Tubería ASTM A671 EFW

ASTM A671 - Especificación estándar para tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica para temperaturas atmosféricas y bajas

ASTM A671 es una norma desarrollada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM International). Esta norma se aplica a las tuberías de acero fabricadas mediante el proceso de soldadura por fusión eléctrica (EFW), utilizadas principalmente en recipientes a presión, sistemas de tuberías y otras aplicaciones críticas en entornos de temperatura normal y baja.

Ámbito de aplicación:

Tuberías a presión, tanques de almacenamiento, etc., utilizados para servicios de temperatura baja o normal, comúnmente utilizados en las industrias del petróleo, gas, química y otras.

La temperatura de trabajo no suele ser inferior a -45 °C (-50 °F), dependiendo del grado de acero y los requisitos de las pruebas de impacto.

Las diferentes categorías de clase (como la CL22) se clasifican según los procesos de fabricación, los requisitos de inspección y los niveles de tensión admisibles, y están sujetas a requisitos estrictos en cuanto a calidad de la soldadura, ensayos no destructivos, etc.

Especificaciones y materiales:

Parámetros clave de la tubería ASTM A671 EFW:

Parámetro	Requisito
Diámetro exterior	16 – 72 in. (406 – 1829mm)
Espesor de pared	6.4 – 50.8mm (espesores mayores requieren revisión del fabricante)
Clases comunes	CL12, CL22, CL32, CL33
Grados comunes	CC60, CC65, CC70, CD70, CF66
Significado del número de clase	Nivel de tratamiento térmico, radiografía y prueba de presión
Significado del número de grado	Límite de fluencia mínimo (ksi)
Ejemplo	CC60 = 60 ksi (≈415 MPa)

Calidades del material:

El A671 CC60 es un acero al carbono común con contenidos específicos de carbono, silicio y manganeso. Los grados A671 CC65 y CC70 también son aceros al carbono comunes, mientras que el A671 CD70 es un acero al manganeso-silicio. La norma A671 también abarca aceros al níquel, como los grados A671 CF66 y CF71.

Composición química:

La tubería de acero ASTM A671 se fabrica a partir de chapa de acero de calidad para recipientes a presión. La composición química varía según el grado. La siguiente tabla enumera los requisitos típicos para los grados comunes de acero al carbono:

La composición química varía según el grado. A algunos grados se les pueden añadir otros elementos de aleación (Ni, Cr, Mo, V) para mejorar la tenacidad a bajas temperaturas. 

Cada elemento desempeña una función específica en el acero ASTM A671: el carbono (C) influye en la resistencia y la soldabilidad; el manganeso (Mn) mejora la resistencia y la tenacidad; el silicio (Si) se utiliza para la desoxidación; y el contenido de azufre (S) y fósforo (P) se limita estrictamente para evitar la fragilidad en caliente y en frío.

Propiedades mecánicas:

Las propiedades mecánicas de la tubería ASTM A671 varían según el grado y la clase de tratamiento térmico. Entre los grados comunes se incluyen CC60, CC65 y CC70. El número indica el límite elástico mínimo en ksi; por ejemplo, CC60 significa 60 ksi (≈415 MPa). A continuación, se resumen los requisitos clave para los grados comunes:

Grado	Límite de fluencia (YS) mín, MPa	Resistencia a la tracción (TS), MPa	Alargamiento mín, %
CC60	220	415–550	25
CC65	240	450–585	23
CC70	260	485–620	21

Tenacidad al impacto: para algunos grados puede requerirse la prueba Charpy con entalla en V a -45 °C. Las propiedades mecánicas varían según el grado y la clase de tratamiento térmico.

Tabla comparativa de clases

El número de clase en la norma ASTM A671 define los requisitos de tratamiento térmico, radiografía y prueba de presión. La siguiente tabla ayuda a los compradores a seleccionar la clase adecuada para sus condiciones de servicio.

Clase	Tratamiento térmico	Radiografía	Prueba de presión
12	Ninguno	Sección 9	Sección 8.3
22	Alivio de tensiones	Sección 9	Sección 8.3
32	Normalizado	Sección 9	Sección 8.3
33	Normalizado	Ninguna	Sección 8.3

Otras clases (10, 11, 13, 20, 21, 23, 30, 31, 40–43, 50–53) siguen la misma lógica de numeración: el último dígito indica los requisitos de radiografía y prueba de presión. Consúltenos para una clase específica.

Proceso de fabricación

La placa de acero se conforma en un tubo redondo mediante un conformado multietapa: J (Empuje) - C (Engarce) - O (Apertura) - E (Expansión).
El tubo de acero se suelda mediante soldadura por fusión eléctrica (EFW), y las soldaduras se someten a pruebas radiográficas (RT) u otras pruebas no destructivas (END) para garantizar la calidad.

El proceso de soldadura requiere un control estricto de la corriente, el voltaje y la velocidad de soldadura para garantizar la calidad.

Requisitos de las pruebas:

Prueba hidrostática: Cada tubo de acero se somete a una prueba de presión hidráulica.
Pruebas no destructivas (NDT): Las soldaduras se someten a pruebas radiográficas o ultrasónicas.

Prueba de impacto (opcional): Dependiendo de los requisitos de temperatura, podría requerirse una prueba de impacto Charpy de entalla en V.

Diferencias con otras normas:

Normas similares como la ASTM A672 (para tuberías soldadas por fusión eléctrica de alta presión y alta temperatura), mientras que la ASTM A671 se centra más en aplicaciones de baja temperatura.

A diferencia de las normas para tuberías sin costura (como la ASTM A106), la A671 es una tubería soldada, pero se somete a pruebas rigurosas para garantizar su resistencia.

Escenarios de aplicación comunes:

●  Tuberías para gas licuado criogénico (LNG)
●  Equipos de refinación de petróleo
●  Recipientes a presión criogénicos para la industria química
●  Tuberías para plantas químicas
●  Tanques de almacenamiento de LPG
●  Unidades de separación de aire
●  Sistemas de baja temperatura en plantas de energía

Preguntas frecuentes

P1: Cuál es la diferencia entre ASTM A671 CC60 y CC65?
R: Tanto CC60 como CC65 son grados de acero al carbono bajo la norma ASTM A671. El número hace referencia a la resistencia mínima a la tracción en ksi: CC60 significa 60 ksi (≈415 MPa) y CC65 significa 65 ksi (≈450 MPa). Los límites elásticos mínimos correspondientes son 220 MPa y 240 MPa, respectivamente. El grado CC65 ofrece una resistencia ligeramente mayor, y la elección depende de la presión de diseño, la temperatura y los requisitos de esfuerzo admisible.

P2: Exige la norma ASTM A671 realizar ensayos de impacto?
R: Los ensayos de impacto no son obligatorios para todas las tuberías ASTM A671. Solo se requieren cuando el grado especificado y la temperatura de servicio exigen tenacidad a bajas temperaturas. En tales casos, se realiza un ensayo de impacto Charpy con entalla en V, generalmente a -45 °C, para verificar la resistencia del material a la fractura frágil.

P3: Cuál es la diferencia entre ASTM A671 y ASTM A672?
R: Ambas normas cubren tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica (EFW), pero están destinadas a condiciones de servicio diferentes. La norma ASTM A671 está prevista para servicios a temperatura atmosférica y baja temperatura, mientras que la ASTM A672 está diseñada para aplicaciones de alta presión y alta temperatura. La elección depende de la temperatura y la presión de operación del sistema de tuberías.

P4: Qué proceso de soldadura se utiliza para las tuberías ASTM A671?
R: Las tuberías ASTM A671 se fabrican mediante el proceso de soldadura por fusión eléctrica (EFW). La placa de acero se conforma primero en un tubo redondo mediante un proceso de conformado de múltiples etapas (J-C-O-E: Joggle, Crimp, Open, Expand) y luego se suelda longitudinalmente. La soldadura se somete a ensayos radiográficos (RT) al 100 % o a otros ensayos no destructivos para garantizar la calidad. 

Más información:
●  Tubería ASTM A671 vs. ASTM A672 (EFW)
●  Tubería ERW vs. tubería HFW
●  Tabla de espesores y guía de dimensiones para tuberías ERW

●  SAW vs. ERW y EFW: Guía comparativa de tuberías de acero soldadas

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