ASTM A213/A213M: especificación estándar para tubos de intercambiadores de calor, sobrecalentadores y calderas de acero-de aleaciones ferríticas y austeníticas sin costura-

Tipos de materiales
ASTM A213 cubre dos categorías principales de tubos de acero aleado:

Estos materiales están diseñados para mantener la resistencia y resistir la oxidación, la incrustación y la fluencia a temperaturas superiores a 1000 grados F (540 grados).

Proceso de fabricación

Solo sin costuras: los tubos se producen sin costura de soldadura, lo que garantiza la integridad estructural bajo tensión térmica y mecánica cíclica.

Acabado-en caliente o-estirado en frío:

Acabado-en caliente: para diámetros más grandes y paredes más gruesas

Estirado-en frío: para mejorar la precisión dimensional, el acabado superficial y la resistencia

Tratamiento térmico:

Grados ferríticos: Deben normalizarse y templarse (o recocerse para los grados austeníticos)

Grados austeníticos: Deben recocerse en solución y enfriarse (templados) rápidamente para evitar la sensibilización y la precipitación de carburos.

Grados y clasificaciones comunes

ASTM A213 define numerosos grados, cada uno designado por un prefijo que indica el tipo:

Aceros aleados ferríticos (serie T-)

T5: 5 % Cr - 0.5 % mes

T9: 9 % Cr - 1 % mes

T11: 1,25 % Cr - 0.5 % mes

T22: 2,25 % Cr - 1 % mes

T91: 9% Cr - 1% Mo - V - Nb (alta-resistencia, resistente a la fluencia-)

Aceros inoxidables austeníticos (serie TP-)

TP304/TP304H: 18 % Cr - 8 % Ni (H=alto contenido de carbono para resistencia a la fluencia)

TP316/TP316H: 16 % Cr - 12 % Ni - 2 % Mo (resistencia a la corrosión mejorada)

TP321: 18% Cr - 10% Ni + Ti (estabilizado contra la sensibilización)

TP347: 18% Cr - 10% Ni + Nb (estabilizado, excelente resistencia a la fatiga térmica)

Nota: El sufijo "H" (por ejemplo, TP304H) indica una variante con alto contenido de carbono-optimizada para resistencia a la fluencia en servicio-a alta-temperatura a largo plazo.

Composición química
Se especifican límites estrictos para cada grado para garantizar el rendimiento. Ejemplo para TP304H:

C: 0.04–0.10%

Cr: 18,0–20,0%

Ni: 8,0–11,0%

Mn: Menor o igual a 2,0%

Si: Menor o igual a 0,75%

P, S: Menor o igual a 0,045%

Para T22 (2,25Cr-1Mo):

C: 0.05–0.15%

Cr: 1,90–2,60%

Mes: 0,90–1,10%

Manganeso: 0,30–0,60%

Propiedades mecánicas (mínimos típicos)
Variar según el grado. Ejemplos:

Dimensiones y tolerancias

Diámetro exterior (OD): normalmente de 1/4 de pulgada a 5 pulgadas (6 mm a 127 mm)

Espesor de pared: Delgada a media, optimizada para transferencia de calor y contención de presión.

Tolerancias:

DE: ±0,005 pulg. (±0,13 mm)

Pared: ±10%

Rectitud: Máximo 1/8 de pulgada por pie (1 mm/m)

Condición de la superficie

La superficie debe estar limpia, lisa y libre de incrustaciones, grietas, uniones, solapamientos y oxidación.

Los tubos austeníticos recocidos en solución-tienen un acabado brillante-sin óxido.

Los tubos ferríticos pueden tener una ligera cascarilla de laminación a menos que estén decapados o pulidos.

Requisitos de prueba

Prueba hidrostática: Cada tubo debe someterse a una prueba hidrostática a menos que sea reemplazado por NDE.

Prueba eléctrica no destructiva (NDE): Se pueden utilizar corrientes de Foucault o pruebas ultrasónicas.

Prueba de aplanamiento: Requerida para grados ferríticos.

Prueba de abocardado: Requerida para grados austeníticos de menos de 3 pulgadas de diámetro exterior.

Prueba de dureza: requerida para grados ferríticos (por ejemplo, T91 debe cumplir con los límites de dureza).

Prueba de tracción: requerida según muestra.

Pruebas de impacto: requeridas para algunos grados ferríticos en servicio de baja-temperatura.

Prueba de corrosión intergranular: requerida para grados estabilizados (TP321, TP347), si se especifica.