Conceito Central: O que é ASTM A213?
ASTM A213é uma especificação padrão da ASTM International que cobrecaldeira de aço ferrítico e austenítico sem costura, superaquecedor e tubos-trocadores de calor.
Os pontos principais a serem entendidos são:
Sem costura:Esses tubos são fabricados sem costura soldada, o que os torna mais resistentes e confiáveis sob alta pressão e temperatura.
Aplicativo:Eles são projetados especificamente paraserviços de transferência de calorem caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor.
Classes de materiais:Abrange aços carbono (ferríticos) e ligas, mas o foco aqui está nas classes de aço carbono.
Principais classes de aço carbono na ASTM A213
Para aço carbono, o grau primário éT5, mas o A213 também inclui outros aços-de baixa liga que são frequentemente agrupados com aços carbono nas discussões. Os mais comuns são:
| Nota | Composição Química (Elementos Chave) | Características e uso comum |
|---|---|---|
| T5 | 1,25% de cromo, 0,5% de molibdênio(C < 0,15%, Mn 0,30-0,60%, Si 0,50%) | Excelente resistência à oxidação e resistência à fluência em temperaturas elevadas (até ~1200 graus F/650 graus). O "burro de carga" para muitos serviços-de alta temperatura. |
| T9 | 9% de cromo, 1% de molibdênio | Maior resistência à oxidação e resistência em temperaturas mais altas que T5. Usado em seções de superaquecedor e reaquecedor. |
| T11 | 1,25% de cromo, 0,5% de molibdênio, + silício | Semelhante ao T5, mas com limites de silício ligeiramente diferentes. Boa soldabilidade e resistência. |
| T12 | 1% de cromo, 0,5% de molibdênio | Uma melhoria em relação ao aço carbono simples, oferecendo melhor resistência à oxidação. |
| T22 | 2,25% de cromo, 1% de molibdênio | Excelente resistência e resistência ao ataque de hidrogênio em altas temperaturas. Um tipo de liga muito comum. |
Observação:Embora T5, T11, T12 e T22 sejam aços tecnicamente de baixa{4}}liga devido ao seu teor de Cr e Mo, eles são frequentemente discutidos no contexto de sistemas de tubulação de "aço carbono" como um avanço em relação ao aço carbono simples (como A106). Uma verdadeira classe de “aço carbono” sem Cr & Mo não é o foco principal do A213; esse papel é preenchido porASTM A179para trocadores de calor.
Principais requisitos da especificação ASTM A213
Processo de fabricação:Deve ser sem costura, normalmente produzido por perfuração rotativa, extrusão ou trefilação.
Tratamento térmico:
Notas como T5, T9, T11, T12 e T22deve ser tratado-calormente(totalmente recozido, normalizado e revenido ou normalizado e revenido) para atingir as propriedades mecânicas e microestrutura necessárias.
Composição Química:Limites estritos são impostos ao carbono, manganês, fósforo, enxofre, silício, cromo e molibdênio.
Propriedades Mecânicas:A norma especifica requisitos mínimos para:
Resistência à tracção
Força de rendimento
Alongamento
Teste Hidrostático:Cada tubo deve ser testado a uma pressão que induza uma tensão não inferior a 70% da resistência mínima ao escoamento durante 5 segundos, sem vazamento.
Alternativa:Em vez disso, testes elétricos não destrutivos (como correntes parasitas) podem ser usados, o que é muito comum.
Dimensões e tolerâncias:Cobre o diâmetro externo, a espessura da parede e o comprimento com variações precisas permitidas.
Certificação:O fabricante deve fornecer um Relatório de Teste Certificado (CMTR) que documente as propriedades químicas e físicas, confirmando que o produto atende ao padrão.
Aplicativos comuns
Os tubos de aço carbono/liga ASTM A213 são críticos em ambientes com alta pressão e temperatura:
Usinas de combustíveis fósseis:Em paredes de caldeiras, superaquecedores e reaquecedores.
Trocadores de calor e condensadores:Para transferir calor entre fluidos sob pressão.
Refinarias Petroquímicas:Em aquecedores de processo, fornos reformadores e outras tubulações-de alta temperatura.
Instalações de energia nuclear:(Seções específicas usando notas aplicáveis).
Como identificar e solicitar
Ao solicitar ou revisar a documentação, você verá o padrão e a nota especificados. Por exemplo:
ASTM A213 T5ouASTM A213 Grau T5
Você também precisaria especificar:
Dimensões:Diâmetro Externo (OD) e Espessura Mínima da Parede (MWT) ou Cronograma.
Comprimento:Comprimentos de corte aleatórios ou específicos.
Método de teste:Se são necessários testes elétricos hidrostáticos ou não destrutivos.
Comparação com outros padrões comuns de tubos
É importante não confundir o A213 com outros padrões de tubos comuns:
| Padrão | Título | Aplicação Primária | Diferença Chave |
|---|---|---|---|
| ASTM A213 | Liga ferrítica e austenítica sem costura-caldeira de aço, superaquecedor e tubos trocadores de calor- | Transferência de calorem equipamentos pressurizados | Tubospara troca de calor. Concentre-se em propriedades-de alta temperatura. |
| ASTM A53 | Tubo, aço, preto e imersão a quente-revestido de zinco-, soldado e sem costura | Serviço Geral(encanamento estrutural,-de baixa pressão) | Pipe-de uso geral. Não é para transferência de calor-em altas temperaturas. |
| ASTM A106 | Tubo de aço carbono sem costura para serviços em altas-temperaturas | Tubulação de pressãosistemas (vapor, água, gás) | Canopara transporte de fluidos. Aplicação mais ampla que A213. |
| ASTM A179 | Trocador de calor-trefilado a frio-de aço carbono-e tubos condensadores sem costura | Trocadores de calor e condensadores | O verdadeiroaço carbonoequivalente para troca de calor-com temperatura mais baixa. |
Resumo
Tubos/tubos de aço carbono ASTM A213 (e baixa{1}}liga)são produtos contínuos e de alto-desempenho, projetados para serviços críticos em ambientes de-alta-pressão e alta{2}}temperatura, especialmente onde a transferência de calor é a função principal. A classe T5 é a classe "rica em carbono" mais comum usada, oferecendo um excelente equilíbrio entre resistência, soldabilidade e resistência à oxidação para uma ampla gama de aplicações industriais.
