Tubería EFW ASME SA691

Esta norma ASME SA-691 (para los códigos ASME de calderas y recipientes a presión, véase el Volumen II de la especificación SA-691 correspondiente) abarca las tuberías de acero al carbono y de acero aleado soldadas por electrofusión para alta temperatura y alta presión. Es posible que no se requiera tratamiento térmico para lograr las propiedades mecánicas deseadas o de conformidad con los requisitos de la especificación aplicable. Los requisitos complementarios se utilizan cuando se requieren pruebas e inspecciones adicionales.

Esta norma SA-691 cubre nominalmente un diámetro exterior de 405 mm (16 pulgadas) y un espesor de pared máximo de 75 mm (3 pulgadas). También se pueden proporcionar tuberías de otros tamaños, siempre que se cumplan los demás requisitos de esta especificación.

ASME SA691 es una norma específica para la fabricación de tuberías y recipientes a presión de gran tamaño, de paredes gruesas, resistentes a altas temperaturas y altas presiones, fabricados con acero soldado. Difiere significativamente de las normas comunes para tuberías sin costura (como la ASME SA335) y de las normas generales para tuberías sin costura/soldadas (como la SA106 y la SA53).

Especificaciones de la norma:
Proceso de fabricación: Soldadura por electrofusión. Especifica la producción de tubos de acero de gran diámetro a partir de placas o flejes de acero laminados o soldados mediante procesos de soldadura por arco (como la soldadura por arco sumergido (SAW) y la soldadura por electroescoria (ESW).
Aplicaciones: Diseñado específicamente para aplicaciones de alta temperatura y alta presión, es un material clave para la fabricación de equipos pesados como grandes recipientes a presión, calderas de centrales eléctricas y reactores químicos.
Especificaciones: Abarca principalmente tubos de acero de gran diámetro (normalmente ≥16 pulgadas/406 mm) y paredes gruesas, difíciles de producir de forma económica mediante procesos sin costura.

Grados principales del material:
La norma SA691 incluye varios grados de acero al carbono y acero aleado para cumplir con diferentes requisitos de temperatura y resistencia. Los grados más comunes incluyen:
Acero al carbono: como el SA691 Gr.1-1/4Cr (similar al SA387 Gr.11)
Acero aleado al cromo-molibdeno: como el SA691 Acero de mayor aleación: como SA691 Gr.9Cr-1Mo-V (similar a SA387 Gr.91).

Nota: SA387 es un estándar para placas, mientras que SA691 es el estándar para tuberías soldadas fabricadas con placas SA387.

Requisitos clave de fabricación e inspección:
Debido a su uso en condiciones extremas, SA691 presenta requisitos extremadamente estrictos:

1. Requisitos de soldadura:
La soldadura debe ser de penetración completa.
La composición química y las propiedades mecánicas del metal de soldadura deben ser iguales o superiores a las del metal base.
El tratamiento térmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura es obligatorio.

2. Ensayos no destructivos: Ensayos radiográficos (RT) o ultrasónicos (UT) 100% de Las costuras de soldadura son obligatorias.
También suelen requerirse pruebas de partículas magnéticas (MT) o penetrantes (PT) en las costuras de soldadura.

3. Tratamiento térmico: Toda la tubería de acero (incluyendo las costuras de soldadura y la zona afectada por el calor) debe someterse a normalización y revenido o temple y revenido para garantizar una microestructura uniforme y un rendimiento estable.
4. Prueba hidrostática: Toda tubería de acero debe superar una prueba hidrostática.

Aplicaciones típicas:
Centrales térmicas de carbón: Tuberías principales de vapor de alta temperatura y alta presión, tuberías de vapor de recalentamiento, colectores, etc., para unidades supercríticas y ultrasupercríticas. Cuando el diámetro de la tubería es demasiado grande, no se pueden producir tubos sin costura (SA335 P91/P92) o son demasiado costosos, se utilizan tubos soldados de SA691 Gr.91/92.

Industria petroquímica: Reactores de hidrogenación, reactores de síntesis Fischer-Tropsch, carcasas de grandes intercambiadores de calor. y tuberías de proceso de gran diámetro.
Industria química del carbón: Tuberías de alta presión y paredes gruesas en plantas de gasificación de carbón.
Energía nuclear: Tuberías de gran diámetro en algunos sistemas auxiliares.

Conclusión: 

ASME SA691 es una norma que conecta las tuberías de placa y las de servicio pesado. Permite a los ingenieros utilizar placas de alto rendimiento (SA387) mediante procesos controlados de soldadura y tratamiento térmico para fabricar tuberías soldadas de gran tamaño capaces de soportar las mismas condiciones adversas (alta temperatura, alta presión, exposición al hidrógeno) que las tuberías sin costura.

La elección de SA691 en lugar de tuberías sin costura suele ser una decisión de ingeniería basada en la búsqueda de una solución fiable y económica cuando el diámetro de la tubería supera el rango de fabricación económico de los procesos sin costura.

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