TUBO IN ACCIAIO ASTM A671 EFW

ASTM A671 - Specifiche standard per tubi in acciaio saldati tramite fusione elettrica per temperature atmosferiche e inferiori
 

ASTM A671 è uno standard sviluppato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM International). La presente norma si applica ai tubi di acciaio prodotti dasaldatura per fusione elettrica (EFW)processo, utilizzato principalmente in recipienti a pressione, sistemi di tubazioni e altre applicazioni critiche in ambienti normali e a bassa temperatura.

Ambito di applicazione:
Tubi a pressione, serbatoi di stoccaggio, ecc. utilizzati per servizi a temperatura bassa o normale, comunemente utilizzati nell'industria petrolifera, del gas, chimica e di altro tipo.
La temperatura di esercizio non è solitamente inferiore a -50 gradi F (-45 gradi), a seconda del tipo di acciaio e dei requisiti della prova di impatto.

Diverse categorie di grado (come CL22) sono suddivise in base ai processi di produzione, ai requisiti di ispezione e ai livelli di stress consentiti e hanno requisiti rigorosi sulla qualità della saldatura, test non-distruttivi, ecc.

Specifiche e materiali:
Diametro esterno: maggiore o uguale a 406 mm (16 pollici)
Spessore della parete: maggiore o uguale a 6,4 mm (1/4 pollice)

Gradi dei materiali:
Lo standard comprende diversi gradi di acciaio al carbonio e acciaio bassolegato (come CL15, CL16, CL20, CL22, ecc.) e il numero rappresenta il carico di snervamento minimo (unità: ksi, ovvero migliaia di libbre per pollice quadrato).

Ad esempio: CL20 significa che il carico di snervamento minimo è 20 ksi (circa 138 MPa).

A671 CC60 è un comune acciaio al carbonio con specifici contenuti di carbonio, silicio e manganese. Anche A671 CC65 e CC70 sono comuni acciai al carbonio, mentre A671 CD70 è un acciaio al silicio e manganese. Lo standard A671 copre anche gli acciai al nichel, come A671 CF66 e CF71.

Composizione chimica:

Il tubo in acciaio ASTM A671 è realizzato in lamiera di acciaio di qualità per recipienti a pressione. Gradi diversi hanno requisiti di composizione chimica diversi, ma di solito includono il seguente controllo degli elementi chiave:

Carbonio (C): influenza la resistenza e la saldabilità, solitamente controllati in un intervallo inferiore (come inferiore o uguale allo 0,23%).
Manganese (Mn): migliora la resistenza e la tenacità, intervallo comune 0,79-1,3%.
Silicio (Si): utilizzato per la disossidazione, solitamente 0,13-0,45%.
Zolfo (S) e fosforo (P): strettamente limitati (inferiore o uguale allo 0,035%) per evitare fragilità al caldo e al freddo.

Altri elementi di lega (come Ni, Cr, Mo, V, ecc.): alcuni gradi possono essere aggiunti per migliorare la tenacità alle basse temperature.

Proprietà meccaniche:

I tubi di acciaio conformi allo standard ASTM A671 sono generalmente realizzati in acciaio al carbonio-manganese-silicio con buona resistenza e tenacità. Per gradi di materiale specifici, come "GR.CC 60", "GR" sta per grado, "CC 60" indica il tipo e il grado di resistenza del materiale e "60" può rappresentare il carico di snervamento del materiale, che è approssimativamente equivalente a 415 MPa‌.

Le proprietà meccaniche dei tubi in acciaio ASTM A671 dipendono dal grado (come CC60, Gr.65) e dalla categoria di trattamento termico (come CL22, CL32), tra cui principalmente:

Resistenza allo snervamento (YS): requisito minimo (come maggiore o uguale a 220 MPa o superiore).
Resistenza alla trazione (TS): solitamente 415-555 MPa (come CC60).
Allungamento: Maggiore o uguale al 21% (misura la duttilità del materiale).
Resistenza all'impatto (alcuni gradi devono soddisfare test di impatto a bassa-temperatura, come il test Charpy V-con intaglio a -45 gradi).

Processo di produzione:
La piastra di acciaio viene trasformata in un tubo tondo tramite la formatura a più fasi J (Joggle)-C (Crimp)-O (Open)-E (Expand).
Il tubo in acciaio è saldato mediante il processo di saldatura per fusione elettrica (EFW) e le saldature sono soggette a test radiografici (RT) al 100% o ad altri test non-distruttivi (NDT) per garantirne la qualità.
Il processo di saldatura richiede un controllo rigoroso della corrente, della tensione e della velocità di saldatura per garantire la qualità della saldatura.

Requisiti della prova:
Prova idrostatica: ogni tubo d'acciaio è soggetto a prova di pressione idraulica.
Test non-distruttivi (NDT): le saldature sono soggette a test radiografici o ultrasonici.
Test di impatto (facoltativo): a seconda dei requisiti di temperatura, potrebbe essere necessario un test di impatto Charpy V-.

Differenze rispetto ad altri standard:
Standard simili come ASTM A672 (per tubi saldati per fusione elettrica ad alta-pressione e ad alta-temperatura), mentre ASTM A671 si concentra maggiormente sulle applicazioni a bassa-temperatura.
A differenza degli standard per tubi senza saldatura (come ASTM A106), A671 è un tubo saldato, ma è rigorosamente testato per garantirne la resistenza.

Applicazione comune:
Condotte criogeniche per gas liquefatto (GNL).
Attrezzature per la raffinazione del petrolio
Recipienti a pressione criogenici nell'industria chimica