ASTM A213 T5 Tubos sem costura de aço ligado para caldeiras industriais

1. Composição do Material

2. Norma: ASTM A213

Esta norma cobre especificamente tubos sem costura de aço ferrítico e austenítico para caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor, destinados a serviço em alta temperatura sob pressão.

Grau: T5

Isto designa uma composição específica de aço liga de cromo-molibdênio (Cr-Mo).

3. Tipo de Material: Aço de Baixa Liga

Distinguido dos aços carbono e aços inoxidáveis (graus austeníticos como 304, 316 também são cobertos pela ASTM A213, mas têm designações de grau diferentes como TP304, TP316).

4. Fabricação sem Costura:

Os tubos são produzidos sem costura soldada, tipicamente por processos como extrusão, perfuração rotativa (processo Mannesmann) ou pilgering. Isso proporciona:

Maior Resistência e Integridade: Sem ponto fraco de uma solda.

Melhor Contenção de Pressão: Essencial para aplicações em caldeiras e pressão.

Uniformidade: Estrutura e propriedades mais consistentes em toda a circunferência.

Melhor Resistência à Corrosão/Erosão: Sem costura de solda suscetível a ataque preferencial.

5. Principais Propriedades e Por que o T5 é Usado:

Boa Resistência a Alta Temperatura (Resistência à Fluência): Mantém bem a resistência em temperaturas comumente encontradas em caldeiras e superaquecedores (tipicamente até ~650°C / 1200°F para serviço de longo prazo, embora os limites exatos dependam da tensão). O molibdênio é fundamental aqui.

Boa Resistência à Oxidação: O cromo forma uma camada protetora de óxido, resistindo à degradação por gases quentes de combustão.

Boa Resistência à Sulfetação: Desempenha melhor do que aços de liga inferior (como T11/T12) em ambientes contendo compostos de enxofre.

Resistência Moderada à Corrosão: Melhor do que o aço carbono, mas menos do que os aços inoxidáveis.

Soldabilidade: Geralmente considerado soldável com pré-aquecimento apropriado, tratamento térmico pós-soldagem (PWHT - alívio de tensões) e procedimentos (processos comuns incluem GTAW, SMAW, SAW). PWHT é crítico para restaurar as propriedades e aliviar as tensões na ZTA.

6. Aplicações Comuns:

Usado principalmente em seções de alta temperatura e alta pressão de:

Usinas Termelétricas:

Tubos de caldeira (especialmente em zonas de temperatura mais alta)

Tubos de superaquecedor

Tubos de reaquecedor

Trocadores de Calor: Em plantas químicas/petroquímicas onde as temperaturas de operação exigem melhor resistência do que o aço carbono, mas o aço inoxidável completo não é necessário.

Tubulações e Equipamentos de Refinaria: Para fluxos de processo específicos de alta temperatura.

Vasos de Pressão: Componentes operando em temperaturas elevadas.

7. Tratamento Térmico (Conforme ASTM A213):

Os tubos T5 são fornecidos na condição de alívio de tensões.

O alívio de tensões envolve aquecer os tubos a uma temperatura abaixo da temperatura crítica de transformação inferior (Ac1), manter e resfriar lentamente. Isso alivia as tensões internas da fabricação sem alterar significativamente a microestrutura (ferrita + carboneto).

Observação: Outros graus Cr-Mo como T91 exigem normalização e revenimento, mas o T5 especificamente é aliviado de tensões.

8. Testes e Inspeção (Conforme ASTM A213):

Teste Hidrostático: Cada tubo é testado sob pressão.

Teste Elétrico Não Destrutivo (END): Cada tubo passa por um teste eletromagnético (como corrente de Foucault) para detectar imperfeições longitudinais significativas.

Teste de Achatamento, Teste de Dureza, Teste de Achatamento Reverso: Realizados em amostras de lotes.

Teste de Tração: Determina as propriedades mecânicas (Limite de Escoamento, Resistência à Tração, Alongamento) em amostras de material tratado termicamente.

Análise Química: Por lote (lote de fusão de aço).

Dimensões e Inspeção Visual: OD, espessura da parede, retidão, qualidade da superfície.