GB/T 1591-2009 Tubería de acero para soldadura por arco sumergido (DSAW) de doble cara Grado C (Q345C)
Descripción básica
GB/T 1591-2009 Tubo de acero para soldadura por arco sumergido (DSAW) de doble cara Grado C (Q345C)es un tubo de acero estructural de baja-aleación y alta-resistencia diseñado específicamente para aplicaciones que requieren resistencia al impacto garantizada en0 grados. La designación "Q345C" indica un límite elástico mínimo de345 MPa (50.000 psi)para espesores menores o iguales a 16 mm, con controles químicos más estrictos y prueba de impacto Charpy obligatoria a 0 grados.
El grado C se ubica entre el grado B (impacto de +20 grados) y el grado D (impacto de -20 grados), lo que lo convierte en la opción óptima para estructuras exteriores enclimas templados a friosdonde las temperaturas invernales se acercan al punto de congelación [cita:2, cita:5]. En comparación con el Grado A (sin garantía de impacto) y el Grado B, el Grado C ofrece un rendimiento significativamente mejor a bajas-temperaturas a través de controles de impurezas más estrictos y la adición de aluminio para el refinamiento del grano [cita:5, cita:6].
El proceso DSAW (también conocido como LSAW - Soldadura longitudinal por arco sumergido) es un método de soldadura de alta-integridad en el que se aplican soldaduras tanto internas como externas, formando unapepita de soldadura única de alta-calidad. Este proceso es particularmente adecuado-para tuberías de gran-diámetro y paredes gruesas-utilizadas en aplicaciones estructurales exigentes que requieren resistencia garantizada a bajas-temperaturas.
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| GB/T | Estándar nacional chino (Guobiao/Tuijian) |
| 1591-2009 | Número estándar para aceros estructurales de baja-aleación y alta-resistencia (edición de 2009; tenga en cuenta que GB/T 1591-2018 es la versión más reciente, que reemplazó Q345 por Q355) |
| Grado C | Grado de calidad –Garantiza una resistencia al impacto de 34 J a 0 grados.; controles más estrictos sobre P (0,030%) y S (0,030%);Contenido obligatorio de aluminio (mayor o igual a 0,015%)[cita:5, cita:6] |
| DSAW | Soldadura por arco sumergido de doble cara: se aplican soldaduras tanto interiores como exteriores; El arco de soldadura se sumerge en un fundente granular durante la soldadura. |
| También conocido como | LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal): cuando la costura de soldadura corre longitudinalmente a lo largo de la tubería |
Especificaciones clave
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Estándar de materiales | GB/T 1591-2009– Aceros estructurales de baja-aleación y alta-resistencia |
| Grado de acero | Q345C– Límite elástico mínimo 345 MPa (para espesores inferiores o iguales a 16 mm) |
| Nivel de calidad | Grado C– Resistencia al impacto garantizada en0 grados(34 J mínimo); controles químicos más estrictos que los de Grado B [cita:2, cita:5] |
| Tipo de material | Acero estructural de baja-aleación y alta-resistencia (HSLA): micro-aleado con Nb, V, Ti |
| Proceso de fabricación | DSAW (soldadura por arco sumergido de doble-cara)/LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal) |
| Métodos de formación | JCOE(formación progresiva de J-C-O) oUOE(U-ing, O-ing, Expandiendo) |
| Rango de tamaño | 219 mm a 1829 mm(8" a 72") OD: típico de DSAW |
| Espesor de la pared | 5 mm a 40 mm (hasta 50 mm para aplicaciones de pilotaje) |
| Longitud | estándar de 6 ma 12,3 m; hasta 18 m disponibles |
Composición química (GB/T 1591 Q345C)
| Elemento | % máximo (o requisito) | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.20% | Bajo contenido de carbono para una excelente soldabilidad [cita:5, cita:6] |
| Silicio (Si) | 0.50% | Desoxidante [cita:5, cita:6] |
| Manganeso (Mn) | 1.00-1.70% | Proporciona fuerza; superior a Q235 [cita:5, cita:6] |
| Fósforo (P) | 0.030% | Significativamente más estricto que el Grado B (0,035%); mejora la tenacidad a bajas-temperaturas [cita:5, cita:6] |
| Azufre (S) | 0.030% | Significativamente más estricto que el Grado B (0,035%); reduce el agrietamiento en caliente [cita:5, cita:6] |
| Aluminio (Al) | Mayor o igual a 0,015% | Obligatorio– garantiza una estructura de grano fino para un rendimiento-de baja temperatura [citation:5, citation:6] |
| Vanadio (V) | 0.02-0.15% | Micro-aleación para el refinamiento de granos |
| Niobio (Nb) | 0.015-0.060% | Micro-aleación para mayor resistencia |
| Titanio (Ti) | 0.02-0.20% | Micro-aleación para el refinamiento de granos |
| Cromo (Cr) | 0,30% máximo | elemento residual |
| Níquel (Ni) | 0,50% máximo | elemento residual |
| Cobre (Cu) | 0,30% máximo | elemento residual |
*Nota: El grado C tiene límites de fósforo y azufre significativamente más estrictos (0,030 % frente a . 0.035 %) yContenido obligatorio de aluminio (mayor o igual a 0,015%)en comparación con el Grado B, lo que contribuye a una mejor resistencia al impacto a bajas-temperaturas [citation:5, citation:6].*
Comparación de calificaciones del Q345 (niveles de calidad)
| Calificación | Temperatura de prueba de impacto | P máx (%) | S máx (%) | Al mín (%) | Característica clave |
|---|---|---|---|---|---|
| Q345A | No requerido | 0.045 | 0.045 | No especificado | Más económico; estructuras generales |
| Q345B | +20 grado (27-34J min) | 0.035 | 0.035 | No especificado | Construcción general, climas templados [cita:2, cita:5] |
| Q345C | 0 grados (34J min) | 0.030 | 0.030 | Mayor o igual a 0,015 | Climas más fríos, estructuras al aire libre.[cita:2, cita:5] |
| Q345D | -20 grados (34J min) | 0.030 | 0.025 | Mayor o igual a 0,015 | Ambientes muy fríos |
| Q345E | -40 grados (27J min) | 0.025 | 0.020 | Mayor o igual a 0,015 | Aplicaciones críticas y de frío extremo |
*El grado C es la opción óptima para estructuras exteriores en climas templados con temperaturas invernales heladas, ya que ofrece mejor resistencia a bajas-temperaturas que el grado B sin el mayor costo del grado D [citation:2, citation:5].*
Propiedades mecánicas (GB/T 1591 Q345C)
Límite elástico (mín.)
| Espesor (mm) | Límite elástico (MPa) |
|---|---|
| Menor o igual a 16 | 345 |
| 16 < t Menor o igual a 35 | 325 |
| 35 < t Menor o igual a 50 | 295 |
| 50 < t Menor o igual a 100 | 275 |
Resistencia a la tracción
| Espesor (mm) | Resistencia a la tracción (MPa) |
|---|---|
| Menor o igual a 100 | 470-630 |
Otras propiedades [cita:2, cita:5]
| Propiedad | Requisito |
|---|---|
| Alargamiento (mín.) | 20-22% (depende del espesor) |
| Impacto Charpy (Grado C) | 34 J a 0 grados– la característica definitoria del Grado C [cita:2, cita:5] |
| Densidad | 7,85 g/cm³ |
| Módulo de elasticidad | 200-206 GPa |
| Dureza (HB) | 120-190 típico |
Especificaciones dimensionales
| Parámetro | Rango / Tolerancia |
|---|---|
| Diámetro externo | 219 mm a 1829 mm(8" a 72") – rango típico de DSAW |
| Espesor de la pared | 5 mm a 40 mm (hasta 50 mm para apilamiento) |
| Tolerancia del diámetro | ±0,75 % del diámetro exterior especificado (típico) |
| Tolerancia del espesor de la pared | +15% / -12,5% del nominal (típico) |
| Longitud | estándar de 6 ma 12,3 m; hasta 18 m disponibles |
| Fuera de-redondez- | Menos o igual al 1% de la OD especificada |
Proceso de fabricación DSAW/LSAW
La soldadura por arco sumergido de doble cara (DSAW), también conocida como soldadura por arco sumergido longitudinal (LSAW), es un proceso de alta-eficiencia que se utiliza principalmente para tuberías de acero de gran-diámetro:
Descripción del proceso
El arco de soldadura está sumergido en un fundente granular.durante la soldadura, protegiendo la soldadura de la contaminación atmosférica
Se requieren soldaduras tanto interiores como exteriores., generalmente logrado en procesos separados
Las soldaduras separadas consumen una parte de la otra, lo que resulta en unapepita de soldadura única de alta-calidad
Métodos de formación
| Método | Descripción | Diámetros típicos |
|---|---|---|
| JCOE | Pasos progresivos de formación de J-C-O (forma de J-→ forma de C-→ forma de O-), expandidos después de la soldadura | 406-1626 milímetros (16"-64") |
| UOE | Placa prensada en forma de U-, luego de O-, expandida después de soldar | 508-1118 milímetros (20"-44") |
Pasos del proceso
Selección de plato– Placas de acero que cumplen con los requisitos GB/T 1591 Q345C (acero de grano fino completamente apagado con Al mayor o igual a 0,015%)
Preparación de bordes– Los bordes están biselados para crear una ranura en forma de V-
formando– Las placas de acero se forman en formas cilíndricas utilizando prensas JCOE o UOE.
Soldadura por puntos– Las placas formadas están soldadas por puntos-para mantener la forma.
Soldadura por arco sumergido doble– Costura de tubería soldada tanto en superficies interiores como exteriores.
Expansión en frío– La tubería se puede expandir hasta un 1,5% para lograr la dimensión OD final
Inspección ultrasónica– Costura inspeccionada mediante detección automática de defectos por ultrasonidos continuos; Garantiza una cobertura del 100 % de la costura de soldadura.
Prueba de presión hidrostática– Cada tubería se somete a pruebas de presión hidrostática.
Refinamiento– Tratamiento final, biselado, revestimiento y marcado según especificaciones.
Requisitos de prueba e inspección
| Tipo de prueba | Requisito | Notas |
|---|---|---|
| Análisis químico | Por lote de calor | Verifica los límites de composición según GB/T 1591; incluye cheque de aluminio obligatorio |
| Prueba de tracción | Por lote | Verifica el rendimiento y la resistencia a la tracción. |
| Prueba de aplanamiento | Requerido | Comprueba la ductilidad y la integridad de la soldadura. |
| Prueba de flexión | Requerido | Verifica la integridad de la soldadura |
| Prueba de impacto Charpy | Obligatorio para el Grado C | 34 J a 0 grados– la prueba definitoria para el Grado C [cita:2, cita:5] |
| Prueba hidrostática | Cada tubo | Verificación de integridad de presión |
| Inspección ultrasónica | 100% de la costura de soldadura | Detección automática continua de defectos |
| Verificación del tamaño de grano | Requerido para el Grado C | Garantiza una estructura de grano fino procedente de la desoxidación del aluminio. |
| Inspección por rayos X- | Para juntas en "T" | Donde las soldaduras a tope se cruzan con las uniones en espiral |
| Inspección dimensional | 100% | Por tolerancias estándar |
| Certificado de prueba de molino | EN 10204 Tipo 3.1B | Se entrega con los resultados completos de las pruebas. |
Condiciones de entrega
Los tubos Q345C DSAW se pueden suministrar en varias condiciones de entrega:
| Condición | Descripción | Aplicación típica |
|---|---|---|
| Arkansas | Sólo laminado en caliente | Aplicaciones estructurales generales |
| TMCP | Procesamiento de control mecánico térmico | Mayor tenacidad y soldabilidad; común para Q345C |
| N | Normalizado | Estructura de grano mejorada para un rendimiento a baja-temperatura |
| Q+T | Templado y Templado | Uniformidad de resistencia máxima |
Nota:Debido al requisito de impacto de 0 grados,TMCP o condiciones de entrega normalizadasson típicos del Q345C para garantizar un refinamiento adecuado del grano.
Aplicaciones regionales
Las tuberías Q345C DSAW son específicamente adecuadas para regiones y aplicaciones donde las temperaturas invernales se acercan al punto de congelación:
| Región | Aplicabilidad |
|---|---|
| Norte de China | Pekín, Tianjin, Hebei, Shanxi, Shaanxi |
| China central | Henan, Hubei, Hunan (condiciones invernales) |
| China oriental | Shandong, Jiangsu, Anhui, Zhejiang |
| Corea del Sur | Construcción de invierno |
| Japón | Regiones templadas |
| Europa | Europa central y occidental (climas templados) |
| América del norte | Medio-Atlántico, Medio Oeste (condiciones invernales templadas) |
Comparación de grado C versus grado B
| Característica | Grado B (Q345B) | Grado C (Q345C) | Significado |
|---|---|---|---|
| Pruebas de impacto | 27-34J a +20 grado | 34J a 0 grados | El grado C garantiza dureza a temperaturas bajo cero [cita:2, cita:5] |
| Fósforo (P) máx. | 0.035% | 0.030% | El grado C tiene controles más estrictos para un mejor rendimiento-a bajas temperaturas [citation:5, citation:6] |
| Azufre (S) máx. | 0.035% | 0.030% | El grado C tiene controles más estrictos para mejorar la dureza [cita:5, cita:6] |
| Aluminio (Al) mín. | No especificado | Mayor o igual a 0,015% | El grado C requiere aluminio para una estructura de grano fino [cita:5, cita:6] |
| Aplicación típica | Construcción general, climas templados. | Climas más fríos, estructuras al aire libre. | Grado C para condiciones de congelación |
| Costo relativo | Bajo | Medio | Prima de grado C justificada por propiedades mejoradas |
Comparación de grado C versus grado D
| Característica | Grado C (Q345C) | Grado D (Q345D) | Guía de selección |
|---|---|---|---|
| Pruebas de impacto | 34J a 0 grados | 34J a -20 grados | Grado D para solicitudes sub-cero |
| Fósforo (P) máx. | 0.030% | 0.030% | Similar |
| Azufre (S) máx. | 0.030% | 0.025% | El grado D tiene un control de azufre más estricto |
| Temperatura mínima de servicio | 0 grados | -20 grados | Grado C para congelación, Grado D para frío severo |
| Costo relativo | Medio | Más alto | Grado C más económico para requisitos de 0 grados |
Aplicaciones
Las tuberías Q345C DSAW son específicamente adecuadas para regiones y aplicaciones donde las temperaturas caen hasta el punto de congelación:
| Solicitud | Descripción |
|---|---|
| Estructuras al aire libre en climas fríos | Estructuras, columnas y vigas de construcción en regiones con temperaturas invernales heladas |
| Construcción de puentes | Miembros estructurales, pilares de puentes en climas templados con heladas invernales |
| Transmisión de fluido-de baja presión | Tuberías de agua y gas en regiones con temperaturas invernales de 0 grados |
| Plataformas costa afuera | Estructuras marinas en aguas templadas |
| Recipientes a presión | Recipientes de presión baja a media para servicio desde temperatura ambiente hasta 0 grados |
| Cimientos de pilotes | Pilotes-portantes de carga para edificios en zonas con temperaturas invernales de 0 grados |
| Proyectos de infraestructura | Soportes de túneles, muros de contención, estructuras de carreteras en regiones frías |
| Equipos industriales | Bastidores de maquinaria y equipos que requieren una dureza garantizada de 0 grados |
Opciones de recubrimiento
La tubería Q345C DSAW se puede suministrar con varios revestimientos para protección contra la corrosión:
| Tipo de revestimiento | Mejor para | Características clave |
|---|---|---|
| 3LPE (polietileno de 3 capas) | Tuberías enterradas | Más común; excelente protección contra la corrosión, alta resistencia al impacto |
| FBE (epoxi adherido por fusión) | Oleoductos y gasoductos | Fuerte adhesión, resistencia química. |
| Epoxi de alquitrán de hulla | Ambientes marinos | Protección-de alta resistencia |
| Barniz/aceite antioxidante | Protección temporal | Protección-contra la corrosión a corto plazo durante el transporte |
| Recubrimiento bituminoso | servicio enterrado | Protección-rentable |
| Recubrimiento de aceite negro | Acabado de fábrica estándar | Protección temporal |
Acabados finales
Los tratamientos finales disponibles incluyen:
Extremos lisos (PE)– estándar para la mayoría de las aplicaciones
Extremos biselados (BE)– para soldadura en campo (ángulo de bisel de 30 grados)
Extremos roscados– para conexiones mecánicas
Equivalentes internacionales
| Estándar | Grado equivalente | Notas |
|---|---|---|
| ASTM | A572 Grado 50 | Límite elástico similar, diferentes requisitos de temperatura de impacto |
| EN 10025 | S355J0 | Rendimiento de 355 MPa, 27 J a 0 grados – equivalente europeo directo |
| ISO 630 | E355 | Equivalente estándar internacional |
| JIS G3106 | SM490 | estándar japonés |
Ventajas clave
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Dureza garantizada de 0 grados. | 34 J a 0 grados garantiza un rendimiento confiable en temperaturas bajo cero [cita:2, cita:5] |
| Controles químicos más estrictos | P Menor o igual a 0,030 %, S Menor o igual a 0,030 %: más estricto que el Grado B, lo que mejora el rendimiento a bajas-temperaturas [citation:5, citation:6] |
| Adición obligatoria de aluminio | Un contenido mayor o igual al 0,015 % de Al garantiza una estructura de grano fino para propiedades consistentes a bajas-temperatura [citation:5, citation:6] |
| Alta resistencia | Rendimiento de 345 MPa: 47 % más que Q235, lo que permite un espesor de pared reducido o una mayor capacidad de carga |
| Excelente soldabilidad | El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,20%) y el equivalente de carbono controlado garantizan una buena soldabilidad. |
| Micro-aleación | Contiene Nb, V, Ti para refinar el grano y mejorar sus propiedades. |
| Capacidad de gran diámetro | DSAW produce tuberías de 8" a 72" de diámetro exterior, ideales para aplicaciones de gran-diámetro |
| Alta integridad de soldadura | La soldadura de doble-cara crea una única pepita de soldadura de alta-calidad con una inspección UT 100 % |
| Costo-Efectivo | Más económico que el Grado D y al mismo tiempo ofrece un mejor rendimiento a bajas-temperaturas que el Grado B |
Consideraciones importantes
1. Selección de Grado C versus Grado B/D
Grado B– 27-34J a +20 grado – adecuado para aplicaciones en interiores o en climas cálidos
Grado C – 34J a 0 grados– óptimo para estructuras al aire libre en climas templados con inviernos helados [cita:2, cita:5]
Grado D– 34J a -20 grados – para ambientes fríos severos y aplicaciones exigentes
Seleccione Grado C cuando la temperatura mínima de servicio sea de alrededor de 0 grados pero no requiera una capacidad de -20 grados
2. Aclaración de temperatura de prueba de impacto
Si bien algunas referencias de la industria indican pruebas de impacto Q345C en-40 grados, fuentes chinas autorizadas confirman queGB/T 1591-2009 Grado C requiere pruebas de impacto a 0 gradoscon 34 J mínimo. La discrepancia puede reflejar diferencias entre las especificaciones de placas y tuberías o requisitos específicos del fabricante-. Verifique siempre con el fabricante.
3. Nota de la versión estándar
GB/T 1591-2009 ha sido reemplazado porGB/T 1591-2018, que reemplazó Q345 conQ355(límite elástico mínimo ajustado a 355 MPa)
Al realizar el pedido, especifique el año de versión requerido para garantizar el cumplimiento.
Para nuevos proyectos,Q355Ces el grado equivalente recomendado
4. Estándar del producto
Mientras que GB/T 1591 define lagrado del material, el producto de tubería DSAW terminado generalmente se fabrica según estándares de producto como:
GB/T 9711– Tuberías de conducción para industrias de petróleo y gas natural.
SY/T 5037– Tubería en espiral soldada por arco sumergido para servicio de fluidos a baja-presión
API 5L– Estándar internacional de tuberías (cuando se especifique)
5. Limitaciones de presión
Q345C es adecuado paraaplicaciones de presión baja a media
Para requisitos de presión más altos, consulte los códigos de diseño para conocer los valores de tensión permitidos.
6. Limitaciones de temperatura
Temperatura máxima de servicio recomendada:350 grados (662 grados F)
Posible exposición-a corto plazo hasta 450 grados
Temperatura mínima de servicio: 0 grados(con resistencia al impacto garantizada)
Para aplicaciones por debajo de 0 grados, especifique Grado D (-20 grados) en su lugar
7. Condiciones de entrega para el rendimiento-de baja temperatura
Para propiedades óptimas de baja-temperatura, especifiqueNormalizado o TMCPcondiciones de entrega
Como-es posible que la condición laminada no alcance la resistencia al impacto de 0 grados requerida
8. Recubrimiento para protección contra la corrosión
Para aplicaciones enterradas, especifiqueRecubrimiento 3LPE o FBE
Para una protección temporal, basta con barniz o aceite antioxidante.
9. Inspección de terceros-
Los servicios de inspección disponibles incluyen SGS, BV, Lloyds
10. Soldabilidad
El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,20%) garantiza una excelente soldabilidad
Adecuado para todos los métodos de soldadura estándar (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
No se requiere tratamiento térmico posterior-a la soldadura para la mayoría de los espesores
Precalentar: se recomiendan 100-150 grados para secciones más gruesas
Resumen
GB/T 1591-2009 Tubería de acero soldada por arco sumergido (DSAW) de doble cara Grado C (Q345C)es un tubo de acero estructural de baja-aleación y alta-resistencia diseñado específicamente para aplicaciones que requieren resistencia al impacto garantizada en0 grados. Con un límite elástico mínimo de345 MPa (50.000 psi)– aproximadamente un 47% más alto que Q235 – y resistencia al impacto Charpy garantizada de34 J a 0 grados, este material es la opción óptima para estructuras exteriores en climas templados con temperaturas invernales heladas [cita:2, cita:5].
Características clave:
Estándar de materiales: GB/T 1591-2009 Q345C (reemplazado por Q355C en GB/T 1591-2018)
El grado C garantiza una resistencia al impacto de 34 J a 0 grados.– el diferenciador clave del Grado B [cita:2, cita:5]
Controles químicos más estrictos– P Menor o igual a 0,030%, S Menor o igual a 0,030%: más estricto que el Grado B, mejorando el rendimiento a bajas-temperaturas [cita:5, citación:6]
Contenido obligatorio de aluminio (mayor o igual a 0,015%)– garantiza una estructura de grano fino para propiedades consistentes-de baja temperatura [citation:5, citation:6]
Micro-aleacióncon Nb, V, Ti para refinar el grano y mejorar sus propiedades
Fabricación de DSAWproduce tubos de8" a 72" de diámetro exteriorcon espesores de pared de hasta40mm
Soldadura por ambas caras-crea una única pepita de soldadura de alta-calidad
Formación JCOE o UOELos métodos garantizan una precisión dimensional precisa.
Inspección 100% ultrasónicade costura de soldadura garantiza la calidad
Excelente soldabilidady buena formabilidad
Las aplicaciones comunes incluyen:
Estructuras exteriores en climas fríos (marcos de construcción, columnas, cerchas)
Construcción de puentes en climas templados con heladas invernales
Transmisión de fluidos de baja-presión en regiones con temperaturas invernales de 0 grados
Plataformas marinas en aguas templadas
Cimentaciones de pilotes y proyectos de infraestructura en regiones frías
Al realizar el pedido, especifique:GB/T 1591-2009, grado Q345C, DSAW (soldado por arco sumergido de doble cara), tamaño (OD x WT), longitud, acabado final (liso/biselado), condición de entrega (se recomienda TMCP/normalizado), requisitos de recubrimiento y certificado de prueba de fábrica según EN 10204 tipo 3.1B.
El grado C es elelección óptima para estructuras al aire libre en climas templados con temperaturas invernales heladasdonde la resistencia a la temperatura ambiente-del grado B es insuficiente, pero la capacidad de -20 grados del grado D está sobre-especificada. Para aplicaciones que requieren tenacidad garantizada a bajas temperaturas de -20 grados o menos, especifiqueGrado D o Grado Een cambio. Para nuevos proyectos, considere el más nuevo.Q355CSerie bajo GB/T 1591-2018.
