API 5L es la especificación de tubería de línea, escrita para tubería que transporta fluido a distancia. ASTM A106 es la especificación de tubería de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura, escrita para tubería dentro de una planta. Se solapan en medida y en letra de grado, y por eso se confunden tanto, pero se compran para trabajos distintos.
Contra qué especificación comprar. Haga coincidir la especificación con el código que rige la línea y luego confirme por escrito cualquier sustitución antes de laminar el material. Dentro de una planta el código rector normalmente es ASME B31.3 y el acero al carbono por defecto es A106, que demuestra propiedades de alta temperatura como parte de su especificación. Para un ducto el código rector es ASME B31.4 para líquidos o B31.8 para gas, y la tubería es API 5L especificada por grado y espesor, con el grado elegido a partir del cálculo de esfuerzo circunferencial. Las letras de grado no son comparables: X52 y X65 no existen en A106, que llega solo hasta el Grado C.
Dos especificaciones, dos trabajos
API 5L rige la tubería de línea: líneas de recolección, ductos de transmisión y la tubería que lleva petróleo, gas y agua entre instalaciones. Sus grados van de B a X42, X52, X65, X70 y más allá, y se escribe en dos niveles de especificación de producto, PSL1 y PSL2.
ASTM A106 rige la tubería de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura: tubería de proceso, tubería de caldera y tubería industrial general dentro de una planta. Cubre tres grados, A, B y C, y normalmente se pide en medidas y cédulas según ASME B36.10M.
La química es donde se separan
Para el Grado B ordinario las dos especificaciones son cercanas pero no idénticas. A106 Grado B limita el carbono a 0,30 % con manganeso entre 0,29 % y 1,06 %, exige un silicio mínimo de 0,10 % y limita el equivalente de carbono C + Mn/6 a 0,50 %. A53 Grado B, la especificación de propósito general que suele citarse junto a ella, permite carbono hasta 0,30 % con manganeso hasta 1,20 % pero no tiene mínimo de silicio.
API 5L PSL2 va bastante más lejos que cualquiera de ellas. Para X65 PSL2 el límite de fósforo es 0,025 % y el de azufre 0,015 %, se impone una relación máxima fluencia/tracción de 0,93 y el ensayo de impacto es obligatorio. Es una clase de requisito distinta de la de los grados básicos, y es la razón por la que la tubería PSL2 cuesta más.
Los grados de resistencia no son comparables por la letra
Una «A» o una «B» en API 5L y una «A» o una «B» en ASTM A106 son designaciones sin relación. API 5L Grado B tiene una fluencia mínima de 241 MPa y una resistencia mínima a la tracción de 414 MPa. A106 Grado B exige una resistencia mínima a la tracción de 415 MPa y una fluencia mínima de 240 MPa. Son numéricamente casi lo mismo, lo que es una coincidencia de la historia y no una regla: los dos sistemas de letras simplemente no se corresponden.
Donde API 5L va más lejos es en los grados altos. X52 y X65 no existen en A106; A106 termina en el Grado C.
La temperatura y la presión deciden el código
Dentro de una planta el código rector normalmente es ASME B31.3, tubería de proceso, y la tubería se especifica por material y cédula y no solo por la letra del grado. A106 es el acero al carbono por defecto en ese mundo porque está calificado para alta temperatura y existe en todas las cédulas.
Para ductos el código rector es ASME B31.4 para líquidos o B31.8 para gas, y la tubería se especifica como API 5L por grado y espesor. El grado se elige a partir del cálculo de esfuerzo circunferencial a la presión de diseño, y por eso los grados de tubería de línea suben a medida que aumentan la presión y el diámetro.
| ASTM A106 Grado B | API 5L Grado B | API 5L X65 PSL2 | |
|---|---|---|---|
| Uso típico | Tubería de proceso y de caldera | Tubería de línea, menor presión | Ductos de transmisión de alta presión |
| Forma de producto | Sin costura | Sin costura o soldada | Sin costura, ERW, LSAW, SSAW |
| Carbono, máx. | 0,30 % | 0,28 % | 0,12 % (X65M) / 0,18 % (X65Q) |
| Silicio, mín. | 0,10 % | no especificado | no especificado |
| Límite elástico, mín. | 240 MPa | 241 MPa | 448 MPa |
| Resistencia a la tracción, mín. | 415 MPa | 414 MPa | 531 MPa |
| Ensayo de impacto | No exigido por la especificación base | No exigido en PSL1 | Obligatorio en PSL2 |
| Equivalente de carbono | C + Mn/6 máx. 0,50 % | No exigido | CE(IIW) máx. 0,43 %, o CE(Pcm) máx. 0,25 % cuando C es 0,12 % o menos |
¿Se puede sustituir una por otra?
En la práctica a veces son intercambiables y a veces enfáticamente no. A106 Grado B demuestra propiedades de alta temperatura como parte de su especificación, así que sustituirla por API 5L Grado B es un cambio que hay que acordar con el ingeniero, no suponer. En el otro sentido, A106 es aceptada por muchas especificaciones de tubería de línea como alternativa sin costura en los grados bajos, pero no lleva el equivalente de carbono, el ensayo de impacto ni la relación fluencia/tracción que exige un pedido de tubería de línea PSL2.
La regla práctica es hacer coincidir la especificación con el código que rige la línea y luego confirmar por escrito cualquier sustitución antes de laminar el material.
Preguntas frecuentes
¿API 5L Grado B es lo mismo que ASTM A106 Grado B?
Son cercanas en química y casi idénticas en resistencia, y A106 Grado B se acepta a menudo como alternativa, pero son especificaciones separadas con requisitos distintos. A106 exige un silicio mínimo de 0,10 % y está calificada para servicio a alta temperatura; API 5L está escrita para tubería de línea. Cualquier sustitución debe acordarse por escrito.
¿Cuál es mejor para un gasoducto?
API 5L, y a mayores presiones API 5L PSL2. PSL2 trae el límite de equivalente de carbono, la relación máxima fluencia/tracción y el ensayo de impacto obligatorio que un código de diseño de ductos espera. A106 no lleva esos requisitos.
¿Cuál es la diferencia entre PSL1 y PSL2?
PSL1 es el nivel básico: un juego de requisitos de tracción y límites más amplios de fósforo y azufre. PSL2 añade un límite obligatorio de equivalente de carbono, límites más ajustados de fósforo y azufre, una relación máxima fluencia/tracción de 0,93, ensayo de impacto obligatorio e inspección no destructiva. Para tubería de línea, PSL2 es la elección normal.
Por dónde seguir
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- Tubería API 5L sin costura: de Grado B a X70
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