TUBA D'ACER ASTM A671 EFW

ASTM A671 - Especificació estàndard per a canonades d'acer soldades per fusió elèctrica per a temperatures atmosfèriques i baixes
 

ASTM A671 és un estàndard desenvolupat per la Societat Americana de Proves i Materials (ASTM International). Aquesta norma s'aplica a les canonades d'acer fabricades per lasoldadura per fusió elèctrica (EFW)procés, utilitzat principalment en recipients a pressió, sistemes de canonades i altres aplicacions crítiques en entorns de temperatura normal i baixa.

Àmbit d'aplicació:
Tubs de pressió, dipòsits d'emmagatzematge, etc. utilitzats per a serveis de temperatura baixa o normal, utilitzats habitualment en indústries petrolieres, de gas, químiques i altres.
La temperatura de treball no sol ser inferior a -50 graus F (-45 graus), depenent del grau d'acer i dels requisits de la prova d'impacte.

Les diferents categories de grau (com ara CL22) es divideixen segons els processos de fabricació, els requisits d'inspecció i els nivells de tensió admissibles, i tenen requisits estrictes de qualitat de soldadura, proves no-destructives, etc.

Especificacions i materials:
Diàmetre exterior: superior o igual a 16 polzades (406 mm)
Gruix de la paret: superior o igual a 1/4 de polzada (6,4 mm)

Graus de materials:
L'estàndard inclou diversos graus d'acer al carboni i d'acer de baix aliatge (com ara CL15, CL16, CL20, CL22, etc.), i el nombre representa el límit elàstic mínim (unitat: ksi, és a dir, mil lliures per polzada quadrada).

Per exemple: CL20 significa que el límit elàstic mínim és de 20 ksi (uns 138 MPa).

A671 CC60 és un acer al carboni comú amb continguts específics de carboni, silici i manganès. A671 CC65 i CC70 també són acers al carboni comuns, mentre que A671 CD70 és un acer al silici al manganès. L'estàndard A671 també cobreix acers de níquel, com A671 CF66 i CF71.

Composició química:

La canonada d'acer ASTM A671 està feta de placa d'acer de qualitat de recipient a pressió. Els diferents graus tenen diferents requisits de composició química, però normalment inclouen el control dels elements clau següents:

Carboni (C): afecta la resistència i la soldabilitat, normalment controlada en un rang inferior (com ara Menys o igual al 0,23%).
Manganès (Mn): millora la força i la tenacitat, rang comú 0,79-1,3%.
Silici (Si): utilitzat per a la desoxidació, normalment 0,13-0,45%.
Sofre (S) i fòsfor (P): estrictament limitat (menys o igual a 0,035%) per evitar la fragilitat en fred i calent.

Altres elements d'aliatge (com Ni, Cr, Mo, V, etc.): es poden afegir alguns graus per millorar la tenacitat a baixa temperatura.

Propietats mecàniques:

Les canonades d'acer sota l'estàndard ASTM A671 solen estar fetes de materials d'acer al silici al carboni-manganès- amb bona resistència i tenacitat. Per a graus de materials específics, com ara "GR.CC 60", "GR" significa grau, "CC 60" indica el tipus i grau de resistència del material i "60" pot representar la resistència elàstica del material, que és aproximadament equivalent a 415 MPa‌.

Les propietats mecàniques de les canonades d'acer ASTM A671 depenen del grau (com CC60, Gr.65) i de la categoria de tractament tèrmic (com CL22, CL32), incloent-hi principalment:

Límit de rendiment (YS): requisit mínim (com ara superior o igual a 220 MPa o superior).
Resistència a la tracció (TS): Normalment 415-555 MPa (com CC60).
Elongació: superior o igual al 21% (mesura la ductilitat del material).
Resistent a l'impacte (alguns graus han de complir proves d'impacte a baixa-temperatura, com ara la prova Charpy V-a -45 graus).

Procés de fabricació:
La placa d'acer es forma en un tub rodó mitjançant J (Joggle)-C (Crimp)-O (Obert)-E (expandir) formant en diversos passos-.
La canonada d'acer es solda mitjançant un procés de soldadura per fusió elèctrica (EFW) i les soldadures estan subjectes a proves radiogràfiques (RT) del 100% o a altres proves no-destructives (NDT) per garantir la qualitat.
El procés de soldadura requereix un control estricte del corrent, la tensió i la velocitat de soldadura per garantir la qualitat de la soldadura.

Requisits de la prova:
Prova hidrostàtica: cada tub d'acer està sotmès a prova de pressió hidràulica.
Proves no-destructives (NDT): les soldadures estan subjectes a proves radiogràfiques o ultrasòniques.
Prova d'impacte (opcional): en funció dels requisits de temperatura, és possible que sigui necessària una prova d'impacte Charpy V-.

Diferències amb altres estàndards:
Estàndards similars com ASTM A672 (per a canonades soldades per fusió elèctrica d'alta-pressió i alta-temperatura), mentre que ASTM A671 se centra més en aplicacions de baixa-temperatura.
A diferència dels estàndards de canonades sense costures (com ASTM A106), A671 és una canonada soldada, però es prova estrictament per garantir la seva resistència.

Aplicació comuna:
Conduccions de gas liquat criogènic (GNL).
Equips de refinació de petroli
Recipients criogènics a pressió en la indústria química