Tubo sin costura de acero de aleación ASTM A213 T5 para calderas industriales y sobrecalentadores

1. Composición del material

2. Estándar: ASTM A213

Este estándar cubre específicamente tubos de acero ferrítico y austenítico sin costura para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor destinados al servicio a alta temperatura bajo presión.

Grado: T5

Esto designa una composición específica de acero aleado al cromo-molibdeno (Cr-Mo).

3. Tipo de material: Acero de baja aleación

Se distingue de los aceros al carbono y los aceros inoxidables (los grados austeníticos como 304 y 316 también están cubiertos por ASTM A213, pero tienen designaciones de grado diferentes como TP304 y TP316).

4. Fabricación sin costura:

Los tubos se producen sin costura soldada, típicamente mediante procesos como extrusión, perforación rotativa (proceso Mannesmann) o laminación en frío. Esto proporciona:

Mayor resistencia e integridad: Sin puntos débiles por una soldadura.

Mejor contención de presión: Esencial para aplicaciones de calderas y presión.

Uniformidad: Estructura y propiedades más consistentes alrededor de la circunferencia.

Mejor resistencia a la corrosión/erosión: Sin costura de soldadura susceptible a ataque preferencial.

5. Propiedades clave y por qué se utiliza T5:

Buena resistencia a alta temperatura (resistencia a la fluencia): Mantiene bien la resistencia a temperaturas comúnmente encontradas en calderas y sobrecalentadores (típicamente hasta ~650°C / 1200°F para servicio a largo plazo, aunque los límites exactos dependen del esfuerzo). El molibdeno es clave aquí.

Buena resistencia a la oxidación: El cromo forma una capa protectora de óxido, resistiendo la degradación de los gases calientes de combustión.

Buena resistencia a la sulfidación: Funciona mejor que los aceros de menor aleación (como T11/T12) en entornos que contienen compuestos de azufre.

Resistencia a la corrosión moderada: Mejor que el acero al carbono, pero menor que los aceros inoxidables.

Soldabilidad: Generalmente se considera soldable con precalentamiento, tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT - alivio de tensiones) y procedimientos adecuados (los procesos comunes incluyen GTAW, SMAW, SAW). El PWHT es fundamental para restaurar las propiedades y aliviar las tensiones en la ZAC.

6. Aplicaciones comunes:

Se utiliza principalmente en secciones de alta temperatura y alta presión de:

Centrales eléctricas de combustibles fósiles:

Tubos de caldera (especialmente en zonas de mayor temperatura)

Tubos de sobrecalentador

Tubos de recalentador

Intercambiadores de calor: En plantas químicas/petroquímicas donde las temperaturas de funcionamiento requieren una mejor resistencia que el acero al carbono, pero el acero inoxidable completo no es necesario.

Tuberías y equipos de refinería: Para flujos de proceso específicos a alta temperatura.

Recipientes a presión: Componentes que operan a temperaturas elevadas.

7. Tratamiento térmico (Según ASTM A213):

Los tubos T5 se suministran en condición de alivio de tensiones.

El alivio de tensiones implica calentar los tubos a una temperatura por debajo de la temperatura de transformación crítica inferior (Ac1), mantenerlos y enfriarlos lentamente. Esto alivia las tensiones internas de la fabricación sin alterar significativamente la microestructura (ferrita + carburo).

Nota: Otros grados Cr-Mo como T91 requieren normalización y revenido, pero T5 específicamente tiene alivio de tensiones.

8. Pruebas e inspección (Según ASTM A213):

Prueba hidrostática: Cada tubo se somete a una prueba de presión.

Prueba eléctrica no destructiva (NDE): Cada tubo se somete a una prueba electromagnética (como corrientes de Foucault) para detectar imperfecciones longitudinales significativas.

Prueba de aplanamiento, prueba de dureza, prueba de aplanamiento inverso: Se realizan en muestras de lotes.

Prueba de tracción: Determina las propiedades mecánicas (límite elástico, resistencia a la tracción, elongación) en muestras de material tratado térmicamente.

Análisis químico: Por colada (lote de fusión de acero).

Dimensiones e inspección visual: DE, espesor de pared, rectitud, calidad de la superficie.