Tubos de acero aleado ASTM A335
Análisis profundo de tubos de acero aleado ASTM A335
Introducción
ASTM A335 es una especificación para tuberías de acero de aleación ferrítica sin costura utilizadas principalmente en servicios de alta temperatura.. Estas tuberías son cruciales en industrias que operan en condiciones extremas como la generación de energía., procesamiento petroquímico, y extracción de petróleo y gas. Los elementos de aleación en estas tuberías proporcionan propiedades mecánicas mejoradas., resistencia a la corrosión, y la capacidad de soportar altas temperaturas y presiones.
Composición detallada y calificaciones
Composición química
La composición química de las tuberías ASTM A335 está diseñada para proporcionar propiedades específicas, como resistencia a altas temperaturas., resistencia a la corrosión, y durabilidad. Aquí hay composiciones detalladas para algunos de los grados más importantes.:
| Presupuesto | Rango |
| Diámetro exterior | 1/4″- 48″ |
| Espesor de la pared | Horarios 40 a través de 160, ETS, XS, XXS. |
Estándar: ASME SA 335 sociedad americana de ingenieros mecánicos; ASTM A335M Sociedad Americana de Pruebas y Materiales
Usos: Para fabricar panel de pared., economizador, recalentador, sobrecalentador y tubería de vapor de calderas.
Composición química(%) ASTM A335
La tubería de especificación ASTM que cumple con ASTM A335 deberá tener las siguientes propiedades químicas. Requisitos de tracción y dureza Las propiedades de tracción de la tubería ASTM A335 deben cumplir con los requisitos prescritos.. Tubería de Grados P91, P92, y P122 tendrá una dureza que no exceda 250 HB/265 HV [25 CDH]. Para tubería de Grados P91, P92, P122, y P911, Brinell, Vickers, o Se realizarán pruebas de dureza Rockwell en una muestra de cada lote. (ver nota 7). Estas tuberías tienen una alta resistencia a la rotura a altas temperaturas y presiones.. Con resistencia al agrietamiento por hidrógeno y corrosión por tensión de sulfuro, los tubos de cromo molibdeno son muy preferidos sobre los tubos de carbono..
| Calificación | Y | C≤ | Minnesota | P≤ | S≤ | Si≤ | cr | Mes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P1 | K11522 | 0.10~0.20 | 0.30~0,80 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0,50 | – | 0.44~0,65 |
| P2 | K11547 | 0.10~0.20 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.30 | 0.50~0,81 | 0.44~0,65 |
| P5 | K41545 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
| P5b | K51545 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 1.00~2.00 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
| P5c | K41245 | 0.12 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
| P9 | S50400 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 8.00~10.00 | 0.44~0,65 |
| P11 | K11597 | 0.05~0,15 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 1.00~1,50 | 0.44~0,65 |
| P12 | K11562 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 0.80~1,25 | 0.44~0,65 |
| P15 | K11578 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 1.15~1,65 | – | 0.44~0,65 |
| P21 | K31545 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 2.65~3.35 | 0.80~1,60 |
| P22 | K21590 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 |
| P91 | K91560 | 0.08~0,12 | 0.30~0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.20~0,50 | 8.00~9.50 | 0.85~1.05 |
| P92 | K92460 | 0.07~0,13 | 0.30~0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.5 | 8.50~9.50 | 0.30~0,60 |
Tubos de cromo molibdeno: Material frente a EN frente a ASTM
La tubería ASTM A335 puede tener un acabado en caliente o estirarse en frío con el tratamiento de acabado requerido en los Grados P2 y P12. El acero se fabricará con espesor grueso.- práctica de fusión de granos. Límites específicos, si alguno, sobre el tamaño de grano o la práctica de desoxidación será una cuestión de acuerdo entre el fabricante y el comprador..
| Material/DIN | EN | ASTM |
|---|---|---|
| 1.5415 | 16Mo3 | A335 Grado P1 |
| 1.7335 | 13CrMo4-5 | A335 Grado P11, P12 |
| 1.738 | 10CrMo9-10 | A335 Grado P22 |
| 1.7362 | X11CrMo5 | A335 Grado P5 |
| A335 Grado P9 | ||
| 1.4903 | X10CrMoVNb9-1 | A335 Grado P91 |
Requisitos de tracción
| Resistencia a la tracción, mín., psi | P-5 | P-9 | P-11 | P-22 | P-91 |
|---|---|---|---|---|---|
| ksi | 60 | 60 | 60 | 60 | 85 |
| MPa | 415 | 415 | 415 | 415 | 585 |
| Fuerza de producción, mín., psi | |||||
| ksi | 30 | 30 | 30 | 30 | 60 |
| MPa | 205 | 205 | 205 | 205 | 415 |
Análisis del producto A petición del comprador., El fabricante deberá realizar un análisis de dos tuberías de cada lote.. Un lote de tubería ASTM A335 consistirá en lo siguiente: Designador NPS bajo 2 400 o fracción del mismo 2 a 5 200 o fracción del mismo 6 y más 100 o fracción del mismo.
Nota: ASTM A335 P91 no deberá tener una dureza que no exceda 250 HB/265 HV [25CDH].
Propiedades mecánicas de ASTM A335.
| Calificación | Resistencia a la tracción | Fuerza de producción |
|---|---|---|
| P1,P2 | 380 | 205 |
| P12 | 415 | 220 |
| P23 | 510 | 400 |
| P91 | 585 | 415 |
| P92,P11 | 620 | 440 |
| P122 | 620 | 400 |
Alloying Elements and Their Functions
- Carbón (c): Provides strength and hardness but can reduce ductility.
- Manganeso (Minnesota): Improves toughness and hardenability.
- Fósforo (PAG): Enhances strength but can make steel brittle.
- Azufre (S): Generally considered an impurity, can cause brittleness.
- Silicio (Y): Improves strength and hardness.
- Cromo (cr): Increases hardness, resistencia a la tracción, y resistencia a la corrosión.
- Molibdeno (Mes): Enhances strength, templabilidad, y estabilidad a altas temperaturas.
- Vanadio (V): Mejora la fuerza y la dureza..
- Niobio (Nótese bien): Increases strength and improves weldability.
- Nitrógeno (norte): Enhances strength and hardness.
Propiedades mecánicas
The mechanical properties of ASTM A335 pipes are designed to meet the demands of high-temperature and high-pressure applications.
Grade P5
- Resistencia a la tracción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 30%
Grade P11
- Resistencia a la tracción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 30%
Grade P91
- Resistencia a la tracción: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 20%
Proceso de fabricación
Fabricación de tubos sin costura
Seamless pipes are produced through several steps:
- Calefacción de palanquilla: Steel billets are heated to a high temperature to make them malleable.
- Perforación: El tocho calentado se perfora para crear un tubo hueco..
- Laminación: The hollow tube is rolled to achieve the desired diameter and wall thickness.
- Apresto: La tubería se procesa adicionalmente para lograr dimensiones precisas..
Tratamiento térmico
El tratamiento térmico es fundamental para lograr las propiedades mecánicas y la microestructura deseadas..
- Normalizando: Calentar la tubería a una temperatura específica y luego enfriarla al aire para refinar la estructura del grano..
- Templado: Recalentar la tubería a una temperatura más baja después del enfriamiento para mejorar la tenacidad y reducir la fragilidad..
- Recocido: Calentar la tubería a una temperatura alta y luego enfriarla lentamente para ablandar el material y mejorar la ductilidad..
Requisitos de prueba
Para garantizar que las tuberías ASTM A335 cumplan con los estrictos requisitos para aplicaciones de alta temperatura y alta presión., se realizan diversas pruebas:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Garantiza que el material cumpla con los requisitos de dureza especificados..
- Prueba hidrostática: Verifica la capacidad de la tubería para soportar la presión interna sin fugas..
- Pruebas no destructivas (END): Técnicas como las pruebas ultrasónicas. (Utah) o pruebas radiográficas (RT) Se utilizan para detectar defectos internos..
- Prueba de impacto: Evalúa la tenacidad del material., especialmente para grados que requieren alta resistencia al impacto.
Aplicaciones
Las tuberías ASTM A335 se utilizan en una variedad de aplicaciones de alta temperatura y alta presión., incluido:
- Generación de energía: Calderas, sobrecalentadores, y recalentadores en centrales eléctricas.
- Industria petroquímica: Unidades de procesamiento de alta temperatura y refinerías..
- Industria del petróleo y el gas: Tuberías e instalaciones de procesamiento de fluidos de alta presión y alta temperatura..
- Calderas Industriales: Sistemas de tuberías en calderas industriales e intercambiadores de calor..
- Ingeniería Mecánica: Componentes sometidos a altas tensiones y temperaturas..
Ventajas y limitaciones
Ventajas
- Resistencia a altas temperaturas: Capaz de soportar altas temperaturas sin perder fuerza..
- Resistencia a la corrosión: Los elementos de aleación proporcionan una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión..
- Durabilidad: Diseñado para un rendimiento a largo plazo en entornos hostiles.
- Versatilidad: Adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales.
Limitaciones
- Costo: Mayor costo en comparación con los tubos de acero al carbono debido a los elementos de aleación..
- Fabricación compleja: Requiere un control preciso de la composición química y los procesos de tratamiento térmico..
- fragilidad: Ciertos grados pueden volverse quebradizos si no se tratan térmicamente adecuadamente..
Conclusión
Las tuberías de acero de aleación ASTM A335 son esenciales para aplicaciones que requieren alta resistencia., durabilidad, y resistencia a altas temperaturas y presiones. Sus propiedades mecánicas superiores, combinado con rigurosos procesos de fabricación y pruebas., garantizar que cumplan con los exigentes requisitos de diversas industrias. Comprender las especificaciones detalladas, calificaciones, y las aplicaciones de las tuberías ASTM A335 ayudan a los ingenieros y diseñadores a seleccionar los materiales adecuados para sus proyectos., garantizar la seguridad y la eficiencia en entornos desafiantes.
Profundizando en la composición química, propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis profundo proporciona una descripción general completa de las tuberías de acero de aleación ASTM A335., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.
ASTM A333 Gr. 10 Tubería de acero aleado para uso industrial, tanto sin costura como soldada. Característica Dimensiones exteriores: 19.05mm – 114,3 mm de espesor de pared: 2.0milímetros – 14 mm Tratamiento superficial: inmersión de aceite, Barniz, Pasivación, fosfatado, Granallado. Solicitud: Tubería de acero soldada y sin costura para servicio a baja temperatura.
La especificación ASTM A519 abarca varios grados de tubos mecánicos de acero al carbono y aleados., Disponible en condiciones de acabado en caliente o en frío.. El acero utilizado en esta tubería se puede fundir en lingotes o en cordones.. Cuando se funden secuencialmente diferentes grados de acero., el material de transición debe ser identificado.
Tubería ASTM A213 T11 (Tubería ASME SA213 T11) Está compuesto de material de aleación de cromo molibdeno y se utiliza ampliamente en aplicaciones de alta temperatura., especialmente en calderas y sobrecalentadores. Dadas sus aplicaciones críticas, Este tipo de tubería suele tener un precio significativamente más alto que las tuberías de carbono estándar.. Grados comunes en la norma ASTM A213 Los grados comunes incluyen T9, T11, T12, T21, T22, T91, así como grados de acero inoxidable como TP304/L o TP316/L. Alcance de la norma ASTM A213 Según especificaciones ASTM, Esta especificación particular se refiere a tubos de acero ferrítico y austenítico sin costura para uso en calderas., sobrecalentadores, e intercambiadores de calor. Los grados específicos cubiertos por esta especificación incluyen T5, TP304, y otros listados en Tablas 1 y 2. El tamaño de la tubería varía desde un diámetro interno de 1/8 pulgadas hasta un diámetro exterior de 5 pulgadas, con espesores que van desde 0.015 a 0.500 pulgadas (0.4 mm a 12.7 milímetros). Si se requieren otros tamaños, Se pueden especificar como parte del pedido., junto con espesores mínimos y medios.
Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de las tuberías de acero ASTM A369., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de las tuberías de acero ASTM A250., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de los tubos de acero ASTM A556., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.
