Introducción de los tubos industriales de acero inoxidable austenítico ASTM A312
La norma ASTM A312, formulada por la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), es la especificación básica para tubos de acero inoxidable austenítico sin soldadura, tubos soldados y tubos muy trabajados en frío. Esta norma cubre una gama de diámetros que va de 6,4 mm (1/8 pulgada) a 760 mm (30 pulgadas), con espesores de pared que van de SCH 5S a SCH XXS. Puede utilizarse en entornos corrosivos a altas temperaturas, así como a bajas temperaturas, lo que lo convierte en un material esencial en diversos sectores industriales, como el químico, el energético y el alimentario.
I.Procesos básicos y características técnicas
1.Clasificación del proceso de fabricación
Tubos soldados:
Fabricados laminando chapas de acero inoxidable austenítico, estos tubos se conforman mediante métodos de soldadura automática, como la soldadura TIG (gas inerte de tungsteno) o láser. Los cordones de soldadura deben someterse a pruebas radiográficas o ultrasónicas para garantizar su calidad. Se entregan en un estado de tratamiento térmico (recocido en solución) combinado con decapado y pasivado. Este proceso elimina las tensiones internas y mejora la resistencia a la corrosión en 346 (presumiblemente un factor o valor que indica el grado de mejora).
Tubos sin soldadura:
Estos tubos se forman mediante procesos de perforación en caliente (calentamiento de la palanquilla a 1200°C) o laminación en frío/estirado en frío. Sin costuras de soldadura, presentan una estructura general uniforme, lo que los hace adecuados para situaciones de alta presión. Su resistencia a la rotura puede ser de 2 a 3 veces superior a la de los tubos soldados.
2. Tubos muy trabajados en frío:
Durante el proceso de trabajo en frío, se aplica un alto grado de deformación, lo que mejora la resistencia y la precisión de la superficie de los tubos. Son ideales para su uso en instrumentos de precisión.
Tratamiento térmico y control microestructural
Todos los tubos de acero deben someterse a un tratamiento de disolución: calentamiento a una temperatura de ≥1040°C seguido de un enfriamiento rápido, que restablece la estabilidad de la estructura austenítica.
Para los materiales de grado H (como TP316H), se requiere una temperatura de tratamiento más alta (≥1100°C) para garantizar la resistencia a la fluencia a altas temperaturas.
Control del tamaño del grano: Por ejemplo, el TP310H necesita alcanzar un tamaño de grano de Grado 6 o más grueso según la norma ASTM E112, lo que optimiza su resistencia a la tensión y a la rotura.
Proceso de soldadura de tuberías sin soldadura
Tubos de acero inoxidable sin soldadura
Tubos soldados de acero inoxidable - JCO Process
Control de calidad y garantía de certificación para la norma astm a 312
Completo - Requisitos de inspección del proceso
- Materias primas: Se realiza un análisis espectral para verificar la composición química. Por ejemplo, el contenido de níquel (Ni) de TP304L debe alcanzar 8-12%.
- Proceso de fabricación: Se llevan a cabo pruebas de detección de defectos por rayos X en los cordones de soldadura y pruebas de presión hidrostática (con una presión ≥ 1,5 veces el valor de diseño).
- Productos acabados:
- Para verificar la ductilidad, se realizan pruebas de aplastamiento en el caso de los tubos soldados o pruebas de abocardado en el caso de los tubos sin soldadura.
- Se realizan ensayos de corrosión intergranular (según ASTM A262) para detectar el riesgo de sensibilización.
- Norma internacional Reconocimiento mutuo
Esta norma es equivalente a sistemas internacionales como ISO, EN y JIS. Por ejemplo, TP316L corresponde a la norma europea 1.4404 y a la norma china 00Cr17Ni12Mo2 [10], lo que facilita la adquisición para proyectos globales.
II.Sistema Estándar y Rendimiento de los Grados Clave
Requisitos básicos de ASTM A312
- Composición química: Se imponen límites estrictos a elementos como el carbono, el cromo y el níquel. Por ejemplo, en el caso del TP316L, la composición química se especifica como: carbono (C) ≤ 0,03%, cromo (Cr) 16-18% y molibdeno (Mo) 2-3%.
- Propiedades mecánicas: Tomando como ejemplo el TP316L, sus propiedades mecánicas son las siguientes: resistencia a la tracción ≥ 485 MPa, límite elástico ≥ 170 MPa, y alargamiento ≥ 40%
- Resistencia a bajas temperaturas: Grados como TP304 y TP304L pueden obtener directamente la certificación ASME B31.3 a -250°C sin necesidad de pruebas de impacto.
Ámbito de aplicación y diferencias entre ASTM A 312,ASTM A 213 y Astm a 269
Estándar | Objetivo principal | Ámbito de aplicación | Enfoque del diseño |
ASTM A312 | Tuberías industriales generales | Alta temperatura (≤815°C), entornos corrosivos (químico, energético, marino); cubre tubos sin soldadura, soldados y muy trabajados en frío. | Resistencia equilibrada a la corrosión + resistencia a altas temperaturas, rentabilidad del ciclo de vida |
ASTM A269 | Tubos estándar para equipamiento general | Temperaturas ambiente a medias (≤400°C), corrosión leve (alimentos/farmacia); se aceptan tubos sin soldadura/soldados. | Protección básica contra la corrosión, rentabilidad |
ASTM A213 | Tubos de servicio de alta temperatura/presión | Calderas, recalentadores, intercambiadores de calor (≥500°C); sólo tubos sin soldadura. | Resistencia a la fluencia + resistencia a la rotura por tensión para una fiabilidad a largo plazo a altas temperaturas |
Distinciones clave:
- A312: Polivalencia industrial, corrosión + equilibrio alta temperatura, flexible fabricación;
- A269: Protección económica contra la corrosión para servicios no críticos;
- A213: Fiabilidad extrema a altas temperaturas y presionessin costuras por seguridad.
La norma ASTM A 312 es una norma universalmente reconocida y ampliamente adoptada para tubos de acero inoxidable, famosa por su amplia aplicabilidad en diversos sectores y aplicaciones. Esta norma abarca una amplia gama de aleaciones de acero inoxidable, incluidos los grados austeníticos 304, 304L, 316 y 316L, que se caracterizan por su excepcional resistencia a la corrosión, durabilidad a altas temperaturas y resistencia mecánica. Su (amplio) espectro se ve subrayado por su diseño para atender tanto a los productos de acero inoxidable sin soldadura como a los soldados, lo que permite flexibilidad en los procesos de fabricación al tiempo que mantiene unos rigurosos parámetros de calidad y rendimiento.
Industrias que van desde el procesamiento químico, el petróleo y la generación de energía hasta la alimentación y las bebidas, los productos farmacéuticos y la construcción arquitectónica confían en la norma ASTM A 312 debido a su capacidad para responder a diversas exigencias operativas.
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