Carbono ASTM A234 y Accesorios para Tubos de Acero Aleado

La especificación ASTM A234 de accesorios para tubos de acero aleado ha sido aplicada ampliamente en sistemas de tuberías, la cual incluye productos de carbono y acero aleado.

Qué son los Accesorios para Tubos de Acero

Los accesorios para tubos de acero están hechos de carbono o acero aleado, placas, o perfiles moldeados para cumplir una función específica (como cambiar el flujo o la dirección de los líquidos) en sistemas de tuberías. La gran mayoría de estos accesorios incluyen codos de acero (con una curva de 45 o 90 grados), tubo T, reductores (reductor concéntrico o excéntrico), cruz, tapas, niple o boquilla roscada, bridas, juntas, conexiones, etc.

Para fines industriales, en los sistemas de tubería normalmente se necesitan cambiar la dirección del transporte de líquidos, ajustar la velocidad de flujo de los líquidos (petróleo y gas, agua, purín, lodo, etc.), abrir o cerrar las tuberías, etc. Para hacer esto posible, es necesario utilizar accesorios de acero para tubos.

Qué es ASTM A234 WPB

La norma o estándar ASTM A234 es una especificación para los accesorios para tubos de acero que incluyen materiales de carbono y acero aleado para servicios de media y alta temperatura. Este estándar abarca accesorios para tubos de acero sin costura y soldados. Los accesorios son utilizados en tuberías a presión y en la fabricación de recipientes a presión. Los materiales para la fabricación de estos accesorios consisten en acero calmado, forjados, barras, placas, productos para tuberías sin costura o HFW (tubería de acero soldada por alta frecuencia), con relleno de metal añadido, etc.

La ASTM A234 también incluye acero al carbono forjado y accesorios para tubos de acero aleado sin costuras y soldados, según lo estipulado en las más recientes revisiones de la norma ASTM B16.9, B16.11, MSS-SP-79, MSS-SP-83, MSS-SP-95, y MSS-SP-97, etc.

Como ya sabemos, los accesorios para tubos de acero bajo la norma ASTM A234 se utilizan en la instalación de tuberías de presión y fabricación de recipientes a presión, para servicios con temperaturas moderadas y elevadas. Los materiales para los accesorios dentro de este estándar se componen de acero calmado, forjados, barras, placas, productos tubulares sin costura o unidos por soldadura con relleno de metal añadido.

Esta norma también cubre las especificaciones para codos, tubos T, reductores, tapas, y cruces, y también implica generalmente los extremos para soldar a tope.

ASTM A234 WPB, WP5, WP9, WP11, WP22, WP91

La especificación ASTM A234 tiene muchos grados, como WPB, WPC, WP5, WP9 WP11, WP12, WP22, WP91 y así sucesivamente.

En estos grados estándar, WPB es el material más común utilizado para tuberías de temperatura media y alta. W significa soldable, P significa presión, B es grado b, refiérase al límite elástico mínimo.

La materia prima fuente de los accesorios de tubería de acero ASTM A234 WPB puede ser de tubería de acero, como ASTM A106 Gr.B y C. También de placa de acero, como ASTM A285 Gr.C, ASTM A516 Gr 70, ASTM A572, etc.

Características químicas y mecánicas de la tubería de acero ASTM A234 WPB

Los accesorios de grado WPB hechos de tubos o placas de acero con un máximo de C es 0.35%.

Accesorios de forja Contenido de carbono 0.35% máximo y contenido de silicio 0.35% máximo, sin mínimo.

Por cada reducción de 0.01 de contenido de carbono, el contenido máximo de manganeso aumenta 0.06%, hasta el máximo de 1.35% para Mn.

El contenido de la suma de cobre, níquel, niobio y molibdeno no deberá exceder del 1,00%.

El niobio + molibdeno no deberá exceder del 0,32%.

Para otros grados ASTM A234 WP5, WP9, WP11, WP22, WP91:

Propiedades mecánicas de los accesorios de tubería ASTM A234 WPB

Resistencia a la tracción 60,000 pis 415 Mpa
Fuerza de rendimiento 35,000 psi 240 Mpa
Valores nominales de presión: 150 LBS, 300 LBS, 600 LBS, 900 LBS, 1500 LBS, 2000 LBS, 3000 LBS a 9000 LBS.

ASTM A234 WP11, WP22, WP91, WP5, WP9:

La ASTM A234 incluye accesorios para tuberías sin costura y soldadas

Los accesorios para tubos de acero sin costura se refieren a la materia prima empleada en la instalación de tuberías y tubos de acero sin costura; mientras que los accesorios para tubos de acero soldados abarcan la materia prima utilizada en las tuberías de acero soldadas.

Cabe señalar que,

La especificación ASTM A234 no comprende los accesorios fabricados por soldadura por fundición ni accesorios a partir de piezas fundidas.

Procesos de fabricación de accesorios para tubos de acero

Los procesos de fabricación de accesorios para tuberías implican operaciones de forjado y moldeado, además de prensado, martillado, perforado, extrusión, recalcado, enrollado, doblado, soldadura por fusión, y mecanizado. La fabricación también puede comprender la combinación de dos o más procesos en el transcurso estas operaciones.

Durante la fabricación de accesorios para tubos de acero, se pueden destacar las siguientes actividades:

1. Imperfecciones perjudiciales. Se evitarán los defectos de soldadura.
2. Después de dar forma o moldear los accesorios bajo la temperatura apropiada, se deberán enfriar en un ambiente adecuado a una temperatura por debajo del rango crítico. No deben presentar ningún defecto durante los procedimientos de enfriamiento. Las corrientes de enfriamiento no deben ser superiores a la temperatura del aire.
3. Las pruebas de inspección apropiadas se realizarán después del proceso de fabricación. (Esto incluye prueba hidrostática, prueba de dureza, resistencia a la tensión, etc.)

Grados en la ASTM A234

La especificación ASTM A234 comprende diferentes grados, como WPB, WPC, WP11, WP12, WP22, WP91, y demás.

En estos estándares, el Grado WPB es el material más común empleado en la instalación de tuberías con temperaturas medias y altas. La “W” (Welded/Wrought) significa soldado o forjado, la “P” (para Pressure Pipe) que significa tubería de presión, y la “B” es el grado del accesorio, en este caso Grado B, que refiere al límite elástico mínimo.

La materia prima utilizada en la fabricación de los accesorios ASTM A234 WPB para tuberías puede provenir de tubos de acero, como ASTM A106 Grado B y C. También pueden ser de placas de acero, como ASTM A285 Grado C, ASTM A516 Grado 70, ASTM A572, etc.

Dimensiones de los accesorios ASTM A234 para tubos de acero

Estándares: ANSI /ASME B16.9, B16.28, MSS-SP-43.
Rango de Diámetro Exterior: 1/2” a 48”
Rango de Espesor: SCH 10, SCH 20, SCH 40, SCH STD, SCH 80, SCH XS, SCH 160, SCH XXS etc.
Tipos de fabricación para accesorios de acero para tuberías: forjados, roscados, a tope, y sin costura.

Características químicas y mecánicas de los accesorios ASTM A234 WPB

Los accesorios tipo WPB, fabricados a partir de tubos de acero o placas, tienen un contenido máximo de carbono de 0.35%.

Los accesorios forjados tienen un contenido máximo de carbono de 0.35% y un contenido máximo de silicio de 0.35%, sin mínimo especificado.

Por cada 0.01 menos de contenido de carbono, el contenido máximo de manganeso aumenta por 0.06%, hasta llegar un máximo de 1.35% para Mn.

La suma total del contenido de cobre, níquel, niobio y molibdeno no debe superar el 1.00%.

El contenido de niobio-molibdeno no debe superar el 0.32%.

Propiedades mecánicas de los accesorios ASTM A234 WPB

Resistencia a la tensión: 60,000 Psi (415 MPa)
Límite Elástico: 35,000 psi (240 MPa)
Índices de Presión: 150 LBS, 300 LBS, 600 LBS, 900 LBS, 1500 LBS, 2000 LBS, 3000 LBS hasta 9000 LBS.

Accesorios para tubos de acero aleado

Los accesorios para tubos de acero aleado se fabrican con elementos de aleación tales como cromo, molibdeno, aleación de níquel, hastelloy (superaleación), monel, inconel, etc., para alcanzar índices de presión más altos, mejor resistencia, mejor tolerancia a la corrosión y mayor durabilidad. Estos elementos son ampliamente usados en oleoductos y gasoductos, industrias químicas, centrales eléctricas, plantas de energía nuclear, y en otras condiciones severas.

Los accesorios para tubos de acero aleado incluyen accesorios con soldadura a tope, curva o codo de radio largo de acero aleado, accesorios forjados de acero aleado, etc.

Los accesorios de acero aleado con soldadura a tope se rigen por el estándar ASTM A234, y comprende los grados WP1, WP5, WP11, WP12, WP22, WP23 y WP91; con nivel de clase en CL1, CL2, CL3.

Los accesorios ASTM A234 incluyen codos de acero aleado con radio largo y corto, reductores excéntricos y concéntricos de acero aleado, tapas de acero aleado y cruces, uniones de acero aleado, tubos T de acero aleado, niples o boquillas roscadas de acero aleado, tapas de acero aleado, y muchos más accesorios. Pueden moldearse sin costura, soldados o fabricados.

Para los accesorios de acero aleado forjado se emplea la norma ASTM A182, que abarca las bridas de acero para tuberías. Se utiliza el material estándar encontrado en la especificación ASTM A182 F1, F5, F9, F11 Clase 1, F12 Clase 1, F22 Clase 1, etc.