Grado y clase en tubería ASTM A671
ASTM A671/A671M describe tuberías soldadas por fusión eléctrica-(EFW) fabricadas a partir de una placa de recipiente a presión-con metal de relleno agregado, para servicio de alta-presión a temperaturas atmosféricas y más bajas. La designación en un certificado de fábrica contiene dos partes independientes. La calificación, escrita como una serie de dos-letras seguidas de un número, le indica al productor qué especificación de placa y qué calidad de placa utilizar. La clase fija el tratamiento térmico aplicado a la tubería terminada y las pruebas que le siguen.
Para CC65, el metal base es una placa de recipiente a presión-de grado 65 ASTM A516, un acero al carbono{4}}manganeso totalmente calmado con un límite elástico mínimo de 255 MPa (37 ksi) y un rango de tracción de 485 a 620 MPa (70 a 90 ksi). Luego, la clase 62 requiere una condición de tratamiento térmico-en lugar del estado-soldado, que es lo que hace que la tubería sea adecuada para un servicio muy por debajo del rango de transición atmosférica de un acero al carbono simple. Debido a que la placa es el material de partida, el espesor de la pared es consistente alrededor de la circunferencia y se pueden producir largos tramos de tubería de gran diámetro con una única costura de arco sumergido longitudinal.
Composición química de la placa base
| Elemento | Requisito, % |
|---|---|
| Carbono, máx. | 0.28 |
| Manganeso | 0.85 - 1.20 |
| Silicio | 0.15 - 0.40 |
| Fósforo, máx. | 0.035 |
| Azufre, máx. | 0.035 |
El carbono se mantiene bajo porque es el elemento más responsable de desplazar hacia arriba la transición dúctil{0}}a-frágil del acero ferrítico. El manganeso se mantiene en la ventana de 0,85 a 1,20 %, lo que reduce la temperatura de transición y al mismo tiempo conserva la resistencia. El fósforo y el azufre están restringidos porque ambos se segregan en los límites de los granos y en la línea de fusión de la soldadura, donde promueven la fractura frágil. Para los pedidos criogénicos más severos, el comprador puede ajustar aún más estos límites o agregar un requisito de cobre o níquel; Luego, el apriete se escribe en la orden de compra y se verifica mediante el análisis del producto.
Propiedades mecánicas y pruebas de impacto.
| Propiedad | Requisito |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 485 - 620 MPa (70 - 90 ksi) |
| Límite elástico, mín. | 255 MPa (37 ksi) |
| Elongación, mín. | 20 % |
| Prueba de impacto | Muesca Charpy V-, cuerpo de tubería, soldadura y zona afectada-por calor a la temperatura de prueba ordenada |
| prueba hidrostática | Requerido, a la presión indicada en la especificación. |
La prueba de impacto es la prueba de aceptación de control para pedidos criogénicos. Se toman muestras en la dirección transversal del cuerpo de la tubería y se toman juegos adicionales para cubrir el metal de soldadura y la zona afectada por el calor-. La temperatura de prueba se establece según la temperatura mínima de diseño del metal del sistema, no según una cifra nominal en el certificado, y el requisito de energía absorbida se indica explícitamente en la orden de compra para que no haya ambigüedad en el momento de la aceptación. Cuando la temperatura de diseño es muy baja, la condición de tratamiento térmico-se vuelve esencial: el tratamiento térmico refina la estructura de grano de la placa y de la zona afectada por el calor-de soldadura, y alivia las tensiones residuales que de otro modo se sumarían a la fuerza impulsora de la fractura frágil.
Aplicaciones
Líneas de transferencia criogénica y brazos de carga en terminales de gas licuado
Colectores, colectores y tuberías de estaciones compresoras de baja-temperatura
Circuitos frigoríficos y de amoniaco en cámaras frigoríficas y plantas químicas.
Tuberías de proceso de alta-presión donde se requieren paredes gruesas y un diámetro grande
Tuberías marinas y de clima frío-que funcionan por debajo de cero grados centígrados
Guía para pedidos, soldadura e inspección
Una orden de compra completa para la tubería A671 CC65 Clase 62 indica el grado y la clase, el diámetro exterior, el espesor de la pared, la longitud, el acabado del extremo, el método de examen de la costura de soldadura, la temperatura de la prueba de impacto con la energía absorbida requerida, la presión de prueba hidrostática y cualquier requisito de placa adicional. También debe indicar si la tubería se entregará con la costura longitudinal radiografiada en su totalidad o examinada puntualmente, y si se requiere una inspección ultrasónica adicional de la placa. Esta información normalmente se confirma en el momento de la investigación y se repite en el informe de prueba del molino.
En la fabricación se aplica la misma disciplina. La preparación de las juntas debe evitar el sobrecalentamiento de los extremos de las tuberías, los procedimientos de soldadura deben calificarse con pruebas de impacto a la temperatura de diseño y se deben utilizar consumibles bajos-de hidrógeno con entrada de calor controlada. El tratamiento térmico posterior-a la soldadura, cuando el código de construcción lo requiera, debe seguir un procedimiento calificado, y las soldaduras-de unión deben inspeccionarse según los criterios de aceptación vigentes. Los límites de dureza se aplican en servicio húmedo o ácido, y el sistema terminado debe protegerse contra daños mecánicos durante el almacenamiento.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué indica el número 62 en A671 CC65 Clase 62?
Es la designación de clase. La clase define el tratamiento térmico aplicado a la tubería terminada y el programa de pruebas asociado, y se selecciona de acuerdo con la temperatura de diseño, el espesor de la pared y el código de construcción vigente.
P: ¿Por qué se elige la tubería Clase 62 para servicio criogénico?
El tratamiento térmico refina la estructura del grano y alivia la tensión residual de la soldadura, de modo que el cuerpo de la tubería, la soldadura y la zona afectada por el calor-conserven su tenacidad a temperaturas donde una tubería de acero al carbono as-soldada correría el riesgo de fracturarse por fragilidad.
P: ¿Cómo se decide la temperatura de la prueba de impacto?
Está ligado a la temperatura mínima de diseño del metal del sistema y está escrito en la orden de compra. Se toman muestras del cuerpo de la tubería, el metal de soldadura y la zona afectada por el calor-.
P: ¿Cuál es el límite elástico mínimo de la tubería?
La placa base para el grado CC65 es A516 Grado 65 con un límite elástico mínimo de 255 MPa (37 ksi) y un rango de tracción de 485 a 620 MPa (70 a 90 ksi); La tubería terminada se califica mediante pruebas de tensión transversal.
P: ¿A671 CC65 Clase 62 es lo mismo que una tubería sin costura?
No. Es un tubo soldado-por fusión-eléctrica producido a partir de una placa con una costura longitudinal de arco sumergido. Esa construcción se adapta a grandes diámetros y paredes pesadas, y la costura se examina mediante radiografía o pruebas ultrasónicas.
P: ¿Qué documentos deben acompañar la entrega?
Un informe de prueba del molino que muestra el número de calor, el registro del tratamiento térmico, el análisis químico, los resultados de la tensión, los resultados del impacto y los datos de la prueba hidrostática, junto con los registros de examen dimensional y no-destructivo especificados en el pedido.
