Especificación de tuberías ASTM A335/A335M

ASTM A335/A335M - Especificación para Tubos de Acero de Aleación Ferrítica sin Costura para Servicio de Alta Temperatura

ASTM A335/A335M es una norma para tubos de acero de aleación ferrítica sin costura para servicio de alta temperatura, desarrollada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM). Esta norma es aplicable a entornos de alta temperatura y alta presión en industrias como la petrolera, la química, calderas de centrales eléctricas y sistemas de energía, como calderas, tuberías de vapor, etc., y abarca diversos grados de material, como P1, P5, P11, P22, P91, etc.

Ámbito de aplicación:
Esta norma se aplica a tubos de acero de aleación sin costura utilizados en entornos de alta temperatura. Estos tubos de acero se utilizan generalmente en equipos de alta temperatura y alta presión, como calderas, sobrecalentadores, tuberías de presión y tuberías para productos químicos.
Los tubos de acero ASTM A335 deben tener propiedades de procesamiento como doblado, rebordeado y soldadura.

Contenido de la norma:
La norma ASTM A335 especifica detalladamente los requisitos de tamaño, forma, composición química y los métodos de ensayo correspondientes para las tuberías de acero de aleación ferrítica. Esta norma se aplica a tuberías de acero de aleación ferrítica sin costura con un diámetro exterior de 21,3-762 mm, que requieren un estricto control de la composición química, un rendimiento a alta temperatura (resistencia a la fluencia, resistencia a la oxidación) e indicadores mecánicos (resistencia a la tracción ≥ 415-585 MPa). Además, la norma también especifica el proceso de fabricación (como el tratamiento térmico de normalización y revenido), las tolerancias dimensionales y las pruebas complementarias opcionales (como ultrasonidos, ensayos de dureza, etc.).

Características del producto según la norma ASTM A335:

1. Rango de especificaciones
Rango de diámetro exterior: 21,3 mm-762 mm
Rango de espesor de pared: 2,0 mm-130 mm

Especificaciones comunes:

OD (mm)	WT (mm)	Applicable grades (such as P11/P22/P91)
21.3	2.0	P11、P22
114.3	8.0	P11、P91
323.9	12.0	P22、P91
508.0	14.0	P91、P92
711.0	25.0	P92

Especificaciones no estándar: Algunos fabricantes pueden personalizar tamaños especiales, como tuberías de gran diámetro y pared gruesa (como 711 × 25 mm).
Longitud: Generalmente 6 m, longitud fija de 12 m; también se puede personalizar según las necesidades del cliente. Sistema de tuberías de alta temperatura que cumple con diferentes requisitos de tamaño.

2. Material y marca
La norma ASTM A335/A335M abarca diversos aceros de aleación ferrítica (acero de baja/media aleación con un contenido de cromo ≤10%), como P1, P2, P5, P5B, P5C, P9, P11, P12, P21, P22, P23, P36, P91 (Tipo 1, Tipo 2), P92, etc.

3. Composición química
La norma ASTM A335 contiene múltiples grados, y el contenido de cromo (Cr) y molibdeno (Mo) de los diferentes grados determina su resistencia a la temperatura y a la corrosión.

Grade	Cr (%)	Mo (%)	Typical Application
P11	1.00~1.50	0.44~0.65	Petrochemical boiler tubes
P22	1.90~2.60	0.87~1.13	High-pressure steam pipelines
P91	8.00~9.50	0.85~1.05	Supercritical power station pipelines
P92	8.50~9.50	0.30~0.60	Ultra-supercritical boilers

Nota: Los grados de alta aleación, como P91/P92, presentan mayor resistencia a la fluencia y a la oxidación debido a la presencia de tungsteno (W), boro (B) y otros elementos.

4. Requisitos de rendimiento mecánico

Grade	Tensile strength (MPa)	Yield strength (MPa)	Elongation (%)	Maximum operating temperature
P11	≥415	≥205	≥30	≤550℃
P22	≥415	≥205	≥30	≤600℃
P91	≥585	≥415	≥20	≤650℃
P92	≥620	≥440	≥20	≤625℃

Rendimiento clave:
Resistencia a altas temperaturas (p. ej., el acero P91 es el doble de resistente que el acero tradicional a 550 °C).
Resistencia a la oxidación (el cromo forma una película de óxido densa).

5. Proceso de fabricación y requisitos de prueba

Método de producción:
El método de producción de la tubería de acero ASTM A335 incluye laminado en caliente, estirado en frío y expansión en caliente, entre otros procesos. Se entrega tras un tratamiento térmico como normalizado y revenido (p. ej., el acero P91 requiere normalizado a 1040 °C y revenido a 730 °C) para garantizar las propiedades mecánicas y las características de alta temperatura de la tubería de acero.

Elementos de prueba:
Ensayos no destructivos (ultrasónicos por ultrasonidos, radiográficos por radiofrecuencia).
Prueba de presión hidráulica (para garantizar la capacidad de soportar presión).
Requisitos complementarios (como tamaño de grano, prueba de dureza, etc.).

Áreas de aplicación típicas:

Las tuberías de acero sin costura, conforme a las normas ASTM A335/A335M, se utilizan ampliamente en diversos equipos de alta temperatura y alta presión, como:

1. Calderas y sobrecalentadores: Se utilizan para fabricar tuberías y equipos de alta temperatura y alta presión, garantizando la transferencia eficaz de energía térmica y el funcionamiento estable de los equipos. Por ejemplo, sobrecalentadores de calderas supercríticas y tuberías principales de vapor (P91/P92).

2. Industrias química y petrolera: En el proceso de procesamiento químico y petrolero, es necesario transportar medios de alta temperatura y alta presión, como vapor, petróleo y gas, etc. Estas tuberías de acero resisten la corrosión de estos medios y el impacto de las altas temperaturas y presiones. Por ejemplo, tubos de hornos de craqueo y reactores de alta temperatura (P11/P22).

3. Industria del gas natural: En el proceso de transporte y almacenamiento de gas natural, se requiere un sistema de tuberías de alta temperatura y alta presión para garantizar su transporte y almacenamiento seguros. 

4. Energía nuclear/aeroespacial: componentes de alta temperatura (P92).

Comparación de las tuberías A335 con otras normas:

ASTM A106: Tubería sin costura de acero al carbono (≤450 °C), aleación de molibdeno sin cromo, resistente a bajas temperaturas.
API 5L: Tubería para oleoductos y gasoductos, centrada en la resistencia a la presión, no en altas temperaturas.
ASTM A213: Tubería de acero de aleación austenítica para calderas, que contiene acero inoxidable al níquel-cromo (como TP304).

Notas:
1. Instrucciones para pedidos: Al solicitar tubos de acero sin costura según la norma ASTM A335/A335M, es necesario especificar la cantidad, el material, las especificaciones, el método de fabricación, el procesamiento final, los requisitos de selección, el informe de pruebas y otra información detallada del tubo de acero.
2. Actualización de la norma: Con el continuo avance tecnológico y la mejora continua de las normas, la norma ASTM A335/A335M también se actualizará y revisará. Los usuarios deben consultar la última versión de la norma al seleccionar.

Última versión:
A partir de 2025, la última versión de la norma ASTM A335 es la ASTM A335/A335M-24b, publicada el 15 de octubre de 2024. Esta versión incorpora grados de material como P92, optimiza la relación de aleación para mejorar el rendimiento a altas temperaturas y es adecuada para entornos extremos como calderas supercríticas (≤625 ℃). La norma adopta el sistema de unidades dual SI/Inglés y es citada por normas internacionales como ASME para garantizar la seguridad y fiabilidad de las tuberías a alta temperatura y alta presión.

Conclusión:
ASTM A335/A335M es la norma fundamental para tuberías de acero aleado sin costura para alta temperatura y alta presión. Las tuberías de acero sin costura que cumplen con esta norma presentan una excelente resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. Gracias a un estricto control de composición, un proceso de tratamiento térmico y requisitos de prueba, garantiza su fiabilidad en entornos extremos y se utiliza ampliamente en diversos equipos de alta temperatura y alta presión. Materiales de alta gama como P91/P92 se han convertido en la opción preferida en la generación de energía supercrítica, la industria química y otros sectores.

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