O que é tubo de liga de aço ASTM A335
ASTM A335 é a especificação para tubos de liga de aço ferrítico sem costura destinados a serviços em altas-temperaturas em usinas de energia, refinarias e unidades petroquímicas. As classes são definidas pelo seu teor de cromo e molibdênio, o que aumenta a resistência à fluência e à oxidação, de modo que o tubo pode transportar vapor ou fluido de processo quente bem acima da faixa de temperatura do aço carbono.
Como o tubo funciona sob condições de fluência, a especificação combina composição química, propriedades mecânicas e requisitos de tratamento térmico, em vez de apenas resistência. O grau P91, por exemplo, contém vanádio e nióbio e é fornecido normalizado e revenido para uma faixa de dureza controlada.
Classes e propriedades mecânicas de alta-temperatura
| Nota | Composição nominal | Rendimento, MPa | Tração, MPa | Alongamento |
|---|---|---|---|---|
| P5 | 5Cr - 0.5 mês | 205 minutos | 415 minutos | 30% mínimo |
| P9 | 9Cr - 1 mês | 205 minutos | 415 minutos | 30% mínimo |
| P11 | 1,25 Cr - 0.5 mês | 205 minutos | 415 minutos | 20% mínimo |
| P12 | 1Cr - 0.5 mês | 205 minutos | 415 minutos | 30% mínimo |
| P22 | 2,25 Cr - 1 mês | 205 minutos | 415 minutos | 30% mínimo |
| P91 | 9Cr - 1Mo - V | 415 minutos | 585 minutos | 20% mínimo |
Os graus de liga-mais baixos, P11 e P22, são os cavalos de batalha da refinaria e da tubulação de energia, enquanto o P91 é escolhido onde as temperaturas do metal e as condições de vapor são mais exigentes. A dureza também é controlada, por exemplo, um máximo para os graus de baixo-cromo e uma faixa controlada para P91 para preservar a tenacidade e a resistência à fluência.
Faixa Dimensional e Tolerâncias de Espessura de Parede
O tubo A335 é normalmente fornecido de 1/2 pol. a 24 pol. nos programas 40, STD, 80, XS e 160, em comprimentos de 6 m, 12 m ou cortados sob encomenda. A tolerância da espessura da parede é aplicada como uma porcentagem da nominal e depende do tamanho e da relação entre a espessura da parede e o diâmetro externo:
| Condição de tamanho | Tolerância |
|---|---|
| NPS 1/8 a NPS 2,5 | +20.0% / -12.5% |
| NPS acima de 2,5, relação parede/diâmetro 5% ou menos | +22.5% / -12.5% |
| NPS acima de 2,5, relação parede/diâmetro acima de 5% | +15.0% / -12.5% |
A tolerância do diâmetro externo é definida para a faixa de tamanho na especificação do pedido, com uma tolerância fixa aplicada a tamanhos pequenos e uma tolerância maior para paredes-pesadas e tubos-de grande diâmetro. A parede mínima, e não a parede nominal, rege o cálculo do projeto de pressão, portanto a tolerância negativa sempre deve ser levada em consideração quando a espessura é selecionada.
Considerações sobre tratamento térmico e soldagem
As classes P11, P12 e P22 são normalmente fornecidas na condição normalizada e revenida ou totalmente recozida, P5 e P9 na condição recozida ou normalizada e revenida, e P91 na condição normalizada e revenida com uma taxa de resfriamento controlada e uma temperatura de revenido rigorosa. O tratamento térmico é realizado pela fábrica produtora e registrado no relatório de ensaio.
A soldagem requer procedimentos qualificados e metal de adição correspondente: eletrodos de-baixa liga ou fios de enchimento para os graus de cromo-molibdênio e um consumível correspondente para P91. As temperaturas de pré-aquecimento e entre passes são controladas, e o tratamento térmico pós{3}}soldagem é especificado para as espessuras e classes de seção onde o código exige. Como as classes endurecem rapidamente, deve-se evitar o resfriamento descontrolado de uma solda ou de uma borda-cortada por chama.
Aplicações e acessórios correspondentes
Os serviços típicos são tubulações principais de vapor e reaquecimento a quente, coletores de caldeiras e tubos de superaquecedores, tubulações de processos petroquímicos e de refinarias, circuitos de hidrogênio e hidrocraqueamento e distribuição de vapor em alta-temperatura. Acessórios para os mesmos sistemas são encomendados de acordo com ASTM A234 nos graus WP correspondentes, como WP5, WP9, WP11, WP22 e WP91, e componentes forjados de acordo com ASTM A182 em F5, F9, F11 e F22 para que toda a linha tenha metalurgia e tratamento térmico consistentes.
Perguntas frequentes
P: O que significa P em P91?
P designa tubo da série ASTM A335; o mesmo aço como forjamento é designado F91 e como acessório WP91.
P: Qual classe deve ser usada para a tubulação principal de vapor?
P22 é amplamente utilizado para condições de vapor convencionais e P91 para serviços de temperatura e pressão mais altas.
P: O P11 é magnético?
Sim, todas as classes da série são aços ferríticos e magnéticos.
P: Por que a dureza P91 é controlada?
Uma faixa de dureza controlada equilibra a resistência à fluência com a tenacidade e a soldabilidade.
P: O tubo A335 pode ser soldado sem tratamento térmico pós{1}}soldagem?
Seções pesadas e ligas de-classes mais altas normalmente exigem tratamento térmico pós{1}}soldagem, conforme estabelecido pelo código aplicável e pelo procedimento qualificado.
P: Quais comprimentos são padrão?
São habituais seis metros, doze metros e comprimentos de corte conforme o desenho do projeto.
