Introdução
A especificação padrão para tubos de aço carbono sem costura é conhecida como ASTM A106. A classe mais comum especificada na norma ASTM A106 é a classe B. É a mais utilizada entre todas as classes (A, B e C).
Esse material é utilizado em sistemas nos quais é necessário um desempenho consistente. Essa norma é amplamente utilizada em setores em que fluidos e gases circulam sob pressão. Esses tubos suportam tensões térmicas e pressão interna. Para transportar gás natural e petróleo até os terminais, esses dutos desempenham um papel fundamental.
Os tubos de aço carbono transformam carboidratos brutos em combustíveis e produtos químicos. Eles são utilizados em sistemas de proteção contra incêndio.
Existe um equilíbrio prático entre ductilidade, resistência e custo nesses tubos. Em condições exigentes, como alta pressão e temperatura, esses tubos de aço carbono desempenham um papel significativo. Assim, usinas de energia e caldeiras se beneficiaram desses tubos.
Esses tubos são utilizados em novas instalações e em projetos de substituição. Devido à sua ampla disponibilidade em tamanhos padrão, esses tubos são fáceis de instalar.
Composição química
A norma ASTM A106 Grau B impõe um controle rigoroso sobre sua composição química. Devido a essa característica, esses tubos apresentam desempenho uniforme. Isso também garante a confiabilidade mecânica.
- O intervalo de silício é de 0,10 a 0,351 TP3T. Ele atua como desoxidante, melhorando a qualidade do aço.
- O teor máximo de carbono é de 0,30%, o que determina a dureza desses tubos.
- A faixa de teor de manganês varia de 0,29 a 1,06%. Ele é utilizado para aumentar a tenacidade. Também é utilizado para aumentar a resistência ao desgaste.
- Também estão presentes 0,035% de fósforo e 0,035% de enxofre.
- Outros elementos presentes incluem cromo (0,40%), cobre (0,40%) e níquel (0,40%)
- No entanto, a porcentagem dos elementos vanádio e molibdênio é de 0,08 e 0,15, respectivamente.
A composição equilibrada acima garante boa soldabilidade nesses tubos.
Propriedades mecânicas
A norma ASTM A106 (classe B) apresenta resistência mecânica adequada para uso em aplicações industriais.
- A resistência à tração desse material é superior a 415 MPa. Além disso, essa resistência à tração é amplamente utilizada em sistemas de pressão.
- O alongamento mínimo previsto nesta norma é de aproximadamente 30%. Sua boa ductilidade permite que esses tubos sejam curvados nos formatos necessários.
- No entanto, seu limite de escoamento é limitado a 240 MPa. Por isso, esses tubos desempenham um papel significativo em aplicações sujeitas a grandes tensões.
Dimensões
Existem dimensões padrão especificadas para a norma ASTM A106 (classe B). Essas normas são praticamente idênticas às da ASME.
Os diâmetros dos tubos variam normalmente de 1/8 de polegada a 48 polegadas. Já a espessura da parede é normalmente definida por um código como 10, 40, 80, etc. O comprimento desses tubos é variável, dependendo da necessidade.
A norma ASTM A106 (classe B) está disponível com extremidades rosqueadas e lisas. Também estão disponíveis com extremidades chanfradas.
Processo de fabricação
Os tubos da classe B da norma ASTM A106 são fabricados por meio de um processo de fabricação sem costura. A estrutura uniforme e a resistência são características garantidas desses tubos.
Um dos principais processos de produção desses tubos é a laminação a quente. O método de produção por trefilagem a frio é utilizado para tamanhos menores.
- A forma do aço é determinada pelo aquecimento do tarugo.
- A próxima etapa envolve a perfuração, que é utilizada para criar um tubo oco.
- O dimensionamento e a laminação são as principais etapas do processo de fabricação.
- Em seguida, o programa refina as dimensões do tubo.
- O tratamento térmico melhora as propriedades mecânicas desses tubos.
- A última etapa consiste em testar esses tubos para eliminar defeitos de soldagem. Esses testes também incluem ensaios de achatamento e flexão. Esses ensaios são realizados para verificar a integridade estrutural dos tubos de aço carbono.
Especificação de materiais
- A norma ASTM A106 (grau B) é um tipo bem conhecido de tubo de aço carbono sem costura. Essa norma faz parte, normalmente, da norma ASTM A106/A106M.
- O projeto desses tubos permite que sejam utilizados em caldeiras. Isso porque eles suportam condições adversas, como altas temperaturas de até 565 °C.
- A classe B desta norma é utilizada em sistemas críticos para evitar vazamentos.
- Suas propriedades químicas e mecânicas ajudam os fabricantes. Eles conseguem identificar facilmente quais elementos tornam o aço mais resistente.
- Os critérios de teste e inspeção dessa classe verificam a qualidade do tubo.
Notas
Existem três classes (A, B e C) abrangidas pela norma ASTM A106.
- As características do tipo A incluem maior ductilidade. No entanto, ele apresenta menor resistência. Por isso, esse tipo é utilizado em aplicações de baixa pressão.
- A classe B apresenta resistência média. O motivo de seu amplo uso nas indústrias é seu desempenho equilibrado.
- A resistência da classe C é superior à das classes B e A. Essa classe apresenta bom desempenho em sistemas de alta pressão.
Recursos e vantagens
A norma ASTM A106 (grau B) oferece inúmeras vantagens industriais:
- A principal vantagem desse material é sua resistência a altas temperaturas. Esses tubos são projetados para suportar as condições da geração de vapor e operações contínuas.
- O grau B possui excelentes propriedades mecânicas. Requer pouca manutenção.
- A boa conformabilidade melhora seu desempenho em sistemas de tubulação críticos.
- A estrutura sem costura desses tubos evita vazamentos. Esses tubos têm uma longa vida útil.
- A classe B está amplamente disponível e oferece confiabilidade em ambientes adversos.
Quais são as classes equivalentes à norma ASTM A106B?
Existem várias classes equivalentes à ASTM A106 Classe B em diferentes normas. Suas aplicações são praticamente semelhantes.
- A norma ASTM A53 (classe B) é uma classe equivalente comum à norma ASTM A106B
- Existe outra classe equivalente, a API 5L (classe B)
- A norma EN 10216-2 P265GH é uma classe aproximadamente equivalente à ASTM A106B.
- Outra classe equivalente é a DIN 17175 St45.8.
Todas as classes acima apresentam propriedades químicas e mecânicas semelhantes.