ASTM A671 vs ASTM A672: Materias primas, rendimiento y aplicaciones

(Comparación de las normas ASTM A671 y ASTM A672 y propiedades de los materiales)

En la industria del acero, ASTM A671 Las normas ASTM A672 y VS son importantes, desarrolladas por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM). Se utilizan principalmente para regular la producción y aplicación de tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica. Comprender las propiedades de los materiales especificadas en estas dos normas es crucial para la selección de tuberías industriales. Este artículo realizará un análisis comparativo detallado de estas dos normas en cuanto a su ámbito de aplicación, clasificación de grados de acero, estándares de láminas de materia prima, diferencias en las características de rendimiento, campos de aplicación y proyectos clave recientes.

Ámbito de aplicación de las normas(ASTM A671 versus ASTM A672)

1. ASTM A671 Estándar

La norma ASTM A671 se aplica a tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica para uso en condiciones atmosféricas y criogénicas. Las tuberías A671, fabricadas con láminas de alta calidad para recipientes a presión con diversas clases de resistencia y composiciones, son aptas para aplicaciones de alta presión, tanto a temperaturas atmosféricas como criogénicas. Nominalmente, la norma se aplica a tuberías con un diámetro exterior de 16 mm (400 pulgadas) o superior, y un espesor de pared de 1 mm (4/6 de pulgada) o superior. Sin embargo, existen otros tamaños disponibles siempre que se cumplan todos los demás requisitos. Las tuberías ASTM A671 son resistentes a bajas temperaturas y altas presiones, lo que las hace especialmente útiles en condiciones que requieren resistencia a ambientes extremadamente fríos o húmedos.

2. Estándar ASTM A672

La norma ASTM A672 se destina principalmente a tuberías de acero soldadas por fusión eléctrica utilizadas en condiciones de media temperatura y alta presión. Las tuberías A672 se fabrican con chapa metálica de alta calidad y están diseñadas para el transporte de fluidos a altas temperaturas y presiones. Son aptas para su uso en entornos de media temperatura (200–350 °C) y alta presión, y cumplen con los estrictos requisitos de rendimiento para tuberías que operan en dichas condiciones. Las tuberías A672 se utilizan ampliamente en sistemas de transporte de fluidos de alta temperatura y alta presión, como las tuberías de vapor en centrales eléctricas.

Clasificación y normas del acero (ASTM A671 versus ASTM A672) para chapas de acero como materia prima

1. Sistema de clasificación de acero ASTM A671 y materias primas

Los grados de acero que cumplen con la norma ASTM A671 se representan mediante una combinación de grado y clase. El grado indica el tipo de chapa, mientras que la clase refleja el tratamiento térmico, la inspección de soldaduras y las pruebas de presión durante el proceso de producción de tuberías. Las chapas utilizadas principalmente como materia prima son ASTM A516 (chapas de acero al carbono para recipientes a presión), ASTM A285 (chapas de acero al carbono de baja y media resistencia para recipientes a presión), ASTM A299 (chapas de acero al carbono-manganeso-silicio de alta resistencia para recipientes a presión) y ASTM A537 (chapas de acero al carbono-manganeso con tratamiento térmico para recipientes a presión).

• Los aceros básicos de baja temperatura, como A671CC60, A671GRCC60 y ASTM A671CC60, se fabrican a partir de láminas de acero A285GR.C con un contenido de carbono ≤0.25 %. Su tenacidad a baja temperatura se mejora mediante la adición de trazas de níquel (0.3-0.6 %), lo que los hace adecuados para entornos de baja temperatura y alta presión, en torno a -30 °C.
• Los aceros de alta tenacidad, como ASTM A671 CC65, A671 CC65 Cl22 y ASTM A671 CC65 Cl22, se fabrican a partir de chapas de acero A537 Cl.2 tras la normalización. Presentan un contenido de fósforo y azufre ≤0.03 %, con una inspección radiográfica completa de las soldaduras. La energía de impacto a una temperatura de -100 °C es ≥45 J, lo que los hace adecuados para condiciones de temperatura ultrabaja (p. ej., para el transporte de GNL).
• El acero de alta resistencia A671CC70, fabricado a partir de láminas de acero A299, presenta un límite elástico superior a 480 MPa y buena tenacidad a bajas temperaturas. Es adecuado para situaciones que requieren resistencia a presiones externas extremadamente altas a bajas temperaturas (p. ej., tuberías para equipos criogénicos).
• Los grados de acero ordinarios de baja temperatura también incluyen modelos derivados basados en acero A516 Gr.60, que son adecuados para tuberías ordinarias de baja temperatura y alta presión a -29 °C y tienen una mejor eficiencia económica que los grados de acero que contienen níquel.

2. Sistema de clasificación de acero ASTM A672 y materias primas

Los grados de acero según la norma ASTM A672 se denominan "material + grado". Las materias primas utilizadas principalmente son ASTM A285 (chapas de acero al carbono de baja y media resistencia para recipientes a presión), ASTM A515 (chapas de acero al carbono para recipientes a presión de temperatura media), ASTM A516 (chapas de acero al carbono para recipientes a presión) y ASTM A537 (chapas de acero al carbono-manganeso con tratamiento térmico para recipientes a presión).

• Los grados básicos de acero, como A672 B60, A672 GRB60 y ASTM A672 GRB60, se fabrican a partir de láminas de acero A515 Gr.60 con un contenido de carbono ≤0.27 %, un contenido de manganeso de 1.0 % a 1.3 % y una resistencia a la tracción de 485 a 620 MPa. Son adecuados para tuberías de media temperatura y alta presión a 200-300 °C.
• Los aceros resistentes al calor, como el A672 C60 CL22, el ASTM A672 C65 CL22 y el A672 C65 CL22, se fabrican a partir de chapas de acero A516 Gr.70 tras su normalización (CL22). Su resistencia al calor se mejora optimizando la relación manganeso-silicio, lo que los hace adecuados para entornos de alta temperatura y alta presión superiores a 300 °C (p. ej., para tuberías de vapor en centrales eléctricas).
• Los aceros de ultraalta presión, como el A672C70 y el ASTM A672GRC60, se fabrican a partir de chapas de acero A537Cl.1. Tras el temple y revenido, su límite elástico supera los 450 MPa y la retención de resistencia a 400 °C supera el 80 %. Son adecuados para sistemas de tuberías de ultraalta presión.
• Las chapas de acero A285 Gr.B se utilizan como un grado de acero económico, adecuado para condiciones de temperatura media (≤250 ℃) y baja presión, con un coste entre un 10 y un 15 % inferior al de la serie A515.

Comparación de las diferencias de rendimiento (ASTM A671 versus ASTM A672)

Básicamente, las diferencias de rendimiento entre ellos se deben a diferencias en la composición de la aleación y en los procesos de tratamiento térmico, específicamente:

1. Soldabilidad y propiedades mecánicas

• ASTM A671: La resistencia a la tracción es de aproximadamente 485-620 MPa y el límite elástico es de aproximadamente 345-415 MPa. Todos los tipos de acero (p. ej., A671 Gr CC60 y A671 CBD60) requieren buena soldabilidad y pueden soldarse mediante soldadura por arco, soldadura con protección de gas y otros métodos. No se requiere ningún tratamiento térmico complejo después de la soldadura para mantener la tenacidad a baja temperatura.
• ASTM A672: La resistencia a la tracción (550-700 MPa) y el límite elástico (380-480 MPa) de las tuberías de grado A672 (p. ej., A672 B60 y ASTM A672) son significativamente superiores a los de las tuberías A671. Se requiere precalentamiento (150-200 °C) y un tratamiento de alivio de tensiones posterior a la soldadura para prevenir el agrietamiento y adaptarse a las cargas mecánicas a alta presión y temperatura.

2. Resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión

• ASTM A671: Modelos como ASTM A671 CC60 y A671 CC65 Cl₂₂ controlan el contenido de fósforo y azufre (≤22 %) y añaden níquel. La energía de impacto Charpy a -0.03 °C es ≥45 J, con excelente resistencia a la intemperie. Pueden utilizarse durante largos periodos en condiciones extremas de frío y humedad (p. ej., oleoductos en yacimientos petrolíferos del norte).
• Los modelos ASTM A672: A672 C60 Cl22, ASTM A672 Gr C60 y otros mejoran la estabilidad a alta temperatura mediante la aleación con cromo y molibdeno. Su índice de retención de resistencia a 350 °C es superior al 85 %, pero su resistencia a la corrosión a baja temperatura es relativamente baja, lo que los hace adecuados para entornos secos y de alta temperatura (p. ej., tuberías de vapor de alta temperatura en plantas químicas).

Campos de aplicación y proyectos clave recientes

1. ASTM A671 Estándar: Aplicaciones y proyectos de acero

• Sector energético: El tramo norte del Gasoducto de la Ruta Oriental China-Rusia (cuya puesta en servicio está prevista para 2023) utiliza tuberías ASTM A671 (p. ej., A671 CC60). Este tramo atraviesa regiones frías como Heilongjiang y Mongolia Interior, donde la temperatura mínima alcanza los -40 °C. El gasoducto utiliza acero A671 CC65 Cl22, que garantiza la seguridad del transporte de gas natural en invierno gracias a su excelente resistencia a bajas temperaturas.
• Industria química: El proyecto de tanque de almacenamiento de GNL en Xinjiang (cuya finalización está prevista para 2024) utiliza A671CC65CL22 como tubería de conexión entre el tanque de almacenamiento y la bomba de transferencia, lo que permite el funcionamiento a temperaturas ultrabajas con cero fugas a -162 °C.
• Ingeniería municipal: Las tuberías de calefacción utilizadas en los Juegos Olímpicos de Invierno de Pekín (puestas en funcionamiento en 2022) están hechas de material A671GRCC60, que no se agrietó en condiciones climáticas extremas de -25 °C, lo que garantiza una calefacción estable en las instalaciones.

2. Norma ASTM A672: Aplicaciones y proyectos de acero

• Sector energético: En la central eléctrica de carbón de Thar, en Pakistán (generación de energía en 2023), se utiliza acero ASTM A672 GR B60 como tubería de vapor de alta temperatura (380 °C, 12 MPa) de la caldera, que ha resistido pruebas a largo plazo en condiciones desérticas de alta temperatura.
• Industria química: El proyecto de integración química y refinación de 40 millones de toneladas/año de Zhejiang Petrochemical (cuya puesta en marcha está prevista para 2024) utiliza acero A672C65CL22 como tubería de alimentación de reacción de alta presión (320 °C, 18 MPa) de la unidad de hidrocraqueo para cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión en condiciones de alta temperatura y presión.
• Extracción de petróleo y gas: El oleoducto del yacimiento de gas de Jubail en Arabia Saudita (cuya finalización está prevista para 2023) utiliza un oleoducto ASTM A672 C70 para su colocación en aguas profundas (260 °C, 22 MPa), que puede adaptarse a condiciones de temperatura y presión extremadamente altas en el desierto.

La serie ASTM A671 (p. ej., A671 CC60, ASTM A671 CC65) se caracteriza por su resistencia a bajas temperaturas y a la corrosión. La chapa de acero utilizada como materia prima está diseñada para operar a bajas temperaturas y es adecuada para tuberías de alta presión en condiciones de baja temperatura y alta humedad. La serie ASTM A672 (p. ej., A672 B60, ASTM A672 GRC60) se caracteriza por su resistencia a altas temperaturas y resistencia. La materia prima utilizada es chapa de acero aleado resistente al calor, apta para operar en condiciones de media, alta temperatura y alta presión.

La elección debe realizarse según las condiciones operativas reales: ASTM A671 es preferible para condiciones de baja temperatura y humedad, mientras que ASTM A672 es preferible para condiciones de alta temperatura, alta presión y sequedad. Desde la perspectiva de proyectos clave recientes, ambos materiales desempeñan un papel fundamental en proyectos clave en las industrias energética y química, entre otras, y sus diferencias de rendimiento también determinan el ámbito de aplicación.

LONGMA produce y almacena una gama completa de ASTM A671 & Tubos de acero ASTM A672 EFWSe pueden utilizar tubos de acero de pared gruesa, soldados o sin costura, para mecanizado. Exportamos decenas de miles de toneladas de estos tubos de acero cada año a la UE, el Reino Unido, Tailandia, Singapur, Australia, Nueva Zelanda, Irán, Perú y Chile. Si desea importar... Tubos de acero ASTM A671 CC60 CC65 CC70, ASTM A672 C60 C65 C70 EFW/LSAW de alta calidad, ven a LONGMA.

• Grado: CA55, CB60, CB65, CB70, CC60, CC65, CC70
• Clase: 10, 11, 12, 20, 22, 50, 60, 70
• Diámetro exterior: 406.4-1422 mm (16 ″ -56 ″)
• Grosor de la pared: 7.92-50.8 mm (0.312 ″ – 2 ″)
• Longitud: 3-12.5 metros

Correo electrónico: info@ilongma.com

Referencia:

Artículo:

1. Aplicaciones típicas de las tuberías de acero ASTM A671 en proyectos de infraestructura multinacionales
2. Casos de ingeniería de la norma ASTM A672 en proyectos de generación de energía a gas natural y energía térmica
3. Análisis del proceso de fabricación y procedimientos de inspección de tubos de acero ASTM A672
4. Análisis comparativo de ASTM A671 y normas como API 5L y ASTM A106

Estándar:

1. ASTM A671/A671M-16a: tubos de acero soldados por fusión eléctrica (EFW) diseñados para temperaturas atmosféricas y más bajas