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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 A312 | Número UNS | Descrição |
|---|---|---|
| TP304 | S30400 | Austenítico padrão 18-8 |
| TP304L | S30403 | Baixo carbono, aplicações sensíveis à soldagem |
| TP304H | S30409 | Alto carbono para temperatura elevada |
| TP316 | S31600 | Portador de Mo, melhor resistência ao cloreto |
| TP316L | S31603 | 316 baixo carbono — mais especificado globalmente |
| TP316H | S31609 | Alto carbono para resistência à fluência |
| TP317L | S31703 | Mo mais alto para corrosão agressiva |
| TP321 | S32100 | Estabilizado com Ti, resistente à sensibilização |
| TP347 | S34700 | Estabilizado com Nb |
| TP347H | S34709 | Alto carbono estabilizado com Nb |
| TP309S | S30908 | Resistente ao calor com Cr elevado |
| TP310S | S31008 | Cr 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:
| Grau | C máx | Cr | Ni | Mo |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 0.07 | 18.0–20.0 | 8.0–11.0 | — |
| TP304L | 0.035 | 18.0–20.0 | 8.0–13.0 | — |
| TP316 | 0.07 | 16.0–18.0 | 11.0–14.0 | 2.0–3.0 |
| TP316L | 0.035 | 16.0–18.0 | 11.0–14.0 | 2.0–3.0 |
| TP321 | 0.08 | 17.0–20.0 | 9.0–12.0 | — |
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
| Grau | Resistência à Tração mín (MPa) | Resistência ao Escoamento 0.2% mín (MPa) | Alongamento mín % |
|---|---|---|---|
| TP304 | 515 | 205 | 35 |
| TP304L | 485 | 170 | 35 |
| TP316 | 515 | 205 | 35 |
| TP316L | 485 | 170 | 35 |
| TP321 | 515 | 205 | 35 |
| TP347 | 515 | 205 | 35 |
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:
| Atributo | Sem Costura | Soldado |
|---|---|---|
| Uniformidade da espessura de parede | Melhor | Aceitável |
| Custo | Mais alto | Mais baixo |
| Disponibilidade de comprimento longo | Limitada | Melhor |
| Costura de solda | Nenhuma | Uma solda longitudinal |
| Resistência à fadiga | Ligeiramente melhor | Aceitável com boa solda |
| Requisito de radiografia | Não padrão | Opcional (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:
| Código | Descrição |
|---|---|
| S1 | Pressão de teste hidrostático aumentada |
| S2 | Exame radiográfico da costura de solda |
| S3 | Exame por penetração líquida |
| S4 | Exame ultrassônico |
| S5 | Teste de impacto Charpy de entalhe em V |
| S6 | Exame 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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