La temperatura mínima de diseño de grado 6
ASTM A333 Grado 6 está especificado para servicio a baja-temperatura con una temperatura mínima de diseño de menos 45 grados C. A esta temperatura, la tubería debe demostrar una energía de impacto de entalla Charpy V-promedio mínima de 18 J en muestras longitudinales, sin ninguna muestra por debajo de 14 J.
El material logra esto mediante una práctica de grano fino-y un tratamiento térmico de normalización obligatorio, que refinan la estructura del grano y cambian la transición dúctil-a-frágil a temperaturas más bajas.
Requisitos de la prueba de impacto
| Parámetro | Requisito |
|---|---|
| Temperatura de prueba | -45 grados centígrados |
| tipo de muestra | Muesca Charpy V- |
| Energía media, mín. | 18 J para tres muestras |
| Muestra única, mín. | 14 J |
| Frecuencia | Un juego por calor y espesor de pared. |
La prueba de impacto es la principal protección contra la fractura frágil, que es el riesgo de falla dominante para el acero al carbono por debajo de su temperatura de transición.
Lógica de selección de materiales
| Temperatura de diseño | Material |
|---|---|
| Por encima de -20 grados C | Acero al carbono estándar, A106 o A53 |
| -20 a -45 grados C | A333 Grado 6 |
| -46 a -100 grados C | A333 Grado 3 con 3,5% de níquel |
| Por debajo de -100 grados C | Acero inoxidable o acero al 9% de níquel. |
Esta escala de selección se refleja en códigos de tuberías como ASME B31.3, donde la temperatura mínima de diseño del metal determina si se requieren pruebas de impacto.
Precauciones de fabricación
La soldadura de tuberías de grado 6 requiere un precalentamiento mínimo de 100 grados C con electrodos con bajo contenido de hidrógeno-y se recomienda un tratamiento térmico posterior a la soldadura para paredes de más de 19 mm. Se deben evitar las muescas afiladas, los extremos de las soldaduras deben rectificarse hasta quedar lisos y se prefiere el doblado en caliente al doblado en frío para secciones gruesas.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Cuál es la temperatura mínima para A333 Gr. 6?
La temperatura mínima de diseño es de -45 grados C, verificada mediante pruebas de impacto Charpy a esa temperatura.
P2. ¿Por qué las pruebas de impacto son obligatorias para el sexto grado?
Porque el acero al carbono se vuelve quebradizo por debajo de su temperatura de transición de dúctil-a-frágil, y la prueba demuestra que la tubería resiste la fractura frágil a la temperatura de diseño.
P3. ¿Se puede utilizar el Grado 6 por debajo de -45 grados C?
No sin verificación. Por debajo de -45 grados C, se requieren grados de aleación-más altos, como A333 Grado 3 o aceros inoxidables.
P4. ¿Cuál es la energía Charpy mínima para el grado 6?
Un promedio de 18 J de tres muestras, sin ningún valor inferior a 14 J, probado a -45 grados C.
P5. ¿Cómo logra el Grado 6 resistencia a bajas-temperaturas?
A través de prácticas de fabricación de acero de grano fino-, desoxidación del acero muerto y un tratamiento térmico de normalización obligatorio que refina la estructura del grano.
P6. ¿Qué precauciones de soldadura se aplican al Grado 6?
Un precalentamiento mínimo de 100 grados C, electrodos con bajo-hidrógeno y tratamiento térmico posterior-a la soldadura para paredes gruesas, con perfiles de soldadura suaves para evitar concentraciones de tensión.
