Introducción
La especificación estándar para los tubos de acero al carbono sin soldadura se conoce como ASTM A106. El grado más habitual especificado en la norma ASTM A106 es el grado B. Es el más utilizado de entre todos los grados (A, B y C).
Este material se utiliza en aquellos sistemas en los que se requiere un rendimiento constante. Esta norma se aplica ampliamente en sectores en los que circulan fluidos y gases a presión. Estas tuberías resisten las tensiones térmicas y la presión interna. Estas tuberías son ideales para transportar gas natural y petróleo hasta las terminales.
Las tuberías de acero al carbono transforman los hidratos de carbono en bruto en combustibles y productos químicos. Se utilizan en sistemas de protección contra incendios.
Estas tuberías presentan un equilibrio práctico entre ductilidad, resistencia y coste. En condiciones exigentes, como altas presiones y temperaturas, estas tuberías de acero al carbono desempeñan un papel importante. Por ello, las centrales eléctricas y las calderas se han beneficiado del uso de estas tuberías.
Estas tuberías se utilizan en nuevas instalaciones y en proyectos de sustitución. Gracias a su amplia disponibilidad en tamaños estándar, estas tuberías son fáciles de instalar.
Composición química
La norma ASTM A106, grado B, establece un control estricto de su composición química. Gracias a esta característica, estas tuberías ofrecen un rendimiento uniforme. Además, garantiza su fiabilidad mecánica.
- El rango de contenido de silicio es de 0,10 a 0,351 TP3T. Actúa como desoxidante, mejorando la calidad del acero.
- El contenido máximo de carbono es de 0,30%, lo que determina la dureza de estos tubos.
- El rango de contenido de manganeso es de 0,29 a 1,06%. Se utiliza para mejorar la tenacidad. También se utiliza para mejorar la resistencia al desgaste.
- También están presentes 0,035% de fósforo y 0,035% de azufre.
- Otros elementos presentes son el cromo (0,40%), el cobre (0,40%) y el níquel (0,40%)
- Sin embargo, el porcentaje de vanadio y molibdeno es del 0,08 y del 0,15, respectivamente.
La composición equilibrada mencionada anteriormente garantiza una buena soldabilidad en estos tubos.
Propiedades mecánicas
La norma ASTM A106 (grado B) ofrece una gran resistencia mecánica para su uso en aplicaciones industriales.
- La resistencia a la tracción de este material es superior a 415 MPa. Además, esta resistencia a la tracción se utiliza ampliamente en sistemas a presión.
- El alargamiento mínimo de esta norma es de aproximadamente 30%. Su buena ductilidad permite que estos tubos se doblen para adoptar las formas requeridas.
- Sin embargo, su límite elástico está limitado a 240 MPa. Por ello, estas tuberías desempeñan un papel importante en aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos.
Dimensiones
Existen unas dimensiones estándar especificadas para la norma ASTM A106 (grado B). Sus normas son prácticamente idénticas a las de la ASME.
Los diámetros de las tuberías suelen oscilar entre 1/8 de pulgada y 48 pulgadas. Por su parte, el espesor de la pared se define normalmente mediante una clasificación como 10, 40, 80, etc. La longitud de estas tuberías es variable, dependiendo de las necesidades.
La norma ASTM A106 (grado B) está disponible con extremos roscados y lisos. También se ofrece con extremos biselados.
Proceso de manufactura
Las tuberías de grado B de la norma ASTM A106 se fabrican mediante un proceso sin costura. La estructura y la resistencia uniformes son características garantizadas de estas tuberías.
Uno de los principales procesos de fabricación de estos tubos es la laminación en caliente. Para los tamaños más pequeños se utiliza el método de fabricación por trefilado en frío.
- La forma del acero se consigue mediante el calentamiento de la palanquilla.
- El siguiente paso consiste en la perforación, que se utiliza para crear un tubo hueco.
- El calibrado y el laminado son las etapas principales de su proceso de fabricación.
- A continuación, ajusta las dimensiones de la tubería.
- El tratamiento térmico mejora las propiedades mecánicas de estos tubos.
- El último paso consiste en someter estos tubos a ensayos para detectar y eliminar defectos de soldadura. Estos ensayos incluyen también pruebas de aplanamiento y de flexión. Se realizan para comprobar la integridad estructural de los tubos de acero al carbono.
Especificaciones de los materiales
- La norma ASTM A106 (grado B) es un tipo muy conocido de tubería sin costura de acero al carbono. Esta norma suele formar parte de la norma ASTM A106/A106M.
- El diseño de estos tubos permite su uso en calderas. Esto se debe a que soportan condiciones exigentes, como altas temperaturas de hasta 565 °C.
- El grado B de esta norma se utiliza en sistemas críticos para evitar fugas.
- Sus propiedades químicas y mecánicas son de gran ayuda para los fabricantes. Estos pueden deducir fácilmente qué elementos hacen que el acero sea más resistente.
- Los criterios de ensayo e inspección de esta clase permiten comprobar la calidad de la tubería.
Grados
La norma ASTM A106 abarca tres grados (A, B y C).
- Entre las características del grado A destaca una mayor ductilidad. Sin embargo, presenta una menor resistencia. Por ello, este grado se utiliza en aplicaciones de baja presión.
- El grado B presenta una resistencia media. La razón de su amplio uso en la industria es su rendimiento equilibrado.
- La resistencia del grado C es superior a la de los grados B y A. Este grado ofrece un buen rendimiento en sistemas de alta presión.
Características y ventajas
La norma ASTM A106 (grado B) ofrece numerosas ventajas industriales:
- La principal ventaja de este material es su resistencia a las altas temperaturas. Estas tuberías están diseñadas para soportar las condiciones propias de la generación de vapor y el funcionamiento continuo.
- El grado B presenta unas excelentes propiedades mecánicas. Requiere poco mantenimiento.
- Su buena conformabilidad mejora su rendimiento en sistemas de tuberías críticos.
- La estructura sin juntas de estas tuberías evita las fugas. Estas tuberías tienen una larga vida útil.
- El grado B se encuentra ampliamente disponible y ofrece fiabilidad en entornos adversos.
¿Cuáles son los grados equivalentes a la norma ASTM A106B?
Existen varias calidades equivalentes a la norma ASTM A106, grado B, según diferentes normas. Sus aplicaciones son prácticamente similares.
- La norma ASTM A53 (grado B) es un grado equivalente habitual a la norma ASTM A106B
- Existe otra clase equivalente, la API 5L (clase B)
- La norma EN 10216-2 P265GH es un grado aproximadamente equivalente al ASTM A106B.
- Otra clase equivalente es la DIN 17175 St45.8.
Todos los grados mencionados presentan propiedades químicas y mecánicas similares.