Visão geral
A ASTM A335 (especificação padrão para tubos de aço de liga ferrítica sem costura-para serviços em-altas temperaturas) cobre tubos de aço sem costura projetados para uso em ambientes-de alta temperatura, como caldeiras de geração de energia, superaquecedores e plantas petroquímicas.
A designação "P5" refere-se a um grau específico dentro desta norma, que é umliga de aço-cromo e molibdênioconhecido por sua boa resistência à fluência e resistência à oxidação em temperaturas elevadas.
Principais características da ASTM A335 P5
| Recurso | Descrição |
|---|---|
| Tipo de material | Liga de aço ferrítico sem costura |
| Nome Comum | 5% de cromo, ½% de aço molibdênio |
| Principais elementos de liga | Cromo (Cr) ~4,00-6,00%, Molibdênio (Mo) ~0,45-0,65% |
| Propriedade chave | Excelente resistência à oxidação e corrosão em altas temperaturas (normalmente 540 graus/1000 graus F e acima); boa resistência à fluência. |
| Processo de Fabricação | Fabricado usando um processo contínuo (por exemplo, extrusão a quente ou perfuração de um tarugo), que cria um tubo homogêneo sem costura de solda. Isso é fundamental para aplicações de alta-pressão. |
Composição Química (%)
A composição química é o principal fator que define o grau. Os requisitos para P5 são os seguintes, com base na norma ASTM A335:
| Elemento | Composição (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0,15 máx. |
| Manganês (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fósforo (P) | 0,025 máx. |
| Enxofre (S) | 0,025 máx. |
| Silício (Si) | 0,50 máx. |
| Cromo (Cr) | 4.00 - 6.00 |
| Molibdênio (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Nota: O tubo deve ser fabricado em processo básico de forno elétrico (com refino secundário opcional), salvo especificação em contrário.
Propriedades Mecânicas
Os tubos são{0}tratados termicamente (normalizados e revenidos) para atingir as seguintes propriedades mecânicas:
| Propriedade | Exigência |
|---|---|
| Resistência à tracção | 415 MPa (60 ksi) min |
| Força de rendimento | 205 MPa (30 ksi) min |
| Alongamento | 30% min (em 2 polegadas) |
Aplicativos comuns
Os tubos ASTM A335 P5 são usados em serviços onde as temperaturas excedem aquelas adequadas para aço carbono, mas podem não exigir o maior teor de liga de classes como P9, P11 ou P91. As aplicações típicas incluem:
Centrais Elétricas:Tubos de caldeiras, tubos de superaquecedores, trocadores de calor e linhas de vapor-de alta temperatura.
Indústria Petroquímica:Dutos em refinarias e fábricas de produtos químicos que transportam óleos quentes, gases e outros fluidos de processo.
Petróleo e Gás:Para componentes expostos a altas temperaturas e ambientes corrosivos, como em fornos de refinarias.
Fabricação de vasos de pressão:Para cabeçalhos e coletores.
Vantagens de usar ASTM A335 P5
Resistência-a altas temperaturas:Mantém a integridade estrutural e resiste à deformação (fluência) sob exposição-de longo prazo a altas tensões e temperaturas.
Resistência à oxidação:O conteúdo de cromo forma uma camada protetora de óxido (Cr₂O₃) na superfície, evitando rápida incrustação e corrosão.
Construção perfeita:A ausência de uma costura de solda elimina um possível ponto de falha, tornando-o ideal para aplicações de alta-pressão.
Custo-efetividade:Para determinadas faixas de temperatura, o P5 pode ser uma escolha mais econômica do que ligas de-graus superiores, como P11 ou P91, oferecendo desempenho significativamente melhor que o aço carbono.
Padrões e comparações relacionados
ASTM A213 T5:Este é o equivalentetuboespecificação. Embora “tubo” seja geralmente designado pelo tamanho nominal do tubo (NPS), “tubo” é designado pelo diâmetro externo exato. O A213 T5 possui as mesmas propriedades químicas e mecânicas do A335 P5, mas é usado para diâmetros menores, normalmente em aplicações de caldeiras e superaquecedores.
ASME SA335 P5:Esta é a versão do código ASME do padrão ASTM, que é adotada para uso no Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão. Para todos os efeitos práticos, o SA335 P5 é idêntico ao ASTM A335 P5.
Comparação com outras notas:
P5 vs. P11 (1,25% Cr, 0,5% Mo):P11 possui maior teor de cromo, oferecendo melhor resistência à oxidação e resistência em temperaturas ligeiramente mais altas.
P5 vs. P9 (9% Cr, 1% Mo):P9 oferece resistência superior-a altas temperaturas e resistência à oxidação.
P5 vs. P91 (9% Cr, 1% Mo, V, Nb):P91 é uma liga moderna e avançada com resistência significativamente maior, permitindo paredes de tubos mais finas e pressões operacionais mais altas.
Resumo
Em essência,Tubo de aço sem costura ASTM A335 P5é um tubo de liga de aço robusto projetado para serviços exigentes de alta-temperatura e alta-pressão. Sua composição equilibrada de cromo e molibdênio o torna uma escolha confiável e-com boa relação custo-benefício para aplicações onde o aço carbono é insuficiente, mas as capacidades extremas de ligas mais avançadas não são necessárias.
