Tubi saldati a fusione elettrica in acciaio ASTM A671 per basse temperature

I tubi saldati a fusione elettrica in acciaio ASTM A671 sono fabbricati da piastre in acciaio al carbonio o in lega di qualità per recipienti a pressione con aggiunta di metallo d'apporto durante la saldatura. Sono progettati principalmente per sistemi di tubazioni ad alta pressione che operano a temperature atmosferiche e inferiori.

Il grado ASTM A671 identifica la piastra per recipienti a pressione utilizzata per la produzione del tubo, mentre il numero di classe definisce il trattamento termico richiesto del tubo, l'esame radiografico e la condizione di prova di pressione. I gradi comuni di acciaio al carbonio includono CB60, CB65, CB70, CC60, CC65 e CC70. Per le tubazioni a pressione a bassa temperatura, la serie CC a grana fine prodotta da piastre ASTM A516/A516M è frequentemente specificata.

ASTM A671 copre nominalmente tubi con un diametro esterno di 400 mm o superiore e uno spessore di parete di 6 mm o maggiore. Possono essere forniti anche altri dimensioni quando vengono soddisfatti tutti i requisiti applicabili della specifica.

Specifiche

Caratteristiche principali

Grado e classe sono definiti separatamente

ASTM A671 non utilizza il grado da solo per definire la condizione del tubo finito.

Ad esempio:

ASTM A671 CC60 Classe 22

CC60 identifica il tubo fabbricato da piastra in acciaio al carbonio a grana fine ucciso ASTM A516/A516M Grado 60.

Classe 22 significa:

• Il tubo viene distensato dopo la saldatura.

• Le saldature vengono esaminate radiograficamente.

• Il tubo viene sottoposto a prova di pressione.

Questa identificazione grado-più-classe è importante quando si specificano tubi per sistemi a pressione perché due tubi dello stesso grado possono avere condizioni di trattamento termico e ispezione diverse.

Geometria controllata di grande diametro

ASTM A671 stabilisce limiti dimensionali appropriati per tubi a pressione fabbricati:

• Tolleranza diametro esterno: ±0,5%

• Ovalizzazione massima: 1%

• Deviazione di allineamento: massimo 3 mm su 3 m

• Spessore minimo della parete: non inferiore di oltre 0,3 mm allo spessore nominale

• Tolleranza lunghezza non lavorata: -0 / +13 mm

Questi controlli sono particolarmente importanti per la saldatura in cantiere di grande diametro, l'allineamento delle flange, la fabbricazione di spool e la preparazione dei giunti circonferenziali.

Classi definite per saldatura e prova di pressione

ASTM A671 fornisce classi di produzione multiple in modo che l'ispezione possa essere adattata ai requisiti del progetto.

Sono disponibili classi aggiuntive di trattamento termico per precipitazione per gradi di lega applicabili.

I nostri vantaggi

1. Come si può confermare la corretta classe ASTM A671 prima della produzione?

Un rischio comune di approvvigionamento è specificare solo “ASTM A671 CC60” senza definire la classe richiesta. Il grado da solo identifica la piastra di base ma non definisce completamente il trattamento termico, la radiografia o la prova di pressione.

Prima della produzione, la descrizione del materiale può quindi essere confermata in un formato completo come:

ASTM A671/A671M CC60 Classe 22

Il percorso di produzione può quindi essere abbinato direttamente all'ordine:

Piastra per recipienti a pressione → formatura → saldatura EFW → distensione → esame radiografico → prova di pressione → ispezione dimensionale.

Ciò riduce l'ambiguità tra l'ordine di acquisto, il percorso di produzione, il piano di ispezione e la documentazione del materiale.

2. Come viene controllata l'integrità della saldatura per il servizio a pressione?

Per i progetti che richiedono un esame verificato della saldatura, le classi 11/12, 21/22, 31/32, 41/42 e 51/52 includono requisiti di esame radiografico secondo ASTM A671.

Dove viene ordinata la corrispondente classe sottoposta a prova di pressione, ogni lotto di produzione può anche essere documentato con i relativi registri di prova di pressione.

La documentazione di ispezione disponibile può includere:

• Tracciabilità del numero di lotto del materiale

• Certificati del materiale della piastra

• Identificazione della procedura di saldatura

• Registri dell'esame radiografico

• Registri delle prove di pressione

• Rapporti di prova meccanica

• Rapporti di ispezione dimensionale

• Certificato di ispezione finale del materiale

Possono essere incorporati test NDT o di impatto supplementari quando richiesto dalla specifica del progetto.

3. Come vengono controllati i tubi di grande diametro per l'adattamento in cantiere?

I tubi EFW di grandi dimensioni richiedono più del controllo nominale del diametro esterno e dello spessore della parete. L'ovalizzazione e l'allineamento longitudinale influiscono direttamente sulla preparazione della saldatura circonferenziale in cantiere.

I tubi finiti vengono quindi controllati rispetto ai limiti dimensionali ASTM A671, tra cui:

• Diametro esterno: ±0,5%

• Ovalizzazione: ≤1%

• Allineamento: ≤3 mm su 3 m

• Spessore minimo della parete: non inferiore di oltre 0,3 mm allo spessore nominale

Per i progetti di fabbricazione, punti di ispezione dimensionali aggiuntivi come diametro dell'estremità, squadratura dell'estremità, geometria della smussatura, circonferenza e lunghezza del tubo possono essere inclusi nel piano di ispezione.

Standard di esecuzione

I gradi ASTM, EN, JIS, GOST e GB non devono essere considerati automaticamente intercambiabili. La sostituzione deve essere confermata rispetto alla composizione chimica, alla resistenza meccanica, alla temperatura di prova di impatto, al processo di saldatura, al trattamento termico, ai requisiti di ispezione e al codice di progettazione della pressione applicabile.

Applicazione

Collettore di trasferimento di gas naturale a bassa temperatura per terminali GNL

I tubi EFW ASTM A671 CC60 o CC65 possono essere specificati per collettori di trasferimento di gas naturale a bassa temperatura di grande diametro presso impianti di movimentazione GNL quando il grado, la classe, i requisiti di prova di impatto, la temperatura di progettazione e il codice di tubazioni applicabile sono verificati dall'ingegnere di progetto.

Per questa applicazione, la Classe 22 o la Classe 32 sono comunemente considerate dove il trattamento termico post-saldatura o la normalizzazione, l'esame radiografico della saldatura e la prova di pressione sono richiesti dalla specifica del progetto.

La selezione esatta del materiale deve basarsi sulla temperatura minima del metallo di progetto e sulle prestazioni di impatto Charpy richieste piuttosto che sulla sola resistenza del tubo.

Composizione chimica

I seguenti valori mostrano i requisiti rappresentativi della chimica delle piastre ASTM utilizzati per produrre cinque gradi comuni di tubi in acciaio al carbonio ASTM A671.

I valori si basano sull'analisi del calore. I limiti di carbonio mostrati di seguito si applicano alle piastre A515 fino a 25 mm di spessore e alle piastre A516 fino a 12,5 mm di spessore. I limiti di carbonio aumentano per determinati spessori di piastra maggiori; pertanto, lo spessore di piastra applicabile deve sempre essere verificato rispetto al requisito ASTM A515/A515M o ASTM A516/A516M corrispondente.

Proprietà meccaniche

Il grado del tubo ASTM A671 deriva il suo livello di resistenza del metallo di base dalla specifica corrispondente della piastra per recipienti a pressione.