ASTM A500 Especificaciones técnicas
La American Society for Testing and Materials prescribe la norma A500 para tuberías de acero al carbono. Consta de exhaustivos requisitos materiales, físicos y metrológicos. Los tubos de acero que cumplen estas especificaciones se homologan como tubos estándar A500. Los tubos A500 son característicamente conformados en frío y soldados sin soldadura. Se fabrican en una gran variedad de formas. ASTM A500 es una norma versátil de acero dulce adecuada para el transporte, el soporte y la construcción.
Alcance y forma
Una de las principales razones por las que recomendamos los tubos de acero A500 es su variedad de formas. Su disponibilidad en diferentes formas significa que encontrará el producto más adecuado para su aplicación. Por ejemplo, los tubos de forma cúbica y cuboidal se utilizan habitualmente en la construcción y en estructuras de soporte.
Los tubos de acero A500 de sección circular pueden transportar cualquier medio como agua, petróleo, gas o hidrocarburos. También están disponibles en una amplia gama de dimensiones. La fontanería interior suele utilizar tubos A500 con un diámetro exterior de 0,25 pulgadas. Sin embargo, puede llegar hasta 24 pulgadas en aplicaciones que requieran una mayor capacidad. Un mayor grosor de pared aumenta las propiedades de resistencia a la presión de la tubería. En función de la resistencia y la presión que necesite, puede obtener tuberías de entre 3 y 12 mm de grosor.
Grado y propiedades mecánicas
La ASTM ha dividido los diversos atributos físicos y de composición de los tubos de acero en varios grados para encapsular su composición. Los tubos A500 se presentan en cuatro grados: grado A, grado B, grado C y grado D. El rendimiento de cada grado es diferente. Las características comunes del acero difieren con cada grado. Las diferencias se observan en el límite elástico y la resistencia a la tracción. Otras preocupaciones son el alargamiento, el coste y la disponibilidad.
Por ejemplo, el grado B le convendrá si necesita un tubo de acero versátil con una resistencia y una presión nominal bajas. Puede proporcionar un límite elástico de al menos 46.000 psi. Su resistencia a la tracción es de 58.000 psi. Puede alargarse un mínimo de 23% en dos pulgadas. Para aplicaciones pesadas, el grado C es más adecuado. El límite elástico de este tubo alcanza hasta 50.00 psi. Puede alcanzar una resistencia a la tracción aún mayor, de 62.000 psi. En consecuencia, tiene un alargamiento menor a 21% en dos pulgadas.
Composición química
Como habrá podido juzgar, los tubos A500 son principalmente tubos de acero dulce. Por lo tanto, sus componentes principales son el hierro y el carbono. La norma ASTM describe otros metales que mejoran las propiedades del acero dulce. Sus componentes y la técnica de fabricación caracterizan cada grado. Podemos clasificar los grados A, B y D juntos. Tienen un contenido de carbono en masa de 0,30%. Además, poseen fósforo y azufre, 0,045% en masa. A veces, pueden etiquetarse como acero al cobre. En estos casos, también se puede esperar 0,18% de cobre en masa.
Por otro lado, el grado C tiene un contenido máximo de carbono de 0,27% en masa y 1,40% de manganeso. El manganeso está ausente en los grados A, B y D. El porcentaje de fósforo, azufre y cobre es similar al de los otros grados.
Tolerancia dimensional
Una de las características superiores de los tubos A500 es su tolerancia dimensional. Permite que varios fabricantes los apliquen con confianza y seguridad. Si el fabricante ha establecido un diámetro exterior no superior a 1,9in, la tolerancia será de 0,5%. La magnitud calculada no debe diferir en más de 0,005in o 0,13mm.
Las reglas son diferentes cuando el fabricante establece un diámetro exterior superior a 2 pulg. En este caso, la tolerancia se fija en 0,75%. El valor medido debe ser inferior a 0,005in o 0,13mm. Hay que tener en cuenta que la medición del diámetro exterior se realiza a más de 2 pulgadas de la abertura de la tubería.
Los tubos A500 destacan por su tolerancia superior en el espesor de pared. Tienen una tolerancia mínima y máxima de 10% para el espesor de pared. Ninguno de los dos valores debe superar 10% de las especificaciones del dibujo.
La tolerancia de ángulo recto determina la rectitud de los tubos A500. Para los tubos de acero estructural, la desviación permitida es de 10,4 mm multiplicada por 0,2 veces la longitud total del tubo en metros. Del mismo modo, las esquinas exteriores de los tubos cuadrados y rectangulares no deben sobrepasar 3 veces el grosor de la pared de los tubos.
Requisitos de las pruebas
La ASTM prescribe pruebas normalizadas para garantizar que los tubos fabricados cumplen todos los criterios necesarios. Estos métodos de ensayo garantizan que el acero estructural y de transporte es apto para su uso industrial. Las pruebas de estructura química garantizan que el acero utilizado en las tuberías A500 cumple las hojas de especificaciones. Los ensayos mecánicos garantizan que el acero estructural cumple los criterios de límite elástico y resistencia a la tracción. Las comprobaciones de tolerancia de aplastamiento y torsión garantizan que el tubo de acero mantiene la rectitud en tubos rectangulares o cuadrados.
Proceso de manufactura
Para fabricar tubos ASTM A500 se emplean dos modos de producción. Una de las técnicas más aplicadas es el arco de soldadura por resistencia eléctrica. Se parte de una bobina de acero como materia prima. La bobina de acero se nivela, se suelda a tope, se lamina y se suelda longitudinalmente para producir tubos de acero. La fabricación de tubos ERW es rápida y rentable debido a la optimización de la cinta transportadora. El otro proceso de fabricación de tubos A500 es la técnica sin soldadura. La materia prima principal de este método son los tochos de acero. El tocho se perfora longitudinalmente con un molino o una prensa de perforación. Se lamina y extrude para darle la forma, el grosor y el diámetro correctos. Los tubos de acero sin soldadura son caros, pero ofrecen una resistencia a la tracción y un límite elástico mucho mayores.
Aplicaciones de los tubos ASTM A500
Los tubos de acero ASTM A500 tienen numerosas aplicaciones industriales. Son componentes estructurales en columnas de edificios, andamios y armazones. La industria del petróleo y el gas emplea tubos de acero A500 por su excelente tenacidad y longevidad. Los sistemas mecánicos, como las máquinas hidráulicas y neumáticas, utilizan tubos de acero A500 para la transmisión de energía. Los tubos A500 cumplen una función similar en los sectores de la automoción y la energía. La norma ASTM A500 es muy versátil y deseable en las industrias.