La norma ASTM A335/A335M cubre las tuberías sin costura de acero aleado ferrítico destinadas a servicios de alta temperatura. Esta especificación establece los requisitos de composición química, propiedades mecánicas, tratamiento térmico y ensayos.
Los grados convencionales P11 y P22 utilizan sistemas de aleación de cromo y molibdeno. Los grados P91 y P92 presentan una composición modificada con aproximadamente un 9 % de cromo, junto con adiciones de elementos como vanadio y niobio; el P92 también contiene tungsteno. El diseño de estas aleaciones y el control del tratamiento térmico permiten alcanzar la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la fluencia lenta necesarias en aplicaciones exigentes de tuberías de vapor.
En los grados P91 y P92, la microestructura martensítica revenida es fundamental para obtener un buen comportamiento frente a la fluencia lenta. Por ello, la selección del material debe basarse en los datos de tensión admisible a alta temperatura específicos de cada grado, mientras que los procedimientos de fabricación y soldadura deben preservar las condiciones metalúrgicas especificadas.
El acero ASTM A335 P11 contiene aproximadamente un 1,25 % de cromo y un 0,5 % de molibdeno. Se utiliza habitualmente en tuberías de calderas industriales, líneas auxiliares de vapor y tuberías de proceso en refinerías, donde una aleación de cromo-molibdeno de contenido moderado resulta adecuada para las condiciones de servicio.
El acero ASTM A335 P22 contiene aproximadamente un 2,25 % de cromo y un 1 % de molibdeno. Su mayor contenido de cromo lo distingue del P11 y le proporciona una mayor resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas. Entre sus aplicaciones habituales se incluyen los sobrecalentadores y recalentadores de calderas, los colectores de vapor y las tuberías de proceso en refinerías.
El acero ASTM A335 P91 es un acero ferrítico con resistencia mejorada a la fluencia lenta (creep), que contiene aproximadamente un 9 % de cromo y un 1 % de molibdeno, además de adiciones de vanadio y niobio. Se utiliza ampliamente en las líneas principales de vapor de centrales eléctricas, las tuberías de recalentamiento en caliente y los colectores de alta temperatura, donde los grados convencionales de Cr-Mo pueden no cumplir las condiciones de diseño requeridas.
El acero ASTM A335 P92 es un acero modificado con aproximadamente un 9 % de cromo que contiene tungsteno, molibdeno, vanadio y niobio. Se utiliza en sistemas avanzados de tuberías de vapor, especialmente en centrales eléctricas ultrasupercríticas, donde puede servir como alternativa a otros aceros con alto contenido de cromo, siempre que cumpla los requisitos de diseño aplicables.
Los grados P11 y P22 son aceros al cromo-molibdeno, mientras que P91 y P92 utilizan sistemas de aleación modificados con aproximadamente un 9 % de cromo. La siguiente tabla compara la composición química especificada y las propiedades mecánicas mínimas de cada grado.
| Parámetro | P11 | P22 | P91 Tipo 1 | P92 |
|---|---|---|---|---|
| Designación UNS | K11597 | K21590 | K90901 | K92460 |
| Carbono (%) | 0,05–0,15 | 0,05–0,15 | 0,08–0,12 | 0,07–0,13 |
| Cromo (%) | 1,00–1,50 | 1,90–2,60 | 8,00–9,50 | 8,50–9,50 |
| Molibdeno (%) | 0,44–0,65 | 0,87–1,13 | 0,85–1,05 | 0,30–0,60 |
| Vanadio (%) | — | — | 0,18–0,25 | 0,15–0,25 |
| Niobio (%) | — | — | 0,06–0,10 | 0,04–0,09 |
| Tungsteno (%) | — | — | 0,05 máx. | 1,50–2,00 |
| Resistencia a la tracción, mín. (MPa) | 415 | 415 | 585 | 620 |
| Límite elástico, mín. (MPa) | 205 | 205 | 415 | 440 |
| Alargamiento longitudinal, mín. (%) | 30 | 30 | 20 | 20 |
| Dureza, máx. (HBW) | 163 | 163 | 250 | 250 |
Las dimensiones de las tuberías ASTM A335 se especifican mediante el tamaño nominal de tubería (NPS), el diámetro exterior, el espesor de pared y la serie (Schedule).
Para consultar los diámetros exteriores, espesores de pared y tablas de series normalizados, véase Dimensiones de tuberías ANSI/ASME B36.10M: tabla de dimensiones, Schedule y tamaños.
La norma ASTM A335/A335M especifica el tratamiento térmico según el grado del acero. A continuación, se resumen los principales requisitos para los grados más comunes.
| Grado | Tratamiento térmico | Requisitos de temperatura |
|---|---|---|
| P11 | Recocido completo, recocido isotérmico o normalizado y revenido | Temperatura mínima de revenido: 650 °C |
| P22 | Recocido completo, recocido isotérmico o normalizado y revenido | Temperatura mínima de revenido: 675 °C |
| P91 | Normalizado y revenido | Normalizado: 1040–1080 °C; revenido: 730–800 °C |
| P92 | Normalizado y revenido | Normalizado: 1040–1080 °C; revenido: 730–800 °C |
La norma ASTM A335/A335M contempla los siguientes requisitos de inspección y ensayo, sujetos a las disposiciones aplicables al grado y a la especificación:
El comprador o el código de construcción aplicable pueden especificar ensayos de impacto y exámenes no destructivos adicionales.
Las tuberías de acero aleado ASTM A335 se utilizan en la generación de energía, el refino de petróleo, el procesamiento petroquímico y los sistemas industriales de vapor.
Generación de energía: circuitos de calderas, sistemas de sobrecalentamiento y recalentamiento, tuberías principales de vapor y líneas de recalentamiento en caliente.
Refino de petróleo y procesamiento petroquímico: tuberías de proceso en unidades de reformado catalítico e hidroprocesamiento, según la temperatura y la presión de operación, así como las características del entorno de proceso.
Instalaciones industriales: redes de distribución de vapor y sistemas de procesos térmicos que requieren tuberías de acero aleado especificadas para servicios a temperaturas elevadas.
Al solicitar una cotización de tuberías de acero aleado ASTM A335, especifique el grado, el tamaño nominal (NPS) o el diámetro exterior, el espesor de pared o la serie (Schedule), la longitud de las tuberías, la cantidad y los requisitos aplicables de inspección, tratamiento térmico y certificación de materiales.
Eastern Steel suministra tuberías de acero sin costura para aplicaciones industriales. Consulte nuestra página de tuberías de acero sin costura para obtener más información sobre los productos y realizar consultas.
Q1. ¿Para qué se utilizan las tuberías ASTM A335?
Las tuberías ASTM A335 se utilizan en sistemas de generación de energía, refino de petróleo, procesamiento petroquímico y distribución industrial de vapor que operan a temperaturas elevadas.
Q2. ¿Cuáles son los grados más comunes de las tuberías ASTM A335?
Entre los grados más comunes se encuentran P11, P22, P91 y P92. P11 y P22 son aceros convencionales al cromo-molibdeno, mientras que P91 y P92 son aceros modificados con aproximadamente un 9 % de cromo y elementos de aleación adicionales.
Q3. ¿Cuál es la diferencia entre ASTM A335 y ASME SA335?
ASTM A335 es una especificación de materiales de ASTM para tuberías sin costura de acero aleado ferrítico destinadas a servicios de alta temperatura. ASME SA335 es la especificación correspondiente publicada por ASME para su aplicación dentro del marco de sus códigos.
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