ASTM A53 es la norma para tuberías de hierro negro, soldadas y sin costura, y de acero galvanizado por inmersión en caliente, establecida por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM). Se utiliza ampliamente en el transporte de fluidos, soporte estructural y otros campos. Los grados A y B son los más utilizados según esta norma. Difieren significativamente en sus propiedades mecánicas, requisitos de proceso y escenarios aplicables. A continuación, se muestra una comparación detallada:
Diferencias fundamentales: propiedades mecánicas y requisitos del proceso
Las propiedades mecánicas son la principal diferencia entre el Grado A y el Grado B, lo que determina directamente la capacidad de carga y resistencia a la presión de la tubería. Los detalles del proceso también se ajustan según los diferentes requisitos de rendimiento. La siguiente tabla muestra comparaciones de parámetros específicos:
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Dimensión de comparación |
ASTM A53 Grado A |
ASTM A53 Grado B |
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Resistencia a la tracción |
Mínimo 330 MPa (aproximadamente 48.000 psi) |
Mínimo 415 MPa (aproximadamente 60.000 psi) |
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Fuerza de fluencia |
Mínimo 205 MPa (aproximadamente 30.000 psi) |
Mínimo 240 MPa (aproximadamente 35 000 psi) |
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Alargamiento |
Cuando el espesor de la pared es ≤12,7 mm, el mínimo es del 30 %; cuando el espesor de la pared es mayor a 12,7 mm, el mínimo es del 25 %. |
Cuando el espesor de la pared es ≤12,7 mm, el mínimo es del 28 %; cuando el espesor de la pared es mayor a 12,7 mm, el mínimo es del 22 %. |
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Requisitos del proceso de soldadura |
Las tuberías soldadas (ERW o soldadas en horno) tienen requisitos de inspección de soldadura relativamente básicos y son adecuadas para escenarios de baja presión. |
Los tubos soldados requieren un control de calidad de soldadura más estricto (por ejemplo, algunos requieren pruebas ultrasónicas), mientras que los tubos sin costura tienen una mayor precisión de proceso y son adecuados para escenarios de presión media y alta. |
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Tratamiento térmico |
No se requiere tratamiento térmico obligatorio, solo es necesario garantizar el rendimiento de conformado básico |
Algunas tuberías de paredes gruesas (espesor de pared > 12,7 mm) necesitan normalizarse o recibir tratamiento térmico para aliviar tensiones a fin de mejorar la estabilidad del material. |
Diferencias en los escenarios aplicables
La diferencia de escenarios entre ambos está determinada enteramente por las propiedades mecánicas, siendo el núcleo la distinción entre "baja tensión/carga ligera" y "media tensión/carga media":
1. ASTM A53 Grado A: Estructuras ligeras de baja presión
Transporte de fluidos: Adecuado para fluidos a baja presión y temperatura normal, como tuberías de agua potable, tuberías de aire comprimido (presión ≤ 1,6 MPa) y líquidos no corrosivos (como agua de refrigeración), sin necesidad de soportar impactos de alta presión.
Soporte estructural: Se utiliza para estructuras ligeras de acero (como soportes temporales de fábricas), postes de cercas, marcos de muebles, etc., que solo necesitan soportar su propio peso o ligeras fuerzas externas, y no requieren alta resistencia.
Ventajas: Su coste es entre un 10 % y un 15 % inferior al del Grado B y ofrece una gran flexibilidad de procesamiento (fácil de cortar y doblar), lo que lo hace adecuado para aplicaciones civiles o industriales ligeras con compras a granel.
Transporte de fluidos: Se utiliza para fluidos de media presión o medios con una temperatura determinada, como gasoductos urbanos de baja presión (presión ≤ 2,5 MPa), tuberías industriales de vapor de baja presión (temperatura ≤ 120 °C) y fluidos ligeramente corrosivos (como agua salada de baja concentración), que deben soportar fluctuaciones de presión y temperatura medias.
1. Presión y temperatura: Si la presión de suministro es ≤1,6 MPa y la temperatura es ≤80 °C, seleccione el Grado A. Para presiones entre 1,6 y 4,0 MPa y temperaturas entre 80 y 120 °C, seleccione el Grado B. Para presiones superiores a 4,0 MPa, actualice a una norma superior (como ASTM A106).
2. Tipo de carga: Si la carga solo soporta su propio peso o una carga estática ligera (como una valla), seleccione el Grado A. Si la carga soporta cargas dinámicas (como la vibración del equipo) o fuerzas externas moderadas (como una barrera de seguridad), seleccione el Grado B.
Características comunes: ventajas generales y requisitos estándar
A pesar de sus diferencias, los Grados A y B comparten las propiedades principales de la norma ASTM A53:
El material es acero de bajo carbono (contenido de carbono ≤ 0,25 %), con un excelente rendimiento de soldadura y se puede conectar mediante métodos convencionales como la soldadura por arco y la soldadura por gas.
Ambos están disponibles en dos tipos: "tubo negro" (sin galvanizar) y "tubo galvanizado por inmersión en caliente". Los tubos galvanizados pueden mejorar la resistencia a la corrosión en suelos o ambientes húmedos y son adecuados para entornos enterrados o exteriores.
El rango de diámetro de la tubería es constante (generalmente de 10 mm a 630 mm) y las especificaciones de espesor de pared son las mismas (de 0,8 mm a 16 mm). Solo es necesario seleccionar el grado según los requisitos de rendimiento, sin ajustar las dimensiones de la instalación.
En resumen, la elección entre los Grados A y B de ASTM A53 se basa esencialmente en un equilibrio entre los requisitos de rendimiento y el coste: el Grado A se selecciona para el control de costes en escenarios normales de baja presión, mientras que el Grado B se selecciona por su seguridad en escenarios críticos de presión y carga medias. Juntos, ambos cubren la mayoría de las necesidades de tuberías de acero para uso civil e industrial ligero.
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