matériau, déterminez votre température de calcul (la contrainte admissible diminue lorsque la température augmente, ce qui peut faire monter la série de calcul à pression donnée), puis appliquez une surépaisseur de corrosion à tout service qui n’est pas parfaitement propre, sec et non corrosif. La présence de l’un de ces trois facteurs en votre défaveur suffit à passer à une série supérieure, et un numéro de série plus élevé ne remplace pas à lui seul leur vérification. Comme l’ont indiqué des fabricants dans une discussion sur un forum en ligne, il est possible d’obtenir le même résultat en service avec une paroi de tube SDR plus mince et à alésage plus lisse qu’avec le tube de la série numérotée correspondante, précisément parce que le seul numéro de série ne tient pas compte de la géométrie de l’alésage ni des différences de matériau.

Les équipes d’approvisionnement qui négligent cette étape le regrettent plus tard — deux fois. Le propre guide d’achat d’un distributeur de tubes en acier cite « choisir un tube en série 80 alors qu’un tube en série 40 aurait suffi » parmi les erreurs d’approvisionnement les plus coûteuses : une spécification excessive immobilise de l’argent dans une masse d’acier inutile, tout comme une spécification insuffisante entraîne le refus d’un ensemble de tuyauterie. Un blog d’un groupement professionnel de la fabrication est catégorique sur les conséquences de cette dernière erreur : « Un numéro de coulée, une nuance de tube ou une série incorrects peuvent entraîner l’acceptation ou le rejet de l’ensemble d’un tronçon de tuyauterie. »

Poids des tubes selon la série (formule et tableau)

Calcul de la masse d’un tube en acier à extrémités nues : W = 10,69 × (OD − t) × t, où W est la masse en lb/ft, OD le diamètre extérieur en pouces et t l’épaisseur de paroi en pouces. Cette même équation de base définit les tableaux de poids publiés avec la série dimensionnelle ASME B36.10M. Exemple : pour un tube NPS 4 Sch. 40 (OD 4.500 in, t 0.237 in) : W = 10.69(4,500 – 0,237)(0.237) = 10.69(4.263)(0.237) = 10,80 lb/ft (valeur indiquée dans le tableau ci-dessus et qu’il est particulièrement utile de vérifier avant de considérer comme exacte toute valeur de poids par pied figurant dans un devis).

Le poids par pied ne constitue pas seulement une spécification d’aciérie. Il influe sur la classe de fret de vos expéditions, détermine la capacité de grue et de levage nécessaire sur votre chantier, et fixe le nombre de joints pouvant être chargés sur un camion sans dépasser les limites de poids d’un chargement mixte. Le poids par pied aide aussi le distributeur à établir un prix par fardeau, en répercutant les coûts précis de déchargement, de fret et de manutention — et une augmentation apparemment mineure de la série de tubes sur un plan de conception peut potentiellement modifier le budget logistique d’un projet davantage que son budget matière.

Vous ne souhaitez pas calculer manuellement le poids ? Le calculateur de poids des tubes de Synbase et le calculateur de poids des tubes SMLS appliquent la même formule à toute la plage de NPS et de séries, y compris aux dimensions et aux matériaux qui ne figurent pas dans le tableau ci-dessus.

Comment identifier la dimension et la série d’un tube sur le chantier (sans plaque signalétique)

Les équipes de chantier rencontrent constamment ce cas lors des travaux de modernisation et de réparation : une longueur de tube arrive sur le site sans certificat d’essai en usine ni marquage au pochoir, et l’équipe doit décider s’il faut souder un remplacement correspondant ou l’envoyer au contrôle. Une équipe qui se trompe et soude un remplacement de série plus légère sur une conduite de vapeur en service le découvre à ses dépens lors de l’épreuve hydraulique suivante. En l’absence de certificat d’essai en usine ou de marquage lisible sur le tube, il est possible de déduire le NPS et la série à partir de deux caractéristiques facilement mesurables : son diamètre extérieur et son épaisseur de paroi. Utilisez un pied à coulisse pour mesurer le diamètre extérieur à l’extrémité du tube et comparez le résultat à la colonne OD ci-dessus afin d’identifier le NPS ; mesurez ensuite l’épaisseur de paroi à l’extrémité coupée et comparez cette valeur aux séries indiquées pour ce même NPS — vos deux mesures doivent correspondre à une seule cellule du tableau, et à aucune autre.

Méthode de vérification de série sur le chantier : (1) mesurer au pied à coulisse le diamètre extérieur à l’extrémité du tube, et non au milieu de la longueur où une accumulation de tartre peut fausser la mesure ; (2) mesurer l’épaisseur de paroi en deux points espacés de 90° et faire la moyenne, car la tolérance de laminage peut varier autour de la circonférence ; (3) recouper les deux relevés avec le tableau approprié et identifier le NPS et le numéro de série ; (4) si le tube possède un rapport d’essai en usine, confirmer le numéro de coulée inscrit sur le corps du tube avec le MTR avant de considérer l’identification comme terminée ; (5) si un tube est destiné à un service sous pression, considérer la mesure au pied à coulisse comme une vérification sur site et non comme un remplacement d’une inspection traçable.

Les méthodes de vérification de l’épaisseur de paroi constituent des domaines d’expertise en développement. Les méthodes ultrasonores et par fuite de flux magnétique pour détecter les pertes de paroi font l’objet de brevets en cours (par exemple, US 2009/0243604, une méthode de mesure de l’épaisseur de paroi des tubes par fuite de flux magnétique) et de publications techniques du secteur. Cela montre pourquoi une mesure ponctuelle au pied à coulisse sert de point de départ au processus d’identification, et non de remplacement à une inspection documentée en service.

Le matériau modifie-t-il la série ? (carbone, inoxydable ou alliage)

En comparant côte à côte un tableau des séries de tubes en acier inoxydable et un tableau en acier au carbone, les chiffres ne correspondent pas comme on pourrait s’y attendre : un tableau des séries de tubes inoxydables n’est pas simplement un tableau au carbone portant une autre étiquette. Si le numéro de série est une caractéristique géométrique commune à tous les matériaux, la pression admissible pour cette série varie selon le matériau. De plus, les tubes inoxydables utilisent dès le départ une série d’épaisseurs de paroi quelque peu différente. Selon ASME B36.19M (la spécification inoxydable), les séries portent le suffixe « S » (5S, 10S, 40S, 80S) et, au-delà d’environ NPS 10, la série d’épaisseurs de paroi inoxydable commence à différer de la série B36.10M des aciers au carbone portant le même numéro de série. Par exemple, un tube inoxydable 40S n’aura pas les mêmes dimensions qu’un tube en acier au carbone de série 40 pour le même NPS — une erreur qui se manifeste par un raccord qui ne s’emboîte pas correctement une fois arrivé à l’atelier.

La pression admissible associée à un numéro de série donné dépend également de la manière dont le tube a été fabriqué, et pas uniquement du matériau. Selon B31.3 (le code de construction des usines chimiques et des raffineries), un tube SMLS, obtenu par perçage d’une billette pleine et dépourvu de cordon de soudure, possède un coefficient de qualité de joint (E) égal à 1.00. Un tube standard soudé par résistance électrique (ERW) possède un coefficient de qualité de joint (E) de 0.85. Cela signifie qu’un tube SMLS de même NPS, série et nuance de matériau peut supporter une pression interne environ 20 % supérieure à celle d’un tube ERW. B31.3 n’autorise pas à augmenter cette valeur pour un tube ERW en se contentant de renforcer l’inspection, car le cordon constitue le maillon le plus faible ; c’est pourquoi un même numéro de série correspond à une limite de pression différente selon le procédé de fabrication, et pas seulement selon la nuance du matériau.

Référence rapide par famille de matériaux

Série de tubes et calibre des tubes : ne pas confondre les deux systèmes

Les tubes et les tuyaux utilisent une approche de dimensionnement fondamentalement différente, et une désignation de 2 pouces signifie deux choses différentes dans chaque cas. Le tuyau est identifié par le NPS nominal (nominal pipe size) et le numéro de série, son diamètre extérieur étant normalisé selon la dimension conformément à ASME B36.10M/B36.19M. Le tube est dimensionné selon son diamètre extérieur réel mesuré, souvent spécifié par un numéro de jauge au lieu d’une épaisseur de paroi, sans l’étape intermédiaire d’une désignation nominale. Un tuyau 2 NPS a un diamètre extérieur de 2.375 pouces, tandis qu’un tube de 2 pouces a un diamètre extérieur exactement égal à 2.000 pouces. Cette confusion constitue une erreur d’achat réelle et récurrente : un acheteur qui commande des raccords de « 2 pouces » pour une ligne en tube de 2 pouces en se basant sur un tableau de séries de tuyaux reçoit des raccords dimensionnés pour un tuyau de 2.375 pouces de diamètre extérieur, qui ne s’adapteront tout simplement pas. À moins de savoir avec certitude s’il s’agit d’un tuyau ou d’un tube, une vérification croisée du tableau des tuyaux avec un tableau des dimensions des tubes vous garantira de commander le mauvais raccord.

Normes applicables : ASME B36.10M, B36.19M et API 5L

Citer la mauvaise norme sur un bon de commande est une confusion courante et coûteuse : ASME B36.10M détaille les dimensions des tubes en acier au carbone et allié corroyé, soudés et SMLS ; ASME B36.19M concerne l’acier inoxydable ; et API 5L (dernière édition en date, la 47e, publiée en juin 2026 avec des spécifications supplémentaires concernant notamment la qualité des soudures HFW, les essais en service acide et le transport de CO2 par conduite) ajoute aux normes dimensionnelles B36.10M les essais spécifiques aux tubes de conduite PSL1/PSL2 — essais de résilience, END sur chaque tube, essais hydrostatiques — plutôt que d’établir une convention de dimensionnement distincte. Un tube marqué API 5L PSL2 et un tube marqué uniquement ASME B36.10M peuvent avoir exactement le même NPS, la même série, le même diamètre extérieur et la même épaisseur de paroi ; la différence réside uniquement dans les essais effectués et consignés sur le certificat, et non dans les chiffres du tableau dimensionnel.

Comment utiliser ce tableau lors d’une commande (liste de contrôle pour demande de devis)

Une fois qu’une dimension de tuyau est spécifiée avec un numéro de série issu d’un tableau, le moyen le plus rapide d’obtenir un devis précis de l’aciérie consiste à fournir les cinq mêmes informations dont l’usine a besoin pour tout devis, plutôt que de communiquer simplement une dimension nominale en supposant que chacun comprend de la même façon ce que signifie « standard ». Que vous commandiez un tuyau nu ou les raccords de tuyauterie (coudes, tés, réductions) qui s’y raccordent, la même règle s’applique : la série du raccord doit correspondre à celle du tuyau.

FAQ : tableau des séries de tuyaux