I tubi in acciaio ASTM A214 sono tubi in acciaio al carbonio saldati a resistenza elettrica per l'uso in scambiatori di calore, condensatori e apparecchiature simili per il trasferimento di calore.Viene generalmente applicato a tubi di acciaio con un diametro esterno non superiore a 76,2 mm [3 pollici].
Le dimensioni normalmente applicabili dei tubi in acciaio sononon più grande di 3 pollici [76,2 mm].
Possono essere fornite altre dimensioni di tubi in acciaio ERW, a condizione che tali tubi soddisfino tutti gli altri requisiti di questa specifica.
Il materiale fornito in base alla presente specifica dovrà essere conforme ai requisiti applicabili dell'attuale edizione della Specifica A450/A450M.se non diversamente previsto nel presente documento.
I tubi saranno realizzati dasaldatura a resistenza elettrica (ERW).
Grazie al basso costo di produzione, all'elevata precisione dimensionale, all'eccellente resistenza e durata e alla flessibilità di progettazione, i tubi in acciaio ERW sono diventati il materiale preferito per un'ampia gamma di sistemi di tubazioni industriali, ingegneria strutturale e una varietà di progetti infrastrutturali.
Dopo la saldatura, tutti i tubi devono essere trattati termicamente a una temperatura di 900° [1650°F] o superiore e seguiti da raffreddamento in aria o nella camera di raffreddamento di un forno ad atmosfera controllata.
I tubi trafilati a freddo devono essere trattati termicamente dopo il passaggio finale di trafilatura a freddo ad una temperatura di 650°C [1200°F] o superiore.
| C(Carbonio) | Mn(Manganese) | P(Fosforo) | S(Zolfo) |
| massimo 0,18% | 0,27-0,63 | massimo 0,035% | massimo 0,035% |
Non è consentito fornire qualità di acciai legati che richiedano specificatamente l'aggiunta di qualsiasi elemento diverso da quelli elencati.
I requisiti meccanici non si applicano ai tubi con diametro interno inferiore a 3,2 mm [0,126 pollici] o spessore inferiore a 0,4 mm [0,015 pollici].
Proprietà di trazione
Non ci sono requisiti specifici per le proprietà di trazione in ASTM A214.
Questo perché ASTM A214 viene utilizzato principalmente per scambiatori di calore e condensatori.La progettazione e il funzionamento di questi dispositivi in genere non esercitano pressioni elevate sui tubi.Al contrario, viene prestata maggiore attenzione alla capacità del tubo di resistere alla pressione, alle sue proprietà di trasferimento del calore e alla sua resistenza alla corrosione.
Prova di appiattimento
Per i tubi saldati, la lunghezza della sezione di prova richiesta non è inferiore a 100 mm (4 pollici).
L’esperimento è stato condotto in due fasi:
Il primo passo è il test di duttilità, la superficie interna o esterna del tubo d'acciaio, non devono essere presenti crepe o rotture finché la distanza tra le piastre non è inferiore al valore di H calcolato secondo la seguente formula.
H=(1+e)t/(e+t/D)
H= distanza tra le piastre di appiattimento, pollici [mm],
t= spessore della parete specificato del tubo, pollici [mm],
D= diametro esterno specificato del tubo, pollici [mm],
e= 0,09(deformazione per unità di lunghezza)(0,09 per acciaio a basso tenore di carbonio (carbonio massimo specificato 0,18% o meno)).
Il secondo passo è il test di integrità, che continuerà ad essere appiattito finché il provino non si rompe o le pareti del tubo non si incontrano.Se durante tutta la prova di schiacciamento si riscontra materiale laminato o poco solido o se la saldatura risulta incompleta, questa verrà scartata.
Prova della flangia
Una sezione di tubo deve poter essere flangiata in una posizione ad angolo retto rispetto al corpo del tubo senza crepe o imperfezioni che potrebbero essere rifiutate in base alle disposizioni della specifica di prodotto.
La larghezza della flangia per gli acciai al carbonio e legati non deve essere inferiore alle percentuali.
| Diametro esterno | Larghezza della flangia |
| Fino a 2½ pollici [63,5 mm], incl | 15% dell'OD |
| Oltre 2½ fino a 3¾ [63,5 fino a 95,2], incl | 12,5% dell'OD |
| Oltre 3¾ fino a 8 [da 95,2 a 203,2], incl | 15% dell'OD |
Test di appiattimento inverso
Un tubo saldato finito di lunghezza pari a 5 pollici [100 mm] con dimensioni fino a ½ pollice [12,7 mm] compreso di diametro esterno dovrà essere diviso longitudinalmente di 90° su ciascun lato della saldatura e il campione verrà aperto e appiattito con il saldare nel punto di massima piegatura.
Non devono esserci prove di fessurazioni, mancanza di penetrazione o sovrapposizioni risultanti dalla rimozione delle bave nella saldatura.
Prova di durezza
La durezza del tubo non deve superare72 HRBW.
Per tubi con spessore di parete pari o superiore a 0,200 pollici [5,1 mm], deve essere utilizzata la prova di durezza Brinell o Rockwell.
Su ciascun tubo d'acciaio vengono eseguiti test idrostatici o elettrici non distruttivi.
Prova idrostatica
ILvalore massimo della pressionedeve essere mantenuto per almeno 5 secondi senza perdite.
La pressione idrostatica minima di prova è correlata al diametro esterno e allo spessore della parete del tubo.Può essere calcolato con la formula.
Unità pollici-libbre: P = 32.000 t/DorUnità SI: P = 220,6 t/D
P= pressione di prova idrostatica, psi o MPa,
t= spessore della parete specificato, pollici o mm,
D= diametro esterno specificato, pollici o mm.
Pressione sperimentale massima, per soddisfare i requisiti di seguito.
| Diametro esterno del tubo | Pressione di prova idrostatica, psi [MPa] | |
| diametro esterno <1 pollice | diametro esterno <25,4 mm | 1000 [7] |
| 1≤ diametro esterno <1½ pollici | 25,4 ≤ diametro esterno <38,1 mm | 1500 [10] |
| 1½≤ diametro esterno <2 pollici | 38,≤ diametro esterno <50,8 mm | 2000 [14] |
| 2≤ diametro esterno <3 pollici | 50,8 ≤ diametro esterno <76,2 mm | 2500 [17] |
| 3 ≤ diametro esterno < 5 pollici | 76,2 ≤ diametro esterno <127 mm | 3500 [24] |
| diametro esterno ≥ 5 pollici | diametro esterno ≥127 mm | 4500 [31] |
Test elettrico non distruttivo
Ciascun tubo dovrà essere esaminato mediante metodi di prova non distruttivi in conformità alla Specifica E213, Specifica E309 (materiali ferromagnetici), Specifica E426 (materiali non magnetici) o Specifica E570.
I seguenti dati derivano da ASTM A450 e soddisfano i requisiti pertinenti solo per tubi in acciaio saldati.
Deviazione del peso
0 - +10%, nessuna deviazione al ribasso.
Il peso di un tubo d'acciaio può essere calcolato con la formula.
W = C(Dt)t
W= peso, Ib/piedi [kg/m],
C= 10,69 per unità pollici [0,0246615 per unità SI],
D= diametro esterno specificato, pollici [mm],
t= spessore minimo della parete specificato, pollici [mm].
Deviazione dello spessore della parete
0 - +18%.
La variazione dello spessore della parete di qualsiasi sezione di tubo d'acciaio da 5,6 mm [0,220 pollici] e superiore non deve superare il ±5% dello spessore medio effettivo della parete di quella sezione.
Lo spessore medio della parete è la media degli spessori della parete più spessa e più sottile nella sezione.
Deviazione del diametro esterno
| Diametro esterno | Variazioni consentite | ||
| in | mm | in | mm |
| diametro esterno ≤1 | diametro esterno ≤ 25,4 | ±0,004 | ±0,1 |
| 1＜ diametro esterno ≤1½ | 25,4＜ diametro esterno ≤38,4 | ±0,006 | ±0,15 |
| 1½＜OD ＜2 | 38,1＜OD ＜50,8 | ±0,008 | ±0,2 |
| 2≤ diametro esterno <2½ | 50,8 ≤ diametro esterno <63,5 | ±0,010 | ±0,25 |
| 2½≤ diametro esterno ＜3 | 63,5 ≤ diametro esterno <76,2 | ±0,012 | ±0,30 |
| 3≤ diametro esterno ≤4 | 76,2 ≤ diametro esterno ≤ 101,6 | ±0,015 | ±0,38 |
| 4＜ diametro esterno ≤7½ | 101,6＜ diametro esterno ≤190,5 | -0,025 - +0,015 | -0,64 - +0,038 |
| 7½＜ diametro esterno ≤9 | 190,5＜ diametro esterno ≤228,6 | -0,045 - +0,015 | -1,14 - +0,038 |
I lubrificanti finiti devono essere privi di incrostazioni.Una leggera quantità di ossidazione non deve essere considerata come incrostazione.
Ogni tubo deve essere chiaramente etichettato con ilnome o marca del produttore, numero di specifica ed ERW.
Il nome o il simbolo del produttore può essere posizionato in modo permanente su ciascun tubo mediante laminazione o leggera impressione prima della normalizzazione.
Se un singolo timbro viene posizionato manualmente sul tubo, questo segno non deve essere inferiore a 200 mm [8 pollici] da un'estremità del tubo.
Resistenza alle alte temperature e pressioni: La capacità di resistere a temperature e pressioni elevate è una proprietà molto importante nei sistemi di scambio termico.
Buona conduttività termica: I materiali e il processo di fabbricazione di questo tubo in acciaio garantiscono un'eccellente conduttività termica per applicazioni che richiedono uno scambio termico efficiente.
Saldabilità: Un altro vantaggio è che possono essere ben collegati mediante saldatura, facilitando l'installazione e la manutenzione.
Utilizzato principalmente in scambiatori di calore, condensatori e apparecchiature simili per il trasferimento di calore.
1. Scambiatori di calore: In diversi processi industriali, gli scambiatori di calore vengono utilizzati per trasferire l'energia termica da un fluido (liquido o gas) ad un altro senza che questi entrino in contatto diretto.I tubi in acciaio ASTM A214 sono ampiamente utilizzati in questo tipo di apparecchiature perché possono resistere alle alte temperature e pressioni che possono verificarsi durante il processo.
2. Condensatori: I condensatori vengono utilizzati principalmente per la rimozione del calore nei processi di raffreddamento, ad esempio negli impianti di refrigerazione e condizionamento dell'aria, o per riconvertire il vapore in acqua nelle centrali elettriche.Sono utilizzati in questi sistemi per la loro buona conduttività termica e resistenza meccanica.
3. Apparecchiature per lo scambio termico: Questo tipo di tubo d'acciaio viene utilizzato anche in altre apparecchiature di scambio termico simili agli scambiatori di calore e ai condensatori, come evaporatori e raffreddatori.
ASTM A179: è uno scambiatore di calore e un tubo del condensatore in acciaio dolce trafilato a freddo senza saldatura.Viene generalmente utilizzato in applicazioni con applicazioni simili, come scambiatori di calore e condensatori.Sebbene A179 sia privo di giunture, fornisce proprietà di scambio termico simili.
ASTM A178: Copre i tubi della caldaia in acciaio al carbonio e al carbonio-manganese saldati a resistenza.Questi tubi vengono utilizzati nelle caldaie e nei surriscaldatori e possono essere utilizzati anche in applicazioni di scambio termico con esigenze simili, soprattutto dove sono richiesti elementi saldati.
ASTM A192: copre i tubi della caldaia in acciaio al carbonio senza saldatura per servizio ad alta pressione.Sebbene questi tubi siano destinati principalmente all'uso in ambienti ad alta pressione e temperatura elevata, i loro materiali e processi di produzione li rendono adatti all'uso in altre apparecchiature di trasferimento del calore che richiedono resistenza ad alta pressione e temperatura.
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