Tubo ASTM A106 Grado C

El ASTM A106 Grado C es el de mayor carbono y mayor resistencia de los tres grados A106, con un carbono máximo de 0,35 por ciento, un límite elástico mínimo de 275 MPa (40.000 psi) y una resistencia a la tracción mínima de 485 MPa (70.000 psi). Es un grado de acero al carbono solo sin costura para servicio de alta temperatura, elegido donde el Grado B no es lo bastante resistente con una pared económica.

Descargar ficha de datos del tubo ASTM A106 Grado C (PDF) Resumen de una página de la gama de suministro, la química, las propiedades mecánicas y los documentos de inspección de esta página. La norma es el documento que rige.

Gama de medidas y especificación

• Diámetro exterior 1/2 pulg – 24 pulg (12,7 – 610 mm); solo sin costura
• Espesor de pared SCH 40 – SCH 160 y más pesado; típicamente 3,91 – 40 mm
• Longitud SRL 5,8 m, DRL 11,8 m, 20 FT, 40 FT, o aleatoria de 4 – 12 m
• Extremos Extremo liso, extremo biselado, roscado con acoplamiento
• Tratamiento superficial Barniz negro, desnudo, aceite antioxidante, galvanizado en caliente a pedido
• Proceso de fabricación Solo sin costura: el tubo soldado no está permitido por A106
• Tratamiento térmico No se exige tratamiento térmico tal como se suministra; normalizado disponible a pedido
• Norma de suministro ASTM A106 / ASME SA106, dimensiones según ASME B36.10M
• Condición de entrega Laminado; normalizado a pedido

Cómo se suministra este grado

• Inspección La realiza el departamento de inspección de la propia acería, independiente de producción, contra la norma de suministro indicada arriba. La inspección de tercera parte — SGS, BV o TUV, o un inspector que usted envíe — se puede coordinar en la acería o antes del embarque; dénos las fechas y el alcance en la etapa del pedido.
• Certificado En cada pedido se entrega de serie un certificado de fábrica según EN 10204 3.1 con el número de colada, la composición química y los resultados mecánicos. El EN 10204 3.2, refrendado por el inspector que usted designe, está disponible a pedido.
• Documentos con la mercancía El certificado de fábrica y la lista de empaque viajan con el embarque, y el número de colada es rastreable desde la colada hasta el producto terminado.
• Embalaje Embalaje marítimo de exportación: atado por medida con protección de extremos, protección anticorrosiva a pedido, estarcido con la medida, el grado y el número de colada.
• Cantidad mínima Un atado o un camión completo; se aceptan medidas mezcladas dentro de un atado.
• Plazo de entrega Se cuenta desde la confirmación del pedido, no desde la consulta. Medidas en stock 5–10 días; corrida de acería o fuera de stock 3–5 semanas. La ventana de entrega queda fijada en la cotización.
• Cómo suministramos Abastecemos a través de acerías aliadas; la acería fabricante se nombra en la cotización.

Composición química de los grados A, B y C de ASTM A106 (máximos salvo que se indique rango, %)

El carbono y el manganeso son los dos únicos elementos que A106 varía entre grados; el fósforo, el azufre y el silicio llevan el mismo límite en los tres. Los máximos de manganeso de arriba son los impresos en la norma, y la norma también permite subir el manganeso por encima de su máximo cuando el carbono se suministra por debajo de su máximo — el incremento permitido se indica como un paso fijo por cada 0,01 % de carbono cedido, de modo que un certificado de fábrica que muestre manganeso por encima de 1,06 % para el Grado C no es automáticamente una no conformidad. Lea las dos cifras juntas. El cromo, el cobre, el molibdeno y el níquel son elementos residuales y los límites separados que les aplican se presentan en la tabla de abajo, no en esta.

Fuente: requisitos de composición química de ASTM A106 / ASME SA106, tabla 1. La norma es el documento que rige.

Requisitos de tracción de ASTM A106: grados A, B y C

La columna de alargamiento es el mínimo básico que aplica a los ensayos de tira longitudinales y a todas las medidas pequeñas ensayadas en sección completa, que es como se ensaya en realidad la mayor parte del tubo A106. Escala con la probeta y la dirección del ensayo, y comprar contra un número único sin decir cuál es la fuente más común de disputa en este grado: ensayado con una probeta redonda estándar de 2 pulg de longitud calibrada, los mínimos caen a 28 % para el Grado A, 22 % para el Grado B y 20 % para el Grado C; un ensayo de tira transversal da 25 %, 16,5 % y 16,5 %. Para los ensayos de tira transversal también se toma una deducción por cada 1/32 pulg de pared por debajo de 5/16 pulg, a 1,25 % para el Grado A y 1,00 % para los Grados B y C. Si el alargamiento es una restricción de diseño, ponga el tipo de probeta y la dirección del ensayo en la orden. La dureza no está especificada por A106 para ninguno de los tres grados.

Fuente: requisitos de tracción de ASTM A106 / ASME SA106, tabla 1. La norma es el documento que rige.

Límites de elementos residuales que aplican a los tres grados A106 (%)

Estos cinco límites están en la misma tabla que la química del grado y aplican por igual a los Grados A, B y C; controlan residuales antes que aleación deliberada, y son lo que mantiene al acero como un acero al carbono simple. Importan más para el Grado C, porque una colada de Grado C ya trabaja en el tope de los rangos de carbono y manganeso y tiene el menor margen antes de que el acero se vuelva difícil de soldar. Solo como ilustración, una colada en los máximos tabulados de 0,35 por ciento de carbono y 1,06 por ciento de manganeso quedaría en un C + Mn/6 de unos 0,53, contra unos 0,48 para el Grado B en sus máximos; una acería no apunta a ambos máximos a la vez, y el número que gobierna la soldadura es el reportado en el certificado para la colada efectivamente suministrada.

¿Qué es el tubo ASTM A106 Grado C?

El ASTM A106 Grado C es uno de los tres grados de ASTM A106, la especificación para tubo de acero al carbono sin costura para servicio de alta temperatura. Se define por un contenido máximo de carbono de 0,35 por ciento, un límite elástico mínimo de 275 MPa (40.000 psi) y una resistencia a la tracción mínima de 485 MPa (70.000 psi). A106 está escrito para tubo que lleva vapor, fluidos de proceso calientes y medios similares, de modo que exige un contenido mínimo de silicio, mantiene el fósforo y el azufre a 0,035 por ciento cada uno, y permite solo construcción sin costura. El Grado C es el tope de los tres grados en términos de resistencia y también el de mayor carbono y manganeso: más resistencia por milímetro de pared, y menos tolerancia en la soldadura, es la contrapartida que lleva.

En qué se diferencia el Grado C de los grados A y B de A106

Los tres grados A106 están separados por dos líneas de la tabla de química. El Grado A permite 0,25 por ciento de carbono con manganeso de 0,27 a 0,93 por ciento, el Grado B permite 0,30 por ciento de carbono con manganeso de 0,29 a 1,06 por ciento, y el Grado C permite 0,35 por ciento de carbono con manganeso de 0,29 a 1,06 por ciento. El fósforo, el azufre, el mínimo de silicio de 0,10 por ciento y los límites de residuales son los mismos para los tres. La resistencia, por lo tanto, sigue al carbono y al manganeso: el límite elástico mínimo escala de 205 a 240 y a 275 MPa, y la resistencia a la tracción mínima de 330 a 415 y a 485 MPa. Los grados son dimensional y metalúrgicamente intercambiables, de modo que la elección entre ellos es una decisión de esfuerzo de diseño hecha desde la presión, la temperatura y el espesor de pared.

Los tres grados se comparan abajo sobre el techo de carbono y la resistencia a la tracción mínima.

Dónde se usa el tubo A106 Grado C, y dónde no

El Grado C se elige cuando una línea de acero al carbono a alta temperatura necesita más resistencia de la que el Grado B puede dar con un espesor de pared económico, típicamente en líneas de vapor y de proceso caliente en la parte alta del rango de temperatura del acero al carbono, donde el diseñador quiere mantener la pared baja antes que pasar a un grado cromo-molibdeno. No es un tubo de uso general. El Grado C es una mala respuesta donde el tubo se soldará en condiciones de campo difíciles, porque a 0,35 por ciento de carbono tiene la menor soldabilidad de los tres grados. Tampoco es la respuesta correcta a baja temperatura: A106 no lleva ningún requisito de ensayo de impacto, y el grado de mayor carbono tiene la menor tenacidad en frío, de modo que el servicio frío pertenece a ASTM A333. Donde la temperatura excede lo que el acero al carbono puede soportar, la respuesta es un grado de aleación como A335 P11 o P22, no un acero al carbono de mayor carbono.

Carbono, manganeso y el carbono equivalente

La razón por la que el Grado C es más resistente es también la razón por la que es más difícil de soldar. El carbono y el manganeso suben ambos la resistencia del acero de ferrita-perlita, y ambos suben también el carbono equivalente, el número que mejor predice con qué facilidad una soldadura y su zona afectada por el calor se endurecerán y agrietarán. Tomando los máximos tabulados, una colada de Grado C queda en un C + Mn/6 de unos 0,53 contra unos 0,48 para el Grado B, y esto es aritmética sobre la tabla antes que un requisito de la norma. En la práctica una acería no apunta a ambos máximos a la vez, y las cifras para la colada efectivamente suministrada se reportan en el certificado de fábrica. Lo que importa en la etapa de consulta es que una línea de Grado C normalmente se suelda con precalentamiento, un procedimiento calificado y, en paredes más pesadas, tratamiento térmico posterior a la soldadura — un costo de fabricación que el diseño debe llevar desde el inicio.

Medidas, condición de entrega y ensayos

El A106 Grado C se suministra como tubo sin costura de 1/2 pulgada a aproximadamente 24 pulgadas de diámetro exterior nominal con dimensiones según ASME B36.10M, de modo que una línea puede pedirse en las designaciones comerciales usuales — NPS 6 SCH 40, NPS 8 SCH 80 o NPS 12 SCH 160, por ejemplo. Normalmente se entrega laminado sin tratamiento térmico, y el normalizado puede pedirse donde se quiere una estructura uniforme de ferrita-perlita o donde el tubo se conformará en caliente. Cada tramo se prueba hidrostáticamente, y un ensayo eléctrico no destructivo puede reemplazar o complementar la prueba hidrostática donde la orden lo permite. Los resultados de tracción, límite elástico y alargamiento se reportan para cada colada junto con la química. Donde la línea va a operar en servicio amargo, los requisitos adicionales de NACE MR0175 / ISO 15156 pertenecen a la orden de compra, porque el propio A106 no dice nada sobre ellos.

Qué hace el mayor contenido de carbono al trabajo de soldadura

El Grado C permite más carbono que el Grado A o el Grado B, que es exactamente por lo que alcanza una mayor resistencia a la tracción — y exactamente por lo que el procedimiento de fabricación tiene que comprobarse antes de soldar el carrete.

A106 exige que el acero cumpla un carbono equivalente (CE) de 0,50 % máximo. El valor se calcula del análisis de colada en el certificado de fábrica:

CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Dos consecuencias para la orden:

• Una colada de Grado C puede quedar en un carbono equivalente que exige precalentamiento donde una colada de Grado B para la misma línea no lo exigiría. El procedimiento de soldadura tiene que cubrir la colada real, no el grado nominal.
• La comprobación pertenece a la etapa de recepción del material: lea el análisis de colada en el certificado de fábrica y confirme que el equivalente calculado está dentro del rango para el que se calificó el procedimiento de soldadura. Si está fuera, la elección es un procedimiento revisado o una colada distinta — no una esperanza de que el soldador se las arregle.

Fuente: requisitos químicos de ASTM A106 para los Grados A, B y C, y la fórmula de carbono equivalente de uso común para tubería de acero al carbono. Confirme los límites aplicables en la especificación de soldadura del proyecto.

Dureza y tratamiento térmico: lo que A106 no fija

A106 fija la química, los requisitos de tracción y los ensayos de doblado y aplastamiento. No fija un límite de dureza. Donde una especificación de línea pide un tope de dureza — por ejemplo en servicio con H2S húmedo o donde la dureza se usa como indicador de tenacidad — ese requisito tiene que escribirse en la orden, y el ensayo tiene que coordinarse.

Lo mismo aplica al tratamiento térmico. Si el proyecto exige una condición específica o un registro de tratamiento térmico más allá del requisito estándar, pertenece a la orden de compra y al certificado, no a una nota después de que el tubo ya se fabricó.

Disponibilidad: por qué el Grado C se comporta como un grado de corrida de acería

El Grado C se pide mucho menos que el Grado B, de modo que normalmente se lamina contra pedido antes que mantenerse en stock. Tres consecuencias prácticas:

• La cantidad económica de pedido normalmente es una cantidad de corrida de acería antes que unos pocos tramos, de modo que la consulta debe llevar el tonelaje realista antes que una cifra de prueba.
• La lista de medidas importa: una lista de medidas mezcladas en una colada es más fácil de fabricar que el mismo tonelaje en una medida inusual.
• El plazo de entrega debe tomarse del programa de acería para esa medida y grado específicos, no de una cifra general usada para el Grado B.

Cotizamos el Grado C contra el programa de acería vigente para la medida y la cantidad de la consulta; la disponibilidad de stock y el plazo de entrega se confirman con la cotización antes que citarse como una cifra fija.

Qué indicar en la consulta

• Grado: A106 Grado C, con cualquier requisito suplementario.
• Diámetro exterior, espesor de pared o cédula, y longitud.
• Cantidad en toneladas, y si se acepta suministro parcial o una lista de medidas mezclada.
• Acabado de extremo, y cualquier requisito de superficie o recubrimiento.
• Cualquier límite de dureza, registro de tratamiento térmico o ensayo adicional exigido por la especificación de línea.
• Certificado: EN 10204 3.1, o 3.2 con refrendo de tercera parte.
• Puerto de destino e Incoterms.

Aplicaciones típicas

• Tuberías de vapor de alta temperatura y de proceso caliente por encima del nivel de resistencia del Grado B
• Tuberías de conexión de caldera y sobrecalentador donde se quiere una pared de acero al carbono más delgada
• Tuberías de proceso de alta temperatura en refinerías y plantas químicas
• Líneas de gas caliente y vapor comprimidos
• Tubo de reemplazo que empareja una especificación de Grado C existente

Normas cubiertas

• ASTM A106 / ASME SA106
• ASME B36.10M
• ASME B31.1

Preguntas frecuentes

Dónde seguir

• Tubo ASTM A106 Grado B – el grado sin costura de alta temperatura más cotizado
• Tubería de acero aleado ASTM A335 P11
• Tubo ASTM A333 Grado 6 – el grado de tubo de acero al carbono de baja temperatura
• Calderas e intercambiadores de calor – tubo y tubería para calderas e intercambiadores de calor
• Solicitar una cotización – envíe el grado, la medida, la cantidad y el puerto de destino
• Tubo de acero al carbono sin costura ASTM A106 – tubo sin costura para servicio de proceso y caldera
• Tubo de caldera e intercambiador de calor – tubo especificado por diámetro exterior y pared
• Tubo de acero aleado ASTM A335 – tubo de acero aleado para servicio de alta temperatura
• A106 Grado B frente a Grado C – qué cambia el techo de carbono mayor en la fabricación

Cuatro datos y podemos cotizar. El grado o la norma que el material debe cumplir, la medida y el espesor de pared, el tonelaje y el puerto de destino. Envíelos juntos y respondemos con disponibilidad y precio.

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