El ASTM A333 Grado 6 es la tubería de acero al carbono estándar para servicio de baja temperatura, utilizable hasta aproximadamente -45 grados Celsius. Es un acero al carbono-manganeso sin níquel, calmado con aluminio o silicio y de grano fino, con un límite elástico mínimo de 240 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 415 MPa, y el ensayo de impacto Charpy con entalla en V a -45 grados Celsius es un requisito obligatorio del grado antes que un extra opcional.
Descargar ficha de datos del tubo ASTM A333 Grado 6 (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 – 36 pulg (12,7 – 914 mm)
- Espesor de pared SCH 10 – SCH XXS, o por espesor de pared
- Longitud SRL 5,8 m, DRL 11,8 m, o longitud fija
- Extremos Extremo liso, extremo biselado, roscado y acoplado
- Tratamiento superficial Barniz negro, desnudo, aceite antioxidante, 3PE o FBE a pedido
- Proceso de fabricación Sin costura, ERW, o soldado
- Tratamiento térmico Normalizado, grano fino
- Norma de suministro ASTM A333 / ASME SA333, dimensiones según ASME B36.10M
- Condición de entrega Normalizado; ensayado al impacto a la temperatura especificada
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 del ASTM A333 Grado 6 (%)
| Elemento | Requisito | Elemento | Requisito |
|---|---|---|---|
| Carbono, C | 0,30 máx. | Silicio, Si | 0,10 mín. |
| Manganeso, Mn | 0,29 – 1,06 | Níquel, Ni | no requerido |
| Fósforo, P | 0,025 máx. | Cromo, Cr | sin requisito |
| Azufre, S | 0,025 máx. | Molibdeno, Mo | sin requisito |
El Grado 6 es deliberadamente un grado sin níquel: su tenacidad a baja temperatura viene del tamaño de grano fino, de calmar el acero con aluminio o silicio, y del normalizado, no de alear con níquel. El fósforo y el azufre se mantienen cada uno a 0,025 máximo porque ambos elementos atacan la tenacidad al impacto a baja temperatura, y esos dos límites son por lo que este grado se pide con ensayo de impacto antes que solo por resistencia. Las fuentes secundarias también citan límites de residuales para cromo, cobre, molibdeno y vanadio para este grado; los límites mostrados arriba son los que deciden si el grado puede cumplir su requisito de impacto.
Fuente: requisitos de composición química de ASTM A333 / ASME SA333, tabla 1. La norma es el documento que rige.
Propiedades mecánicas del ASTM A333 Grado 6
| Grado | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Ensayo de impacto |
|---|---|---|---|---|
| A333 Grado 6 | 415 MPa mín. (60.000 psi) | 240 MPa mín. (35.000 psi) | 30 % mín. | Charpy con entalla en V a -45 grados C: 18 J promedio de tres, 14 J mínimo individual |
El requisito de impacto es la razón por la que existe el grado. Se toman tres probetas Charpy con entalla en V en dirección longitudinal y el promedio debe alcanzar 18 J, sin ninguna probeta individual por debajo de 14 J; donde el espesor de pared no permite una probeta de tamaño completo de 10 x 10 mm, se usan probetas subdimensionadas con valores de aceptación proporcionalmente reducidos. La cifra de alargamiento es el mínimo tabulado para la probeta estándar y varía con el tamaño de probeta y el espesor de pared, de modo que debe leerse junto con el informe de ensayo antes que por sí sola.
Fuente: requisitos de tracción de ASTM A333 / ASME SA333, tabla 1. La norma es el documento que rige.
Energía de impacto por tamaño de probeta
El requisito de impacto del Grado 6 está escrito para una probeta Charpy de tamaño completo, pero una pared delgada significa que la probeta tiene que ser más pequeña, y la energía de aceptación se reduce con ella:
| Tamaño de probeta | Energía absorbida promedio mínima (3 probetas) |
|---|---|
| 10 x 10 mm (tamaño completo) | 18 J |
| Subdimensionada (10 x 7,5 mm o 10 x 5 mm) | Reducida; lea de la tabla vigente de ASTM A333/A333M |
El tamaño de probeta debe aparecer en el certificado de fábrica, porque un resultado de 18 J en una probeta de tamaño completo no es lo mismo que un resultado de 18 J en una probeta subdimensionada.
¿Qué es el tubo ASTM A333 Grado 6?
El ASTM A333 Grado 6 es una tubería de acero al carbono sin costura o soldada para servicio de baja temperatura, definida por un límite elástico mínimo de 240 MPa (35.000 psi) y una resistencia a la tracción mínima de 415 MPa (60.000 psi). Se sitúa en la misma banda de resistencia que una tubería de carbono ordinaria, pero se pide por una razón distinta: tiene que mantenerse tenaz cuando está fría. El grado es un acero al carbono-manganeso sin adición de níquel, hecho a un tamaño de grano fino y normalizado, y la especificación exige ensayo de impacto Charpy con entalla en V a -45 grados Celsius sobre el material suministrado.
Por qué el ensayo de impacto define el grado
La resistencia por sí sola no decide si una tubería sobrevive a la baja temperatura. Un acero al carbono perfectamente resistente a temperatura ambiente puede fallar en modo frágil a baja temperatura si su tenacidad ha caído, y la tenacidad se mide con un ensayo de impacto antes que con un ensayo de tracción. Por eso el A333 Grado 6 no es simplemente una tubería A106 con una etiqueta de clima frío: la química se ajusta en fósforo y azufre, el acero se calma y se refina de grano, y cada colada se ensaya al impacto a -45 grados Celsius con un requisito de aceptación de 18 J de promedio. El ensayo de impacto es por lo que un comprador está pagando, y pertenece a la consulta y al certificado de fábrica.
La temperatura de ensayo no es el límite de servicio
-45 grados Celsius es la temperatura de ensayo de impacto que el Grado 6 debe pasar; no es una promesa de que la tubería sea adecuada exactamente a -45 grados Celsius bajo cualquier condición. La temperatura mínima de metal de diseño real la fija el código de diseño, usando el espesor de pared, el esfuerzo, el fluido de servicio y otros factores.
En la práctica esto significa: no lea «-45 grados Celsius» como «seguro hasta -45». Confirme la temperatura mínima de diseño desde la especificación de tubería, y luego compruebe que la temperatura de ensayo de impacto, el tamaño de probeta y la energía de aceptación coincidan con ella antes de pedir.
Dónde se usa el tubo A333 Grado 6
El Grado 6 se usa dondequiera que una línea de acero al carbono tenga que operar en frío: tuberías de proceso de baja temperatura en refinerías, plantas de gas y plantas químicas, circuitos de refrigeración y almacenamiento en frío, tuberías expuestas a bajas temperaturas ambiente en climas fríos, y tuberías de caja fría y separación de aire cuya temperatura de diseño se mantiene por encima de aproximadamente -45 grados Celsius. Donde la temperatura de diseño baja de eso — hacia servicio de GNL y criogénico — los grados al carbono ya no están calificados y se requiere un grado con níquel como A333 Grado 3 o Grado 8.
A333 Grado 6 frente a A106 Grado B y A333 Grado 3
El A106 Grado B y el A333 Grado 6 tienen la misma resistencia a la tracción y límite elástico mínimos, y las mismas dimensiones nominales, de modo que la diferencia entre ellos no es la resistencia sino la temperatura de servicio. El A106 Grado B es la tubería de carbono ordinaria de alta temperatura y no lleva un requisito de impacto a baja temperatura; el A333 Grado 6 sí lo lleva, que es por lo que se especifica cuando la temperatura de diseño baja por debajo del punto en que el A106 se considera calificado. El A333 Grado 3 es el siguiente paso hacia abajo en temperatura: contiene 3,5 por ciento de níquel y se ensaya al impacto más frío que el Grado 6. Pasar del Grado 6 al Grado 3 compra una menor temperatura de servicio a costa de un acero con níquel, más caro, de modo que se pide solo cuando la temperatura de diseño lo exige.
Medidas, condición de entrega y certificación
El A333 Grado 6 se suministra como tubería sin costura, ERW o soldada desde diámetros pequeños hasta aproximadamente 36 pulgadas de diámetro exterior, con extremos lisos, biselados o roscados. Las dimensiones siguen ASME B36.10M donde se pide una pared estándar. El material se suministra normalizado y de grano fino, y cada tramo se ensaya al impacto, de modo que el certificado de fábrica lleva tanto los resultados de tracción como los resultados Charpy junto con la temperatura de ensayo. Como el resultado de impacto es el punto de la orden, el certificado debe comprobarse por la temperatura de ensayo y el tamaño de probeta, no solo por los valores de resistencia.
Escribir el requisito de impacto en la orden
Un requisito de impacto no es una frase que se pueda añadir después de laminar la tubería. El ensayo tiene que planificarse con la colada, de modo que los cinco puntos de abajo se confirman antes de la producción:
| Ítem | Por qué está en la orden | Qué hay que indicar |
|---|---|---|
| Especificación y edición | El requisito de impacto está en la propia especificación, y las ediciones difieren | ASTM A333/A333M, y la edición con la que trabaja el proyecto |
| Temperatura de ensayo | El certificado se escribe contra una temperatura, no contra «ensayado al impacto» | La temperatura de ensayo que necesita, en grados Celsius o Fahrenheit |
| Tamaño y orientación de probeta | La aceptación de energía absorbida depende del tamaño de probeta, y la orientación cambia el resultado | Probeta de tamaño completo o subdimensionada, y si es longitudinal o transversal |
| Método de ensayo | El ensayo Charpy se corre según un método referenciado, y el proyecto puede nombrar otro | El método exigido por el proyecto, normalmente ASTM A370 |
| Verificación | La presencia no se puede coordinar después de correr el ensayo | Si asiste el comprador o una tercera parte, y dónde se corre el ensayo |
Qué tiene que mostrar el certificado
Para una colada ensayada al impacto el certificado de fábrica se comprueba contra la orden línea por línea:
- La temperatura de ensayo, y si coincide con la temperatura de la consulta.
- Tamaño y orientación de probeta, porque un resultado de probeta subdimensionada no es equivalente a uno de tamaño completo.
- Energía absorbida de cada probeta ensayada, no un promedio único.
- La norma de ensayo, y la edición de la especificación de material.
- Número de colada y registro de tratamiento térmico, para que el resultado de ensayo pueda rastrearse hasta las piezas que se embarcaron.
Donde un proyecto pide un valor que la especificación no exige, díganoslo antes de laminar la colada. El requisito puede añadirse al programa de ensayo en ese punto; después de laminar y ensayar, añadirlo significa reensayar o una nueva colada, y cualquiera de las dos mueve la fecha de entrega.
Los valores de aceptación son los de ASTM A333/A333M en la edición nombrada en la orden. Los valores citados en las tablas de esta página son los requisitos de la especificación; no se ofrecen como resultados medidos.
Aplicaciones típicas
- Tuberías de proceso de baja temperatura en refinerías y plantas de gas
- Circuitos de refrigeración y almacenamiento en frío
- Tuberías en climas fríos con una temperatura ambiente de diseño baja
- Tuberías de caja fría y separación de aire por encima de -45 grados C
- Líneas de transferencia de gas y líquido a baja temperatura
Normas cubiertas
Preguntas frecuentes
¿A qué temperatura se ensaya al impacto el A333 Grado 6?
El Grado 6 se ensaya al impacto a -45 grados Celsius. Se ensayan tres probetas Charpy con entalla en V y el promedio debe ser de al menos 18 J, sin ninguna probeta individual por debajo de 14 J. Donde la pared es demasiado delgada para una probeta de tamaño completo, se ensayan probetas subdimensionadas con valores de aceptación proporcionalmente reducidos, y el tamaño de probeta aparece en el informe de ensayo.
¿Cuál es la diferencia entre A333 Grado 6 y A106 Grado B?
Tienen el mismo límite elástico mínimo (240 MPa) y la misma resistencia a la tracción (415 MPa), y las mismas dimensiones. La diferencia es el requisito de impacto a baja temperatura: el A106 Grado B no lleva ninguno, mientras que el A333 Grado 6 se ensaya al impacto a -45 grados Celsius por especificación. Donde la temperatura de diseño es baja, ese ensayo es la razón para especificar el Grado 6; donde no lo es, el A106 Grado B es la elección más simple y barata.
¿El A333 Grado 6 es adecuado por debajo de -45 grados Celsius?
No. El Grado 6 está calificado hasta aproximadamente -45 grados Celsius, y por debajo de eso los grados de acero al carbono dejan de ser aceptables. El servicio más frío requiere un grado con níquel: el A333 Grado 3 contiene 3,5 por ciento de níquel y el A333 Grado 8 contiene 9 por ciento de níquel, y cada uno se ensaya al impacto a una temperatura menor que el Grado 6. La temperatura de diseño, no la medida de tubería, decide cuál de ellos se requiere.
Dónde seguir
- Tubo de acero de baja temperatura ASTM A333 – tubo para servicio de baja temperatura
- Tubo ASTM A106 Grado B – el grado sin costura de alta temperatura más cotizado
- Servicio de baja temperatura – tenacidad al impacto y dónde un grado deja de estar calificado
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