Introducción

Las tuberías industriales sometidas a temperaturas extremas que se utilizan en los sectores del petróleo y el gas, la generación de energía, el almacenamiento a baja temperatura y las infraestructuras municipales dependen de tubos de acero soldados y resistentes para soportar el agrietamiento por calor y la deformación provocada por la presión. Todos los proyectos de tuberías de alta resistencia exigen el cumplimiento estricto de las normas estandarizadas Especificaciones de los tubos de acero al carbono, ya que la fragilidad a temperaturas bajo cero y la fluencia a altas temperaturas son dos causas habituales de fallo en condiciones de trabajo extremas. Es muy importante que los ingenieros de proyecto y los equipos de compras distingan entre las normas ASTM A671 y ASTM A672 para tuberías de EFW, ya que ambas normas son ampliamente aplicadas y suministradas por fabricantes cualificados de tuberías de acero al carbono en todo el mundo.

Estas dos normas de EFW para tubos utilizan la soldadura por arco sumergido con chapa conformada para fabricar productos de primera calidad Tubos de acero LSAW, aunque están diseñados para condiciones de temperatura totalmente diferentes. ASTM A671 se centra en la tenacidad al impacto a baja temperatura, mientras que la norma ASTM A672 se centra en la estabilidad a alta presión y a temperaturas medias y altas. Este artículo aclara las diferencias entre ambas normas en cuanto a calidades de material, tratamiento térmico, protocolos de ensayo y escenarios de aplicación, y orienta a los usuarios a la hora de seleccionar especificaciones de tuberías que cumplan con la normativa y fabricantes de tuberías fiables para proyectos de tuberías en condiciones de temperaturas extremas.

Patio de almacenamiento de tubos de acero según las normas ASTM A671 y A672

1. Explicación de la norma ASTM A671: Tubos de acero EFW para servicio a baja temperatura

1.1 Ámbito de aplicación y objetivo del diseño

La norma ASTM A671 se aplica a las tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica destinadas a un servicio en condiciones atmosféricas y a bajas temperaturas, en las que se requiere tenacidad al corte. El diseño básico da prioridad a la tenacidad al corte a baja temperatura para evitar la fractura frágil en entornos con temperaturas bajo cero. Esta norma es aplicable a tuberías de gran diámetro de NPS 16 y superiores, con un espesor mínimo de pared de 6 mm, y se utiliza ampliamente en sistemas industriales a baja temperatura.

Como producto estrella de la gama profesional fabricante de tubos de acero al carbonoEn las instalaciones de la empresa, los tubos de acero EFW según la norma ASTM A671 se fabrican habitualmente mediante procesos de conformado de chapas y soldadura por arco sumergido, incluidos el método JCOE y otros métodos de soldadura longitudinal. Su estricto control de las impurezas químicas permite prevenir eficazmente la propagación de microfisuras bajo choque térmico a baja temperatura, lo que cumple con las especificaciones internacionales para tubos destinados a servicio en frío.

1.2 Calidades habituales y clases de tratamiento térmico

Los grados de la norma ASTM A671 corresponden a chapas de acero específicas para recipientes a presión y cumplen con las especificaciones unificadas para tuberías industriales.

  • CA55 / CB60: Fabricadas con chapas de acero ASTM A442 (especificación histórica a la que se hace referencia en la norma)
  • CC60 / CC65 / CC70: Utiliza chapas de grano fino A516 Gr 60/65/70, ideales para sistemas de tuberías criogénicas
  • CD70 / CD80: Utiliza acero A537 templado y revenido para tuberías árticas a temperaturas ultrabajas

Los códigos de clase (12, 22, 32) definen los requisitos de tratamiento térmico e inspección radiográfica (fuente de datos: especificaciones de ASTM International):

  1. Primer dígito: Norma de tratamiento térmico (1 = tal y como se ha soldado, 2 = sometida a tratamiento de alivio de tensiones, 3 = normalizada)
  2. Segundo dígito: Cobertura de la inspección radiográfica de soldaduras (2 = detección RT en toda la longitud 100%)

La clase 22 es la más utilizada; se caracteriza por un tratamiento de alivio de tensiones y una inspección completa de las soldaduras para eliminar las tensiones residuales y evitar la formación de grietas a baja temperatura.

1.3 Principales aplicaciones

ASTM A671 Tubos de acero LSAW Se utiliza principalmente en aplicaciones a baja temperatura y criogénicas:

  • Tuberías de baja temperatura para gas natural licuado, gas licuado de petróleo y nitrógeno líquido.
  • Red de recogida y gasoductos principales de petróleo y gas del Ártico.
  • Redes de abastecimiento de agua municipales y tuberías para procesos industriales en regiones frías.
  • Sistemas de transmisión de fluidos para la minería y el sector energético a temperaturas bajo cero.

2. Explicación de la norma ASTM A672: Tubos de acero EFW para servicio a alta presión y a temperaturas de moderadas a altas

2.1 Ámbito de aplicación y objetivo del diseño

ASTM A672 Se aplica a los tubos de acero soldados por fusión eléctrica destinados a un servicio a alta presión a temperaturas moderadas. A diferencia del diseño de la norma A671, orientado a la tenacidad a bajas temperaturas, esta norma optimiza la microestructura y la composición química del acero para mantener una resistencia a la tracción y una resistencia a la fluencia estables bajo tensiones térmicas prolongadas a altas temperaturas.

Una fábrica especializada en tubos de acero al carbono ha establecido un proceso de producción independiente para la norma A672 tubo de acero soldado para cumplir con las normas de servicio a altas temperaturas. Presenta la misma gama de tamaños que la norma A671 y permite una adaptación flexible de las dimensiones para proyectos industriales a altas temperaturas. Las tuberías ASTM A672 de gran diámetro y pared gruesa se fabrican habitualmente como productos LSAW a medida para aplicaciones industriales exigentes.

2.2 Calidades habituales y características de los materiales

El grado A672 se centra en la estabilidad estructural a altas temperaturas, y los materiales más habituales para las chapas son los siguientes:

  • A45 / A50: Chapas de acero A 285 C con bajo contenido en carbono para tuberías de baja presión y temperatura media
  • B60 / B65: Chapas de A515 Gr 60/65 para tuberías térmicas de vapor y de presión media
  • C60 / C70: Chapas A516 Gr 60/70 para calderas de alta presión y tuberías de procesos químicos

Aunque los grados parciales A671 y A672 utilizan las mismas placas base, las especificaciones industriales de estos tubos difieren considerablemente en cuanto a las normas de ensayo. A diferencia de la norma ASTM A671, la norma ASTM A672 no suele exigir ensayos de impacto a baja temperatura, salvo que así se especifique en los requisitos del proyecto.

2.3 Principales aplicaciones

ASTM A672 tubo de acero soldado se utiliza en sectores industriales que requieren alta presión y alta temperatura:

  • Colectores de vapor de las calderas de la central eléctrica y tuberías de conexión de los sobrecalentadores.
  • Tuberías para fluidos de proceso a alta temperatura en refinerías y plantas químicas.
  • Tuberías de circulación de energía geotérmica y tuberías troncales de calefacción urbana.
  • Sistemas industriales de transporte de gas comprimido a alta presión.

3. Diferencias clave: ASTM A671 frente a ASTM A672

La tabla siguiente resume las principales diferencias, de acuerdo con las normas oficiales de la ASTM y las especificaciones industriales para tuberías:

Métrica de comparación ASTM A671 (Tubería para bajas temperaturas) ASTM A672 (Tubería para altas temperaturas y altas presiones)
Temperatura -196 °C ~ +50 °C (criogénico y a temperatura ambiente) -29 °C ~ +427 °C (calor de moderado a alto)
Enfoque central del diseño Resistencia a la fractura con muesca a temperaturas bajo cero, protección contra la fractura por fragilidad Resistencia a la tracción a alta temperatura, resistencia a la fluencia
Placas de acero de base A442, A516 Gr 60/70, A537 A285 C, A515 Gr 60/65, A516 Gr 60/70
Tipo de tubería Tubo EFW para servicio a baja temperatura Tubo EFW para servicio a alta temperatura y presión
Requisitos de la clase 22 Trempe de alivio de tensiones (PWHT) + RT 100% + ensayo de impacto a baja temperatura Trempe de alivio de tensiones + 100% RT
Aplicación principal GNL, petróleo y gas del Ártico, almacenamiento criogénico Generación de energía, tuberías de vapor, refinería petroquímica

4. Procesos de fabricación de tubos de acero EFW y LSAW

4.1 Flujo de trabajo estándar de producción

Certificado fabricante de tubos de acero al carbono Fábricas como Allland producen tubos de acero soldados A671 y A672 mediante procesos estandarizados de conformado JCOE y soldadura por arco sumergido, cumpliendo plenamente con las especificaciones industriales para tubos:

  1. Inspección de placas en bruto y verificación de dimensiones.
  2. Corte de precisión, troquelado y fresado de cantos.
  3. Prelaminado de chapas y conformado cilíndrico JCOE.
  4. Pre-soldadura de costuras longitudinales; soldadura por arco sumergido interna y externa.
  5. Enderezado, biselado y tratamiento térmico a medida.
  6. Detección de defectos por ultrasonidos, ensayo hidrostático e inspección radiográfica.
  7. Desmagnetización, marcado y recubrimiento anticorrosivo (se puede elegir entre 3 LPE/FBE).

4.2 Tubos EFW frente a tubos LSAW convencionales

Tuberías EFW y convencionales Tubos de acero LSAW comparten la misma tecnología de conformado y soldadura de alta precisión, lo que garantiza una calidad de soldadura y unas prestaciones mecánicas uniformes. La diferencia fundamental radica en las normas de ensayo personalizadas definidas por las distintas especificaciones industriales para tuberías. La norma A671 exige rigurosos ensayos de impacto a baja temperatura, y ambas normas imponen tratamientos térmicos específicos posteriores a la soldadura (PWHT), mientras que los productos LSAW ordinarios solo pueden someterse a inspecciones rutinarias a temperatura ambiente.

4.3 Normas básicas de control de calidad

Cualificado tubo de acero soldado Las tuberías destinadas a temperaturas extremas deben superar rigurosos ensayos no destructivos, inspecciones de la calidad de las soldaduras y verificaciones de su rendimiento mecánico. Los fabricantes profesionales de tuberías de acero al carbono aplican estrictamente los tratamientos térmicos y los ensayos mecánicos exigidos por la norma ASTM para evitar fallos en las tuberías sometidas a temperaturas y presiones extremas.

5. Cómo elegir un fabricante cualificado de tubos de acero al carbono

5.1 Lista de verificación para la cualificación de proveedores

Abastecimiento conforme a las normas A671/A672 tubo de acero soldado exige a los proveedores que cumplan unas normas técnicas básicas que se ajusten a las especificaciones oficiales del sector en materia de tuberías:

  • Trazabilidad completa de las materias primas y certificados oficiales de ensayo de fábrica.
  • Líneas de producción avanzadas de tubos de acero LSAW de JCOE y equipos profesionales de tratamiento térmico.
  • Laboratorios independientes de ensayos no destructivos (END) para ensayos radiográficos (RT), ultrasonográficos (UT) y de impacto
  • Válido API 5L, certificaciones internacionales ISO y ASTM
  • Servicios de recubrimiento anticorrosivo a medida y de procesamiento de tuberías personalizados.

5.2 Soluciones profesionales para tuberías de Allland

Como profesional fabricante de tubos de acero al carbono Situada en Cangzhou (el centro de fabricación de tubos de China), Allland cuenta con dos líneas de producción de tubos de acero LSAW de JCOE y cinco talleres de anticorrosión, con una producción anual de 200 000 toneladas de productos soldados estándar. Todos los productos cumplen estrictamente con las especificaciones industriales de la ASTM, lo que permite la producción a medida de tubos A671 para bajas temperaturas y A672 para altas temperaturas.

Allland ofrece informes completos de ensayos por lotes, documentos MTC y certificados de conformidad, y presta servicio a clientes de todo el mundo, entre los que se incluyen CNPC, CNOOC, ADNOC y Petrobras. Suministra productos para tuberías estables y conformes con las normas para proyectos criogénicos, de generación de energía y petroquímicos en todo el mundo.

6. Preguntas frecuentes (FAQ))

Pregunta 1: ¿Puede un A672 sustitución de una tubería A671 ¿Para aplicaciones criogénicas a baja temperatura?

A: A672 tubo de acero soldado No existe ningún requisito obligatorio de ensayo de impacto a baja temperatura, y la composición de su material no está diseñada para resistir la fractura frágil a temperaturas por debajo de cero. Según las especificaciones estándar del sector para tuberías, solo las tuberías de acero A671 Clase 22/32 LSAW cumplen los requisitos para proyectos de tuberías criogénicas.

Pregunta 2: ¿Qué significan las clases 12, 22 y 32 para A671/A672 ¿tubos?

R: Los códigos de clase representan las normas de tratamiento térmico e inspección (fuente de datos: especificaciones de ASTM International). El primer número se refiere a los tipos de tratamiento térmico, mientras que el segundo número define el alcance de la inspección radiográfica de las soldaduras. La clase 22 es la categoría industrial más versátil, con tratamiento de alivio de tensiones e inspección completa de las soldaduras para tuberías sometidas a temperaturas extremas.

Pregunta 3: ¿Cómo se corresponde la calidad de la chapa de acero con la calidad final del tubo de acero EFW?

R: Todos los grados para tuberías se derivan de especificaciones concretas de la norma ASTM para chapas de recipientes a presión, que constituyen una parte fundamental de las especificaciones unificadas del sector para tuberías. La A671 CC60/CC70 se corresponde con las chapas para bajas temperaturas A516 Gr 60/70, mientras que la A672 C60/C70 y la B60 se fabrican a partir de chapas para recipientes a presión A516 y A515, respectivamente, para adaptarse a diferentes entornos de servicio.

7. Conclusión

La principal diferencia entre las normas ASTM A671 y A672 radica en sus temperaturas de trabajo previstas y en las especificaciones industriales específicas. ASTM A671 tubo de acero soldado está diseñada para ofrecer resistencia a las bajas temperaturas y a la fragilización por frío, mientras que la A672 es adecuada para sistemas industriales de alta presión y temperaturas medias-altas. Ambas normas utilizan una tecnología consolidada de soldadura por arco sumergido, pero requieren procedimientos de tratamiento térmico y ensayo diferentes en función de las condiciones de servicio previstas.

Elegir a un profesional certificado fabricante de tubos de acero al carbono garantiza el pleno cumplimiento de las normas ASTM, evitando los riesgos para la seguridad de las tuberías derivados de una producción y unos ensayos que no se ajusten a las normas. En los proyectos de tuberías para temperaturas extremas en todo el mundo, elegir la norma adecuada para las tuberías y contar con un proveedor fiable es la clave para un funcionamiento estable a largo plazo de los sistemas de infraestructura.