Cumplimiento de estándares
ASTM A53 es una norma desarrollada por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) para tubos de acero soldados y sin costura de acero al carbono. Es adecuado para el transporte de fluidos de baja-a-presión media (por ejemplo, vapor, agua, aire, gas) a temperaturas normales a moderadas, así como para aplicaciones estructurales.
GR B es un grado dentro de esta norma y pertenece a la categoría de acero al carbono ordinario. Su rendimiento es similar al del material chino Q235B, aunque existen diferencias en la composición química y los requisitos de propiedades mecánicas.
Composición del material astm a53 GR B
| Elemento | Rango de contenido (%) | Función clave |
|---|---|---|
| Carbono (C) | Menor o igual a 0,30 | Afecta la fuerza y la dureza; un mayor contenido aumenta la fuerza |
| Manganeso (Mn) | 0.27-0.93 | Mejora la fuerza y la dureza. |
| Fósforo (P) | Menor o igual a 0,045 | Controla las impurezas para reducir el riesgo de fragilidad en frío. |
| Azufre (S) | Menor o igual a 0,050 | Controla las impurezas; El exceso de azufre reduce la dureza. |
| Silicio (Si) | Menor o igual a 0,10 (no-obligatorio) | Desoxidante que mejora la resistencia y la dureza. |
Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción (σb): Mayor o igual a 415 MPa
Límite elástico (σ0,2): mayor o igual a 241 MPa
Elongation (δ): ≥30% (OD ≤168.3 mm) or ≥22% (OD >168,3 milímetros)
Características: Ofrece resistencia moderada y buena tenacidad, capaz de soportar determinadas cargas de presión e impacto. Sin embargo, no es resistente a ácidos fuertes, álcalis u otros medios corrosivos.
Trabajabilidad
Soldabilidad: Compatible con varios procesos de soldadura (por ejemplo, soldadura por arco metálico protegido, soldadura por arco sumergido), aunque se debe prestar atención a la selección del material de soldadura y al precalentamiento (especialmente para tuberías de paredes gruesas-.
Trabajabilidad en frío/caliente: fácilmente-doblado en frío, en caliente-doblado y laminado. El trabajo en frío puede provocar endurecimiento por trabajo, que puede mitigarse mediante el recocido.
Resistencia a la corrosión
Resistencia general: Proporciona resistencia moderada a la corrosión en ambientes débilmente corrosivos como la atmósfera y el agua dulce. Es propenso a oxidarse en ambientes húmedos o ácidos/alcalinos, por lo que son necesarios tratamientos anticorrosión (por ejemplo, galvanizado, pintura).
Flujo de producción
Preparación del tocho: barras redondas de acero al carbono de alta-calidad (p. ej., acero 20#) se calientan a aproximadamente 1200 grados para ablandarlas.
Perforación: Los tubos huecos se forman a partir de barras redondas utilizando máquinas perforadoras (unidades de laminación automática o continua).
Laminado de tubos: el espesor de la pared se reduce y las dimensiones se ajustan mediante múltiples pasadas de laminado.
Tratamiento térmico: Se puede aplicar normalización o recocido para mejorar la microestructura y las propiedades mecánicas.
Tratamiento de superficie: Incluye eliminación de incrustaciones, inspección visual y verificación dimensional.
Rango de tamaño
Diámetro exterior: 1/8 de pulgada (3,35 mm) a 24 pulgadas (609,6 mm)
Espesor de pared: SCH 40, SCH 80 y otras cédulas estándar, dependiendo de los requisitos de diámetro y presión.
Campos de aplicación
Ingeniería Mecánica: Soportes estructurales, carcasas de ejes de transmisión, componentes mecánicos en general.
Ingeniería de la Construcción: Andamios, soportes de puentes, marcos estructurales de acero.
Sistemas de tuberías: para transportar fluidos de baja-a-presión media (agua, vapor, gas).
Industria del petróleo y el gas: oleoductos secundarios, líneas de instrumentos y transporte de medios no-corrosivos.
Agricultura y Riego: Tuberías de suministro de agua y sistemas de rociadores.
Artículos de inspección de rutina
Análisis de Composición Química: Verifica el cumplimiento de las normas ASTM A53.
Pruebas de propiedades mecánicas: Incluye pruebas de tracción, pruebas de aplanamiento y pruebas de abocardado.
Pruebas no destructivas:
Pruebas Ultrasónicas (UT): Detecta defectos internos como grietas e inclusiones.
Prueba de partículas magnéticas (MT): identifica defectos superficiales y cercanos-a la superficie.
Prueba hidrostática: Cada tubería se prueba hidrostáticamente (normalmente 2000 psi o según las especificaciones de diseño).
Requisitos especiales
Se pueden realizar pruebas adicionales según las necesidades del proyecto, incluidas pruebas de impacto a baja-temperatura (por ejemplo, -20 grados) y calificación del procedimiento de soldadura.
Comparación con otros materiales
| Material | Diferencia principal | Escenarios de aplicación típicos |
|---|---|---|
| A53 GR B | Acero al carbono ordinario con resistencia moderada y bajo costo. | Componentes estructurales y transporte de fluidos no-corrosivos de baja-a-presión media |
| API 5L | Específicamente para el transporte de petróleo y gas, menor contenido de azufre y fósforo. | Oleoductos y gasoductos de larga-distancia |
| ASTM A106 | Acero al carbono sin costura de alta-temperatura con resistencia al calor mejorada | Tuberías de vapor de alta-temperatura y alta-presión |
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