Què és el tub d'acer al carboni? Visió general del sistema de graus de tub d'acer al carboni
El tub d'acer al carboni és un tub d'acer on l'element d'aliatge principal és el carboni, amb quantitats limitades d'altres elements. Es classifica segons el contingut de carboni: baix carboni (fins a 0,30% C) ofereix una excel·lent soldabilitat i conformabilitat; carboni mitjà (0,30-0,60% C) proporciona una resistència més alta; i alt carboni (0,60-1,00% C) ofereix la màxima duresa però una soldabilitat reduïda. El tub d'acer al carboni representa aproximadament el 80% de tot el tub d'acer produït globalment, servint aplicacions que van des del simple transport d'aigua fins a sistemes de vapor d'alta pressió i oleoductes i gasoductes transcontinentals.
El sistema de graus dins de les normes de tub d'acer al carboni reflecteix diferents nivells de resistència, composicions químiques i condicions de servei. Els sistemes de normes principals són ASTM (americà), API (petroli i gas), EN (europeu), JIS (japonès) i GB (xinès). Comprendre com es corresponen els graus entre aquests sistemes és essencial per a la compra internacional. La nostra Comparació de normes ASTM vs EN vs JIS vs GB proporciona taules completes de referències creuades.
ASTM A106 Grau B - El rei del tub d'acer al carboni d'ús general
A106 Gr.B és el grau de tub d'acer al carboni més especificat per a canonades industrials. La seva composició química està equilibrada amb cura: carboni 0,30% màx., manganès 0,29-1,06%, fòsfor 0,035% màx., sofre 0,035% màx. i silici 0,10% mínim. El mínim de silici és únic per a A106 i millora la resistència a l'oxidació a alta temperatura. Mecànicament, A106 Gr.B requereix una resistència a la fluència mínima de 240 MPa i una resistència a la tracció de 415 MPa. El material es subministra normalment en condició normalitzada per a mides que requereixen tractament tèrmic.
A106 està disponible en tres graus: A, B i C, amb resistència creixent. El grau A (fluència 195 MPa) rarament s'especifica, el grau B és el cavall de batalla, i el grau C (fluència 275 MPa) s'utilitza quan es necessita una resistència més alta sense passar a acer d'aliatge. Les aplicacions per a A106 Gr.B inclouen canonades de refineria, línies de vapor de centrals elèctriques, canonades de procés en plantes químiques i servei industrial general d'alta temperatura fins a 538°C segons el codi ASME.
Graus de tub de línia API 5L
API 5L és la norma per a tubs de línia utilitzats en oleoductes i gasoductes de transport. La designació del grau comença amb Gr.B (equivalent a A106 Gr.B en resistència) i progressa a través de X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 i X80. El número "X" indica la resistència a la fluència mínima en ksi: X52 = 52 ksi (358 MPa) de fluència mínima, X65 = 65 ksi (448 MPa), X70 = 70 ksi (483 MPa) i X80 = 80 ksi (552 MPa). Els graus més alts permeten parets més primes per a una pressió donada, reduint el pes del material i els costos de soldadura.
| Grau | Fluència mín. (MPa) | Tracció mín. (MPa) | Aplicació típica |
|---|---|---|---|
| Gr.B | 241 | 414 | Línies de recollida de baixa pressió |
| X52 | 359 | 455 | Línies de transmissió de pressió mitjana |
| X60 | 414 | 517 | Línies de transmissió d'alta pressió |
| X65 | 448 | 530 | Oleoductes marins, servei d'alta pressió |
| X70 | 483 | 565 | Oleoductes de llarga distància i alta pressió |
| X80 | 552 | 620 | Línies de gran diàmetre i ultra alta pressió |
API 5L té dos nivells d'especificació de producte: PSL1 (qualitat estàndard) i PSL2 (requisits addicionals). PSL2 afegeix proves obligatòries d'impacte CVN, límits de composició química més estrictes (incloent requisits de fórmula de carboni equivalent), límits màxims de resistència a la fluència i requisits d'END. Per a servei àcid (H2S humit), es requereixen tubs API 5L amb compliment de PSL2 i NACE MR0175/ISO 15156.
Taula de comparació de rendiment de graus
La selecció del grau d'acer al carboni afecta directament tant la capacitat de pressió com el cost del sistema de canonades. Els tubs de graus més alts poden operar a pressions més altes amb parets més primes, reduint el pes del material i el temps de soldadura. No obstant això, els graus més alts normalment costen més per quilogram i poden requerir procediments de soldadura més estrictes i preescalfament/tractament tèrmic posterior a la soldadura. La selecció òptima del grau considera el compromís entre el cost del material, el cost de fabricació i els requisits de pressió d'operació.
ASTM A333 - Tub d'acer al carboni per a baixes temperatures
ASTM A333 cobreix tubs d'acer al carboni sense soldadura i soldats per a servei a baixa temperatura. El grau més comú és A333 Gr.6, que manté una tenacitat a l'impacte Charpy amb entalla (CVN) d'almenys 18 J (27 J típic) a -45°C. Això s'aconsegueix mitjançant una microestructura normalitzada de gra fi i un control químic estricte, particularment baix contingut de fòsfor i sofre. Altres graus inclouen Gr.3 (menys manganès, per a servei a -100°C) i Gr.8 (acer d'alt níquel per a servei de GNL a -195°C).
Les aplicacions per a A333 Gr.6 inclouen instal·lacions de GNL (gas natural liquat), oleoductes en climes freds a regions àrtiques, tancs d'emmagatzematge criogènic i qualsevol sistema que operi per sota de -20°C on l'acer al carboni ha de mantenir la ductilitat. La diferència clau respecte a A106 és la tenacitat a l'impacte garantida: A106 no té requisits CVN per defecte, mentre que A333 Gr.6 ha de complir valors CVN especificats a la temperatura de prova designada.
ASTM A53 - Tub d'acer al carboni d'ús general
ASTM A53 cobreix tubs d'acer al carboni soldats i sense soldadura per a aplicacions mecàniques i de pressió generals. Es presenta en tres tipus: Tipus F (soldat per forja, soldadura contínua), Tipus E (soldat per resistència elèctrica, ERW) i Tipus S (sense soldadura). El grau A té una fluència mínima de 205 MPa, i el grau B té una fluència mínima de 240 MPa. A53 és adequat per a línies de vapor, aigua, gas i aire a temperatures moderades, però no està explícitament llistat per a servei a alta temperatura a la Secció II de l'ASME. Vegeu la nostra Comparació A106 vs A53 vs API 5L per a diferències detallades.
API 5CT - Graus de tub per a pous de petroli
API 5CT regula el revestiment i la tuberia utilitzats en pous de petroli i gas. Els graus van des de H40 (menor resistència) fins a J55, K55, N80, L80, C95, T95 i P110 (major resistència). La designació del grau indica la resistència a la fluència mínima en ksi: H40 = 40 ksi (275 MPa), N80 = 80 ksi (551 MPa), P110 = 110 ksi (758 MPa). L80 i C95 són graus de fluència restringida dissenyats per a servei àcid (resistència a H2S), amb límits de duresa de 23 HRC màx. i tractament tèrmic especificat (tremp i revingut).
Graus de tub d'acer al carboni en EN i JIS
La norma europea EN 10216 (sense soldadura) i EN 10217 (soldat) utilitzen designacions com P235GH, P265GH i P355GH. El sufix "GH" indica propietats a temperatura elevada. El número indica la resistència a la fluència mínima a temperatura ambient en MPa: P265GH = 265 MPa de fluència mínima. La norma japonesa JIS G3454 (servei de pressió) utilitza STPG370 i STPG410 (resistència a la tracció de 370 i 410 MPa). JIS G3456 (alta temperatura) utilitza STS370, STS410 i STS480. La norma xinesa GB/T 8163 (transport de fluids) utilitza graus d'acer 10, 20 i Q345, mentre que GB/T 5310 (caldera d'alta pressió) utilitza 20G, 15CrMoG i 12Cr1MoVG.
Com triar el grau adequat
La selecció del grau depèn de múltiples factors. La temperatura d'operació determina si es necessita acer al carboni estàndard (A106, A53), acer per a baixa temperatura (A333) o acer d'aliatge (A335). La pressió d'operació determina el nivell de resistència requerit: resistències més baixes (Gr.B, X52) per a pressions moderades, resistències més altes (X65, X70) per a altes pressions. La corrosivitat del medi determina si es requereixen graus estàndard o graus per a servei àcid (amb resistència a H2S). Les consideracions de soldabilitat afavoreixen graus amb carboni equivalent (CE) més baix, especialment per a soldadura en camp en condicions difícils.
La nostra capacitat de subministrament
ManufacturerPipe subministra tota la gamma de graus de tub d'acer al carboni des de A106 Gr.B fins a API 5L X80 i A333 Gr.6. El nostre tub sense soldadura cobreix de 1/2" a 36", i el tub soldat (ERW, LSAW, SSAW) cobreix de 1/2" a 80". Tot el tub es subministra amb MTC traçable als números de colada, i oferim serveis d'inspecció de tercers per a l'assegurament de la qualitat. El nostre equip d'enginyeria pot proporcionar orientació en la selecció de graus basada en les vostres condicions d'operació específiques.
Necessiteu tub d'acer al carboni per al vostre projecte?
Contacteu amb el nostre equip d'enginyeria per a una selecció experta de graus i preus competitius en tots els graus de tub d'acer al carboni.
Sol·liciteu un pressupost
