EN 10216-1: Tubos de acero al carbono sin costura para fines de presión
EN 10216-1es una norma europea fundamental paratubos sin costura de acero aleado y sin-aleacióndestinado aAplicaciones mecánicas y de presión a temperatura ambiente y elevada.. Cuando se especifica para uso en "calderas de acero al carbono", normalmente se refiere a los grados de acero sin alear dentro de esta norma adecuados para componentes específicos de calderas que funcionan a temperaturas moderadas.
Características clave de EN 10216-1
A diferencia de las normas de tubos soldados (serie EN 10217),EN 10216-1 cubre únicamente tubos sin costura, ofreciendo varias ventajas para aplicaciones de presión:
Sin costura de soldadura: Elimina posibles puntos débiles y requisitos de inspección de soldadura.
Estructura uniforme: Mejor consistencia dimensional y homogeneidad del material.
Clasificaciones de presión más altas: A menudo se especifica para aplicaciones críticas de alta-presión
Mejor resistencia a la corrosión: No hay zonas afectadas por el calor-que puedan ser susceptibles a la corrosión
Grados de acero según EN 10216-1 relevantes para aplicaciones de calderas
La norma contiene aceros aleados y no-aleados. Para aplicaciones de calderas de acero al carbono, los grados sin-aleación son los más relevantes:
| Designación de grado | ASTM similares | Propiedades clave | Aplicación típica de caldera |
|---|---|---|---|
| P195 | --- | Acero básico sin-aleación, límite elástico mínimo 195 MPa | Tubos de caldera de baja-presión, tuberías no-críticas |
| P235 | A106 gr. B | Acero a presión de uso general-, rendimiento mayor o igual a 235 MPa | Tubos economizadores, líneas de vapor-de baja presión |
| P265 | A106 gr. do | Acero al carbono de resistencia media-, rendimiento mayor o igual a 265 MPa | Más común para piezas de presión., tubos de pared de agua |
| 10CrMo5-5 | A335 P5 | Acero aleado 1,0% Cr-0,5% Mo | Colectores y colectores de alta-temperatura |
| 13CrMo4-5 | A335 P11, P12 | Acero aleado 1,25% Cr-0,5% Mo | Tubos de sobrecalentador, tuberías de alta-temperatura |
| 16Mo3 | A335 P1 | 0,3% acero de aleación de Mo | Servicio de temperatura elevada hasta 500 grados. |
Nota: Mientras que EN 10216-1 incluye aceros aleados, porverdaderas aplicaciones de calderas de alta-temperatura(sobrecalentadores, recalentadores),EN 10216-2(tubos sin costura para temperaturas elevadas) suele ser más apropiado.
Proceso de fabricación y condiciones de entrega
Ruta de producción:
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Fabricación de acero → Producción de tubos huecos → Laminado en caliente/estirado en frío → Tratamiento térmico → Pruebas
Los métodos de fabricación comunes incluyen:
acabado en caliente: Proceso Mannesmann, extrusión
Estirado en frío: Para tolerancias dimensionales más estrechas y acabado superficial mejorado
Condiciones de entrega:
| Símbolo | Condición | Aplicación típica |
|---|---|---|
| +N | Normalizado | Entrega estándar para la mayoría de aplicaciones de presión |
| +NT | Normalizado y templado | Para aceros aleados que requieren una microestructura específica |
| +A | recocido | Para máxima ductilidad y maquinabilidad |
| + AR | Como-enrollado | Aplicaciones limitadas y sin tratamiento térmico |
Requisitos de prueba obligatorios
EN 10216-1 exige pruebas exhaustivas para garantizar la integridad del tubo:
| Tipo de prueba | Requisito | Frecuencia | Referencia estándar clave |
|---|---|---|---|
| Prueba hidrostática | Cada tubo probado a la presión especificada. | 100% | Calculado según EN 10216-1 Anexo A |
| Prueba no-destructiva | Pruebas ultrasónicas o de corrientes parásitas | 100% | Normas de la serie EN 10246 |
| Prueba de tracción | Verificar el rendimiento, la resistencia a la tracción, el alargamiento. | Por lote | EN ISO 6892-1 |
| Prueba de aplanamiento | Evaluar la ductilidad del tubo y el área de soldadura. | Por lote | EN 10216-1 Sección 7.4 |
| Prueba de dureza | Para aceros aleados | Por lote | EN ISO 6506-1 |
| Análisis químico | Verificar composición | Por molde + producto | EN 10216-1 Sección 6 |
Comparación con otros estándares clave
| Parámetro | EN 10216-1 | Serie EN 10217 (Soldada) | EN 10216-2 |
|---|---|---|---|
| Fabricación | Sin costura | soldado | Sin costura |
| Enfoque primario | Presión a temperatura ambiente/elevada | Presión en diversas condiciones. | Servicio de temperatura elevada |
| Costo | Más alto | Más bajo | más alto |
| Espesor de la pared | Más uniforme | Variación del área de soldadura | Más uniforme |
| Rango de tamaño | Limitado por el tamaño de la palanquilla | Es posible una gama más amplia | Limitado por el tamaño de la palanquilla |
| Preferencia de caldera | Secciones críticas de alta-presión | Circuitos generales de presión | Circuitos de alta-temperatura |
Aplicaciones típicas de calderas para tubos EN 10216-1
Aunque no es exclusivamente una norma de "tubos de caldera", la EN 10216-1 encuentra aplicación en varias áreas de calderas:
Tubos de pared de agua de alta-presión: Cuando la presión de diseño excede las capacidades de los tubos soldados
Colectores y colectores de calderas: Presión crítica-componentes que contienen
Tubos de soporte del sobrecalentador: Elementos estructurales en zonas de alta-temperatura
Líneas de instrumentación: Tubo-de diámetro pequeño y alta-presión
Tubería de válvula de seguridad: Sistemas de alivio de presión crítica
Líneas de agua de alimentación: Secciones de alta-presión antes del economizador
Ejemplo de especificación completa
Una especificación de pedido típica para aplicaciones de calderas:
ES 10216-1 - P265 - 88.9 x 8.0 - +N - SMLS
Estándar: EN 10216-1
Calificación: P265 (límite elástico mínimo de 265 MPa)
Dimensiones: 88,9 mm de diámetro exterior × 8,0 mm de espesor de pared
Condición: +N (normalizado)
Tipo: SMLS (sin fisuras)
A menudo se especifican requisitos adicionales:
Presión de prueba hidráulica: p. ej., 200 bar
Método NDT: p. ej., UT según EN 10246-3
Preparación de los extremos: por ejemplo, extremos biselados para soldar
Limpieza especial: p. ej. para líneas de instrumentación
Consideraciones técnicas importantes
1. Limitaciones de temperatura:
Grados sin-aleación(P195, P235, P265): Generalmente limitado aMenos o igual a 300 gradospara servicio-a largo plazo
Grados de aleación(16Mo3, 13CrMo4-5): Adecuado para temperaturas más altas, pero se prefiere EN 10216-2
2. Diseño de presión:
La presión permitida se calcula usando:
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P=(2 × f × z × e_min) / (D - e_min)
Dónde:
P=Presión de diseño (MPa)
f=Esfuerzo permitido (de las propiedades del material)
z=Factor de unión soldada (1,0 para sin costura)
e_min=Espesor mínimo de pared (mm)
D=Diámetro exterior (mm)
3. Certificación de materiales:
Los tubos EN 10216-1 suelen venir con:
Certificado 3.1: Inspección específica (según EN 10204)
Trazabilidad completa hasta el número de colada/calor
Informes de pruebas completos que incluyen propiedades químicas y mecánicas.
Cuándo elegir EN 10216-1 frente a otras normas
| Escenario de aplicación | Estándar recomendado | Razón |
|---|---|---|
| Circuitos críticos de alta-presión (>100 barras) | EN 10216-1 | Sin costura de soldadura, mayor fiabilidad |
| Piezas generales de presión de caldera.(50-100 barras) | EN 10217-5 | Rendimiento-rentable y adecuado |
| Tubos de sobrecalentador/recalentador (>400 grados) | EN 10216-2 | Propiedades especializadas para altas-temperaturas |
| Sistemas auxiliares de baja-temperatura | EN 10217-4 o EN 10217-1 | Ahorro de costes, rendimiento adecuado |
| Temperatura muy alta- (>550 grados) aleaciones avanzadas | EN 10216-2 (P91/P92) | Aleaciones especiales resistentes a la fluencia- |
Garantía de Calidad y Trazabilidad
EN 10216-1 requiere:
Trazabilidad totaldesde la materia prima hasta el tubo terminado
Inspección independientepor organismo notificado para aplicaciones PED
Calificacióncon estándar, grado, tamaño, fabricante y número de serie
Documentaciónincluidos certificados de pruebas, informes de END y registros de tratamientos térmicos
Conclusión
Tubería de caldera de acero al carbono EN 10216-1representatubos sin costura de alta-calidadAdecuado para aplicaciones de presión en sistemas de calderas, particularmente donde:
Altas presiones de diseñoRequieren la confiabilidad de una construcción sin costuras.
Componentes críticos de seguridadexigir la máxima integridad
Temperaturas moderadas(Menor o igual a 300 grados para aceros al carbono) están involucrados
Si bien incluye aceros aleados y no-aleados, para un verdadero servicio de calderas-de alta temperatura (sobrecalentadores, líneas principales de vapor),EN 10216-2es el estándar de tubos sin costura más apropiado. EN 10216-1 sobresale en aplicaciones donde la integridad de la presión es primordial y las temperaturas permanecen moderadas.
Recomendación final: Para aplicaciones de calderas, verifique siempre que el grado seleccionado de EN 10216-1 tenga las clasificaciones de temperatura y presión requeridas para sus condiciones de diseño específicas, y considere si EN 10216-2 podría ser más adecuado para servicio a temperatura elevada.
