Tubo de aço ASTM A333
Tubo de aço ASTM A333
Introdução
ASTM A333 é uma especificação padrão para tubos de aço sem costura e soldados projetados para serviços em baixas temperaturas.. Esses tubos são usados em ambientes onde as temperaturas podem cair significativamente, tornando-os adequados para aplicações em ambientes criogênicos e de baixa temperatura. Os tubos ASTM A333 são conhecidos por sua excelente tenacidade e durabilidade, mesmo em temperaturas extremamente baixas.
Classes de ASTM A333
ASTM A333 inclui vários graus, cada um com composições químicas e propriedades mecânicas específicas:
- Nota 1
- Nota 3
- Nota 4
- Nota 6
- Nota 7
- Nota 8
- Nota 9
- Nota 10
- Nota 11
Entre estes, Nota 6 é a classe mais comumente usada.
Especificações | Faixa |
Diâmetro externo | 1/4″- 48″ |
Espessura da Parede | Horários 40 através 160, DST, XS, XXS. |
Padrão: ASME SA 335 Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos; ASTM A335M Sociedade Americana de Testes e Materiais
Usos: Para fabricação painel de parede, economizador, reaquecedor, superaquecedor e tubulação de vapor de caldeiras.
Nota | Designação dos EUA | Composição, % | ||||||
Carbono | Manganês | fósforo (máx.) | Enxofre (máx.) | Silício | Cromo | Molibdênio | ||
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 máx. | 0.30–0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 4.00–6h00 | 0.44–0,65 |
P9 | S50400 | 0.15 máx. | 0.30–0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.25–1,00 | 8.00–10h00 | 0.90–1,10 |
P11 | K11597 | 0.05–0,15 | 0.30–0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.50–1,00 | 1.00–1,50 | 0.44–0,65 |
P12 | K11562 | 0.05–0,15 | 0.30–0,61 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 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 | 0.50 máx. | 2.65–3,35 | 0.80–1,06 |
P22 | K21590 | 0.05–0,15 | 0.30–0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 1.90–2,60 | 0.87–1,13 |
P23 | K41650 | 0.04–0,10 | 0.10–0,60 | 0.03 | 0.01 | 0.50 máx. | 1.90–2,60 | 0.05–0,30 |
P91 | K91560 | 0.08–0,12 | 0.30–0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.20–0,50 | 8.00–9h50 | 0.85–1,05 |
P92 | K92460 | 0.07–0,13 | 0.30–0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.50 máx. | 8.50–9h50 | 0.30–0,60 |
Composição Química
A composição química do grau ASTM A333 6 tubo é normalmente o seguinte:
- Carbono (C): ≤ 0.30%
- Manganês (Mn): 0.29 – 1.06%
- Fósforo (P): ≤ 0.025%
- Enxofre (S): ≤ 0.025%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Outras classes podem ter pequenas variações em suas composições químicas para melhorar propriedades específicas.
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos tubos ASTM A333 são cruciais para garantir o desempenho em ambientes de baixa temperatura. Para nota 6, as propriedades incluem:
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 240 MPa (35,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30% (em 2 polegadas ou 50 milímetros)
Estas propriedades garantem que os tubos possam suportar as tensões e deformações encontradas em aplicações de baixa temperatura.
Processo de fabricação
Os tubos ASTM A333 podem ser fabricados usando processos sem costura ou soldados:
Tubos sem costura
- Sem costura com acabamento a quente: Os tubos são formados através de processos de trabalho a quente e depois resfriados para atingir as propriedades mecânicas desejadas.
- Sem costura com acabamento a frio: Os tubos passam por processos adicionais de trabalho a frio, como desenho a frio, para melhorar a precisão dimensional e o acabamento superficial.
Tubos Soldados
- Resistência Elétrica Soldada (ERW): Os tubos são formados pela soldagem das bordas de chapas ou tiras de aço por meio de resistência elétrica..
- Arco Submerso Duplo Soldado (DSAW): Os tubos são formados soldando as costuras internas e externas usando soldagem por arco submerso.
Tratamento térmico
Dependendo do grau e do processo de fabricação, Os tubos ASTM A333 podem passar por vários processos de tratamento térmico, como:
- Normalizando: Aquecer o tubo a uma temperatura específica e depois resfriá-lo ao ar para refinar a estrutura do grão.
- Têmpera e Revenimento: Resfriar rapidamente o tubo em água ou óleo e depois reaquecê-lo a uma temperatura mais baixa para atingir as propriedades mecânicas desejadas.
Requisitos de teste
ASTM A333 especifica diversos testes para garantir a qualidade e desempenho dos tubos:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de Impacto: Conduzido em baixas temperaturas (por exemplo, -50°F ou -45°C) para avaliar a tenacidade do material.
- Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Testes Não Destrutivos (END): Métodos como testes ultrassônicos (EUA) ou exames radiográficos (TR) são usados para detectar falhas internas.
Aplicativos
Os tubos ASTM A333 são usados em diversas indústrias e aplicações onde é necessário serviço em baixa temperatura:
- Aplicações Criogênicas: Armazenamento e transporte de gases liquefeitos, como GNL, GLP, e nitrogênio líquido.
- Indústria de Petróleo e Gás: Oleodutos e instalações de processamento operando em ambientes árticos ou abaixo de zero.
- Indústria Petroquímica: Equipamentos e sistemas de tubulação em processamento químico de baixa temperatura.
- Geração de energia: Sistemas de tubulação em usinas de energia, especialmente em regiões com climas frios.
- Aplicações Marinhas: Estruturas e tubulações em navios e plataformas offshore que operam em mares frios.
Conclusão
Os tubos de aço ASTM A333 são essenciais para aplicações que exigem desempenho confiável em baixas temperaturas. Suas excelentes propriedades mecânicas, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários setores. Entendendo as especificações, notas, e aplicações de tubos ASTM A333 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes de baixa temperatura.
Este guia fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A333, cobrindo suas notas, composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, requisitos de teste, e aplicações.