Diferencias clave entre los estándares de tubería de acero libre de carbono

ASTM A53 es para tuberías de "propósito general", mientras que ASTM A106 es para tuberías "específicas de alta temperatura".

Análisis de diferencias técnicas

1. alcance de la aplicación y propósito de diseño

ASTM A53: Titulación "Tubos de acero nominales sin recubrimiento y galvanizado en caliente soldado y sin soldadura". Está diseñado para aplicaciones mecánicas y de presión, así como para el transporte de medios como vapor, agua y aire. También es un estándar de tubería estructural ampliamente utilizado (a menudo intercambiable o en comparación con la tubería estructural ASTM A500). Punto clave: no es adecuado para condiciones de alta temperatura.

ASTM A106: Titulado "Tubos de acero al carbono sin costura para aplicaciones de alta temperatura". Como su nombre indica, está diseñado específicamente para servicios de alta temperatura. La norma se aplica explícitamente a calderas, supercalentadores, intercambiadores de calor y sistemas de tuberías de proceso que operan a altas temperaturas. Rendimiento de alta temperatura es su valor central.

2. Proceso de fabricación

ASTM A53: Ofrece tres tipos:

Tipo S-Tubo sin soldadura: Producido a través de procesos de perforación y laminación.

Tipo E-Tubo soldado por resistencia: formado por soldadura por resistencia de chapa laminada, sin metal de relleno.

Tipo F-Tubo soldado en horno continuo: Soldado por conformado en caliente, generalmente utilizado para aplicaciones de baja presión.

Esta versatilidad permite que A53 satisfaga una amplia gama de aplicaciones sensibles a los costos con condiciones de operación menos exigentes.

ASTM A106: Cubre sólo tubería sin costura. Esto se debe a que las soldaduras son a menudo puntos débiles bajo alta temperatura y presión, lo que plantea riesgos potenciales. La construcción sin costuras proporciona una mejor uniformidad y fiabilidad general.

3. composición química y propiedades mecánicas
Composición química: Ambos están disponibles en grado A (bajo carbono) y grado B (medio carbono). A106 además ofrece Grado C (carbono medio-alto), con mayor contenido de carbono y manganeso, lo que resulta en una mayor resistencia. La composición química del Grado B en A53 es muy cercana a la del Grado B en A106, pero no son simplemente equivalentes.

Propiedades mecánicas:

Propiedades a temperatura ambiente: Ambos tienen requisitos similares para el grado B (por ejemplo, límite elástico mínimo de 240 MPa o 35 Ksi), pero los requisitos de grado A para A106 son más altos que los de A53.

Propiedades de alta temperatura (diferencia de núcleo): El apéndice de la norma ASTM A106 proporciona una tabla de límites mínimos a altas temperaturas (por ejemplo, a 204 ° C/400 ° F, el límite de elasticidad mínimo para el Grado B sigue siendo 33,1 Ksi). Sin embargo, ASTM A53 carece de tales datos, lo que significa que no se puede usar para diseños de tuberías de alta temperatura basados en estándares como ASME B31.

4. requisitos del tratamiento térmico
ASTM A53:

Tubería sin soldadura (Tipo S): El tratamiento térmico puede ser necesario cuando el pedido especifica un procesamiento especial, como la flexión en frío.

Tubería soldada (Tipo E, F): En general, se requiere un tratamiento térmico de cuerpo completo (por ejemplo, normalización) para eliminar la tensión de soldadura residual y refinar el grano de soldadura.

ASTM A106: Todas las tuberías de acero deben someterse a tratamiento térmico (generalmente recocido normalizado o de alivio de tensión) después de la formación final. Esto es para garantizar la uniformidad y estabilidad de la estructura del material para cumplir con los estrictos requisitos del servicio de alta temperatura.

5. pruebas e inspección
Ambos requieren pruebas de tracción, pruebas de aplanamiento y pruebas expansivas (para tuberías soldadas).

Pruebas hidrostáticas: A53 permite pruebas eléctricas no destructivas (como pruebas de corriente de Foucault) para reemplazar las pruebas hidrostáticas, especialmente para tuberías soldadas. A106 generalmente requiere pruebas hidrostáticas, y la fórmula de cálculo para la presión de prueba es ligeramente diferente para garantizar una mayor confiabilidad del cojinete de presión.

¿Cómo elegir: A53 o A106?

Elija A106: Cuando la temperatura del medio que se transporta en la tubería aumenta significativamente (por ejemplo, excede los 250 ° F/121 ° C), o cuando opera en condiciones combinadas de alta presión y alta temperatura. Esta es la opción preferida para las tuberías de proceso y energía.

Elija A53: Para el transporte de agua, gas, aire y vapor a baja presión a temperaturas normales o bajas, o para su uso como tuberías mecánicas o estructurales. En condiciones de operación suaves y sensibles a los costos, la tubería soldada A53 es una opción económica y eficiente.