GB/T 700-2006 Tubo de acero para soldadura por arco sumergido (DSAW) de doble cara Grado D
Descripción básica
GB/T 700-2006 Tubo de acero para soldadura por arco sumergido (DSAW) de doble cara Grado D (Q235D)es el grado más alto de calidad de tubería de acero estructural al carbono, diseñado específicamente para ambientes fríos severos que requieren resistencia al impacto garantizada en-20 grados. El grado D presenta los controles químicos más estrictos entre todos los grados Q235 y ofrece el mejor rendimiento a baja-temperatura, lo que lo hace adecuado para aplicaciones críticas en regiones árticas, plataformas marinas y proyectos de infraestructura en climas fríos severos [cita:3, cita:5].
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-que se utilizan en aplicaciones exigentes donde se requiere máxima confiabilidad y rendimiento a baja-temperatura.
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| GB/T | Estándar nacional chino (Guobiao/Tuijian) |
| 700-2006 | Número de norma para aceros estructurales al carbono (edición 2006) |
| Grado D | Grado de calidad más alto –Garantiza una resistencia al impacto de 27 J a -20 grados.; controles más estrictos sobre P (0,035%) y S (0,035%) |
| 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. |
Especificaciones clave
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Estándar de materiales | GB/T 700-2006– Aceros estructurales al carbono (versión actual; GB/T 700-2019 es más reciente) |
| Grado de acero | Q235D– Límite elástico mínimo 235 MPa (para espesores inferiores o iguales a 16 mm) |
| Nivel de calidad | Grado D– Resistencia al impacto garantizada en-20 grados(mínimo 27 J); controles químicos más estrictos |
| Método de desoxidación | TZ (acero completamente muerto)– Desoxidación completa con elementos aglutinantes de nitrógeno-para una estructura de grano fino |
| 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 700-2006 Grado D)
| Elemento | % máximo | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.17% | El carbono más bajo entre los grados Q235; mejora la tenacidad y la soldabilidad a bajas-temperaturas [cita:4, cita:6, cita:7] |
| Silicio (Si) | 0.35% | Desoxidante [cita:4, cita:6, cita:7] |
| Manganeso (Mn) | 1.40% | Proporciona fuerza [cita:4, cita:6, cita:7] |
| Fósforo (P) | 0.035% | El control más estricto entre los grados Q235; crítico para el rendimiento -de baja temperatura [cita:3, cita:4, cita:6, cita:7] |
| Azufre (S) | 0.035% | El control más estricto entre los grados Q235; reduce el riesgo de agrietamiento en caliente y mejora la tenacidad a baja-temperatura [cita:3, cita:4, cita:6, cita:7] |
*Nota: El grado D requiereacero completamente muerto (TZ)con suficientes elementos-de refinación de grano. Cuando se utiliza la desoxidación del aluminio, el contenido de aluminio-soluble en ácido no debe ser inferior al 0,015 %, o el contenido total de aluminio no debe ser inferior al 0,020 %.*
Comparación de calificaciones Q235 (Niveles de calidad)
| Calificación | Temperatura de prueba de impacto | P máx (%) | S máx (%) | Cmáx (%) | Desoxidación | Característica clave |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Q235A | No garantizado | 0.045 | 0.050 | 0.22 | F, Z | Más económico; estructuras generales [cita:3, cita:9] |
| Q235B | +20 grado (27J min) | 0.045 | 0.045 | 0.20 | F, Z | Construcción general, climas templados [cita:3, cita:9] |
| Q235C | 0 grados (27J min) | 0.040 | 0.040 | 0.17 | Z | Climas más fríos, estructuras al aire libre [cita:3, cita:9] |
| Q235D | -20 grados (27J min) | 0.035 | 0.035 | 0.17 | TZ | Entornos muy fríos, aplicaciones críticas.[cita:3, cita:9] |
*El grado D es el único grado Q235 que requiereacero completamente muerto (TZ)y ofrece resistencia al impacto garantizada a -20 grados, lo que la convierte en la opción óptima para aplicaciones de baja temperatura [cita:1, cita:5].*
Propiedades mecánicas (GB/T 700-2006)
| Propiedad | Requisito Q235D | Condición |
|---|---|---|
| Límite elástico (mín.) | 235MPa | Espesor Menor o igual a 16mm |
| 225MPa | 16mm < t Menor o igual a 40mm | |
| 215MPa | 40mm < t Menor o igual a 60mm | |
| 215MPa | 60 mm < t Menor o igual a 100 mm | |
| 195MPa | 100 mm < t Menor o igual a 150 mm | |
| 185MPa | t > 150 mm | |
| Resistencia a la tracción | 370-500MPa | Todos los espesores [cita:3, cita:7] |
| Alargamiento (mín.) | 26% | Espesor Inferior o igual a 40mm |
| 25% | 40mm < t Menor o igual a 60mm | |
| 24% | 60 mm < t Menor o igual a 100 mm | |
| 22% | 100 mm < t Menor o igual a 150 mm | |
| 21% | t > 150 mm | |
| Impacto Charpy (Grado D) | 27 J a -20 grados | Obligatorio: la característica definitoria del Grado D [cita:3, cita:5] |
| Prueba de curvatura en frío (180 grados) | d = 1.5a | Para espesores Menor o igual a 60mm (longitudinal) |
| d = 2a | Para espesores > 60-100 mm (longitudinal) |
*Nota: Q235D exhibe la menor disminución en la tenacidad al impacto después del endurecimiento por trabajo, lo que lo convierte en el material preferido para-componentes conformados en frío en entornos-de baja temperatura [cita:2, cita:8].*
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 |
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 700 Q235D (acero completamente muerto)
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.
Requisitos de prueba e inspección
| Tipo de prueba | Requisito | Notas |
|---|---|---|
| Análisis químico | Por lote de calor | Verifica límites estrictos de composición por GB/T 700; obligatorio para el grado D |
| 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 D | 27 J a -20 grados– la prueba definitoria para el Grado D [cita:3, 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 D | Garantiza una estructura de grano fino a partir de una práctica de acero completamente muerto. |
| 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 | Proporcionó | Con resultados completos de las pruebas. |
Aplicaciones
Las tuberías Q235D DSAW son específicamente adecuadas para ambientes fríos severos y aplicaciones críticas:
| Solicitud | Descripción |
|---|---|
| Construcción ártica y sub-ártica | Estructuras de construcción, columnas y vigas en regiones con temperaturas invernales extremas (noreste de China, Siberia, norte de Europa, Canadá, Alaska) |
| Plataformas costa afuera | Estructuras marinas en entornos de agua fría que requieren resistencia garantizada a bajas-temperaturas |
| Infraestructura crítica | Puentes, torres de transmisión, estructuras de carreteras en climas fríos severos |
| Transmisión de fluido-de baja presión | Tuberías de agua y gas en las regiones árticas |
| Torres de turbinas eólicas | Estructuras de soporte de gran-diámetro para proyectos de energía eólica en climas fríos [citación:2, citación:8] |
| Cimientos de pilotes | Pilotes de carga-para edificios en regiones de permafrost |
| Maquinaria Pesada | Equipos que requieren dureza garantizada a -20 grados. |
| Recipientes a presión | Aplicaciones de servicio de baja-temperatura (con código de diseño apropiado) |
Comparación GB/T 700-2006 Grado D versus Grados A/B/C
| Característica | Grado A | Grado B | Grado C | Grado D |
|---|---|---|---|---|
| Pruebas de impacto | No requerido | 27J a +20 grado | 27J a 0 grados | 27J a -20 grados |
| Carbono (C) máx. | 0.22% | 0.20% | 0.17% | 0.17% |
| Fósforo (P) máx. | 0.045% | 0.045% | 0.040% | 0.035% |
| Azufre (S) máx. | 0.050% | 0.045% | 0.040% | 0.035% |
| Desoxidación | F, Z | F, Z | Z | TZ (completamente muerto) |
| Aplicación típica | Interior, no-crítico | Construcción general, climas templados. | Climas más fríos, estructuras al aire libre. | Entornos muy fríos, aplicaciones críticas. |
| Costo relativo | Más bajo | Bajo | Medio | más alto |
*El grado D representa el nivel de calidad más alto de la familia Q235 y ofrece el mejor rendimiento a bajas-temperaturas y los controles químicos más estrictos [cita:3, cita:5].*
Datos de investigación y rendimiento
Según una investigación publicada en la revista "Environmental Technology" (2023),Q235D exhibe una resistencia superior al impacto a baja-temperaturaen comparación con otros grados Q235:
El material Q235D muestra la menor disminución en la tenacidad al impacto después del endurecimiento por trabajo
La resistencia al impacto promedio del Q235D se ve menos afectada por el proceso de conformado en frío-
Q235D es la opción óptima para componentes que requieren conformado en frío en entornos de baja-temperatura [citation:2, citation:8]
Esto hace que el Grado D sea especialmente adecuado para:
Componentes estructurales-formados en frío en regiones árticas
Componentes sometidos a trabajo en frío durante la fabricación.
Aplicaciones que requieren un rendimiento confiable a temperaturas bajo-cero
Opciones de recubrimiento
La tubería Q235D 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. |
| Recubrimiento en polvo epoxi | Ambientes corrosivos | Buena protección, superficie lisa. |
| IPN8710 | Tuberías de agua | Alta resistencia a la corrosión del agua. |
| TPEP (3PE + Epoxi interno) | Doble protección | Epoxi interno + 3PE externo |
| Revestimiento de mortero de cemento | Tuberías de agua | Protección interna contra la corrosión |
| 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
Aproximaciones internacionales
| Estándar | Grado equivalente | Notas |
|---|---|---|
| ASTM | A36 (similar) | rendimiento de 250 MPa; diferentes requisitos de temperatura de impacto |
| EN 10025 | S235J2 | Rendimiento de 235 MPa, 27 J a -20 grados – equivalente europeo directo |
| JIS G3101 | SS400 | rendimiento de 245 MPa; los requisitos de impacto difieren |
| ESTRUENDO | ST37-3 | Equivalente histórico alemán |
| ISO 630 | E235B | Equivalente estándar internacional |
Ventajas clave
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Nivel de calidad más alto | La mejor resistencia al impacto a baja-temperatura entre los grados Q235 [citation:2, citation:8] |
| Dureza garantizada de -20 grados. | 27 J a -20 grados garantiza un rendimiento confiable en ambientes extremadamente fríos [cita:3, cita:5] |
| Controles químicos más estrictos | Límites más bajos de P (0,035 %) y S (0,035 %) para la máxima pureza del material [cita:3, cita:4] |
| Acero completamente muerto (TZ) | Desoxidación completa con estructura de grano fino para propiedades consistentes a baja-temperatura |
| Excelente soldabilidad | El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,17%) permite soldar con un precalentamiento mínimo. |
| Conformación en frío superior | La menor disminución en la tenacidad al impacto después del endurecimiento por trabajo, ideal para componentes-formados en frío [citation:2, citation:8] |
| 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 % |
| Rendimiento probado | Investigación-validada de resistencia al impacto a baja-temperatura [citation:2, citation:8] |
Consideraciones importantes
1. Selección de Grado D versus Grados A/B/C
Grado A– Pruebas sin impacto: solo aplicaciones en interiores o no-críticas
Grado B– 27 J a +20 grado – climas templados, construcción en general
Grado C– 27 J a 0 grados – climas más fríos, estructuras al aire libre
Grado D – 27 J a -20 grados – ambientes fríos severos, aplicaciones críticas[cita:3, cita:5]
2. Aplicaciones regionales
Las tuberías Q235D DSAW se recomiendan para regiones frías que incluyen:
Heilongjiang, Jilin, Liaoning (noreste de China)
Mongolia Interior, Ningxia, Gansu
Sinkiang
Siberia, Norte de Europa, Canadá, Alaska
3. Nota de la versión estándar
GB/T 700-2006 ha sido reemplazada porGB/T 700-2019
Al realizar el pedido, especifique el año de versión requerido para garantizar el cumplimiento.
La mayoría de los fabricantes todavía producen según las especificaciones estándar de 2006.
4. Estándar del producto
Mientras que GB/T 700 define elgrado del material, el producto de tubería DSAW terminado generalmente se fabrica según estándares de producto como:
GB/T 3091– Tuberías de acero soldadas para transmisión de fluidos a baja-presión
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
5. Limitaciones de presión
Q235D es adecuado paraaplicaciones de presión baja a media(normalmente inferior o igual a 1,6 MPa para GB/T 3091)
Para requisitos de presión más altos, considere los grados Q355 o API 5L
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: -20 grados(con resistencia al impacto garantizada)
Para aplicaciones por debajo de -20 grados, considere aceros al carbono de baja temperatura (p. ej., ASTM A333 Gr.6).
7. Recubrimiento para protección contra la corrosión
Para aplicaciones enterradas en regiones frías, especifiqueRecubrimiento 3LPE o FBE
Para una protección temporal, basta con barniz o aceite antioxidante.
Para aplicaciones offshore, considereepoxi de alquitrán de hulla o IPN8710
8. Inspección de terceros-
Los servicios de inspección disponibles incluyen SGS, BV, Lloyds, TUV
9. Soldabilidad
El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,17%) 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
Tubería de acero GB/T 700-2006 Grado D (Q235D) de doble cara soldada por arco sumergido (DSAW)es la tubería de acero estructural al carbono de la más alta calidad, diseñada específicamente para ambientes fríos severos que requieren resistencia al impacto garantizada en-20 grados. Con un límite elástico mínimo de235 MPa (34.000 psi)y resistencia a la tracción de370-500MPa, este material representa la mejor opción para aplicaciones críticas en regiones árticas, plataformas marinas y proyectos de infraestructura exigentes donde el rendimiento a baja-temperatura es esencial.
Características clave:
Estándar de materiales: GB/T 700-2006 Q235D
El grado D garantiza una resistencia al impacto de 27 J a -20 grados– la característica definitoria del más alto nivel de calidad [cita:3, cita:5]
Controles químicos más estrictos– P Menor o igual a 0,035 %, S Menor o igual a 0,035 %: garantiza la máxima pureza del material y el rendimiento a baja-temperatura [cita:3, cita:4]
Acero completamente muerto (TZ)– desoxidación completa con estructura de grano fino para propiedades consistentes a baja-temperatura
Conformación en frío superior– disminución más pequeña en la resistencia al impacto después del endurecimiento por trabajo, validada por investigación [cita:2, cita:8]
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:
Construcción ártica y sub-ártica (estructuras de construcción, columnas, vigas)
Plataformas marinas en entornos de agua fría
Infraestructura crítica en climas fríos severos
Torres de turbinas eólicas en regiones frías [cita:2, cita:8]
Transmisión de fluidos de baja-presión en zonas árticas
Cimientos de pilotes en regiones de permafrost
Componentes-formados en frío que requieren resistencia confiable-a bajas temperaturas [citation:2, citation:8]
Al realizar el pedido, especifique:GB/T 700-2006, grado Q235D, DSAW (soldado por arco sumergido de doble cara), tamaño (OD x WT), longitud, acabado final (liso/biselado), requisitos de recubrimiento y certificado de prueba de fábrica.
El grado D es elÚnico grado Q235 que ofrece resistencia al impacto garantizada a -20 grados, lo que la convierte en la opción óptima para ambientes fríos severos. Para construcciones generales en climas templados donde el congelamiento no es una preocupación,Grado Bes suficiente y más económico. Para aplicaciones que requieren una resistencia aún mayor con tenacidad a baja-temperatura, considereQ355D(GB/T 1591) en su lugar.
