Tubería sin costura ASTM A106 vs. A53

La tubería de acero sin costura es un tubo redondo de acero sin costura que ofrece excelente resistencia a la compresión, alta resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas. Las normas para tuberías sin costura varían según los estándares de producción e inspección de calidad. Las normas comunes para tuberías sin costura incluyen ASTM A106 y ASTM A53. Si bien A106 y A53 comparten algunas similitudes, también presentan diferencias significativas. A continuación, se presenta una introducción detallada:

ASTM A106

ASTM A106 es una especificación estándar para tuberías de acero sin costura laminadas en caliente. La norma ASTM A106 abarca las tuberías de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura. Es adecuada para entornos de alta temperatura y alta presión, como los de las industrias petrolera, química y energética. Esta tubería tiene las siguientes características:

1. Resistencia a altas temperaturas

La tubería ASTM A106 presenta alta resistencia y tenacidad a altas temperaturas, capaz de soportar las exigencias de entornos de alta presión y alta temperatura.

2. Excelente resistencia a la corrosión

La tubería ASTM A106 está fabricada con acero al carbono y otras aleaciones, ofreciendo una excelente resistencia a la corrosión y la capacidad de soportar una amplia gama de sustancias químicas.

ASTM A53

La norma ASTM A53 es una especificación estándar para tuberías de acero sin costura estiradas en frío. Esta especificación abarca tuberías sin costura y soldadas, así como materiales de acero al carbono y acero negro. Los acabados superficiales incluyen tuberías de acero natural, negro, galvanizado por inmersión en caliente y galvanizado. Los diámetros varían de NPS 1⁄8 a NPS 26 (10,3 mm a 660 mm), con espesores de pared nominales. Esta tubería es adecuada para entornos de baja temperatura y baja presión, como calefacción, aire acondicionado y suministro de agua. Esta especificación ofrece las siguientes características:

1. Excelente tenacidad a bajas temperaturas

La tubería ASTM A53 presenta una excelente tenacidad y resistencia al impacto a bajas temperaturas, lo que la hace adecuada para su uso en entornos de baja temperatura.

2. Excelente resistencia a la corrosión

La tubería ASTM A53 está fabricada con acero al carbono y otras aleaciones, ofreciendo una excelente resistencia a la corrosión y la capacidad de resistir el ataque de diversos productos químicos.

Tipos y grados

1. Tubería de acero ASTM A53 tipo E/F/S

La tubería ASTM A53 tiene dos grados: Grado A y Grado B.
Tubería continua ASTM A53 Tipo F, soldada a tope en horno. Solo grado A.
Tubería continua ASTM A53 Tipo E, soldada por resistencia eléctrica, con una temperatura de tratamiento térmico posterior a la soldadura no inferior a 540 °C.
Tubería de acero sin costura extruida ASTM A53 Tipo S. Grados A y B.
Nota: La tubería de acero sin costura soldada por resistencia eléctrica de grado B debe tratarse térmicamente a una temperatura mínima de 540 °C (1000 °F) después de la soldadura para eliminar la presencia de martensita sin revenido, o tratarse de tal manera que no quede martensita sin revenido.

Si se funden continuamente diferentes grados de acero bruto, se debe determinar el material de transición resultante. Los fabricantes deben utilizar un proceso para eliminar el material de transición que distinga con precisión los grados.
Si se utiliza ASTM A53 Grado B en tuberías soldadas por resistencia eléctrica (ERW), la soldadura debe tratarse térmicamente a una temperatura mínima de 540 °C (1000 °F). Esto evitará que quede martensita sin templar.
Si la tubería ASTM A53 B se expande en frío, la expansión no debe superar el 1,5 % del diámetro exterior requerido.
(El tipo F no se utiliza para bridas. Si se utilizan los tipos S o E para bobinado o doblado en frío, se recomienda la tubería ASTM A106 Grado A. Si bien el uso de ASTM A106 Grado B no está prohibido, el tipo E de la tubería ASTM A53 puede suministrarse con acero expandido en frío o no expandido en frío, según las instalaciones del fabricante).

2. ASTM A106 Grados A/B/C

Para la tubería de acero ASTM A106, solo se utilizan procesos sin costura, laminado en frío y laminado en caliente. Están disponibles los grados A, B y C estirados en frío.
Grado A: Máximo de carbono: 0,25 %, Mn: 0,27-0,93 %. Resistencia mínima a la tracción: 48 000 psi (330 MPa), límite elástico: 30 000 psi (205 MPa).
Grado B: Máximo valor de C: inferior al 0,30 %, Mn: 0,29-1,06 %. Resistencia mínima a la tracción: 415 MPa (60 000 psi), límite elástico: 240 MPa (35 000 psi).
Grado C: Máximo de C: 0,35 %, Mn: 0,29-1,06 %. Resistencia mínima a la tracción: 485 MPa (70 000 psi), límite elástico: 275 MPa (40 000 psi).

Rango de tamaños

1. Norma americana A53: 50-600 [DN]

Cuando se produce expansión en frío en tuberías de acero, esta no debe superar el 1,5 % del diámetro exterior especificado.

2. Sociedad americana para pruebas y materiales, ASTM A106: 6-1200 [Normal]

Peso: El peso de cualquier tramo de tubería no debe superar el 10 % del peso especificado ni ser inferior al 3,5 % del mismo.
Espesor: El espesor mínimo de pared en cualquier punto no debe superar el espesor nominal especificado en más del 12,5 %.
La norma A106 generalmente ofrece una gama más amplia de espesores y diámetros de pared para adaptarse a requisitos de ingeniería más complejos.

Propiedades químicas

Las normas ASTM A53 y ASTM A106 presentan diferencias fundamentales en sus requisitos de composición química.
Las principales diferencias entre ambas residen en el contenido de manganeso, fósforo y azufre. En comparación, la norma ASTM A53 contiene niveles relativamente más altos de los tres.

Normas	ASTM A53		ASTM A106
Elementos	Tipo S (Sin costura) Grado B	Tipo E (ERW) Grado B	Grado  A	Grado B	Grado C
Carbono, porcentaje máximo	0.30	0.3	0.25	0.3	0.35
Manganeso℅	1.2	1.2	0.27-0.93	0.29-1.06	0.29-1.06
Fósforo, porcentaje máximo	0.05	0.05	0.035	0.035	0.035
Azufre, porcentaje máximo	0.045	0.045	0.035	0.035	0.035
Cobre, porcentaje máximo	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
Níquel, porcentaje máximo	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
Cromo, porcentaje máximo	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
Molibdeno, porcentaje máximo	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15
Fósforo, porcentaje máximo	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08

Propiedades mecánicas

La tubería ASTM A53 está diseñada para aplicaciones mecánicas y de presión, con un límite elástico mínimo de 30 000 psi y una resistencia a la tracción mínima de 48 000 psi.
En comparación, la tubería ASTM A106 ofrece mayor resistencia, con un límite elástico mínimo de 35 000 psi y una resistencia a la tracción mínima de 60 000 psi.

Condiciones de entrega y aplicaciones

La tubería ASTM A53 se entrega generalmente laminada en caliente o terminada en frío y es adecuada para el transporte de fluidos a baja presión (p. ej., agua y gas) y aplicaciones estructurales generales. La tubería soldada requiere un tratamiento térmico de soldadura para aliviar la tensión.
La tubería ASTM A106 se utiliza principalmente en aplicaciones de alta temperatura y alta presión (como tuberías de vapor y sistemas de calderas). Requiere que la tubería de acero sin costura se someta a un tratamiento térmico de normalización o laminado controlado para garantizar la estabilidad y la resistencia a la fluencia a altas temperaturas.

La tubería A53 está diseñada para uso general, mientras que la A106 está diseñada para entornos de alta temperatura y tiene requisitos de fabricación y tratamiento térmico más estrictos.

Resumen

Al elegir una tubería sin costura ASTM, debe considerar la aplicación y los requisitos específicos. Para aplicaciones generales de baja presión, la tubería sin costura A53 es una opción económica. Para sistemas de tuberías que operan en entornos de alta temperatura y alta presión, la tubería sin costura A106B es la más adecuada. Al comprar una tubería sin costura, también debe prestar atención a la calidad y el estándar del material para garantizar que cumpla con los requisitos y mejore la seguridad y confiabilidad del sistema de tuberías.