Tubería ASTM A53 Grado B Sch 40 ERW

Qué es la tubería ASTM A53 Grado B Sch 40 ERW?

La tubería ASTM A53 Grado B Sch 40 ERW es una tubería soldada de acero al carbono de uso general, fabricada mediante tecnología de soldadura por resistencia de alta frecuencia (ERW), conforme a las normas A53/A53M de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM). Es de grado B, con un espesor de pared conforme a la serie de normas Schedule 40. Se utiliza principalmente para el transporte de fluidos a baja presión (como agua, aire y vapor a baja presión) y aplicaciones estructurales generales. Generalmente se envía como tubería negra (superficie sin tratamiento), y se pueden solicitar tratamientos de pintura, galvanizado u otros anticorrosión.

La norma ASTM A53 abarca tanto procesos sin costura como con soldadura, pero la tubería soldada se refiere específicamente a la tubería formada mediante soldadura por resistencia (ERW) o soldadura por arco sumergido (SAW). Su composición química es principalmente acero bajo en carbono (acero dulce), típicamente Gr.B, que presenta buena soldabilidad, plasticidad y resistencia, lo que lo hace adecuado para entornos de media y baja presión. Esta norma especifica claramente las tolerancias dimensionales, las propiedades mecánicas, las pruebas hidrostáticas y las pruebas no destructivas para garantizar la consistencia y fiabilidad del producto. 

Los parámetros clave de la tubería ASTM A53 Grado B Sch 40 ERW son los siguientes:

Material: Acero al carbono (Grado B), resistencia moderada, adecuado para sistemas de temperatura y presión normales.
Espesor de pared: Sch 40 representa un grado estándar con espesor de pared medio, aproximadamente 9,53 mm (cuando el diámetro exterior es de 457,2 mm).
Rango de diámetro exterior: De 1/2 pulgada a 24 pulgadas (21,3 mm - 610 mm).
Longitud: Admite longitudes estándar de 5,8 metros, 6 metros y 12 metros, o tamaños personalizados.

Proceso de fabricación: Soldadura por resistencia eléctrica (ERW). La soldadura debe superar la prueba hidrostática y las pruebas eléctricas no destructivas especificadas por la norma para garantizar su integridad.
Características: Alta eficiencia de producción, bajo costo, amplia gama de tamaños, calidad superficial de la soldadura uniforme. Es el proceso de producción principal para tuberías modernas de transporte de fluidos de media y baja presión, así como para tuberías estructurales.

Mercados comunes: Las tuberías ERW ASTM A53 Gr.B se utilizan ampliamente en Norteamérica, Oriente Medio y proyectos globales de construcción, municipales e industriales en general, conforme a las normas ASTM.
Limitaciones: La costura de soldadura es un punto débil potencial (que requiere control de calidad) y su capacidad de soportar presión es inferior a la de las tuberías sin costura de la misma especificación. No son aptas para aplicaciones de ultraalta presión, alta temperatura o cargas de fatiga extremas.

Características de la tecnología de producción:

Las principales ventajas de las tuberías soldadas ASTM A53 residen en su proceso de fabricación avanzado, su costo controlable y su rendimiento estable.

1. Las tuberías soldadas ERW se forman calentando los bordes con corriente de alta frecuencia y extruyéndolas. La calidad de la soldadura se puede garantizar mediante pruebas ultrasónicas en línea.
2. Las tuberías soldadas SAW son adecuadas para tuberías de gran diámetro y paredes gruesas, con una alta relación profundidad-ancho de soldadura y una alta densidad.

El límite elástico de la tubería puede alcanzar entre 240 y 345 MPa, la resistencia a la tracción entre 415 y 520 MPa y la elongación no es inferior al 20 %. Además, la norma A53 permite la galvanización por inmersión en caliente (como A53 Tipo E, F, S), lo que mejora significativamente su resistencia a la corrosión y amplía sus aplicaciones en entornos húmedos o industriales. 

Áreas de aplicación:

En la práctica, las tuberías soldadas ERW ASTM A53 Grado B se utilizan ampliamente en estructuras de edificios, redes de tuberías municipales y sistemas de tuberías para equipos industriales.

Por ejemplo, se utiliza como columnas de soporte o componentes de escaleras en edificios, para el transporte a larga distancia en sistemas municipales de suministro de agua y drenaje, y como tuberías auxiliares de recolección y transmisión de baja presión en la industria del petróleo y el gas. Presenta un alto grado de estandarización, es compatible con diversos métodos de conexión y accesorios, y facilita la instalación y el mantenimiento in situ. Además, gracias a su excelente adaptabilidad al procesamiento, la tubería soldada A53 puede someterse a procesos secundarios como doblado, abocardado y estrangulación para satisfacer necesidades personalizadas en condiciones de trabajo complejas.

Aplicaciones típicas: Transporte de fluidos a baja presión (agua, gas, petróleo, vapor), estructuras de edificios (barandillas, andamios, cobertizos), bastidores de maquinaria, riego agrícola, conductos para cableado eléctrico, etc.

Diferencias con otras normas:

ASTM A53 Gr.B vs. ASTM A106 Gr.B: La A53 Gr.B es adecuada para sistemas a temperatura ambiente y tiene un menor costo; El A106 Gr.B es adecuado para entornos de alta temperatura y alta presión (como vapor y calderas) y tiene un coste más elevado.
Proceso de fabricación: El A53 admite tuberías sin costura, soldadas por resistencia y soldadas en horno, mientras que el A106 solo admite tuberías sin costura.

ASTM A53 Gr.B vs. API 5L Gr.B (tubería soldada de grado superior): El API 5L es una norma específica para oleoductos y gasoductos, con requisitos de tenacidad, soldabilidad y ensayos no destructivos mucho más exigentes que los del A53 de uso general.

Requisitos de control de calidad:
La norma ASTM A53 establece requisitos rigurosos para todo el proceso, desde las materias primas y el conformado hasta la soldadura, el tratamiento térmico y las pruebas. Todas las tuberías deben superar una prueba hidrostática, y las áreas de soldadura deben someterse a pruebas 100 % no destructivas (como UT o RT) para garantizar la ausencia de defectos como grietas, porosidad e inclusiones.

Además, la norma especifica métodos de ensayo para las propiedades de tracción, aplanamiento y flexión, con el fin de garantizar la integridad estructural del producto en condiciones extremas. Este sistema sistemático de control de calidad es una de las razones clave de su amplia adopción en el sector de la ingeniería.

Leer más: Tabla de tamaños de tubos de acero al carbono Schedule 40