Clasificación de presión de tubería ASTM A213 TP316L

Al comprar tubos de acero inoxidable sin costura ASTM A213 TP316L para calderas, intercambiadores de calor, condensadores o sistemas petroquímicos, una de las preguntas más comunes que hacen los ingenieros y compradores es:

¿ASTM A213 especifica una clasificación de presión?

¿Qué presión puede soportar la tubería TP316L?
¿Cómo afecta el espesor de la pared a la presión permitida?
¿Puede el TP316L funcionar de forma segura a altas temperaturas?

 

La respuesta es más compleja que un único valor de presión. A diferencia de las válvulas o bridas, ASTM A213 no asigna una clasificación de presión fija a los tubos de acero inoxidable. La presión de trabajo real depende de varios factores de ingeniería, incluidas las dimensiones del tubo, el espesor de la pared, la tensión permitida, la temperatura de funcionamiento, el margen de corrosión y los códigos de diseño aplicables, como ASME B31.3 o el Código ASME para calderas y recipientes a presión.

 

Esta guía explica cómo se determinan las clasificaciones de presión y cómo seleccionar la tubería TP316L correcta para aplicaciones de alta-presión.

 

¿ASTM A213 especifica una clasificación de presión?

No, ⁠ASTM A213 no define clasificaciones de presión específicas. En cambio, la norma especifica la composición química, las propiedades mecánicas y los procesos de fabricación de los tubos sin costura de aleaciones ferríticas y austeníticas y de acero inoxidable utilizados en entornos de alta-temperatura y presión, como calderas e intercambiadores de calor.

 

Qué esTubería ASTM A213 TP316L¿Clasificación de presión?

¿Cuál es la presión nominal de un tubo de acero ASTM A213 TP316L? La clasificación de presión se refiere a la presión interna máxima permitida que un tubo de acero puede soportar de manera segura en condiciones de operación específicas. Para los tubos intercambiadores de calor de acero inoxidable sin costura, la clasificación de presión depende de los siguientes factores: diámetro exterior (OD), espesor de pared (WT), tensión permitida del material, temperatura de funcionamiento, tolerancia a la corrosión, tolerancias de fabricación y requisitos del código de diseño. Dado que estas variables varían de un proyecto a otro, ASTM A213 solo proporciona especificaciones de materiales, mientras que la clasificación de presión final generalmente se calcula utilizando la fórmula de Barlow o el Código ASME para calderas y recipientes a presión (BPVC).

 

Fórmula de clasificación de presión ASTM A213 TP316L

P= Presión de diseño interna (PSI o MPa)

S= Valor de tensión permitido (de ASME B31.3 o BPVC Sección II)

t= Grosor nominal de la pared (pulgadas o mm)

D= Diámetro exterior (OD) (pulgadas o mm)

Material: ASTM A213 TP316L (sin costura)
Código de diseño: ASME B31.3 (tuberías de proceso)
Esfuerzo permitido (S): 16,700 psi (de -20 grados F a 100 grados F) según ASME BPVC Sección II, Parte D.
Eficiencia conjunta (E): 1,0 (tubos sin costura)
Tolerancia de la pared: Calculada en base al espesor mínimo de la pared (tmin) según los requisitos de ASTM A213 (pared nominal menos 12,5 % de tolerancia)

 

¿Cómo afecta el espesor de la pared a la presión permitida?

Cuanto más gruesa sea la pared de la tubería o del cilindro, mayor será la presión permitida que puede soportar sin romperse ni deformarse. El material adicional proporciona más-área de sección transversal para distribuir la tensión circular (tensión causada por la presión interna) y resiste la expansión. Sin embargo, las paredes más gruesas también reducen el área de flujo interno.

 

Clasificaciones de presión de trabajo a temperatura ambiente (100 grados F/38 grados)

Los valores están enPSI (libras por pulgada cuadrada). Calculado utilizando la fórmula ASME B31.3.

Diámetro exterior (pulgadas)	Pared de 0,035"	Pared de 0,049"	Pared de 0,065"	Pared de 0,083"	Pared de 0,095"	Pared de 0,109"	Pared de 0,120"
1/4"	4,050	5,880	8,240	-	-	-	-
3/8"	2,610	3,760	5,140	6,850	-	-	-
1/2"	1,920	2,760	3,760	4,960	5,800	-	-
5/8"	1,520	2,170	2,940	3,850	4,490	5,240	-
3/4"	1,260	1,790	2,420	3,160	3,660	4,260	4,750
7/8"	1,070	1,520	2,050	2,670	3,090	3,590	4,000
1"	930	1,320	1,780	2,310	2,670	3,100	3,440
1-1/4"	-	1,050	1,410	1,820	2,100	2,430	2,690
1-1/2"	-	870	1,160	1,500	1,730	2,000	2,220
2"	-	-	860	1,110	1,280	1,470	1,630

 

¿La temperatura de funcionamiento afecta la presión nominal del 316L?

Sí. A medida que aumenta la temperatura, la tensión permitida del TP316L disminuye, lo que reduce la presión de trabajo máxima permitida.

Para determinar la presión permitida a temperaturas elevadas, multiplique la presión ambiental de la Tabla 1 por el factor siguiente.

Temperatura (grados F)	Temperatura (grados)	Factor de reducción	TP316L Esfuerzo permitido (psi)
100	38	1.00	16,700
200	93	0.85	14,200
300	149	0.78	13,100
400	204	0.73	12,200
500	260	0.69	11,600
600	315	0.66	11,100
700	371	0.64	10,700
800	427	0.62	10,400

Descargo de responsabilidad:Esta tabla es sólo para información general. El diseño de tuberías y recipientes a presión siempre debe ser realizado por un ingeniero profesional calificado de acuerdo con los requisitos específicos del proyecto y las últimas revisiones de los códigos ASME.
Si tiene números específicos en mente, dígame el diámetro exterior de su tubo, el espesor de la pared y el grado del material (p. ej., TP304, TP316, T11) y puedo realizar los cálculos de presión exactos para usted.

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¿Puede el TP316L funcionar de forma segura a altas temperaturas?

Sí, el TP316L puede funcionar de forma segura a altas temperaturas, aunque existen limitaciones de rendimiento específicas. En cuanto al rango de temperatura y resistencia a la oxidación, es adecuado para servicio continuo hasta 925 grados (1700 grados F) y servicio intermitente hasta 870 grados (1600 grados F).
A pesar de su capacidad para soportar altas temperaturas, TP316L experimenta una caída significativa en el límite elástico y de tracción cuando las temperaturas superan los 500 grados a 550 grados. Para componentes estructurales que funcionan a más de 500 grados o piezas sujetas a alta presión, generalmente se prefiere el grado 316H con alto contenido de carbono o el grado 316Ti estabilizado.

 

Proveedor, fabricante y exportador de tubos de intercambiador de calor ASTM A213 TP316L

GNEE suministra tubos de acero inoxidable sin costura ASTM A213 TP316L para proyectos globales en calderas, intercambiadores de calor, petroquímicos y generación de energía; Con exportaciones a más de 80 países, el plazo de entrega estándar es de 7 a 15 días.

Acabado superficial: Recocido brillante (BA), Recocido y Decapado (AP)
Condición de entrega: recocido en solución (calentado a un mínimo de 1900 grados F [1040 grados] y apagado rápidamente)

 

Tubos rectos	ASTM A213/ASME SB213	Diámetro exterior: 6,35 mm - 101.6 mm PESO: 0,89 mm - 5.0 mm Longitud: Hasta 25.000 mm	Superficie sin interrupciones, dibujada con precisión y sin escala-. Disponible en acabado recocido brillante (BA) o recocido y decapado (AP).
U-Tubos curvados	ASTM A213 y ASTM A688	Radio de curvatura: 1,5 × DE a 1200 mm Longitud de la pata: máx. 12 500 mm	Se utiliza en intercambiadores de calor de carcasa U-. El área de flexión suele estar recocida para aliviar la tensión para evitar el agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).
Tubos Corrugados	Especificaciones del fabricante	Paso: Personalizado Profundidad: 0,5 mm - 1.5 mm	Los tubos tienen una sangría en forma de espiral para crear turbulencia, reducir la incrustación y aumentar los coeficientes de transferencia de calor.
Tubería enrollada	ASTM A213/A269	Longitud: Hasta 500 - 2,000m Diámetro exterior: 3,18 mm - 25.4 mm	Se utiliza para calentadores de inmersión o intercambiadores de calor helicoidales. Reduce el número de soldaduras orbitales en tiradas largas.

 

 

% de composición química del tubo de acero inoxidable TP316L de grado ASTM A213

Peso %	C	Minnesota	P	S	Si	cr	Ni	Mes
316L	.035	2.00	.045	.030	1.00	16.0-18.0	10.0-14.0	2.0-3.0

 

Propiedades mecánicas del tubo sin costura de acero inoxidable ASTM A213 grado TP316L

Calificación	Resistencia a la tracción Rm (MPa)	Límite elástico ReH (MPa)	Elongación A(%)	Energía de impacto KV (J, 0 grados)	Dureza (máx.)
TP316L	Mayor o igual a 485	Mayor o igual a 170	Mayor o igual a 35	-	Menor o igual a 192HBW

 

END -Prueba no-destructiva

Según las normas ASTM A213 y A1016, los tubos intercambiadores de calor TP316L normalmente requieren las siguientes pruebas:
* Prueba de aplanamiento: Garantiza que el tubo no se agriete bajo presión.
* Prueba de abocardado: Verifica el rendimiento de expansión del tubo durante la instalación de la placa de tubos del intercambiador de calor.
* Prueba hidrostática: Cada tubo se somete a una prueba de presión para garantizar que no haya fugas.
* Prueba de corrientes de Foucault: inspecciona defectos superficiales y cercanos-a la superficie (el método de prueba no-destructivo más común para tubos de intercambiadores de calor).
* Prueba ultrasónica: Se utiliza para detectar defectos internos en materiales de pared más gruesos o aquellos con requisitos extremadamente altos.

 

Tipos de extremos y embalaje

Extremos: lisos, biselados o roscados.
Embalaje: empaquetado en tela de PE, cajas de madera o embalaje de exportación apto para el mar.
Marcado: incluye grado, tamaño, número de serie, logotipo del fabricante y estándar.