Tubería ASTM A53 vs. Tubería API 5L

En el sector de las tuberías industriales, ASTM A53 y API 5L son dos normas clave ampliamente utilizadas, pero sus enfoques son bastante diferentes. La ASTM A53, desarrollada por la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), especifica las tuberías para el transporte general de fluidos; mientras que la API 5L, desarrollada por el Instituto Americano del Petróleo (API), se centra específicamente en las tuberías para el transporte de petróleo y gas.

Si bien ambas abarcan las tuberías sin costura de acero al carbono y algunos parámetros se superponen, existen diferencias sistémicas en los requisitos técnicos y los escenarios de aplicación, lo que puede tener un profundo impacto en la selección de ingeniería y el rendimiento de seguridad.

Norma ASTM A53

La ASTM A53 se divide en Clase A y Clase B (la Clase B es la más utilizada), abarcando tanto los métodos de fabricación de tuberías sin costura como las tuberías soldadas. Los principales tipos de tubería ASTM A53 incluyen:

Tipo F: Soldadura a tope en horno (solo Clase A)
Tipo E: Soldadura por resistencia (Clase A y Clase B)
Tipo S: Sin costura (Clase A y Clase B)

Norma API 5L

La norma API 5L incluye dos categorías: PSL1 (grado básico) y PSL2 (grado de alto rendimiento), que imponen requisitos más exigentes en cuanto a la tenacidad del material y las pruebas no destructivas.

PSL1: Calidad estándar, adecuada para aplicaciones generales de tuberías.

PSL2: Mayor calidad, con requisitos químicos, mecánicos y de prueba más estrictos, adecuada para sistemas de tuberías críticos o de alto riesgo.

ASTM A53 vs. API 5L: Publicación

1. Tubería de acero ASTM A53

Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM)

2. Tubería de acero API 5L

Instituto Americano del Petróleo (API)

ASTM A53 vs. API 5L: Alcance

1. Tubería de acero ASTM A53

La norma ASTM A53 es adecuada para aplicaciones mecánicas y de presión, y también se puede utilizar para aplicaciones generales como tuberías de vapor, agua, gas y aire. Es adecuada para soldadura, así como para operaciones de conformado como bobinado, doblado y bridado.

2. Tubería de acero API 5L

La tubería de acero API 5L se utiliza en sistemas de transporte por ductos en la industria del petróleo y el gas.

ASTM A53 vs. API 5L: Tipos de tubería

1. Tubería de acero ASTM A53

Sin costura (Tipo S), ERW (Tipo E) y FBW (Tipo F)

2. Tubería de acero API 5L

Sin costura, CW, LFW, HFW, LW, SAWL, SAWH, COWL, COWH, EW

ASTM A53 vs. API 5L: Composición química

1. Tubería de acero ASTM A53

La tubería de acero ASTM A53 tiene un mayor contenido de carbono y manganeso, lo que la hace más adecuada para soldadura, bobinado, doblado, conformado de bridas y otras operaciones de procesamiento.

2. Tubería de acero API 5L

La API 5L tiene requisitos más estrictos de composición química. A medida que aumenta el grado, el contenido de carbono disminuye y el de manganeso aumenta para evitar el agrietamiento durante la soldadura. Además, la tubería de acero de grado PSL2 tiene requisitos aún más estrictos de carbono equivalente.

ASTM A53 vs. API 5L: Propiedades mecánicas

1. Tubería de acero ASTM A53

Resistencia a la tracción: 330 MPa a 415 MPa;
Límite elástico: 205 MPa a 240 MPa.

2. Tubería de acero API 5L

Resistencia a la tracción: 310 MPa a 915 MPa;
Límite elástico: 175 MPa a 120 MPa.

ASTM A53 vs. API 5L: Inspección

1. Tubería de acero ASTM A53

Análisis de producto, ensayos de tracción, ensayos de flexión, ensayos de aplanamiento, ensayos hidrostáticos y ensayos no destructivos (END)

2. Tubería de acero API 5L

Análisis de producto, ensayos de tracción, ensayos de flexión, ensayos de aplanamiento, ensayos de impacto CVN, ensayos DWT, ensayos de flexión guiada, ensayos de dureza, ensayos hidrostáticos, END e inspección metalográfica.

Tubería ASTM A53 vs. Tubería API 5L: Especificaciones

Proyectos	ASTM A53	API 5L
Rango de diámetro exterior	21.3-762 mm	10-762 mm
Espesor de pared	2.0-140 mm	2-50 mm
Longitud estándar	6 m (común)	6-12,2 m (personalizado 0,5 m)
Grado de acero	Grado A, Grado B	L175, L210 (A), L245 (B), L290 (X42), L320 (X46), L360 (X52), L390 (X56), L415 (X60), L450 (X65), L485 (X70), L555 (X80), L625 (X90), L690 (X100) y L830 (X120)
Nivel	-	PSL1 y PSL2
Extremo de tubería	Extremo liso, extremo roscado y extremo acoplado	Extremo acampanado, extremo liso, extremo liso para acoplamiento especial y extremo roscado
Materiales principales	Acero al carbono (p. ej., 20#)	Acero al carbono a acero de baja aleación (con Mn y microaleaciones)

Tubería ASTM A53 vs. Tubería API 5L: Aplicaciones

Dimensiones	ASTM A53	API 5L
Usos principales	Estructuras de edificación/Fluidos a baja presión/Componentes mecánicos	Oleoductos y gasoductos de larga distancia
Tipos de fluidos	Agua, vapor, aire	Petróleo crudo, gas natural, CO₂ y otros fluidos de alto riesgo
Requisitos ambientales	Temperatura ≤ 350 °C, entornos no corrosivos	Alta presión, baja temperatura, entornos geológicos/marinos corrosivos
Propiedades clave	Soldabilidad, maquinabilidad	Resistencia al estallido, tenacidad a baja temperatura, resistencia a la corrosión
Certificación industrial	Certificación de recipientes a presión convencionales	Certificación obligatoria API 5L + clasificación PSL1/PSL2

Tubería ASTM A53 vs. Tubería API 5L: ¿Cómo elegir?

1. Elija API 5L

Para sistemas de tuberías utilizados en el transporte de petróleo y gas, en entornos de alta presión (>10 MPa), baja temperatura (p. ej., por debajo de -30 °C) o corrosivos, especialmente al estar enterrados, cruzar océanos o atravesar zonas sísmicas.

2. Elija ASTM A53

Para líneas de vapor de baja presión, estructuras de soporte de edificios, tuberías en plantas químicas peligrosas y otras aplicaciones generales, priorizando el costo y la facilidad de fabricación.

Preguntas frecuentes

1. ¿Se pueden sustituir las tuberías ASTM A53 y API 5L?

En entornos de baja presión y bajo riesgo, algunas tuberías API 5L pueden sustituir a las A53.
Sin embargo, en la industria del petróleo y gas o en condiciones de alta presión, las A53 no pueden sustituir a las API 5L porque no cumplen con sus requisitos de resistencia, tenacidad y pruebas.

2. ¿A qué material es equivalente la ASTM A53? 

Los materiales equivalentes comunes para ASTM A53 son:

ASTM A106 Grado A/B (más cercano)
API 5L Grado A/B (L175/L245)
ASME SA53 (completamente equivalente a A53)

3. ¿Cuál es la diferencia entre API 5L y A106?

API 5L se utiliza para el transporte por tuberías (petróleo y gas), mientras que A106 se utiliza para equipos de alta temperatura y alta presión.
API 5L se centra en la resistencia a la presión y el transporte a larga distancia, mientras que A106 se centra en la resistencia a altas temperaturas.

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