Normas ASTM y ASME para tubos de acero: grados de carbono y aleaciones para calderas, intercambiadores de calor y tuberías

Seleccionar un tubo de acero para una caldera, un intercambiador de calor, un sistema de tuberías de presión o una línea de proceso de alta temperatura requiere algo más que elegir el diámetro y el espesor de la pared. El estándar y el grado del material determinan las condiciones de servicio aplicables, los requisitos de fabricación y los criterios de inspección.

 

La lista de materiales aprobada por TÜV Rheinland suministrada cubre una amplia gama de especificaciones de tubos de acero al carbono y acero aleado ASME y ASTM, incluidos materiales para intercambiadores de calor, calderas, servicios de presión, aplicaciones de alta temperatura y entornos de baja temperatura.

 

Esta guía se centra en la parte de la lista de acero al carbono y aleado y organiza los materiales según su función típica de ingeniería.

 

Estándares de tubos de acero al carbono y aleados de un vistazo

La lista de materiales incluye las siguientes especificaciones principales de ASTM/ASME:

Estándar	Calificaciones enumeradas en la fuente	Rango de dimensiones
ASME SA-556/ASTM A556	gr. A2, gr. B2, gr. C2	Ø15,9–31,8 mm; Espesor 1–4 mm
ASME SA-179/ASTM A179	SA-179, A179	Ø12–38,1 mm; Espesor 1–4 mm
ASME SA-53/ASTM A53	gr. A, gr. b	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-106/ASTM A106	gr. A, gr. B, gr. c	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-192/ASTM A192	SA-192, A192	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-209/ASTM A209	gr. T1, gr. T1a, gr. T1b	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-210/ASTM A210	gr. A-1, gr. c	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-213/ASTM A213	gr. T2, T11, T12, T22, T23, T91, T92	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-335/ASTM A335	gr. P1, P2, P11, P12, P22, P23, P91, P92	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-333/ASTM A333	gr. 1, gr. 6	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm
ASME SA-334/ASTM A334	gr. 1, gr. 6	Ø12–219,1 mm; Espesor 1–40 mm

Nota: Las dimensiones y grados anteriores reproducen la lista de materiales aprobados suministrada. La disponibilidad real del producto, la ruta de fabricación, los requisitos de prueba y la aceptación del proyecto deben confirmarse con la especificación de compra aplicable.

 

Intercambiadores de calor y tubos de calderas

Varios estándares de la lista están estrechamente asociados con aplicaciones de calderas y tubos intercambiadores de calor.

ASTM A179/ASME SA-179

A179 está incluido en la lista de materiales con un rango dimensional de Ø12 a 38,1 mm y un espesor de pared de 1 a 4 mm.

Para los compradores, esta especificación es particularmente relevante cuando el proyecto requiere intercambiadores de calor y tuberías de condensadores de acero al carbono.

 

ASTM A192/ASME SA-192

A192 también aparece con:

Diámetro exterior: Ø12–219,1 mm

Grosor de la pared: 1–40 mm

La presencia de A192 junto con A179 y A210 demuestra que la lista de materiales aprobados cubre múltiples especificaciones de tubos de acero al carbono utilizados en equipos térmicos.

 

ASTM A209/ASME SA-209

Los grados enumerados son:

T1

T1a

T1b

El rango dimensional es de Ø12 a 219,1 mm con un espesor de pared de 1 a 40 mm.

Esta familia de grados amplía la selección de materiales más allá del acero al carbono convencional hacia aplicaciones de tubos de acero aleado.

 

ASTM A210/ASME SA-210

La fuente enumera:

Grado A-1

Grado C

con el mismo rango de espesor de Ø12–219,1 mm y 1–40 mm que se muestra en la tabla.

Estos grados forman parte del grupo de materiales de calderas y tubos de presión representados en la lista aprobada.

Tubos de acero aleado para servicio a temperatura elevada

La tabla también incluye varias familias de tubos de acero de aleación Cr-Mo que se encuentran comúnmente en equipos industriales de alta temperatura.

 

ASTM A213/ASME SA-213

La lista suministrada identifica los siguientes grados:

T2, T11, T12, T22, T23, T91 y T92

con un rango dimensional de:

Ø12–219,1 mm / Espesor 1–40 mm

Esta amplia selección de grados brinda a los ingenieros múltiples opciones al especificar tubos de acero aleado para servicios térmicos exigentes.

 

ASTM A335/ASME SA-335

La tabla enumera:

P1, P2, P11, P12, P22, P23, P91 y P92

dentro del mismo rango dimensional indicado de Ø12–219,1 mm y 1–40 mm de espesor de pared.

A335 es una especificación importante a reconocer cuando el proyecto involucra tuberías de acero aleado para servicio a temperatura elevada.

La familia de grado P cubre varias composiciones de aleaciones de Cr-Mo, lo que permite que la selección de materiales se ajuste a los requisitos de temperatura, presión, diseño y especificaciones del proyecto.

Materiales generales de tuberías de acero al carbono

No todos los materiales de la tabla están destinados específicamente a tubos de calderas.

 

ASTM A53/ASME SA-53

La fuente enumera:

Grado A

Grado B

con dimensiones de Ø12–219,1 mm y 1–40 mm de espesor.

A53 representa una especificación de tubería de acero al carbono de uso general y puede aparecer en aplicaciones de tuberías de servicios públicos, estructurales y de proceso según los requisitos del proyecto.

 

ASTM A106/ASME SA-106

Los grados enumerados son:

Grado A

Grado B

Grado C

con el mismo rango dimensional indicado de Ø12–219,1 mm y 1–40 mm.

A106 es particularmente relevante cuando se requieren tuberías de acero al carbono para servicios a temperatura elevada.

Materiales de tubos de acero de baja temperatura

La lista de materiales aprobados también contiene:

 

ASTM A333/ASME SA-333

Grados enumerados:

Grado 1

Grado 6

 

ASTM A334/ASME SA-334

Grados enumerados:

Grado 1

Grado 6

Ambas especificaciones se muestran con:

Ø12–219,1 mm / Espesor 1–40 mm

Su inclusión es importante para proyectos donde la selección de materiales debe tener en cuenta los requisitos de servicio a baja temperatura en lugar de depender únicamente del rendimiento mecánico a temperatura ambiente.

 

Cómo seleccionar el tubo ASTM/ASME adecuado

La gran cantidad de grados en la tabla muestra por qué la selección de materiales debe comenzar con las condiciones de operación en lugar de simplemente elegir un número ASTM familiar.

Un proceso de selección práctico debe considerar:

1. Temperatura de funcionamiento

Determine si el tubo funcionará en condiciones normales, elevadas o de baja temperatura.

2. Presión de diseño

Los requisitos de presión influyen en el material requerido, el espesor de la pared, las dimensiones del tubo y el código de diseño aplicable.

3. Tipo de equipo

Identifique si el tubo está destinado a:

Calderas

Intercambiadores de calor

Condensadores

Tubería de proceso

Tuberías de alta temperatura

Sistemas de baja temperatura

4. Grado del material

Una vez establecidas las condiciones de aplicación y servicio, seleccione el grado de material ASTM/ASME aplicable.

5. Dimensión

La tabla fuente proporciona rangos de dimensiones de referencia, pero el pedido real debe especificar el diámetro exterior y el espesor de pared requeridos.

 

Por qué son importantes los estándares de materiales

Las designaciones de materiales ASTM y ASME no son simplemente nombres de productos.

Establecen un marco para la química de los materiales, las propiedades mecánicas, la fabricación, las pruebas y los requisitos de aceptación. Sin embargo, los requisitos exactos dependen de la especificación y el grado individuales.

Por lo tanto, para la adquisición, es importante indicar la designación completa del material, no sólo una descripción general como "tubo de acero al carbono" o "tubo de acero aleado".

 

Selección de tubos de acero al carbono versus acero aleado

Una distinción simplificada a nivel de proyecto es:

Grupo de materiales	Ejemplos de la lista	Consideración de selección típica
Acero al carbono	A53, A106, A179, A192, A210	Servicio general de tuberías, transferencia de calor y presión.
Acero de baja temperatura	A333, A334	Servicio de baja temperatura
Acero de aleación	A209, A213, A335	Temperatura elevada y servicio térmico exigente

La selección final del material aún debe seguir el código de diseño real, las especificaciones de compra, las condiciones de operación y el estándar aplicable.

 

Lo que los compradores deben confirmar antes de realizar el pedido

Antes de enviar una solicitud de cotización para tubos de acero ASTM o ASME, confirme:

Especificación ASTM/ASME

Grado de material

Diámetro exterior

Grosor de la pared

Longitud

Condición de tratamiento térmico cuando corresponda.

Requisitos de prueba

Requisitos de inspección

Certificación de materiales

Cantidad

Requisitos específicos del proyecto

Esta información le da al proveedor una base técnica clara para la cotización y la producción.

 

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué normas ASTM se enumeran para los tubos de acero aleado?

La lista suministrada incluye A209, A213 y A335 entre las especificaciones de tubos de acero aleado.

2. ¿Qué grados figuran en la norma ASTM A213?

La fuente enumera T2, T11, T12, T22, T23, T91 y T92.

3. ¿Qué normas ASTM se incluyen para el servicio de baja temperatura?

La tabla incluye A333 y A334, con los grados 1 y 6 enumerados.

4. ¿Cuál es el rango de dimensiones que se muestra para la mayoría de los materiales?

Muchas de las especificaciones de acero al carbono y aleado enumeradas se muestran como Ø12–219,1 mm con un espesor de pared de 1–40 mm.