Risposta Rapida
Quick Answer
ASTM A53 copre i tubi in acciaio saldati e senza saldatura verniciati a nero e zincati a caldo per applicazioni meccaniche e di pressione. ASTM A106 copre tubi in acciaio al carbonio senza saldatura per servizio ad alta temperatura. Entrambi hanno i Gradi A e B (A106 ha anche il Grado C). A106 Grado B è il tubo in acciaio al carbonio più specificato per i tubi di processo; A53 comprende tipi ERW e saldati a fornace, rendendolo inadatto per i servizi ad altissima temperatura dove A106 domina.
ASTM A53/A53M e ASTM A106/A106M sono i due standard per tubi in acciaio al carbonio più frequentemente citati nelle applicazioni di impianti di processo e strutturali. A53 è stato originariamente uno standard generale per tubi che copre sia i tubi saldati che senza saldatura; A106 è stato sviluppato specificamente per il servizio di pressione ad alta temperatura che richiede la costruzione senza saldatura. Insieme coprono la maggior parte dei tubi in acciaio al carbonio nelle raffinerie, nelle centrali elettriche, nei sistemi HVAC e nelle sezioni vuote strutturali.
Ambito e Applicabilità
Ambito ASTM A53
- Copre tubi in acciaio senza saldatura e saldati (ERW e saldati a fornace) verniciati a nero e zincati a caldo
- Dimensioni: NPS ⅛ a NPS 26 (OD da 10.3 mm a 660 mm)
- Destinato a: applicazioni meccaniche e di pressione, vapore, acqua, gas e servizi d'aria
- Tipi: Type F (saldati a fornace), Type E (saldati per resistenza elettrica ERW), Type S (senza saldatura)
Ambito ASTM A106
- Copre solo tubi senza saldatura in acciaio al carbonio — nessuna forma saldata
- Dimensioni: NPS ⅛ a NPS 48 (OD da 10.3 mm a 1219 mm)
- Destinato a: servizio ad alta temperatura nei sistemi di tubi delle raffinerie petrolifere e delle centrali elettriche
- Gradi: A, B e C (il Grado B è la specifica dominante)
Copertura dei Gradi
| Standard | Grado | Tipo/Forma | Applicazione Principale |
|---|---|---|---|
| A53 | A | Type E (ERW), Type S (SMLS), Type F | Vapore a bassa pressione, HVAC, strutturale |
| A53 | B | Type E (ERW), Type S (SMLS) | Tubi di pressione generale |
| A106 | A | Solo senza saldatura | Tubi di moderata temperatura |
| A106 | B | Solo senza saldatura | Tubi di processo ad alta temperatura (più comune) |
| A106 | C | Solo senza saldatura | Applicazione di tubo in acciaio al carbonio ad altissima resistenza |
Requisiti di Composizione Chimica
ASTM A53 — Composizione Chimica (% in peso, analisi di siviera)
| Elemento | Grado A | Grado B |
|---|---|---|
| C massimo | 0.25 | 0.30 |
| Mn | 0.95 massimo | 0.30–1.06 |
| P massimo | 0.05 | 0.05 |
| S massimo | 0.045 | 0.045 |
| Si minimo | — | — |
| Cu massimo | 0.40 | 0.40 |
| Ni massimo | 0.40 | 0.40 |
| Cr massimo | 0.40 | 0.40 |
| Mo massimo | 0.15 | 0.15 |
| V massimo | 0.08 | 0.08 |
Per i tubi Type E (ERW) e Type S (SMLS), i limiti di cui sopra si applicano. Type F (saldati a fornace) è limitato solo al Grado A e non è adatto per applicazioni di pressione sopra i 175 °C.
ASTM A106 — Composizione Chimica (% in peso, analisi di siviera)
| Elemento | Grado A | Grado B | Grado C |
|---|---|---|---|
| C massimo | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
| Mn | 0.27–0.93 | 0.29–1.06 | 0.29–1.06 |
| P massimo | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| S massimo | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Si minimo | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| Cu massimo | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Ni massimo | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Cr massimo | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Mo massimo | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| V massimo | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
Differenza chimica principale tra A53 e A106:
- A106 specifica un minimo di silicio dello 0.10% per garantire una disossidazione adeguata per la produzione senza saldatura e il servizio ad alta temperatura
- A106 ha limiti inferiori di P e S (massimo 0.035 ciascuno) rispetto ad A53 (P 0.05, S 0.045 massimo)
- A106 specifica un minimo di Mn basato sul contenuto di carbonio (minore è il C, minore è il pavimento di Mn)
Proprietà Meccaniche
ASTM A53 — Proprietà Meccaniche
| Proprietà | Grado A | Grado B |
|---|---|---|
| Resistenza a trazione minima MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) |
| Resistenza allo snervamento minima MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) |
| Allungamento in 50 mm minimo % (longitudinale) | 35 | 30 |
| Prova di piegamento | Richiesta (Type E e S) | Richiesta |
| Prova di appiattimento | Richiesta (Type E e S) | Richiesta |
I tubi Type F (saldati a fornace) non hanno requisito di prova di trazione; invece la prova di appiattimento è obbligatoria. Type F è solo Grado A.
ASTM A106 — Proprietà Meccaniche
| Proprietà | Grado A | Grado B | Grado C |
|---|---|---|---|
| Resistenza a trazione minima MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) | 485 (70) |
| Resistenza allo snervamento minima MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) | 275 (40) |
| Allungamento in 50 mm minimo % (longitudinale) | 35 | 30 | 30 |
| Allungamento in 50 mm minimo % (trasversale) | 25 | 16.5 | 16.5 |
A106 utilizza un allungamento minimo basato su formula: elongation% = 625,000 / UTS (psi) per campioni longitudinali, con valori di pavimento come indicato sopra.
Requisiti di Prova Idrostatica
Entrambi gli standard richiedono che ogni lunghezza di tubo sia sottoposta a prova idrostatica presso la fabbrica.
Pressione di Prova Idrostatica ASTM A53
La pressione di prova è calcolata utilizzando la formula:
P = 2St / D
Dove:
- P = pressione di prova idrostatica (psi)
- S = sforzo di fibra consentito = 60% dello YS minimo specificato
- t = spessore di parete specificato (in.)
- D = diametro esterno specificato (in.)
Pressione di prova massima: 2500 psi (17.2 MPa) per NPS ≤ 3; dipendente dalla planimetria per taglie più grandi.
Pressione di Prova Idrostatica ASTM A106
Si applica la stessa formula: P = 2St / D, con S = 60% della resistenza allo snervamento minimo per il Grado B = 144 MPa (21,000 psi). L'acquirente può rinunciare alla prova idrostatica e sostituire la prova elettrica non distruttiva (NDET) — in genere ispezione elettromagnetica — specificando il requisito supplementare appropriato.
Equivalenti ASME
| Standard ASTM | Grado | Equivalente ASME | Sezione Codice ASME |
|---|---|---|---|
| A53 Type E, Gr A | — | SA-53 Type E, Gr A | Sec II Part A |
| A53 Type E, Gr B | — | SA-53 Type E, Gr B | Sec II Part A |
| A53 Type S, Gr A | — | SA-53 Type S, Gr A | Sec II Part A |
| A53 Type S, Gr B | — | SA-53 Type S, Gr B | Sec II Part A |
| A106 Gr A | — | SA-106 Gr A | Sec II Part A |
| A106 Gr B | — | SA-106 Gr B | Sec II Part A |
| A106 Gr C | — | SA-106 Gr C | Sec II Part A |
SA-53 e SA-106 sono adottati in ASME BPVC Section II Part A senza cambiamenti tecnici. Per i sistemi di tubi progettati secondo ASME B31.3 (Tubi di Processo) o B31.1 (Tubi di Potenza), la designazione SA- è richiesta per la conformità del codice.
Limiti di Servizio di Temperatura
ASTM A53 (SA-53) — Tabella dello Sforzo Consentito (ASME B31.3)
| Temperatura °C | Grado A SMLS MPa | Grado B SMLS MPa | Grado B ERW MPa |
|---|---|---|---|
| −29 a 38 | 103 | 103 | 103 |
| 100 | 103 | 103 | 96.5 |
| 150 | 103 | 103 | 96.5 |
| 200 | 103 | 103 | 96.5 |
| 260 | 96.5 | 96.5 | 89.6 |
| 315 | 93.1 | 93.1 | — |
| 370 | 82.7 | 82.7 | — |
I tubi Type E (ERW) hanno un fattore di efficienza del giunto saldato di 0.85 secondo ASME B31.3, riducendo lo sforzo consentito. A temperature elevate, ERW non è elencato al di sopra di 315 °C.
ASTM A106 (SA-106) — Tabella dello Sforzo Consentito (ASME B31.3)
| Temperatura °C | Grado A MPa | Grado B MPa | Grado C MPa |
|---|---|---|---|
| −29 a 38 | 103 | 103 | 117 |
| 100 | 103 | 103 | 117 |
| 200 | 103 | 103 | 117 |
| 260 | 96.5 | 103 | 110 |
| 315 | 93.1 | 96.5 | 107 |
| 370 | 82.7 | 82.7 | 96.5 |
| 425 | 68.9 | 68.9 | 75.8 |
| 455 | 55.2 | 55.2 | 62.1 |
| 480 | — | — | — |
A106 Grado B è tipicamente utilizzato fino a un massimo di circa 425–455 °C nel servizio di vapore e idrocarburi. Al di sopra di 480 °C, l'acciaio legato (ad es. A335 P11, P22) è richiesto.
Equivalenti tra Standard
| ASTM | Grado | EN 10216-1 / EN 10217-1 | JIS G3454/G3455 | IS 1239 / IS 3589 |
|---|---|---|---|---|
| A53 Gr A | Type S/E | P195TR2 (approssimativamente) | STPG370 | Classe media (approssimativamente) |
| A53 Gr B | Type S/E | P235TR2 | STPG410 | IS 3589 Gr410 |
| A106 Gr A | Senza saldatura | P235GH (EN 10216-2) | STPT370 | — |
| A106 Gr B | Senza saldatura | P265GH / P235TR2 (EN 10216-1) | STPT410 | IS 3589 Gr410 (approssimativamente) |
| A106 Gr C | Senza saldatura | P310GH (approssimativamente) | STPT480 | — |
EN 10216-1 copre i tubi d'acciaio senza saldatura per scopi di pressione a temperature ambiente e elevate. P235TR2 (equivalente A53 Gr B) e P265GH (equivalente A106 Gr B) sono i gradi EN più riferiti per la sostituzione dei tubi in acciaio al carbonio.
Elenco di Controllo Verifica Certificato di Prova
Quando si verifica un certificato di prova di fabbrica per i tubi A53 o A106, confermare:
- La designazione dello standard, il grado e il tipo (per A53: Type E, S o F) corrispondono all'ordine di acquisto
- Il numero di heat è tracciabile alle marcature dei tubi
- Il carbonio è conforme al massimo del grado (notare che A106 ha limiti P e S inferiori rispetto ad A53)
- Silicio ≥ 0.10% segnalato per A106 (un minimo obbligatorio — l'assenza di Si su un MTC A106 è una carenza)
- La resistenza allo snervamento e la resistenza a trazione soddisfano i minimi del grado
- L'allungamento soddisfa il minimo specificato della lunghezza di calibrazione
- Prova idrostatica: pressione di prova e risultato di successo/fallimento registrati (o NDET se sostituito per accordo)
- Per servizio ad alta temperatura: confermare che è stato specificato A106 (senza saldatura), non A53 Type E (ERW)
- Applicazioni ASME: la designazione SA-53 o SA-106 è dichiarata, non solo la designazione ASTM A-
Domande Frequenti
Quale è la differenza principale tra ASTM A53 e ASTM A106?
Le differenze chiave sono: (1) A106 è solo senza saldatura; A53 include tubi ERW e saldati a fornace. (2) A106 è specificato per il servizio ad alta temperatura e ha un minimo di silicio dello 0.10%; A53 non obbliga un minimo Si. (3) A106 ha limiti di fosforo e zolfo inferiori (massimo 0.035) rispetto ad A53 (P 0.05, S 0.045). Per qualsiasi servizio di pressione a temperatura elevata al di sopra di circa 200 °C, il senza saldatura A106 Grado B è preferito ed è richiesto dalla maggior parte dei codici di tubi.
L'ASTM A53 Grado B ERW può essere utilizzato per il servizio ad alta temperatura?
A53 Grado B ERW può essere utilizzato fino a circa 315 °C secondo ASME B31.3, ma con uno sforzo consentito ridotto a causa del fattore di efficienza del giunto saldato di 0.85 applicato ai tubi ERW. Per temperature superiori a 315 °C o dove è richiesta l'efficienza del giunto completo, dovrebbe essere specificato il senza saldatura A106 Grado B. A53 Type F (saldati a fornace) è generalmente limitato alle applicazioni a temperatura ambiente e non sottoposte a pressione.
SA-106 Grado B è lo stesso di ASTM A106 Grado B?
Sì. ASME SA-106 Grado B adotta ASTM A106 Grado B nel Codice ASME dei Recipienti a Pressione e delle Caldaie Sezione II Parte A senza cambiamenti tecnici. Per i sistemi di tubi costruiti secondo ASME B31.1 o B31.3, l'ordine di acquisto deve specificare SA-106, non A106, per soddisfare i requisiti di tracciabilità dei materiali del codice.
Qual è l'equivalente EN di ASTM A106 Grado B?
L'equivalente EN più vicino è P265GH per EN 10216-2 (tubi d'acciaio senza saldatura per scopi di pressione a temperature elevate) o P235TR2 per EN 10216-1 (per applicazioni a temperatura ambiente). P265GH ha una resistenza allo snervamento minima di 265 MPa e viene utilizzato nei tubi di caldaia e negli scambiatori di calore, rendendolo la corrispondenza più prossima a A106 Gr B per i tubi a temperatura elevata.
ASTM A53 copre i tubi zincati?
Sì. ASTM A53 copre sia i tubi verniciati a nero (non rivestiti) che zincati a caldo. I requisiti di zincatura sono specificati nello standard e includono il peso e gli assaggi di aderenza del rivestimento di zinco. I tubi A53 zincati sono comunemente utilizzati negli impianti di estinzione incendi, negli approvvigionamenti idrici e nei sistemi di distribuzione del gas.
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