Tubería de acero al carbono SA-672 grado B70 para servicio de alta presión
SA-672 Grado B70es untubería de acero-al carbono-manganeso de alta resistenciadiseñado paraaplicaciones de alta-presión, alta-temperatura, particularmente en los sectores de generación de energía, petroquímicos e industria pesada donde se requiere una resistencia superior.
Características clave
Tipo de material:Tubería de acero al carbono soldada-por fusión-eléctricamente
Estándar primario: ASTM A672/ASME SA-672-Tubo de acero soldado-de fusión-eléctrico para servicio de alta-presión a temperaturas moderadas
Designación de grado:B=240 MPa (35 ksi) límite elástico mínimo, 70=485 MPa (70 ksi) límite elástico mínimo
Fabricación:Soldadura por fusión eléctrica con costura longitudinal + tratamiento térmico completo
Uso primario:Tuberías de alta-presión en centrales eléctricas, refinerías e industrias de procesos
Composición química (SA-672 Grado B70)
| Elemento | Contenido (%) | Notas |
|---|---|---|
| C (carbono) | Menor o igual a 0,24 | Ligeramente más alto que B65 para mayor resistencia. |
| Mn (manganeso) | Menor o igual a 1,35 | Incrementado desde B65 (menor o igual a 1,20%) para mayor resistencia. |
| P (fósforo) | Menor o igual a 0,035 | Límite máximo |
| S (azufre) | Menor o igual a 0,035 | Límite máximo |
| Si (silicio) | Menor o igual a 0,35 | Desoxidante, mejora de la fuerza. |
| Cu (cobre) | Menor o igual a 0,35 | Opcional, para mejorar la corrosión. |
| Ni (níquel) | Menor o igual a 0,25 | Elemento de aleación opcional |
| Cr (cromo) | Menor o igual a 0,25 | Elemento de aleación opcional |
| Mo (molibdeno) | Menor o igual a 0,08 | Elemento de aleación opcional |
| V (Vanadio) | Menor o igual a 0,03 | Elemento de aleación opcional |
Nota: La suma de Cu, Ni, Cr y Mo no excederá el 0,75% salvo acuerdo en contrario.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Requisito | Equivalente imperial |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (mín.) | 485 MPa | 70.000 psi |
| Límite elástico (mín.) | 240MPa | 35.000 psi |
| Elongación en 2" (min) | Según el espesor de la pared: • t Menor o igual a 0,787 pulg. (20 mm): 28% • t > 0,787 pulg. (20 mm): 26 % |
Clases de tratamiento térmico
SA-672 Grado B70 está disponible en diferentes condiciones de tratamiento térmico:
| Clase | Tratamiento térmico | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|
| Clase 12 | Normalizado | Más común para tuberías de centrales eléctricas. |
| Clase 13 | Normalizado y Templado | Aplicaciones de dureza mejorada |
| Clase 22 | Sólo alivio del estrés | Limitado a aplicaciones específicas |
| Clase 32 | Como-soldado | Rara vez usado para Grado B70 |
Más común:Clase 12 (normalizada) - proporciona una combinación óptima de resistencia y dureza
Proceso de fabricación
Formación de placas:Placas de acero al carbono formadas en forma cilíndrica.
Soldadura:Costura longitudinal soldada mediante soldadura eléctrica por fusión.
Tratamiento térmico:Normalización completa (o normalización + templado)
Pruebas e inspección:ECM integrales y pruebas mecánicas
Refinamiento:Extremos preparados para soldar (típicamente biselados)
Comparación con otros grados A672
| Calificación | Rendimiento mínimo (MPa/ksi) | Resistencia mínima (MPa/ksi) | Carbono máximo (%) | Manganeso máx. (%) | Fuerza relativa |
|---|---|---|---|---|---|
| B60 | 240/35 | 415/60 | 0.21 | 1.20 | Estándar |
| B65 | 240/35 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | Medio |
| B70 | 240/35 | 485/70 | 0.24 | 1.35 | Alto |
| B75 | 240/35 | 515/75 | 0.27 | 1.35 | muy alto |
| C65 | 275/40 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | Mayor rendimiento |
Aplicaciones típicas
Generación de energía:
Líneas principales de vapor(secciones de temperatura moderada)
Líneas de agua de alimentación de calderas
Sistemas de derivación de turbinas de alta-presión
Tubería de cabecerapara calderas e intercambiadores de calor
Líneas de pulverización con atemperador
Petroquímica y Refinación:
Tuberías de proceso de alta-presión
Tuberías de hidrocraqueador y reformador
Distribución de vapor para servicios públicos
Líneas de descarga del compresor
Aplicaciones industriales:
Sistemas hidráulicos de alta-presión
Transmisión de aire/gas comprimido
Líneas de alta-presión de la industria de procesos
Rango de tamaño y disponibilidad
| Parámetro | Rango típico | Notas |
|---|---|---|
| Diámetro externo | 18" a 120" (457 a 3048 mm) | Más grandes que alternativas perfectas |
| Espesor de la pared | 0,25" a 4,0" (6,4 a 102 mm) | Paredes más gruesas disponibles |
| Longitudes | 20 a 40 pies (6 a 12 m) | Longitudes personalizadas posibles |
Ventaja clave:Producción económica de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas.
Soldadura y Fabricación
Consideraciones de soldadura:
| Aspecto | Requisitos para B70 |
|---|---|
| Precalentamiento | Requerido: 200-400 grados F (95-205 grados) para espesor > ¾" (19 mm) |
| Temperatura entre pasadas | Máximo 600 grados F (315 grados) |
| PWHT | Requerido después de la fabricación (normalizar o aliviar el estrés) |
| Metales de aporte | AWS E8018, E9018 o electrodos de resistencia correspondientes |
| Procesos de soldadura | SMAW, GTAW, GMAW, SAW todos adecuados |
Notas de fabricación:
Doblado en fríopermitido con limitaciones
Doblado en calienterequiere tratamiento térmico post-curvado
Corte:Se aceptan plasma, oxi-combustible o mecanizado
Ponte en forma-:Alineación cuidadosa para minimizar las tensiones de soldadura.
Control de calidad y pruebas
Pruebas obligatorias según ASTM A672:
Prueba hidrostática:Cada tubería se prueba a la presión especificada.
Prueba de tracción:De tubería o placas de prueba
Prueba de aplanamiento:Para evaluación de costuras soldadas
Examen radiográfico:100% de la longitud de la soldadura
Inspección visual:Todas las superficies
Comprobaciones dimensionales:OD, espesor de pared, longitud, rectitud
Pruebas suplementarias (opcional):
S1: Pruebas de tensión adicionales
S2: Ensayos de tensión transversal
S3: Pruebas de impacto de muesca Charpy V-
S4: examen ultrasónico
S5: examen electromagnético
Valores de tensión permitidos (ASME B31.1)
| Temperatura | Estrés permitido (aproximado) | ||
|---|---|---|---|
| grado F | grado | ksi | MPa |
| 100 | 38 | 20.0 | 138 |
| 400 | 204 | 20.0 | 138 |
| 600 | 316 | 17.9 | 123 |
| 750 | 399 | 14.7 | 101 |
| 800 | 427 | 13.1 | 90 |
Nota: Valores exactos de ASME Sección II, Parte D, Tabla 1A.
Materiales equivalentes y similares
| Estándar | Equivalente/Similar |
|---|---|
| ASME | SA-672 B70 (idéntico) |
| API | Sin equivalente directo |
| ESTRUENDO | Similar a DIN 17175 17Mn4 |
| JIS | Similar a JIS G3456 STPT 480 |
| ES | Similar a GB 5310 20MnG |
Ventajas del SA-672 B70
Alta resistencia:Resistencia a la tracción superior para aplicaciones exigentes
Rentable:Más económico que los tubos sin costura en grandes diámetros
Disponibilidad de tamaño grande:Se puede producir en tamaños difíciles de hacer sin costuras.
Seguro de calidad:Una ECM rigurosa proporciona una gran confianza
Soldabilidad:Bueno con procedimientos adecuados a pesar de una mayor resistencia.
Limitaciones y consideraciones
Límite de temperatura:Generalmente menor o igual a 800 grados F (427 grados) para servicio continuo
Servicio cíclico:Requiere un análisis cuidadoso de la fatiga.
Corrosión:No apto para ambientes corrosivos severos sin protección.
Efectos de la ZAT:La construcción soldada genera zonas-afectadas por el calor
Restricciones del código:Algunas aplicaciones pueden requerir calificaciones adicionales
Comparación con alternativas perfectas
| Parámetro | SA-672 B70 (Soldado) | A106 B (sin costuras) |
|---|---|---|
| DO máx. | Hasta 120" | Normalmente menor o igual a 24" |
| Costo (diámetro grande) | Más bajo | Significativamente mayor |
| El tiempo de entrega | Más largo para tamaños personalizados | Más corto para tamaños estándar |
| Anisotropía | Propiedades direccionales | Más isotrópico |
| Inspección de soldadura | Se requiere una ECM extensa | menos critico |
Ejemplo de especificación de pedido
texto
ASME SA-672 Grado B70 Clase 12 Tamaño: 36" OD x 1.5" WT x 40' Long Tratamiento térmico: Normalizado (Clase 12) Extremos: Biselado 37.5 grados con 1/16" de tierra Requisitos suplementarios: S1, S3, S4 Informes de prueba: Informe de prueba de fábrica certificado según ASME Sección II
Cumplimiento del código de calderas
Aceptación del código ASME:
Sección I:Permitido para tuberías externas de calderas con restricciones.
B31.1 Tubería de energía:Totalmente aceptable
Sección VIII División. 1:Aceptable para recipientes a presión.
B31.3 Tuberías de proceso:Aceptable
Notas importantes para el uso de calderas:
Requiere documentación adecuada sobre el tratamiento térmico.
Los procedimientos de soldadura deben estar calificados.
La ECM debe cumplir con los requisitos del código
Limitado a regímenes de temperatura-presión específicos
Resumen
SA-672 Grado B70es untubería de acero al carbono soldada-por fusión-eléctrica de alta-resistenciaofreciendo excelentes propiedades mecánicas para aplicaciones de alta-presión. Con una resistencia a la tracción mínima de 485 MPa (70 ksi), proporciona una resistencia superior en comparación con las tuberías de acero al carbono estándar y, al mismo tiempo, mantiene una buena soldabilidad y tenacidad.
Su construcción soldada permite una producción económica de tuberías de gran diámetro y paredes pesadas necesarias para líneas principales de vapor, sistemas de agua de alimentación y otras aplicaciones críticas de alta-presión en plantas de energía e industrias de procesos. Si bien no es un material para "tubos de horno", cumple funciones esenciales en sistemas de tuberías externas de calderas donde la alta resistencia y confiabilidad son primordiales.
El tratamiento térmico de normalización obligatorio garantiza propiedades uniformes y alivia las tensiones de soldadura, lo que convierte al SA-672 B70 en una opción confiable para aplicaciones industriales exigentes cuando se especifica, fabrica e inspecciona adecuadamente de acuerdo con los códigos y estándares aplicables.
