La tubería de acero ASTM A214 es una tubería de acero al carbono soldada por resistencia eléctrica para uso en intercambiadores de calor, condensadores y equipos similares de transferencia de calor.Por lo general, se aplica a tubos de acero con un diámetro exterior no superior a 3 pulgadas [76,2 mm].
Los tamaños de tubería de acero normalmente aplicables sonno mayor a 3 pulgadas [76,2 mm].
Se pueden suministrar otros tamaños de tubería de acero ERW, siempre que dicha tubería cumpla con todos los demás requisitos de esta especificación.
El material suministrado según esta especificación deberá cumplir con los requisitos aplicables de la edición actual de la Especificación A450/A450M.a menos que se disponga lo contrario en este documento.
Los tubos se fabricarán mediantesoldadura por resistencia eléctrica (ERW).
Con su bajo costo de fabricación, alta precisión dimensional, excelente resistencia y durabilidad y flexibilidad de diseño, los tubos de acero ERW se han convertido en el material preferido para una amplia gama de sistemas de tuberías industriales, ingeniería estructural y una variedad de proyectos de infraestructura.
Después de soldar, todos los tubos deberán ser tratados térmicamente a una temperatura de 1650°F [900°] o más y seguido de enfriamiento en aire o en la cámara de enfriamiento de un horno de atmósfera controlada.
Los tubos estirados en frío se deben tratar térmicamente después del pase final de estirado en frío a una temperatura de 1200 °F [650 °C] o superior.
| C(Carbón) | Minnesota(Manganeso) | PAG(Fósforo) | S(Azufre) |
| máximo 0,18% | 0,27-0,63 | máximo 0,035% | máximo 0,035% |
No está permitido suministrar grados de acero aleado que requieran específicamente la adición de cualquier elemento distinto de los enumerados.
Los requisitos mecánicos no se aplican a tubos con un diámetro interior inferior a 0,126 pulgadas [3,2 mm] o un espesor inferior a 0,015 pulgadas [0,4 mm].
Propiedad de tracción
No existen requisitos específicos para las propiedades de tracción en ASTM A214.
Esto se debe a que ASTM A214 se utiliza principalmente para intercambiadores de calor y condensadores.El diseño y funcionamiento de estos dispositivos normalmente no ejercen altas presiones sobre la tubería.Por el contrario, se presta más atención a la capacidad del tubo para soportar la presión, sus propiedades de transferencia de calor y su resistencia a la corrosión.
Prueba de aplanamiento
Para tuberías soldadas, la longitud requerida de la sección de prueba no es inferior a 4 pulgadas (100 mm).
El experimento se realizó en dos pasos:
El primer paso es la prueba de ductilidad., la superficie interior o exterior de la tubería de acero, no deberá haber grietas ni roturas hasta que la distancia entre las placas sea menor que el valor de H calculado según la siguiente fórmula.
H=(1+e)t/(e+t/D)
H= distancia entre placas aplanadoras, pulg. [mm],
t= espesor de pared especificado del tubo, pulgadas [mm],
D= diámetro exterior especificado del tubo, pulg. [mm],
e= 0,09 (deformación por unidad de longitud) (0,09 para acero con bajo contenido de carbono (carbono máximo especificado 0,18 % o menos)).
El segundo paso es la prueba de integridad., que continuará aplanándose hasta que la muestra se rompa o las paredes de la tubería se encuentren.Durante la prueba de aplanamiento, si se encuentra material laminado o en mal estado, o si la soldadura está incompleta, se rechazará.
Prueba de brida
Una sección de tubería debe poder bridarse hasta una posición en ángulo recto con el cuerpo de la tubería sin grietas ni imperfecciones que puedan rechazarse según las disposiciones de la especificación del producto.
El ancho del ala para aceros al carbono y aleados no será inferior a los porcentajes.
| Diámetro exterior | Ancho de brida |
| Hasta 2½ pulg. [63,5 mm], incluido | 15% de la DO |
| Más de 2½ a 3¾ [63,5 a 95,2], incl. | 12,5% de la DO |
| Más de 3¾ a 8 [95,2 a 203,2], incl. | 15% de la DO |
Prueba de aplanamiento inverso
Se debe dividir longitudinalmente 90° a cada lado de la soldadura una tubería soldada terminada de 5 pulgadas [100 mm] de largo en tamaños hasta ½ pulgada [12,7 mm] de diámetro exterior inclusive, y la muestra se abrirá y aplanará con la soldar en el punto de máxima curvatura.
No deberá haber evidencia de grietas, falta de penetración o superposiciones resultantes de la eliminación de rebabas en la soldadura.
Examen de dureza
La dureza del tubo no excederá72 HRBW.
Para tubos de 0,200 pulgadas [5,1 mm] y más de espesor de pared, se utilizará la prueba de dureza Brinell o Rockwell.
Se realizan pruebas eléctricas hidrostáticas o no destructivas en cada tubería de acero.
Examen HIDROSTATICO
Elvalor máximo de presióndebe mantenerse durante al menos 5 segundos sin fugas.
La presión mínima de prueba hidrostática está relacionada con el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería.Se puede calcular mediante la fórmula.
Unidades pulgada-libra: P = 32000 t/DorUnidades SI: P = 220,6 t/D
P= presión de prueba hidrostática, psi o MPa,
t= espesor de pared especificado, pulgadas o mm,
D= diámetro exterior especificado, pulgadas o mm.
Presión experimental máxima, para cumplir con los requisitos a continuación.
| Diámetro exterior del tubo | Presión de prueba hidrostática, psi [MPa] | |
| DE <1 pulg. | DE <25,4 mm | 1000 [7] |
| 1≤ DE ＜1½ pulg. | 25,4≤ DE <38,1 mm | 1500 [10] |
| 1½≤ DE <2 pulg. | 38.≤ DE <50,8 mm | 2000 [14] |
| 2≤ DE <3 pulgadas | 50,8≤ DE <76,2 mm | 2500 [17] |
| 3≤ DE <5 pulgadas | 76,2≤ DE <127 mm | 3500 [24] |
| DO ≥5 pulgadas | DE ≥127 mm | 4500 [31] |
Prueba eléctrica no destructiva
Cada tubo se examinará mediante métodos de prueba no destructivos de acuerdo con la Especificación E213, la Especificación E309 (materiales ferromagnéticos), la Especificación E426 (materiales no magnéticos) o la Especificación E570.
Los siguientes datos se derivan de ASTM A450 y cumplen con los requisitos relevantes para tuberías de acero soldadas únicamente.
Desviación de peso
0 - +10%, sin desviación a la baja.
El peso de una tubería de acero se puede calcular mediante la fórmula.
W = C(Dt)t
W= peso, libras/pie [kg/m],
C= 10,69 para unidades en pulgadas [0,0246615 para unidades SI],
D= diámetro exterior especificado, pulg. [mm],
t= espesor de pared mínimo especificado, pulgadas [mm].
Desviación del espesor de la pared
0 - +18%.
La variación en el espesor de pared de cualquier sección de tubería de acero de 0,220 pulgadas [5,6 mm] y superiores no deberá exceder ±5 % del espesor de pared promedio real de esa sección.
El espesor de pared promedio es el promedio de los espesores de pared más gruesos y más delgados de la sección.
Desviación del diámetro exterior
| Diámetro exterior | Variaciones permitidas | ||
| in | mm | in | mm |
| DO ≤1 | DO ≤ 25,4 | ±0,004 | ±0,1 |
| 1＜ DO ≤1½ | 25,4＜ DO ≤38,4 | ±0,006 | ±0,15 |
| 1½＜ DO ＜2 | 38,1＜ DO ＜50,8 | ±0,008 | ±0,2 |
| 2≤ DO ＜2½ | 50,8≤ DO <63,5 | ±0,010 | ±0,25 |
| 2½≤ DO <3 | 63,5≤ DO <76,2 | ±0,012 | ±0,30 |
| 3≤ DE ≤4 | 76,2≤ DO ≤101,6 | ±0,015 | ±0,38 |
| 4＜ DO ≤7½ | 101,6＜ DO ≤190,5 | -0,025 - +0,015 | -0,64 - +0,038 |
| 7½＜ DO ≤9 | 190,5＜ DO ≤228,6 | -0,045 - +0,015 | -1,14 - +0,038 |
Los lubricantes terminados estarán libres de incrustaciones.Una ligera cantidad de oxidación no se considerará incrustación.
Cada tubo deberá estar claramente etiquetado con elnombre o marca del fabricante, número de especificación y ERW.
El nombre o símbolo del fabricante se puede colocar permanentemente en cada tubo rodándolo o estampándolo ligeramente antes de normalizarlo.
Si se coloca un solo sello en el tubo a mano, esta marca no debe estar a menos de 8 pulgadas [200 mm] de un extremo del tubo.
Resistencia a altas temperaturas y presiones.: La capacidad de soportar altas temperaturas y presiones es una propiedad muy importante en los sistemas de intercambio de calor.
Buena conductividad térmica: Los materiales y el proceso de fabricación de este tubo de acero garantizan una excelente conductividad térmica para aplicaciones que requieren un intercambio de calor eficiente.
Soldabilidad: Otra ventaja es que se pueden conectar bien mediante soldadura, facilitando la instalación y el mantenimiento.
Se utiliza principalmente en intercambiadores de calor, condensadores y equipos similares de transferencia de calor.
1. Intercambiadores de calor: En diversos procesos industriales, los intercambiadores de calor se utilizan para transferir energía térmica de un fluido (líquido o gas) a otro sin permitir que entren en contacto directo.Los tubos de acero ASTM A214 son muy utilizados en este tipo de equipos porque pueden soportar las altas temperaturas y presiones que pueden presentarse en el proceso.
2. Condensadores: Los condensadores se utilizan principalmente para eliminar calor en procesos de refrigeración, por ejemplo, en sistemas de refrigeración y aire acondicionado, o para convertir vapor nuevamente en agua en centrales eléctricas.Se utilizan en estos sistemas debido a su buena conductividad térmica y resistencia mecánica.
3. Equipos de intercambio de calor.: Este tipo de tubo de acero también se utiliza en otros equipos de intercambio de calor similares a intercambiadores de calor y condensadores, como evaporadores y refrigeradores.
ASTM A179: es un intercambiador de calor y una tubería de condensador de acero dulce estirado en frío sin costuras.Normalmente se utiliza en aplicaciones con aplicaciones similares, como intercambiadores de calor y condensadores.Aunque el A179 no tiene costuras, proporciona propiedades de intercambio de calor similares.
ASTM A178: Cubre tubos de calderas de acero al carbono y al carbono-manganeso soldados por resistencia.Estos tubos se utilizan en calderas y sobrecalentadores, y también se pueden utilizar en aplicaciones de intercambio de calor con necesidades similares, especialmente donde se requieren miembros soldados.
ASTM A192: cubre tubos de calderas de acero al carbono sin costura para servicio de alta presión.Si bien estos tubos están destinados principalmente para su uso en entornos de alta presión y alta temperatura, sus materiales y procesos de fabricación los hacen adecuados para su uso en otros equipos de transferencia de calor que requieren resistencia a alta presión y temperatura.
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