Tubería soldada por fusión eléctrica (EFW) ASTM A672
Descripción básica
Una especificación estándar paratubería de acero soldada-por fusión-eléctricafabricado conmetal de aporte añadido, fabricado a partir deplacas de calidad para recipientes a presión. ASTM A672 está diseñado específicamente paraservicio de alta-presión a temperaturas moderadas, lo que lo hace esencial para aplicaciones de generación de energía, petroquímica y procesos industriales.
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internacional |
| A672 | Número de especificación estándar para tuberías de acero soldadas-por fusión-eléctrica para servicios de alta-presión a temperaturas moderadas. |
| Soldado por fusión eléctrica (EFW) | Proceso de fabricación: tubo formado a partir de placa y soldado longitudinalmente mediante soldadura por arco eléctrico conmetal de aportación añadido(se distingue de los REG que no utilizan metal de aportación) |
Características clave de la tubería ASTM A672 EFW
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Fuente de materiales | fabricado a partir deplacas de calidad para recipientes a presión(p. ej., ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Fabricación | Soldado por fusión eléctrica (EFW)– normalmenteSoldadura longitudinal por arco sumergido (LSAW)oDoble soldadura por arco sumergido (DSAW)con metal de aporte agregado |
| Aplicación primaria | Servicio de alta-presión entemperaturas moderadas(normalmente 200-350 grados/400-660 grados F) |
| Rango de diámetro | 16 pulgadas (400 mm) y más grandesnominalmente (hasta 100" / 2500 mm) |
| Espesor de la pared | Hasta 3 pulgadas (75 mm)inclusive (más grueso disponible bajo petición) |
| Longitud | Normalmente 6 m y 12 m, longitudes aleatorias simples/dobles, personalizables |
| Enfoque de temperatura | Diseñado específicamente paraservicio de temperatura moderada(a diferencia de A671, que se centra en temperaturas atmosféricas/bajas) |
Terminología clave: grado versus clase
Comprender la distinción entreCalificaciónyClasees fundamental para ASTM A672:
| Término | Definición | Ejemplos |
|---|---|---|
| Calificación | Designa eltipo de placa de recipiente a presión utilizadapara fabricar la tubería. El grado indica la composición química, el nivel de resistencia y las especificaciones de la placa del material base. | B60, B65, B70(basado en A515) C60, C65, C70(basado en A516) A45, A50, A55(basado en A285) |
| Clase | Designa tres atributos clave de fabricación:tratamiento térmico realizado, ya sea elLa soldadura se examina radiográficamente., y si ella tubería se prueba a presión . | 10, 12, 22, 32, 42, 52(ver tabla completa a continuación) |
Designaciones de grados y fuentes de placas
El "Grado" en ASTM A672 corresponde a especificaciones específicas de la placa del recipiente a presión:
| Calificación | Especificación de placa correspondiente | Tipo de acero | Resistencia a la tracción (mín.) |
|---|---|---|---|
| A45, A50, A55 | ASTM A285 Gr.A, B, C | Acero al carbono (tensión baja/intermedia) | 45-55 ksi (310-380 MPa) |
| B55, B60, B65, B70 | ASTM A515 Gr.55, 60, 65, 70 | Acero al carbono, matado,servicio de temperatura moderada | 55-70 ksi (380-485 MPa) |
| C55, C60, C65, C70 | ASTM A516 Gr.55, 60, 65, 70 | Acero al carbono, matado, de grano fino,dureza mejorada | 55-70 ksi (380-485 MPa) |
| D70, D80 | ASTM A537 Clase 1, 2 | Manganeso-silicio, normalizado o Q&T | 70-80 ksi (485-550 MPa) |
| E55, E60 | ASTM A442 Gr.55, 60 | Acero carbono | 55-60 ksi (380-415 MPa) |
| H75, H80 | ASTM A302 Gr.A, B, C, D | Manganeso-molibdeno | 75-80 ksi (515-550 MPa) |
| J80, J90, J100 | ASTM A533 Clase 1, 2, 3 | Manganeso-molibdeno, Q&T | 80-100 ksi (550-690 MPa) |
| K75, K85 | ASTM A202 Gr.A, B | Cromo-manganeso-silicio | 75-85 ksi (515-585 MPa) |
| L65, L70, L75 | ASTM A204 Gr.A, B, C | Molibdeno | 65-75 ksi (450-515 MPa) |
| N75 | ASTM A299 | Manganeso-silicio | 75 ksi (515 MPa) |
Nota:Los números de grado indican la resistencia a la tracción mínima aproximada en ksi (p. ej., resistencia a la tracción mínima de B60=60,000 psi).
Designaciones de clases: tabla de referencia completa
La "Clase" determina los requisitos de tratamiento térmico, examen radiográfico y pruebas de presión. El sistema de numeración de clases sigue un patrón lógico donde elEl primer dígito indica el tipo de tratamiento térmico., y elEl segundo dígito indica el nivel de inspección. :
| Clase | Tratamiento térmico | Radiografía (Sección 9) | Prueba de presión (Sección 8.3) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Ninguno | No | No | Presión no-crítica, baja- |
| 11 | Ninguno | Sí | No | Verificación de la integridad de la soldadura sin prueba de presión |
| 12 | Ninguno | Sí | Sí | Común para un-servicio de soldadura con inspección completa |
| 13 | Ninguno | No | Sí | Presión-solo probada |
| 20 | estrés aliviado | No | No | Alivio de tensiones para la estabilidad dimensional. |
| 21 | estrés aliviado | Sí | No | Alivio de tensiones con examen de soldadura |
| 22 | estrés aliviado | Sí | Sí | Más común para un servicio que alivia el estrés- |
| 23 | estrés aliviado | No | Sí | Alivio del estrés solo con prueba de presión |
| 30 | Normalizado | No | No | Refinamiento de granos |
| 31 | Normalizado | Sí | No | Normalizado con examen de soldadura. |
| 32 | Normalizado | Sí | Sí | Común para servicio normalizado |
| 33 | Normalizado | No | Sí | Normalizado solo con prueba de presión |
| 40 | Normalizado y templado | No | No | Propiedades mecánicas mejoradas |
| 41 | Normalizado y templado | Sí | No | Propiedades mejoradas con examen de soldadura |
| 42 | Normalizado y templado | Sí | Sí | Tratamiento térmico e inspección completos. |
| 43 | Normalizado y templado | No | Sí | Propiedades mejoradas con prueba de presión. |
| 50 | Templado y revenido | No | No | Fuerza máxima |
| 51 | Templado y revenido | Sí | No | Máxima resistencia con examen de soldadura |
| 52 | Templado y revenido | Sí | Sí | Máxima resistencia con inspección completa |
| 53 | Templado y revenido | No | Sí | Máxima resistencia con prueba de presión |
Nota 1:La selección de materiales debe hacerse teniendo en cuenta la temperatura de servicio. Para obtener orientación, consulte la Especificación A20/A20M.
Nota 2:La lógica de numeración de clases:Primer dígito(10-50)=tipo de tratamiento térmico;Segundo dígito(0,1,2,3)=nivel de inspección (0=ninguno, 1=solo RT, 2=RT + hidroprueba, 3=solo hidroprueba).
Composición química (típica de grados comunes)
| Calificación | % de carbono (C) | Silicio (Si) % | Manganeso (Mn) % | Fósforo (P) % | Azufre (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| A45/A50/A55 | 0,17-0,28 máx. | - | 0,98 máx. | 0,035 máx. | 0,035 máx. |
| B55/B60/B65/B70 | 0,20-0,31 máx. | 0.13-0.45 | 1,30 máximo | 0,035 máx. | 0,035 máx. |
| C55/C60/C65/C70 | 0,18-0,27 máx. | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 máx. | 0,035 máx. |
Fuente:
Propiedades mecánicas (metal base)
| Calificación | Límite elástico (MPa) mín. | Resistencia a la tracción (MPa) | % de alargamiento (longitudinal) | Resistencia a la tracción de la soldadura (MPa) mín. |
|---|---|---|---|---|
| A45 | 165 | 310-450 | 30 | 310-450 |
| A50 | 185 | 345-485 | 28 | 345-485 |
| A55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| B65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| B70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
| C55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| C60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| C65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| C70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
Fuente:
Nota:La resistencia a la tracción del punto de soldadura debe igualar o superar la resistencia a la tracción mínima del grado del metal base.
Proceso de fabricación
Las tuberías ASTM A672 EFW se fabrican mediante el siguiente proceso:
Preparación del plato:Las placas de acero de calidad para recipientes a presión se seleccionan según el grado requerido (A515, A516, A285, A537, etc.).
Formando:Las placas se forman en forma cilíndrica usandoDoblado de tres rodilloso tecnología similar.
Soldadura:La costura longitudinal se suelda usandoSoldadura por arco sumergido (SAW)proceso conmetal de aportación añadido– esto distingue a EFW de ERW (que no utiliza metal de aportación). La soldadura de doble cara (DSAW) garantiza la integridad de la costura.
Expansión mecánica:La tubería se puede expandir para lograr tolerancias dimensionales precisas.
Tratamiento térmico:Se aplica según la clase especificada (alivio de tensiones, normalización, enfriamiento y revenido).
END y pruebas:Examen radiográfico en toda la longitud de cada soldadura, prueba hidrostática según lo requerido por la Clase.
Refinamiento:Preparación del extremo (liso, biselado), aplicación del recubrimiento según lo especificado.
Tabla de comparación: ASTM A672 frente a ASTM A671
Estos estándares complementarios comparten el mismo enfoque de fabricación pero sirven para diferentes rangos de temperatura:
| Aspecto | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|
| Temperatura de servicio | Temperaturas moderadas y altas(200-350 grados/400-660 grados F) | Temperaturas atmosféricas y más bajas. |
| Enfoque primario | Resistencia a temperaturas elevadas, resistencia a la fluencia, capacidad de alta-presión | Dureza a baja-temperatura y propiedades de impacto |
| Grados típicos | B60, B65, B70 (basado en A515 para temperatura moderada) | CC60, CC65, CC70 (basado en A516 para baja temperatura) |
| Aplicaciones comunes | Líneas de vapor de plantas de energía, tuberías externas de calderas, líneas de proceso de alta-temperatura | Tuberías de proceso de baja-temperatura, GNL, servicio de frío, sistemas de refrigeración |
| Selección de materiales | Diseñado para servicio sostenido de temperatura elevada | Diseñado para resistencia a bajas-temperaturas |
| Industrias típicas | Generación de energía, geotermia, petroquímica, refinerías. | Infraestructura criogénica, GNL y clima frío. |
Requisitos de prueba e inspección
Dependiendo de la Clase seleccionada, las tuberías ASTM A672 se someten a:
| Tipo de prueba | Objetivo | Aplicabilidad |
|---|---|---|
| Análisis químico | Verificar la composición del material de la placa (cada calor del molino) | Todos los grados |
| Análisis del metal de soldadura | Verificar la composición del material de soldadura depositado terminado (cada 500 pies o fracción) | Todas las tuberías |
| Prueba de tensión | Verificar el rendimiento y la resistencia a la tracción (uno por lote) | Todos los grados |
| Prueba de flexión de soldadura guiada transversal | Verificar la ductilidad e integridad de la soldadura (dos muestras por lote) | Todas las tuberías |
| Examen radiográfico (RT) | Detectar defectos de soldadura: longitud total de cada soldadura | Requerido para clases con "1" o "2" como segundo dígito |
| Prueba hidrostática | Prueba de estanqueidad- | Requerido para clases con "2" o "3" como segundo dígito |
| Pruebas de impacto | Verificar la tenacidad (cuando se especifica como requisito complementario) | Requisitos por proyecto |
| Examen ultrasónico (UT) | Detectar defectos laminares | Requisito suplementario |
| Inspección dimensional | Verifique el diámetro exterior, el espesor de la pared y la rectitud. | 100% |
Aplicaciones comunes
Las tuberías ASTM A672 EFW se utilizan ampliamente en:
| Industria | Aplicaciones |
|---|---|
| Generación de energía | Tuberías externas de calderas, líneas de vapor, sistemas de agua de alimentación, transporte de vapor a alta-presión |
| geotérmica | Tuberías de vapor y agua caliente bajo presión. |
| Petroquímica y Refinación | Tuberías de proceso de alta-presión, líneas de refinería, tuberías de craqueador catalítico |
| Petróleo y gas | Líneas de transmisión de gas/petróleo a alta-presión, sistemas de recolección |
| Infraestructura Industrial | Sistemas de tuberías industriales de alta-presión que requieren capacidad de temperatura elevada |
| Procesamiento químico | Líneas de proceso para servicios químicos a temperatura-moderada |
Disponibilidad de tamaño típico
| Parámetro | Rango |
|---|---|
| Diámetro externo | 16" (400 mm) a 100" (2500 mm)+nominalmente |
| Espesor de la pared | Hasta 3" (75 mm)estándar (más pesado bajo pedido) |
| Longitud | 6 m, 12 m, longitudes aleatorias simples/dobles o personalizadas |
| Finalizar | Extremos lisos, extremos biselados para soldar. |
| Condiciones de entrega | Tal-laminado, normalizado, normalizado y revenido, templado y revenido |
Pautas de selección de clases
La selección de la clase adecuada depende de los requisitos del servicio:
| Condición de servicio | Clase recomendada | Razón fundamental |
|---|---|---|
| No-crítica, baja-presión, ambiente | 10 o 13 | Costo más bajo, pruebas mínimas |
| Industrial general, presión moderada. | 12 | Como-soldado con inspección completa (RT + prueba hidráulica) |
| Recipientes a presión, servicio crítico de temperatura moderada- | 22 | Se alivia el estrés con una inspección completa:más común para muchas aplicaciones |
| Servicio de temperatura elevada que requiere refinamiento de grano. | 32 | Normalizado con inspección completa |
| Servicio de alta-temperatura, propiedades mejoradas | 42 | Normalizado y templado con inspección completa. |
| Requisitos de resistencia máxima | 52 | Templado y revenido con inspección completa. |
| Condiciones de servicio severas | 42 o 52 con requisitos suplementarios | Tratamiento térmico e inspección completos. |
Ventajas de la tubería ASTM A672 EFW
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Capacidad de gran diámetro | Puede producir tuberías mucho más grandes que las capacidades sin costura o ERW |
| Paredes gruesas | Adecuado para aplicaciones de alta-presión que requieren un espesor de pared sustancial (hasta 3" estándar) |
| Flexibilidad de materiales | Amplia gama de grados de placas disponibles para diferentes condiciones de servicio y rangos de temperatura |
| Rendimiento de temperatura elevada | Diseñado específicamente para servicio a temperatura moderada (200-350 grados) |
| Capacidad de alta presión | Diseñado para aplicaciones de alta-presión |
| Opciones de control de calidad | El sistema de clases permite hacer coincidir el nivel de inspección con la criticidad del servicio |
| Rendimiento probado | Larga trayectoria en aplicaciones de generación de energía, geotermia y petroquímica. |
| Fabricación a partir de placa | Permite el uso de materiales de calidad para recipientes a presión con propiedades certificadas. |
Notas de selección importantes
1. Selección de grado por temperatura
Grados A-(A285):Fuerza inferior, servicio general.
Grados B-(A515): Preferido para servicio de temperatura moderada.– diseñado específicamente para aplicaciones de temperatura elevada
Grados C-(A516):Grano fino, dureza mejorada – buen equilibrio de propiedades
Número más alto=mayor fuerza(60, 65, 70 indican resistencia a la tracción aproximada en ksi)
2. Lógica de selección de clases
El sistema de numeración de clases facilita la selección:
Primer dígito= tratamiento térmico: 10 (como-soldado), 20 (alivio de tensión), 30 (normalizado), 40 (normalizado y revenido), 50 (templado y revenido)
Segundo dígito= inspección: 0 (ninguna), 1 (solo RT), 2 (RT + hidroprueba), 3 (solo hidroprueba)
Selecciones más comunes para servicio de temperatura moderada:
Clase 12:Como-soldado, completamente inspeccionado – para servicio general
Clase 22:Aliviado del estrés, completamente inspeccionado –estándar para muchas aplicaciones de temperatura-moderada
Clase 32:Normalizado, completamente inspeccionado – cuando se necesita refinamiento del grano
Clase 42:Normalizado y templado, completamente inspeccionado para mejorar las propiedades de temperatura elevada-
3. Limitaciones de temperatura
ASTM A672 es específicamente paraservicio de temperatura moderada(normalmente 200-350 grados/400-660 grados F)
Para servicio atmosférico y de temperatura más baja (<0°C), specify ASTM A671en cambio
For very high temperatures (>400 grados), considere las especificaciones de acero aleado
4. Cumplimiento del código
Código ASME: A menudo adoptado comoSA-672para aplicaciones de código de calderas y recipientes a presión
Consulte los códigos de construcción aplicables (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) para conocer los factores de aceptación y diseño.
5. Seguro de calidad
Certificado de prueba de molino:ES 10204 3.1 o 3.2normalmente requerido para aplicaciones críticas
Asegúrese de que todas las pruebas requeridas (RT, prueba hidráulica) por clase especificada estén documentadas
Solicitar el Informe de Inspección del Molino del lote de producción para la verificación del diseño del proyecto
Conclusión final: Tubería ASTM A672 EFWes elEspecificación estándar para tuberías de acero soldadas-eléctricamente-por fusión-de gran diámetro.fabricado a partir de placas de calidad para recipientes a presión paraservicio de alta-presión a temperaturas moderadas. Se distingue por suCalificación(indicando el material de la placa, por ejemplo, B70 de A515 Gr.70 para servicio a temperatura elevada) yClase(que indica el tratamiento térmico y el nivel de inspección, por ejemplo, Clase 22 para estrés-aliviado con radiografía e hidroprueba). Esta tubería es esencial paraaplicaciones de generación de energía, geotermia, petroquímica y procesos industrialesque requieren grandes diámetros, paredes gruesas y un rendimiento fiable a temperaturas elevadas-. La especificación más común para un servicio de temperatura-moderada y presión-alta esASTM A672 B70 Clase 22 .
