Tubo de aço ASTM A213
Tubo de aço ASTM A213
Introdução
ASTM A213 é uma especificação padrão para caldeiras de liga de aço ferrítico e austenítico sem costura, superaquecedor, e tubos trocadores de calor. Esses tubos são projetados para serviços em altas temperaturas e são amplamente utilizados em usinas de energia., indústrias petroquímicas, e refinarias. A especificação abrange vários graus, cada um adaptado para aplicações específicas e requisitos de desempenho.
Principais notas e composição química
ASTM A213 inclui vários graus, categorizado principalmente em ferrítico (T) e austenítico (PT) classes de aço. Aqui estão algumas notas comumente usadas:
- Graus ferríticos: T2, T5, T9, T11, T12, T22, T91
- Classes Austeníticas: TP304, TP304H, TP316, TP316H, TP321, TP347
Tolerância de diâmetro externo do tubo de aço ASTM A213:
| Laminado a quente | Diâmetro externo, milímetros | Tolerância, milímetros |
|---|---|---|
| DO≤101,6 | +0.4/-0.8 | |
| 101.6<OD≤190,5 | +0.4/-1.2 | |
| 190.5<OD≤228,6 | +0.4/-1.6 | |
| Trefilado a frio | Diâmetro externo, milímetros | Tolerância, milímetros |
| DE <25,4 | ±0,10 | |
| 25.4≤OD≤38,1 | ±0,15 | |
| 38.1<DE<50,8 | ±0,20 | |
| 50.8≤OD<63,5 | ±0,25 | |
| 63.5≤OD<76,2 | ±0,30 | |
| 76.2≤OD≤101,6 | ±0,38 | |
| 101.6<OD≤190,5 | +0.38/-0.64 | |
| 190.5<OD≤228,6 | +0.38/-1.14 |
Espessura da parede & Tolerância do tubo de aço ASTM A213 :
| Laminado a quente | Diâmetro externo, milímetros | Tolerância, % |
|---|---|---|
| DO≤101,6, Peso≤2,4 | +40/-0 | |
| DO≤101,6, 2.4<WT≤3,8 | +35/-0 | |
| DO≤101,6, 3.8<WT≤4,6 | +33/-0 | |
| DO≤101,6, Peso>4.6 | +28/-0 | |
| DE>101.6, 2.4<WT≤3,8 | +35/-0 | |
| DE>101.6, 3.8<WT≤4,6 | +33/-0 | |
| DE>101.6, Peso>4.6 | +28/-0 | |
| Trefilado a frio | Diâmetro externo, milímetros | Tolerância, % |
| DO≤38,1 | +20/-0 | |
| DE>38.1 | +22/-0 |
Composição Química
Abaixo estão as composições químicas para classes ASTM A213 selecionadas.
Graus ferríticos
Grau T2
- Carbono (C): 0.10%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.61%
- Fósforo (P): ≤ 0.025%
- Enxofre (S): ≤ 0.025%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
- Cromo (Cr): 0.50 – 0.81%
- Molibdênio (Mo): 0.44 – 0.65%
Grau T91
- Carbono (C): 0.08 – 0.12%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.60%
- Fósforo (P): ≤ 0.020%
- Enxofre (S): ≤ 0.010%
- Silício (E): 0.20 – 0.50%
- Cromo (Cr): 8.00 – 9.50%
- Molibdênio (Mo): 0.85 – 1.05%
- Vanádio (V): 0.18 – 0.25%
- Azoto (N): 0.03 – 0.07%
- Nióbio (N.º): 0.06 – 0.10%
Classes Austeníticas
Grau TP304
- Carbono (C): ≤ 0.08%
- Manganês (Mn): ≤ 2.00%
- Fósforo (P): ≤ 0.045%
- Enxofre (S): ≤ 0.030%
- Silício (E): ≤ 1.00%
- Cromo (Cr): 18.00 – 20.00%
- Níquel (Em): 8.00 – 11.00%
Grau TP316
- Carbono (C): ≤ 0.08%
- Manganês (Mn): ≤ 2.00%
- Fósforo (P): ≤ 0.045%
- Enxofre (S): ≤ 0.030%
- Silício (E): ≤ 1.00%
- Cromo (Cr): 16.00 – 18.00%
- Níquel (Em): 10.00 – 14.00%
- Molibdênio (Mo): 2.00 – 3.00%
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos tubos ASTM A213 dependem do tipo e do tratamento térmico aplicado. Aqui estão as propriedades típicas de algumas classes comuns:
Graus ferríticos
Grau T2
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Grau T91
- Resistência à tracção: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Alongamento: ≥ 20%
Classes Austeníticas
Grau TP304
- Resistência à tracção: ≥ 515 MPa (75,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 35%
Grau TP316
- Resistência à tracção: ≥ 515 MPa (75,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 35%
Composição química do aço de liga ASTM A213(%, máx.)
| Classe de aço | Composição Química% | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | E | Mn | P, S máx. | Cr | Mo | Ni máx. | V | Máx. | C | B | N.º | N | |
| T2 | 0.10~0,20 | 0.10~0,30 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.50~0,81 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| T11 | 0.05~0,15 | 0.50~1,00 | 0.30~0,60 | 0.025 | 1.00~1,50 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| T12 | 0.05~0,15 | Máx. 0.5 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.80~1,25 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| T22 | 0.05~0,15 | Máx. 0.5 | 0.30~0,60 | 0.025 | 1.90~2,60 | 0.87~1,13 | – | – | – | – | – | – | – |
| T91 | 0.07~0,14 | 0.20~0,50 | 0.30~0,60 | 0.02 | 8.0~9,5 | 0.85~1,05 | 0.4 | 0.18~0,25 | 0.015 | – | – | 0.06~0,10 | 0.03~0,07 |
| T92 | 0.07~0,13 | Máx. 0.5 | 0.30~0,60 | 0.02 | 8.5~9,5 | 0.30~0,60 | 0.4 | 0.15~0,25 | 0.015 | 1.50~2,00 | 0.001~0,006 | 0.04~0,09 | 0.03~0,07 |
Propriedades mecânicas do aço de liga ASTM A213:
| Classe de aço | Propriedades Mecânicas | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| T. S | S. P | Alongamento | Dureza | ||
| T2 | ≥ 415 MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
| T11 | ≥ 415 MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
| T12 | ≥ 415 MPa | ≥ 220 MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
| T22 | ≥ 415 MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
| T91 | ≥ 585MPa | ≥ 415 MPa | ≥ 20% | 250HBW(25HRB) | |
| T92 | ≥ 620 MPa | ≥ 440 MPa | ≥ 20% | 250HBW(25HRB) | |
Processo de fabricação
Fabricação de tubos sem costura
Os tubos sem costura sob ASTM A213 são fabricados através de uma série de etapas:
- Aquecimento de boleto: Tarugos de aço são aquecidos para se tornarem maleáveis.
- Perfuração: O tarugo aquecido é perfurado para formar um tubo oco.
- Rolando: O tubo oco é enrolado para atingir as dimensões desejadas.
- Dimensionamento: O tubo é posteriormente processado para atender tolerâncias dimensionais precisas.
- Estiramento a frio (Opcional): O tubo pode sofrer trefilação a frio para melhor precisão dimensional e acabamento superficial.
Tratamento térmico
O tratamento térmico é crucial para atingir as propriedades mecânicas exigidas:
- Recozimento: Aquecimento do tubo a alta temperatura seguido de resfriamento lento para amolecer o material.
- Normalizando: Aquecimento do tubo a uma temperatura específica e depois resfriamento ao ar para refinar a estrutura do grão.
- Têmpera e Revenimento: Aquecimento seguido de resfriamento rápido (têmpera) e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para aumentar a resistência.
Requisitos de teste
ASTM A213 especifica vários testes para garantir a qualidade e o desempenho do tubo:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
- Teste elétrico hidrostático ou não destrutivo: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Teste de achatamento: Garante a capacidade do tubo de resistir ao achatamento sem rachar.
- Inspeção Dimensional: Garante que os tubos atendam às dimensões e tolerâncias especificadas.
Aplicativos
Os tubos ASTM A213 são usados em ambientes de alta temperatura e alta pressão, incluindo:
- Geração de energia: Tubos de caldeira, tubos de superaquecedor, e tubos de reaquecimento em usinas de energia.
- Indústria Petroquímica: Tubos trocadores de calor e tubos de forno.
- Refinarias: Tubos em unidades de craqueamento catalítico e hidrocraqueamento.
- Engenharia Geral: Tubos que exigem resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Desempenho em alta temperatura: Adequado para aplicações que envolvem altas temperaturas.
- Resistência à corrosão: As classes austeníticas oferecem excelente resistência à corrosão.
- Força: Alta resistência mecânica adequada para aplicações exigentes.
- Precisão Dimensional: Os processos de fabricação garantem dimensões precisas.
Limitações
- Custo: Custo mais elevado em comparação com tubos soldados devido ao processo de fabricação sem costura.
- Fabricação Complexa: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
- Disponibilidade: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.
Conclusão
Os tubos de aço-liga sem costura ASTM A213 são essenciais para aplicações que exigem alta resistência, resistência à corrosão, e estabilidade de alta temperatura. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários setores. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações dos tubos ASTM A213 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.
ASTM A333 Gr 10 tubo de liga de aço para uso industrial, sem costura e soldado. Apresenta dimensões externas: 19.05mm – 114,3 mm de espessura da parede: 2.0milímetros – 14 mm Tratamento de superfície: Imersão em óleo, Verniz, Passivação, Fosfatização, Tiro. Aplicativo: Tubo de aço sem costura e soldado para serviço em baixa temperatura.
Os tubos de aço-liga ASTM A335 são essenciais para aplicações de alta temperatura e alta pressão em vários setores. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que eles atendam aos exigentes requisitos dessas aplicações. Entendendo as especificações, notas, e aplicações de tubos ASTM A335 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.
A especificação ASTM A519 abrange vários tipos de tubos mecânicos de aço carbono e liga, disponível em condições de acabamento a quente ou a frio. O aço utilizado nesta tubulação pode ser fundido em lingotes ou fundido em fios. Quando diferentes tipos de aço são fundidos sequencialmente, o material de transição deve ser identificado.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A369, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A250, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A556, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.
