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Normas·8 min de leitura·

ASTM A312: Padrão de Tubo de Aço Inoxidável Sem Costura e Soldado

Resposta Rápida

Quick Answer

ASTM A312 cobre tubos de aço inoxidável austenítico sem costura e com costura reta, destinados a serviço de alta temperatura e corrosão geral. Define requisitos para mais de 25 graus (designados "TP" para produtos tubulares), incluindo os amplamente utilizados TP304, TP304L, TP316 e TP316L, com requisitos químicos, mecânicos e de teste completos.

ASTM A312/A312M é a especificação que rege os tubos de aço inoxidável austenítico nos Estados Unidos e em projetos internacionais que fazem referência aos padrões ASTM. "TP" na designação do grau significa "produto tubular", distinguindo graus de tubo de graus de produtos planos cobertos por A240. O padrão cobre tanto tubos sem costura (sem solda longitudinal) quanto tubos soldados (com ou sem adição de metal de preenchimento).


Escopo

A312 aplica-se a:

  • Tubos sem costura: acabamento a quente ou a frio, espessura completa de parede
  • Tubos soldados: soldados longitudinalmente (costura reta), com ou sem metal de preenchimento
  • Tubos deformados a frio: deformados a frio para melhorar propriedades mecânicas (especialmente anotado para graus dúplex)

O padrão cobre tamanhos nominais de tubo (NPS) de 1/8 polegada a 12 polegadas (DN 6 a DN 300) em espessuras de parede padrão definidas por ASME B36.19M. Tamanhos maiores podem estar disponíveis como itens "especiais", normalmente requerendo acordo complementar.

Não coberto por A312:

  • Conexões soldadas (A403)
  • Flanges e conexões forjadas (A182)
  • Tubo com parede espessa (> Schedule 80S nominal para diâmetros grandes) — pode cair sob A358 ou A376

Cobertura de Graus

Os graus A312 têm prefixo "TP" e cobrem principalmente graus austeníticos. Graus comuns:

Grau A312Número UNSDescrição
TP304S30400Austenítico padrão 18-8
TP304LS30403Baixo carbono, aplicações sensíveis à soldagem
TP304HS30409Alto carbono para temperatura elevada
TP316S31600Portador de Mo, melhor resistência ao cloreto
TP316LS31603316 baixo carbono — mais especificado globalmente
TP316HS31609Alto carbono para resistência à fluência
TP317LS31703Mo mais alto para corrosão agressiva
TP321S32100Estabilizado com Ti, resistente à sensibilização
TP347S34700Estabilizado com Nb
TP347HS34709Alto carbono estabilizado com Nb
TP309SS30908Resistente ao calor com Cr elevado
TP310SS31008Cr elevado/Ni resistente ao calor

Os graus dúplex (por exemplo, S31803, S32205) foram adicionados em revisões posteriores de A312.


Requisitos de Composição Química

Limites de composição para os graus mais frequentemente especificados:

GrauC máxCrNiMo
TP3040.0718.0–20.08.0–11.0
TP304L0.03518.0–20.08.0–13.0
TP3160.0716.0–18.011.0–14.02.0–3.0
TP316L0.03516.0–18.011.0–14.02.0–3.0
TP3210.0817.0–20.09.0–12.0

Ti ≥ 5×C para TP321. Nb ≥ 10×C para TP347. Consulte a edição atual de A312 para limites completos incluindo P, S, Si, Mn.


Requisitos de Propriedades Mecânicas

GrauResistência à Tração mín (MPa)Resistência ao Escoamento 0.2% mín (MPa)Alongamento mín %
TP30451520535
TP304L48517035
TP31651520535
TP316L48517035
TP32151520535
TP34751520535

O alongamento é medido em comprimento de calibre de 2 polegadas para espessura de parede ≥ 5 mm; comprimentos de calibre proporcionais aplicam para tubo de parede fina.


Requisitos Obrigatórios de Teste

A312 requer os seguintes testes em cada lote de material:

Análise Química

  • Uma análise por corrida (análise de panela)
  • A análise de produto pode ser exigida pelo comprador (uma peça por lote)

Teste de Tração

  • Um teste por lote (lote = mesmo grau, corrida, tamanho nominal e condição de tratamento térmico)
  • Corpos de prova usinados do corpo do tubo na direção longitudinal

Teste Hidrostático (ou END)

  • Cada comprimento de tubo deve ser testado hidrostaticamente ou submetido a exame não destrutivo (corrente de Foucault ou ultrassônico), à opção do fabricante
  • Para tubo soldado: a costura de solda deve ser verificada — either por END ou por pressão de teste hidrostático suficiente para estressar a solda

Teste de Achatamento (Tubo Soldado)

  • Três testes de achatamento por lote para tubo soldado para verificar integridade da solda
  • O tubo é comprimido até que a distância entre os pratos iguala uma fração especificada do diâmetro externo (tipicamente 67% de OD)

Sem Costura vs. Soldado: Quando Importa?

Na maioria do serviço de processo corrosivo, tubo sem costura (S) e soldado (W) têm desempenho equivalente, e A312 permite intercambiabilidade a menos que a ordem de compra especifique o contrário. Porém, existem distinções importantes:

AtributoSem CosturaSoldado
Uniformidade da espessura de paredeMelhorAceitável
CustoMais altoMais baixo
Disponibilidade de comprimento longoLimitadaMelhor
Costura de soldaNenhumaUma solda longitudinal
Resistência à fadigaLigeiramente melhorAceitável com boa solda
Requisito de radiografiaNão padrãoOpcional (ver S2)

Para serviço de pressão pulsante (compressores alternativos, bombas), sem costura é frequentemente especificado. Para serviço de processo estático, soldado é generalmente aceitável.


Requisitos Complementares

A312 inclui requisitos complementares opcionais que devem ser invocados na ordem de compra:

CódigoDescrição
S1Pressão de teste hidrostático aumentada
S2Exame radiográfico da costura de solda
S3Exame por penetração líquida
S4Exame ultrassônico
S5Teste de impacto Charpy de entalhe em V
S6Exame por corrente de Foucault

Para tubulação servindo sob serviço de fluido normal ASME B31.3, o acima é opcional. Para serviço de fluido categoria M (altamente tóxico ou vapor de alta pressão), requisitos adicionais aplicam e S2 (radiografia) é frequentemente obrigatório.


Leitura do MTC de A312

Pontos de dados-chave a verificar em um certificado de teste de laminador de A312:

  • Designação de grau (por exemplo, TP316L) e forma (sem costura ou soldado)
  • Número de corrida e número de lote
  • Tamanho nominal de tubo (NPS) e espessura de parede (Schedule)
  • Análise química: todos os elementos dentro dos limites A312
  • Resistência à tração e resistência ao escoamento ≥ mínimos
  • Alongamento ≥ mínimo
  • Método de teste: pressão de teste hidrostático ou método END indicado
  • Para tubo soldado: resultados de teste de achatamento indicados
  • Temperatura de recozimento e condição anotadas
  • Qualquer requisito complementar abordado

Perguntas Frequentes

O que significa TP nas designações de grau ASTM A312?

TP significa "Produto Tubular". Distingue graus de tubo de graus de produtos planos com a mesma composição de liga. Por exemplo, TP316L (tubo por A312) e 316L (placa por A240) têm a mesma composição nominal, mas são governados por diferentes especificações ASTM com diferentes requisitos de teste e dimensionamento.

ASTM A312 TP304L pode ser usado no lugar de TP304?

Na maioria das aplicações, sim. O teor de carbono mais baixo de TP304L (0.035 máx vs 0.07 para TP304) o torna menos susceptível à sensibilização durante a soldagem, portanto é realmente preferido para tubulação soldada. O compromisso é resistência à tração e ao escoamento ligeiramente menor. Confirme com o engenheiro de projeto que a resistência reduzida é aceitável.

Qual é o equivalente ASME de ASTM A312?

O equivalente ASME é SA-312, adotado em BPVC Section II, Part A. Para tubulação de pressão projetada para ASME B31.3, SA-312 deve ser invocado. Para sistemas de tubulação fora da jurisdicção ASME, A312 sozinho é suficiente.

A312 especifica tolerâncias dimensionais?

Sim. As tolerâncias dimensionais para diâmetro externo, espessura de parede, linearidade e comprimento são especificadas em A312 por referência a ASME B36.19M (dimensões de tubo de aço inoxidável). As tolerâncias variam por tamanho e espessura de parede. Sempre verifique que os dados dimensionais no MTC (ou no relatório de dimensões do laminador) estão dentro das tolerâncias ASME B36.19M.

É necessário um relatório de teste hidrostático no MTC de A312?

A312 requer que cada comprimento de tubo seja testado hidrostaticamente ou examinado por END aprovado. O MTC deve indicar qual método foi usado e — se hidrostático — a pressão de teste aplicada. Se a ordem de compra invoca requisito complementar S2 (radiografia) ou S4 (UT), o MTC deve confirmar que esses testes foram realizados.

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