¿Qué es ASTM A335 P12?
ASTM A335 cubre tuberías de acero-de aleación ferrítica sin costura destinadas a servicios de alta-temperatura. P12 es un grado de cromo-molibdeno (Cr-Mo) con aproximadamente 1% de cromo, diseñado para resistencia a temperaturas elevadas-y resistencia a la oxidación que el acero al carbono no puede proporcionar. Es un material maduro y probado en las industrias de procesos y generación de energía, y sus propiedades están definidas por límites de composición y requisitos mecánicos más que por un solo fabricante.
Composición química
La siguiente composición refleja las bandas de requisitos de ASTM A335 para el grado P12:
| Elemento | Requisito (%) |
|---|---|
| Carbón | 0.05-0.15 |
| Manganeso | 0.30-0.61 |
| Fósforo, máx. | 0.025 |
| Azufre, máx. | 0.025 |
| Silicio | 0.50-1.00 |
| Cromo | 0.80-1.25 |
| Molibdeno | 0.44-0.65 |
La adición equilibrada de cromo-molibdeno es lo que le da al P12 su resistencia a la fluencia y su capacidad para conservar la resistencia mecánica muy por encima de la envolvente de servicio del acero al carbono.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Requisito |
|---|---|
| Resistencia mínima a la tracción | 415 MPa (60.000 psi) |
| Límite elástico mínimo | 220 MPa (32.000 psi) |
| Alargamiento mínimo (2 pulgadas) | 30% |
| Techo de servicio típico | aproximadamente 565 grados (aproximadamente 1050 grados F) |
Aplicaciones primarias
Calderas de generación de energía.
Bucles de sobrecalentador, donde el vapor saturado se calienta y se convierte en vapor sobrecalentado.
Circuitos de recalentador, donde el vapor de escape de la turbina regresa a la caldera para recalentarse.
Tubería de vapor de alta-temperatura entre la caldera y la turbina.
Industrias petroquímicas y de procesos.
Tubos calentadores de proceso en refinerías y plantas químicas.
Tuberías de procesamiento de hidrocarburos, por ejemplo en unidades de craqueo catalítico.
Tuberías generales de presión y alta temperatura-donde el acero al carbono ya no es adecuado.
Ventajas clave
Resistencia a la fluencia: el molibdeno retarda la deformación permanente que se produce bajo tensión constante a alta temperatura, la propiedad más importante para el servicio prolongado de la caldera.
Resistencia retenida: los valores de rendimiento y tracción se mantienen muy por encima de los niveles del acero al carbono a temperaturas elevadas.
Resistencia a la oxidación: aproximadamente el 1% de cromo reduce las incrustaciones en atmósferas de vapor en comparación con el acero al carbono.
Estabilidad microestructural: la aleación resiste la grafitización y los cambios de fase perjudiciales con el tiempo.
Fabricabilidad: P12 se suelda bien con metales de aportación combinados, como AWS ER80S-B2 o E8018-B2, y se puede doblar y formar para diseños personalizados.
P12 en la familia de productos Cr-Mo
| Calificación | Cromo (%) | Molibdeno (%) | Posición |
|---|---|---|---|
| P1 / P2 | - | 0.44-0.65 | Aceros base molibdeno |
| P12 | 0.80-1.25 | 0.44-0.65 | Medio Cr-Mo, este artículo |
| P11 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 | Mayor contenido de cromo dentro de la banda 1Cr-Mo |
| P22 | 1.90-2.60 | 0.87-1.13 | 2.25Cr-1Mo caballo de batalla para cabezales de paredes pesadas |
| P91 | 8.0-9.5 | 0.85-1.05 | Acero de fluencia avanzado para plantas supercríticas |
P12 llena el nicho de temperatura media-por debajo de P22 y P91. Para las nuevas unidades supercríticas o ultra-supercríticas, normalmente se especifican aceros de clase P91- y P92- porque permiten paredes más delgadas a la misma presión nominal. P12 sigue siendo la opción rentable para trabajos de temperatura media donde las mayores capacidades de esos grados no están justificadas.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué significa la P en P12?
P significa tubería. ASTM A335 designa cada aleación con la letra P seguida de un número, por lo que P12 es el grado de tubería cubierto por este artículo, distinto de los grados A335 P11, P22 y P91.
2. ¿Qué temperatura de servicio puede soportar P12?
Normalmente, P12 se aplica hasta aproximadamente 565 grados (aproximadamente 1050 grados F), con los límites de diseño exactos establecidos por el código de tuberías aplicable, como ASME B31.1 o B31.3.
3. ¿La tubería A335 P12 es sin costura o está soldada?
ASTM A335 cubre únicamente tuberías sin costura. Las tuberías soldadas de Cr-Mo se rigen por otras especificaciones y normalmente requieren un examen de soldadura adicional y un tratamiento térmico posterior-a la soldadura.
4. ¿Puede el P12 reemplazar la tubería de acero al carbono?
Sólo cuando la temperatura de diseño exceda la capacidad del acero al carbono. Por debajo de ese umbral, el acero al carbono sigue siendo la opción económica.
5. ¿Qué metal de aportación se utiliza para soldar P12?
Los consumibles de Cr-Mo combinados, como AWS ER80S-B2 o E8018-B2, son típicos, con tratamiento térmico de precalentamiento y possoldadura establecido mediante el procedimiento de soldadura calificado.
6. ¿Se sigue especificando P12 para las nuevas centrales eléctricas?
Rara vez para nuevas unidades supercríticas, que utilizan aceros de clase P91/P92-. La demanda actual de P12 se concentra en trabajos de mantenimiento, reparación y revisión de plantas existentes y en aplicaciones industriales de temperatura media.
