¿Qué es la norma ASTM A213?
ASTM A213, formalmente A213/A213M, cubre tubos sin costura de calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor de acero de aleación-ferrítica y austenítica. Estos tubos son herméticos-y están diseñados para la transferencia de calor en sistemas cerrados, generalmente de menor diámetro que las tuberías y a menudo se usan en haces de tubos. La especificación es la columna vertebral de los equipos de intercambio de calor de alta-temperatura en las industrias de procesos y energía.
Los grados se organizan en aceros de aleación ferríticos con designaciones T y aceros inoxidables austeníticos con designaciones TP.
Familias de grados ferríticos y austeníticos
| Calificación | Tipo | Composición típica | Característica clave |
|---|---|---|---|
| T11 | ferrítico | 1,25Cr-0,5Mo | Grado de temperatura moderada-estándar |
| T22 | ferrítico | 2,25Cr-1Mo | Grado de tubo de Cr-Mo más común |
| T91 | ferrítico | 9Cr-1Mo-V-Nb | Alta resistencia, resistente a la fluencia |
| TP304H | austenítico | 18Cr-8Ni alto carbono | Resistencia a altas-temperaturas |
| TP316L | austenítico | 16Cr-12Ni-2.5Mo bajo en carbono | Resistencia superior a la corrosión |
| TP321H | austenítico | 18Cr-10Ni-Ti alto contenido de carbono | Estabilizado contra la sensibilización. |
Los grados ferríticos ofrecen una mejor conductividad térmica, una menor expansión térmica y un menor costo, mientras que los grados austeníticos brindan una resistencia superior a la corrosión y a las altas-temperaturas.
Requisitos de tratamiento térmico
| Tipo de grado | Tratamiento requerido | Rango típico |
|---|---|---|
| Ferrítico T11, T22 | Recocido completo o normalizado y templado. | 870-925 grados C |
| T91, T92 | Normalizar y templar | Normalizar 1040-1090 grados C, templar 730-800 grados C |
| Grados TP austeníticos | Recocido en solución y enfriamiento rápido. | 1040 grados C mínimo |
El tratamiento térmico es obligatorio para cada tubo A213 porque desarrolla la microestructura que proporciona la resistencia y dureza especificadas.
Propiedades mecánicas y pruebas.
| Calificación | Tracción, mín. MPa | Rendimiento, mín. MPa | Dureza, máx. |
|---|---|---|---|
| T11, T22 | 415 | 205 | 163 HB |
| T91 | 585 | 415 | 250 HB |
| TP304H, TP316L | 515 | 205 | 192 HB |
Cada tubo se prueba hidrostáticamente a menos que se reemplace mediante un examen no-destructivo, y las pruebas por corrientes parásitas o ultrasonidos son obligatorias para detectar defectos longitudinales. El programa se completa con ensayos de tracción, dureza, aplanamiento y corrosión intergranular.
Aplicaciones
Los tubos A213 sirven para paredes de agua de calderas, sobrecalentadores, recalentadores y economizadores en centrales eléctricas, intercambiadores de calor y tubos reformadores en plantas petroquímicas, hornos y líneas de transferencia en refinerías, y condensadores y reactores en procesamiento químico. Cuando se especifican para la construcción del Código ASME, se denominan SA213.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Cuál es la diferencia entre A213 y A335?
A213 cubre tubos de calderas e intercambiadores de calor en diámetros más pequeños con examen no-destructivo obligatorio, mientras que A335 cubre tuberías de mayor-diámetro para sistemas de tuberías de alta-temperatura.
P2. ¿Qué significa la T en T22?
El prefijo T indica forma de tubo en la especificación A213, mientras que el prefijo P en A335 indica forma de tubería de la misma aleación.
P3. ¿Por qué el T91 se trata térmicamente mediante normalización y templado?
Este tratamiento forma una estructura de martensita templada con finos precipitados que le dan al T91 su alta resistencia a la fluencia a temperaturas elevadas.
P4. ¿Qué es la sensibilización en tubos austeníticos?
La sensibilización es el agotamiento del cromo en los límites de los granos causado por la soldadura o el servicio en el rango de 425-815 grados C, que resisten los grados L con bajo contenido de carbono y los grados estabilizados como el TP321.
P5. ¿Los tubos A213 son únicamente sin costuras?
Sí, A213 cubre únicamente tubos sin costura. Las versiones soldadas están cubiertas por especificaciones como A249 o A688.
P6. ¿En qué dimensiones se fabrican los tubos A213?
Los diámetros exteriores típicos varían de aproximadamente 1,6 mm a 127 mm, con espesores de pared de 0,8 mm a 12,7 mm, en longitudes aleatorias o cortadas.
