Tubería de acero inoxidable ASTM A358
Tubería de acero inoxidable ASTM A358
Introducción
ASTM A358 es la especificación estándar para tuberías de acero inoxidable austenítico de cromo-níquel soldadas por fusión eléctrica adecuadas para altas temperaturas y servicio corrosivo general.. Esta especificación cubre cinco clases de tuberías., que se fabrican a partir de placas o láminas y se sueldan con o sin adición de metal de aportación. Estas tuberías se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren alta resistencia y resistencia a la corrosión..
Especificaciones ASTM A358
Alcance
ASTM A358 cubre tuberías de acero inoxidable austenítico de cromo-níquel soldadas por fusión eléctrica, destinado a servicios corrosivos generales y de alta temperatura. La especificación incluye cinco clases.:
- Clase 1: La tubería está doblemente soldada mediante procesos que emplean metal de aportación en todas las pasadas y se radiografia en su totalidad..
- Clase 2: La tubería tiene doble soldadura mediante procesos que emplean metal de aportación en todas las pasadas.. No se requiere radiografía.
- Clase 3: La tubería se suelda mediante procesos que emplean metal de aportación en todas las pasadas y se radiografia en su totalidad..
- Clase 4: Igual que la clase 3 excepto que el paso de soldadura expuesto a la superficie interior de la tubería se puede realizar sin la adición de metal de aportación..
- Clase 5: La tubería está doblemente soldada mediante procesos que emplean metal de aportación en todas las pasadas y se somete a radiografías puntuales..
Composición química
La composición química de las tuberías de acero inoxidable ASTM A358 varía según el grado.. La siguiente tabla resume la composición química típica de algunos grados comunes.:
Elemento | TP304 | TP304L | TP316 | TP316L |
---|---|---|---|---|
Carbón (c) | 0.08 máximo | 0.03 máximo | 0.08 máximo | 0.03 máximo |
Manganeso (Minnesota) | 2.00 máximo | 2.00 máximo | 2.00 máximo | 2.00 máximo |
Fósforo (PAG) | 0.045 máximo | 0.045 máximo | 0.045 máximo | 0.045 máximo |
Azufre (S) | 0.030 máximo | 0.030 máximo | 0.030 máximo | 0.030 máximo |
Silicio (Y) | 1.00 máximo | 1.00 máximo | 1.00 máximo | 1.00 máximo |
Cromo (cr) | 18.0-20.0 | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 | 16.0-18.0 |
Níquel (En) | 8.0-11.0 | 8.0-13.0 | 10.0-14.0 | 10.0-14.0 |
Molibdeno (Mes) | – | – | 2.00-3.00 | 2.00-3.00 |
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de las tuberías de acero inoxidable ASTM A358 son adecuadas para aplicaciones de servicio general y de alta temperatura.. Las propiedades mecánicas típicas incluyen:
- Resistencia a la tracción: Mínimo 515 MPa (75 ksi)
- Fuerza de producción: Mínimo 205 MPa (30 ksi)
- Alargamiento: Mínimo 35% en 2 pulgadas
Tamaños de tubería
Las tuberías ASTM A358 están disponibles en varios tamaños., indicando el diámetro exterior (DE) y espesor de pared. Los tamaños pueden variar desde tuberías de gran diámetro utilizadas en aplicaciones industriales hasta tuberías más pequeñas para necesidades de ingeniería específicas..
Dimensiones
Las dimensiones de las tuberías ASTM A358 se especifican por su diámetro exterior. (DE) y espesor de pared. Gama de tamaños estándar para adaptarse a diferentes requisitos de aplicación.. Las dimensiones comunes incluyen:
- Diámetro externo (DE): 8 pulgadas a 144 pulgadas
- Espesor de la pared: Varía según los requisitos de la aplicación..
Tolerancias
ASTM A358 especifica tolerancias precisas para garantizar que las tuberías cumplan con los estándares de calidad y rendimiento.. Estas tolerancias incluyen:
- Diámetro externo (DE): ±1% del diámetro exterior especificado
- Espesor de la pared: ±10% del espesor de pared especificado
- Longitud: Las tuberías normalmente se suministran en longitudes aleatorias., Con tolerancias específicas basadas en los requisitos del cliente..
Espesor de la pared & Tolerancia
El espesor de la pared de las tuberías ASTM A358 es fundamental para su rendimiento en ambientes corrosivos y de alta temperatura.. Las tolerancias en el espesor de la pared son esenciales para garantizar un rendimiento constante. Las tolerancias estándar incluyen:
- Tolerancia del espesor de la pared: ±10% del espesor de pared especificado.
- Espesor mínimo de pared: El espesor mínimo de la pared no debe ser inferior a 87.5% del espesor de pared nominal especificado.
Materiales y Fabricación
Materiales
Las tuberías ASTM A358 están hechas de aceros inoxidables austeníticos., Conocido por su excelente resistencia a la oxidación y la corrosión a altas temperaturas.. Los grados comunes incluyen TP304, TP304L, TP316, y TP316L, cada uno ofrece ventajas específicas para diferentes aplicaciones.
Fabricar
El proceso de fabricación de tuberías ASTM A358 implica varios pasos para garantizar la calidad y el rendimiento.:
- Selección de placa o lámina: Se seleccionan placas o láminas de acero inoxidable austenítico de alta calidad para la fabricación..
- formando: Las placas u hojas se forman en formas cilíndricas usando perfilado u otros métodos..
- Soldadura: Las formas cilíndricas formadas se sueldan mediante procesos de soldadura por fusión eléctrica.. El tipo de soldadura (simple o doble) y los requisitos de radiografía dependen de la clase de la tubería..
- Tratamiento térmico: Después de soldar, Las tuberías pueden someterse a un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión..
- Refinamiento: Los tubos están acabados para lograr la calidad superficial y las dimensiones deseadas..
Pruebas
Para garantizar la calidad y el rendimiento de las tuberías ASTM A358., se realizan varias pruebas:
Prueba hidrostática
Se realiza una prueba hidrostática para verificar las tuberías.’ Capacidad para soportar la presión interna.. Las tuberías se llenan de agua y se presurizan a un nivel específico., típicamente 1.5 veces la presión de diseño, para comprobar si hay fugas y la integridad estructural.
Pruebas no destructivas (END)
Se utilizan métodos de prueba no destructivos para detectar defectos internos y superficiales sin dañar las tuberías.. Los métodos comunes de END incluyen:
- Pruebas radiográficas: Se utilizan rayos X o rayos gamma para inspeccionar la estructura interna y la calidad de la soldadura..
- Pruebas ultrasónicas: Se utilizan ondas sonoras de alta frecuencia para detectar defectos internos.
Pruebas mecánicas
Se realizan pruebas mecánicas para verificar las tuberías.’ propiedades mecánicas, incluido:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Verifica los niveles de dureza para garantizar el cumplimiento de los límites especificados..
- Prueba de aplanamiento: Comprueba la capacidad de la tubería para resistir la deformación sin agrietarse..
Tratamiento térmico
El tratamiento térmico es un proceso esencial para mejorar las propiedades de las tuberías ASTM A358.. El proceso de tratamiento térmico específico depende del grado y los requisitos de la aplicación.:
Recocido
El recocido implica calentar las tuberías a una temperatura superior a la temperatura crítica. (generalmente alrededor de 1040-1120°C) y luego enfriarlos rápidamente en agua o aire. Este proceso disuelve los carburos precipitados y restaura la resistencia a la corrosión y la ductilidad del material..
Alivio del estrés
El alivio de tensiones implica calentar las tuberías a una temperatura inferior a la temperatura crítica. (normalmente alrededor de 400-500°C) y luego enfriarlos lentamente. Este proceso alivia las tensiones internas causadas por procesos de fabricación como la soldadura..