Tubo de aço inoxidável ASTM A358

Introdução

ASTM A358 é a especificação padrão para tubo de aço inoxidável austenítico de cromo-níquel soldado por fusão elétrica, adequado para alta temperatura e serviço corrosivo geral. Esta especificação cobre cinco classes de tubos, que são fabricados a partir de placas ou folhas e soldados com ou sem adição de metal de adição. Esses tubos são normalmente usados ​​em aplicações que exigem alta resistência e resistência à corrosão.

Especificações ASTM A358

Escopo

ASTM A358 cobre tubos de aço inoxidável austenítico de cromo-níquel soldados por fusão elétrica, destinado a serviços corrosivos em geral e de alta temperatura. A especificação inclui cinco classes:

• Aula 1: O tubo é soldado duplamente por processos que empregam metal de adição em todas as passagens e é radiografado completamente.
• Aula 2: O tubo é soldado duplamente por processos que empregam metal de adição em todas as passagens. Não é necessária radiografia.
• Aula 3: O tubo é soldado individualmente por processos que empregam metal de adição em todas as passagens e é radiografado completamente.
• Aula 4: Igual à classe 3 exceto que o passe de solda exposto à superfície interna do tubo pode ser feito sem a adição de metal de adição.
• Aula 5: O tubo é soldado duplamente por processos que empregam metal de adição em todas as passagens e é radiografado no local.

Composição Química

A composição química dos tubos de aço inoxidável ASTM A358 varia dependendo do grau. A tabela a seguir resume a composição química típica para alguns tipos comuns:

Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas dos tubos de aço inoxidável ASTM A358 são adequadas para aplicações de alta temperatura e serviços gerais. As propriedades mecânicas típicas incluem:

• Resistência à tracção: Mínimo 515 MPa (75 ksi)
• Força de rendimento: Mínimo 205 MPa (30 ksi)
• Alongamento: Mínimo 35% em 2 polegadas

Tamanhos de tubos

Os tubos ASTM A358 estão disponíveis em vários tamanhos, indicando o diâmetro externo (DE) e espessura da parede. Os tamanhos podem variar desde tubos de grande diâmetro usados ​​em aplicações industriais até tubos menores para necessidades específicas de engenharia..

Dimensões

As dimensões dos tubos ASTM A358 são especificadas pelo seu diâmetro externo (DE) e espessura da parede. Os tamanhos padrão variam para acomodar diferentes requisitos de aplicação. Dimensões comuns incluem:

• Diâmetro externo (DE): 8 polegadas para 144 polegadas
• Espessura da Parede: Varia de acordo com os requisitos da aplicação.

Tolerâncias

ASTM A358 especifica tolerâncias precisas para garantir que os tubos atendam aos padrões de qualidade e desempenho. Essas tolerâncias incluem:

• Diâmetro externo (DE): ±1% do DO especificado
• Espessura da Parede: ±10% da espessura de parede especificada
• Comprimento: Os tubos são normalmente fornecidos em comprimentos aleatórios, com tolerâncias específicas baseadas nos requisitos do cliente.

Espessura da Parede & Tolerância

A espessura da parede dos tubos ASTM A358 é crítica para seu desempenho em ambientes corrosivos e de alta temperatura. As tolerâncias na espessura da parede são essenciais para garantir um desempenho consistente. As tolerâncias padrão incluem:

• Tolerância de espessura de parede: ±10% da espessura de parede especificada.
• Espessura Mínima da Parede: A espessura mínima da parede não deve ser inferior 87.5% da espessura nominal da parede especificada.

Materiais e Fabricação

Materiais

Os tubos ASTM A358 são feitos de aços inoxidáveis ​​austeníticos, conhecidos por sua excelente resistência à oxidação e corrosão em altas temperaturas. As classes comuns incluem TP304, TP304L, TP316, e TP316L, cada um oferecendo vantagens específicas para diferentes aplicações.

Fabricação

O processo de fabricação dos tubos ASTM A358 envolve diversas etapas para garantir qualidade e desempenho:

1. Seleção de placa ou folha: Placas ou chapas de aço inoxidável austenítico de alta qualidade são selecionadas para fabricação.
2. Formando: As placas ou folhas são formadas em formas cilíndricas usando perfilagem ou outros métodos.
3. Soldagem: As formas cilíndricas formadas são soldadas usando processos de soldagem por fusão elétrica. O tipo de soldagem (simples ou duplo) e os requisitos de radiografia dependem da classe do tubo.
4. Tratamento térmico: Após a soldagem, os tubos podem sofrer tratamento térmico para restaurar suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão.
5. Acabamento: Os tubos são acabados para atingir a qualidade e dimensões de superfície desejadas.

Testes

Para garantir a qualidade e desempenho dos tubos ASTM A358, vários testes são realizados:

Teste Hidrostático

Um teste hidrostático é realizado para verificar os tubos’ capacidade de suportar pressão interna. Os tubos são preenchidos com água e pressurizados a um nível especificado, tipicamente 1.5 vezes a pressão de projeto, para verificar se há vazamentos e integridade estrutural.

Testes Não Destrutivos (END)

Métodos de testes não destrutivos são usados ​​para detectar defeitos internos e superficiais sem danificar os tubos. Os métodos comuns de END incluem:

• Teste Radiográfico: Raios X ou raios gama são usados ​​para inspecionar a estrutura interna e a qualidade da solda.
• Teste ultrassônico: Ondas sonoras de alta frequência são usadas para detectar falhas internas.

Testes Mecânicos

Testes mecânicos são realizados para verificar os tubos’ propriedades mecânicas, incluindo:

• Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
• Teste de dureza: Verifica os níveis de dureza para garantir a conformidade com os limites especificados.
• Teste de achatamento: Verifica a capacidade do tubo de resistir à deformação sem rachar.

Tratamento térmico

O tratamento térmico é um processo essencial para melhorar as propriedades dos tubos ASTM A358. O processo específico de tratamento térmico depende do grau e dos requisitos da aplicação:

Recozimento

O recozimento envolve o aquecimento dos tubos a uma temperatura acima da temperatura crítica (geralmente em torno de 1040-1120°C) e depois resfriá-los rapidamente em água ou ar. Este processo dissolve carbonetos precipitados e restaura a resistência à corrosão e a ductilidade do material.

Alívio do estresse

O alívio de tensão envolve o aquecimento dos tubos a uma temperatura inferior à temperatura crítica (geralmente em torno de 400-500°C) e depois resfriá-los lentamente. Este processo alivia tensões internas causadas por processos de fabricação, como soldagem.

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