Tubería de acero aleado ASTM A369

Tubería de acero aleado ASTM A369
Introducción
ASTM A369 es una especificación estándar para tuberías de acero al carbono y de aleación de paredes gruesas fabricadas con palanquillas forjadas y perforadas.. Estas tuberías están diseñadas para aplicaciones de alta temperatura y alta presión., A menudo se utiliza en la construcción de calderas y recipientes a presión.. Las tuberías ASTM A369 son ideales para entornos donde la alta resistencia y durabilidad son esenciales.
Grados clave y composición química
ASTM A369 incluye varios grados, clasificado principalmente en acero al carbono y acero aleado. Aquí hay algunas calificaciones comunes.:
- Grados de acero al carbono: FP1, FP2
- Grados de acero de aleación: FP11, FP12, FP22, FP91
Composición química
A continuación se muestran las composiciones químicas para grados seleccionados de ASTM A369..
Grados de acero al carbono
Grado FP1
- Carbón (c): 0.10 – 0.20%
- Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (PAG): ≤ 0.035%
- Azufre (S): ≤ 0.035%
- Silicio (Y): 0.10 – 0.50%
Grado FP2
- Carbón (c): 0.10 – 0.20%
- Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (PAG): ≤ 0.035%
- Azufre (S): ≤ 0.035%
- Silicio (Y): 0.10 – 0.50%
Grados de acero de aleación
Grado FP11
- Carbón (c): 0.05 – 0.15%
- Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.60%
- Fósforo (PAG): ≤ 0.030%
- Azufre (S): ≤ 0.030%
- Silicio (Y): 0.50 – 1.00%
- Cromo (cr): 1.00 – 1.50%
- Molibdeno (Mes): 0.44 – 0.65%
Grado FP91
- Carbón (c): 0.08 – 0.12%
- Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.60%
- Fósforo (PAG): ≤ 0.020%
- Azufre (S): ≤ 0.010%
- Silicio (Y): 0.20 – 0.50%
- Cromo (cr): 8.00 – 9.50%
- Molibdeno (Mes): 0.85 – 1.05%
- Vanadio (V): 0.18 – 0.25%
- Nitrógeno (norte): 0.03 – 0.07%
- Niobio (Nótese bien): 0.06 – 0.10%
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de las tuberías ASTM A369 dependen del grado y del tratamiento térmico aplicado.. A continuación se muestran propiedades típicas de algunos grados comunes.:
Grados de acero al carbono
Grado FP1
- Resistencia a la tracción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 30%
Grado FP2
- Resistencia a la tracción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 30%
Grados de acero de aleación
Grado FP11
- Resistencia a la tracción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 30%
Grado FP91
- Resistencia a la tracción: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Fuerza de producción: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Alargamiento: ≥ 20%
Propiedades químicas
| Calificación | Carbón | Manganeso | Fósforo | Azufre | Silicio | Cromo | Molibdeno | Otros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FPA | 0.25 máximo | 0.27 – 0.93 | 0.035 máximo | 0.035 máximo | 0.10 mín. | … | … | … |
| FPB | 0.30 máximo | 0.29 – 1.06 | 0.035 máximo | 0.035 máximo | 0.10 mín. | … | … | … |
| FP1 | 0.10 – 0.20 | 0.30 – 0.80 | 0.025 máximo | 0.025 máximo | 0.10 – 0.50 | … | 0.44 – 0.65 | … |
| Fp5 | 0.15 máximo | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máximo | 4.00 – 6.00 | 0.45 – 0.65 | … |
| FP9 | 0.15 máximo | 0.30 – 0.60 | 0.030 | 0.030 | 0.50 – 1.00 | 8.00 – 10.00 | 0.90 – 1.10 | … |
| FP11 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 | … |
| FP21 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máximo | 2.65 – 3.35 | 0.80 – 1.06 | … |
| FP22 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máximo | 1.90 – 2.60 | 0.87 – 1.13 | … |
| FP91 | 0.06 – 0.12 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.20 – 0.50 | 8.00 – 9.50 | 0.85 – 1.05 | En 0.40 máximo V 0,18–0,25 Cb 0,06-0,10 N 0,03-0,07 Alabama 0.02 máximo De 0.01 máximo Zr 0.01 máximo |
| FP92 | 0.07 – 0.13 | 0.30 – 0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.50 máximo | 8.50 – 9.50 | 0.30 – 0.60 | W 1,50-2,00 V 0,15–0,25 Cb 0,04-0,09 N 0,030–0,070 En 0.40 máximo Alabama 0.02 máximo De 0.01 máximo Zr 0.01 máximo B 0.001–0.006 |
Propiedades mecánicas
| Calificación | Resistencia a la tracción, ksi [MPa] | Fuerza de producción, ksi [MPa] |
|---|---|---|
| FPA | 48 [330] | 30 [210] |
| FPB | 60 [415] | 35 [240] |
| FP1, FP2 | 55 [380] | 30 [210] |
| FP12 | 60 [415] | 32 [220] |
| FP91 | 85 [585] | 60 [415] |
| FP92 | 90 [620] | 64 [440] |
| Todos los demás | 60 [415] | 30 [210] |
Proceso de fabricación
Falsificación y aburrida
Las tuberías ASTM A369 se fabrican con billets forjados y aburridos, que implican los siguientes pasos:
- Calefacción de palanquilla: El tocho de acero se calienta a una temperatura alta para ser maleable.
- Forja: Se forja el palanquilla con calefacción para formar una forma de tubería rugosa.
- Aburrido: La tubería forjada se aburre para lograr el diámetro interno requerido.
- Mecanizado: La tubería está mecanizada para cumplir con las dimensiones precisas y los requisitos de acabado de la superficie.
Tratamiento térmico
El tratamiento térmico es crucial para lograr las propiedades mecánicas requeridas.:
- Recocido: Calentar la tubería a una temperatura alta seguida de enfriamiento lento para suavizar el material.
- Normalizando: Calentar la tubería a una temperatura específica y luego enfriar el aire para refinar la estructura de grano.
- Temple y revenido: Calentamiento seguido de enfriamiento rápido. (temple) y recalentar a una temperatura más baja (templado) para mejorar la dureza.
Requisitos de prueba
ASTM A369 especifica varias pruebas para garantizar la calidad y rendimiento de las tuberías:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Garantiza que el material cumpla con los niveles de dureza especificados..
- Prueba hidrostática: Garantiza que la tubería pueda soportar la presión interna sin fugas..
- Inspección dimensional: Garantiza que las tuberías cumplan con las dimensiones y tolerancias especificadas..
Aplicaciones
Las tuberías ASTM A369 se utilizan en entornos de alta temperatura y alta presión, incluido:
- Generación de energía: Tubos de caldera y sobrecalentador en centrales eléctricas.
- Industria petroquímica: Sistemas de tuberías de alta presión.
- refinerías: Tuberías de procesos en entornos de alta temperatura.
- Buques a presión: Componentes que requieren alta resistencia y durabilidad.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
- Rendimiento a alta temperatura: Adecuado para aplicaciones que involucran altas temperaturas..
- Fortaleza: Alta resistencia mecánica adecuada para aplicaciones exigentes.
- Durabilidad: Fabricado para soportar alta presión y estrés.
- Precisión: Forjing y procesos aburridos aseguran dimensiones precisas.
Limitaciones
- Costo: Mayor costo en comparación con las tuberías soldadas debido al proceso de falsificación.
- Fabricación compleja: Requiere un control preciso sobre la composición química y el tratamiento térmico..
- Disponibilidad: Los grados y tamaños específicos pueden tener plazos de entrega más largos..
Conclusión
Las tuberías de acero de aleación de pared pesada ASTM A369 son esenciales para aplicaciones que requieren alta resistencia, durabilidad, y estabilidad a altas temperaturas. Sus propiedades mecánicas superiores, combinado con rigurosos procesos de fabricación y pruebas., garantizar que cumplan con los exigentes requisitos de diversas industrias. Comprender las especificaciones detalladas, calificaciones, y las aplicaciones de las tuberías ASTM A369 ayudan a los ingenieros y diseñadores a seleccionar los materiales adecuados para sus proyectos, garantizar la seguridad y la eficiencia en entornos desafiantes.

